CN101795571B - 燃气隧道炉 - Google Patents
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Abstract
一种间接加热、燃气隧道炉,具有在其间限定烘烤室的上和下加热部分(102,104),带有上和下加热机构(116)。每个部分(102,104)具有关联燃气燃烧器(106),所述燃气燃烧器被布置成通过管道(112)将加热过的气体提供给每个加热机构(116)。至少一个部分(102,104)包括布置在至少一个加热机构(116)下游的风扇(120),所述风扇被布置成驱动加热过的气流通过至少一个部分(102,104)和管道(122),所述管道被布置成将来自风扇的气体再循环到加热机构(116)上游的位置。
Description
技术领域
本发明涉及隧道炉,尤其涉及气体加热隧道炉。
背景技术
隧道炉用于烘烤/烹饪食物例如面包和饼干,以及其他类型的食物例如匹萨、馅饼等。隧道炉通常包括烘烤室,具有将热提供给正在烘烤/烹饪的产品的上和/或下加热管道。传送器例如循环带携带正在烘烤/烹饪的产品通过在上和下加热管道之间的烘烤室。
以上类型的隧道炉在US-A-4 884 552中被公开。该特定专利涉及用于烘烤食品例如匹萨的炉。在该公开炉中,来自燃气燃烧器的加热过的空气被引导通过将热传递到上和下罐机构的上和下热交换器,所述上和下罐机构最终通过上和下炉底板将热传递到正在烘烤的产品。该公开的隧道炉利用辐射加热来间接加热待烘烤的产品。罐机构具有增加的直径以补偿当空气输送通过系统时降低的空气温度。
目前的发展表明需要一种燃气或燃油隧道炉,其在被烘烤产品的均匀加热方面以及温度的稳定性和可调节性方面具有更好的操作能力。而且,增加的能源成本需要能量高效的解决方案。
发明内容
根据本发明的概念的隧道炉包括带有上和下加热机构并在其间限定烘烤室的上和下加热部分。每个部分具有关联的燃气燃烧器,所述燃气燃烧器被布置成通过管道将加热过的气体提供给每个加热机构。至少一个部分包括布置在至少一个加热机构下游的风扇,所述风扇被布置成驱动来自燃烧器的加热过的气流通过至少一个部分和通过再循环管道,所述再循环管道被布置成将来自风扇的气体再循环到加热机构上游的位置。
本发明的设备通过上和下加热机构的精确调节提供烘烤室的精确和均匀加热的可能性。在没有独立中间热交换器的情况下使用燃烧气体的事实也提高了能量效率。进一步地,可以在没有阀和挡板的复杂布置的情况下执行该精确调节,原因是每个燃烧器单独被调节。在没有中间热交换器的情况下直接使用燃烧气体的事实也减小了能量损失。通过系统的气流由风扇,即通过负压驱动。这提供了通过系统的气流的简单调节。它也减小了可以对操作者构成危害的热气的泄露风险。
一个或多个实施例的燃气隧道炉可以进一步包括控制单元和连接到控制单元的温度传感器,其中控制单元被配置成基于来自温度传感器的信息单独调节由每个燃烧器输送的功率。使用几个温度传感器检测炉温度和基于检测到的温度单独调节燃烧器功率,这导致烘烤室中的温度的精确调节。烘烤室中的温度具有高度的可再现性,这是一等烘烤结果的先决条件。
被布置成引导烟道气离开系统的烟道气出口可以连接到每个再循环管道。烟道气出口的位置保证自动功能。如果燃烧器被启动它将使用来自加热系统外部的空气。这将增加燃烧器下游的压力,因此也增加风扇下游的压力。这又将迫使再循环管道中的气体通过烟道气出口离开。当燃烧器未操作时,系统中的压力是恒定的,没有气体将通过烟道气出口被迫使离开。
加热机构可以包括几个单独通道,所述单独通道被布置成将来自分配歧管的加热过的气体引导到收集歧管。单独通道的使用提供更均匀和可控的温度分布。
内部管道系统可以进一步被布置在分配歧管中以分配加热过的气体通过通道。这也提供更可控的温度分布。进一步地,在分配歧管中使用管道系统允许低成本的定制方案,即从基本隧道炉系统开始,其中管道、风扇等的其他部分基本相同,可以容易地调节通过加热机构的流量分配。
