CH617502A5

CH617502A5 -

Info

Publication number: CH617502A5
Application number: CH1053077A
Authority: CH
Inventors: Paul Maitenaz
Original assignee: Cepem
Priority date: 1976-09-28
Filing date: 1977-08-30
Publication date: 1980-05-30
Also published as: US4238670A; GB1577873A; FR2365927A1; BE858596A; DE2742493C2; FR2365927B1; NL7710498A; ES462714A1; IT1202374B; DE2742493A1

Description

L'invention concerne la régulation de la température de nettoyage des fours pyrolytiques, dont l'élément chauffant de sole est extérieur à l'enceinte de cuisson.

Le nettoyage d'un four de cuisson par pyrolyse est une opération connue qui consiste à détruire les salissures dues aux projections sur les parois pendant les cuissons en les portant à une température élevée.

Le nettoyage pyrolytique nécessite des températures de l'ordre de 400 à 500° C, mais il est nécessaire d'atteindre une température de l'ordre de 500° C pour que l'opération s'effectue complètement en un temps acceptable justifiant l'adoption de ce procédé. De plus, l'état actuel de la technique limite aux environs de 520 à 550° C la température maximale que peuvent supporter les parois revêtues d'un émail, présentant par ailleurs toutes les caractéristiques nécessaires à un four de cuisson, à moins que les quantités de pièces concernées justifient l'emploi d'un émail réfractaire à température de vitrification plus élevée nécessitant de réserver à cette opération un four à vitrifier particulier dont la température soit réglée en conséquence.

Il en résulte que, pour réaliser un nettoyage efficace en un temps réduit, par exemple l'A à 2 h en fonction du degré de salissures, la température des parois du four doit être le plus homogène possible dès que l'on approche des 500° C, ce qui s'obtient relativement facilement lorsque les éléments chauffants du four sont situés à l'intérieur de l'enceinte calorifugée.

Il n'en est plus de même lorsque l'élément chauffant de sole est situé à l'extérieur de l'enceinte, pour les raisons suivantes :

pour une question de prix de revient, les éléments de sole utilisés pour le chauffage en cuisson ont un taux d'émission calorifique (puissance par unité de surface) assez élevé, tel qu'il en résulte une surchauffe locale de la paroi à proximité immédiate de l'élément chauffant, ce qui ne présente pas d'inconvénient tant que l'on est suffisamment éloigné des températures de pyrolyse. Une solution connue consiste à réduire, pour l'opération de pyrolyse, le taux d'émission de l'élément chauffant de sole en le mettant en série avec un autre élément chauffant, mais, pour obtenir la puissance nécessaire à une montée suffisamment rapide aux températures nécessaires, un ou plusieurs éléments chauffants supplémentaires dont l'utilisation est réservée aux opérations de nettoyage doivent être ajoutés.

La présente invention a pour but d'obtenir le même résultat sans nécessiter l'adjonction d'éléments chauffants supplémentaires pour le nettoyage pyrolytique.

Le procédé selon la présente invention, plus économique, consiste à ne réduire la puissance de l'élément chauffant de sole qu'à partir du moment où la température maximale des parois est suffisamment proche de la température maximale adoptée pour la fin de l'opération de nettoyage, par exemple 500° C.

Le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que, en vue d'éviter une surcharge de la plaque de sole, on utilise, vers la fin de la montée de la température de nettoyage, une puissance de chauffage égale ou légèrement supérieure à la puissance de compensation des pertes calorifiques du four en fin d'opération de pyrolyse.

L'utilisation d'une puissance réduite par rapport à celle de la montée en température permet d'augmenter l'efficacité du nettoyage par homogénéisation de la température interne des parois de l'enceinte.

Selon un mode de réalisation de l'invention, le changement de puissance est effectué lorsque le centre du four atteint une température comprise entre 420 et 470° environ. Afin de réduire la durée du nettoyage par pyrolyse, le changement de puissance sera effectué de préférence lorsque le centre du four atteindra une température de 470° environ.

Selon un autre mode de réalisation de l'invention, la régulation de la température de nettoyage est effectuée en deux temps ; au premier temps, correspondant à une température légèrement inférieure à celle adoptée pour la pyrolyse, en introduisant une puissance de chauffage égale ou légèrement supérieure à la puissance de compensation des pertes calorifiques ; au deuxième temps, correspondant à la température adoptée pour la pyrolyse, en mettant en jeu une régulation par tout ou rien sur ladite puissance.

Dans un mode de réalisation de l'invention, l'élément chauffant de sole est réalisé en deux parties indépendantes : une partie centrale et une partie périphérique. Comme la partie centrale de la paroi de sole atteint normalement une température plus élevée que la partie périphérique par suite des pertes plus élevées de cette dernière, la réduction de puissance, affectant uniquement la

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partie centrale de l'élément de sole, peut être obtenue en mettant en série cet élément et un autre élément chauffant du four, par exemple l'élément chauffant de grilloir, donc sans adjonction d'un élément supplémentaire, puisqu'il s'agit alors seulement de compenser les pertes calorifiques du four et que celles-ci sont faibles à cause du fort calorifugeage imposé du fait des températures atteintes en pyrolyse.

Le changement de puissance peut être commandé par un thermostat inverseur à deux étages, l'un limitant la température de l'enceinte du four à la température choisie pour l'opération de nettoyage, l'autre comportant un inverseur basculant pour une température légèrement inférieure et assurant le changement de puissance de chauffage.

Les caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront bien de la description ci-après d'une forme de réalisation donnée à titre d'exemple, en se référant aux figures du dessin annexé dans lequel :

La fig. 1 donne un schéma électrique du dispositif de régulation;

La fig. 2 donne un diagramme de régulation dans le cas où la puissance de chauffage utilisée pendant l'opération de pyrolyse est égale à la puissance de compensation des pertes calorifiques du four;

La fig. 3 représente un diagramme de régulation dans le cas où la puissance de chauffage pendant l'opération de pyrolyse est légèrement supérieure à la puissance de compensation.

Comme représenté sur la fig. 1, un commutateur de four CO comporte des contacts a, b, c, d, e, qui permettent l'alimentation à partir d'une source 1, 2 des différents éléments chauffants du four; résistance de voûte V, résistance de grilloir G, résistance de sole, partie centrale Se et partie périphérique Sp, résistance du catalyseur de fumée C. Un thermostat de pyrolyse T, comportant deux contacts Ii et h, permet, par son contact Ii, de limiter la température du four à la température T2 choisie pour l'opération de nettoyage pyrolytique, par exemple 500° C, en coupant tous les éléments utilisés pour le chauffage du four; le contact inverseur I2, dans une première position, court-circuite la résistance G du grilloir et met en série la résistance centrale de sole Se et la résistance du catalyseur C; dans la deuxième position, il met en série la résistance centrale de sole Se et la résistance de grilloir G.

Le fonctionnement est le suivant:

La commande de l'opération d'un nettoyage est obtenue lorsque les contacts a, c, d, e du commutateur de four CO sont fermés et b ouvert. Le thermostat de nettoyage T comportant un premier étage Ii, dont la température de déclenchement est réglée à une température voisine de la température maximale de nettoyage, par exemple 500° et un deuxième étage I2, dont le basculement s'effectue à une température To légèrement inférieure à la précédente, To étant la température de fin de montée, par exemple 470° C.

L'opération de nettoyage s'effectue avec la résistance de voûte et la résistance périphérique de sole auxquelles s'ajoutent: — au début de l'opération jusqu'à To, les Sc et C en série, de telle façon qu'une rupture accidentelle de la résistance du catalyseur empêche le chauffage de la partie centrale de la sole et, par là même, l'opération de pyrolyse;

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— après basculement de l'inverseur du thermostat de nettoyage à To, les résistances G et Se en série. Le catalyseur étant déjà en action, sa température est suffisante sans chauffage supplémentaire et il n'est donc plus nécessaire d'alimenter la résistance C.

Comme la résistance C est faible par rapport à la résistance G, la réduction de puissance obtenue est sensible et, par le choix judicieux de la répartition des résistances Se et Sp, on peut facilement obtenir la réduction désirée.

La fig. 2 représente les courbes d'échauffement du centre du four CF et de la paroi de sole PS dans le cas où la compensation des pertes calorifiques est sensiblement obtenue à la fin de l'opération de nettoyage. Le temps to correspond à la température To du centre du four qui est légèrement inférieure à la température T2 adoptée comme température maximale pour le centre du four pendant l'opération de nettoyage. Au temps to correspond également la température Ti de la paroi de sole, supérieure à la température To; cette température Ti est choisie inférieure à la température Tmax, qui dépend essentiellement de l'émail utilisé pour les parois du four. Comme le nettoyage pyrolytique est d'autant plus rapide que la température est élevée, on choisit une température Tmax la plus élevée possible. Si on considère la courbe CF, on voit une montée rapide jusqu'au temps to qui correspond au basculement du contact I2 du thermostat de pyrolyse T ; puis, la montée en température est plus faible, par suite de la réduction de la puissance de chauffe et de l'accroissement des pertes calorifiques ; elle croît jusqu'à la température T2 sans qu'il y ait d'oscillations. Si l'on considère maintenant la courbe PS, on a une montée rapide jusqu'au temps to, température Ti, puis la vitesse de montée en température décroît par suite de la réduction de la puissance de chauffe et de l'accroissement des pertes calorifiques, puis croît asymptotiquement vers une température maximale qui peut être Tmax-

Cependant, dans la pratique, il y a lieu de tenir compte des dispersions dues aux variations de tension du réseau de distribution et à celles du calorifugeage du four. Dans ces conditions, on ne peut définir qu'une puissance réduite proche de la puissance de compensation. Aussi choisit-on une puissance réduite qui, dans le cas le plus défavorable, est encore légèrement supérieure à la puissance de compensation des pertes calorifiques. On obtient alors les courbes d'échauffement de la fig. 3 qui se distinguent de celles de la fig. 2 par une montée en température légèrement plus forte à partir du temps to et par une régulation par tout ou rien à partir du temps ti où entre en action le contact Ii du thermostat T. Si on considère la courbe CF du centre du four, on a une montée rapide de la température jusqu'au temps to pour atteindre la température To, puis une montée moins rapide entre les temps to et ti où le centre du four atteint la température T2 de déclenchement du thermostat de nettoyage à partir de laquelle elle oscille, ainsi que la température de la paroi de sole PS à partir d'une température T3 légèrement inférieure à la température Tmax qui peut supporter l'émail de la paroi de sole. On constate que l'écart entre Tmax et la température moyenne du centre du four est supérieur à celui de la fig. 2.

Par la mise en œuvre du procédé selon l'invention, on peut atteindre les températures To et Ti en un temps inférieur à 40 mn, ce qui permet de réduire notablement la durée de l'opération de nettoyage pyrolytique.

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1. Procédé de régulation de la température de nettoyage pyrolytique d'un four de cuisson, dont l'élément chauffant de sole est extérieur à l'enceinte de cuisson, notamment d'un four émaillé à nettoyage par pyrolyse, permettant de protéger l'émail de la plaque de sole, caractérisé en ce que, en vue d'éviter une surchauffe de cette plaque de sole, on utilise, vers la fin de la montée de la température de nettoyage, une puissance de chauffage égale ou légèrement supérieure à la puissance de compensation des pertes calorifiques du four en fin d'opération de pyrolyse.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le changement de puissance de chauffage est effectué lorsque la température du centre du four est comprise entre 420 et 470°.

3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que,

pour réduire la durée de l'opération de pyrolyse, le changement de puissance de chauffage est effectué lorsque le centre du four atteint une température de l'ordre de 470° environ.

4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la régulation de la température de nettoyage est effectuée en deux temps : au premier temps (to) correspondant à une température (To) légèrement inférieure à celle adoptée pour la pyrolyse, en introduisant une puissance de chauffage égale ou légèrement supérieure à la puissance de compensation des pertes calorifiques ; au deuxième temps (ti) correspondant à la température (T2) adoptée pour la pyrolyse, en mettant en jeu une régulation par tout ou rien sur ladite puissance.

5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite puissance de chauffage, égale ou légèrement supérieure à la puissance de compensation des pertes calorifiques, est obtenue au moyen d'un thermostat inverseur effectuant un changement de puissance de chauffage à une température légèrement inférieure à celle adoptée pour l'opération de nettoyage.

6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément chauffant de sole est réalisé en deux parties indépendantes, une partie centrale et une partie périphérique, la partie centrale étant mise en série avec un autre élément chauffant du four tel que l'élément chauffant du gril lorsque la température de la sole est légèrement inférieure à la température maximale adoptée pour la fin de l'opération de nettoyage.

7. Dispositif pour la mise en œuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un thermostat (T) à deux étages, l'un limitant la température de l'enceinte du four à la température (T2) choisie pour l'opération de nettoyage, l'autre comportant un inverseur basculant pour une température légèrement inférieure (To) et assurant le changement de puissance de chauffage.

8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le deuxième étage (I2) du thermostat met en service une puissance de chauffage égale ou légèrement supérieure à la puissance de compensation des pertes calorifiques, le premier étage (Ii) agissant par tout ou rien sur ladite puissance.