类似地,内部管道系统可以被布置在收集歧管中,并且可调节阀可以被布置成通过致动器能够调节阀打开程度并由此能够调节通过阀的质量流。这允许每个通道的基本单独调节。特别地,最外层通道可以被阻塞。在仅仅使用烘烤室宽度的一部分的情况下,这是有利的特征,例如当外围设备(例如发酵室)由于某些原因具有较小的宽度,或者当本发明的炉被结合到较老的系统中时。
在一个或多个实施例中燃烧器可以包括分开部分,使得再循环气体被喷射到所述分开部分外部并且燃烧气体被喷射到所述分开部分内部。分开部分提供新鲜气体和再循环气体之间的有效热传递和混合。分开部分可以环形地形成。
叶片可以被布置成引起再循环气体的涡流运动以促进混合。由叶片引起的涡流运动和总体增加的紊流进一步改善了气体混合。
在一个或多个实施例中,燃烧器和风扇被布置在炉的上侧上。这具有的不同和实用优点,在于它在以下情况有利于炉的构造,即加热室的高度更容易被调节的情况,在下加热管和下面结构之下的间隙可以比第一实施例更小的情况。这使隧道炉安装在特定位置更简单,原因是它提供更大的灵活性,并且因此耗时也更少,这降低了安装成本。
在一个或多个实施例中,第一燃烧器和风扇被布置在炉的上侧上,并且第二燃烧器和风扇被布置在炉的下侧上,这是有利的,原因在于它便于更简单地在特定位置安装隧道炉。
每个部分可以包括:布置在每个加热机构下游的风扇,该风扇被布置成驱动加热过的气体流通过每个部分;和再循环管道,该再循环管道被布置成将来自风扇的气体再循环到加热机构上游的位置。
本发明的第二方面是包括根据以上描述的多个燃气隧道炉的炉系统,其中每个燃气隧道炉对应一个区域。换句话说,根据特定安装的需要,几个炉可以连接在一起以形成一系列炉。
附图说明
图1a是根据本发明的概念的第一实施例的隧道炉的第一透视图,为了清楚起见支撑框架和盖板的一部分被去除。
图1b是根据本发明的概念的第一实施例的隧道炉的第二透视图,为了清楚起见支撑框架和盖板的一部分被去除。
图2a是图1的燃烧器的近似中心的端视图。
图2b是沿着通过图1的燃烧器的近似中心的水平面的截面图,显示了风扇、烟道气出口和燃烧器的细节。
图2c是图1的燃烧器的透视图,显示了风扇、烟道气出口和燃烧器。
图3是沿着用于本发明的设备的图1的分配歧管的近似中心的水平面的截面图。
图4是沿着用于本发明的设备的图1的收集歧管的近似中心的水平面的截面图。
图5是根据本发明的概念的第二实施例的隧道炉的透视图。
图6是隧道炉的示意图,显示了温度调节器和热传感器。
具体实施方式
图1a和图1b显示了隧道炉100的第一实施例的透视图。支撑框架和保护板的部分被去除以显示与加热系统有关的元件。隧道炉分别具有在其间限定加热室的上和下加热部分102和104。通常是循环带的传送带(未显示),例如丝网带、实心钢带或石/钢板带等,被布置成将待烘烤的产品传送通过加热室,从炉100的入口侧传送到出口侧。
现在将描述加热系统,从燃烧器106开始向它的下游进行。上和下加热部分102和104是基本相同的,并且在图中参考数字在一些情况下仅仅位于下部分或上部分上以便增加清晰性,即使所述元件位于两个部分上。气体管线108从外部源将气体供应给燃烧器106并且空气入口110供应来自外部的燃烧空气。燃烧器可以是燃气的或燃油的。燃烧气体沿着管道112被输送,将气体从炉的第一端引导到第二端。管道通向分配歧管114,该分配歧管具有从那里延伸的几个加热管116。加热管116沿着从入口侧到出口侧的方向基本平行于加热室延伸。
加热管116进入收集歧管118。风扇120被布置在收集歧管118的一侧以在其中产生负压,从而驱动气流通过加热系统。再循环管道122从风扇120将空气引导回到燃烧器部分。在图2a-c中可以看到燃烧室107具有共中心布置环形部分124。应当注意的是任何合适的形状可以用于分开部分124,不一定是环形。再循环管道122在环形部分124外部的位置引导空气,而当燃烧器被启动时火焰位于环形部分内部。这保证火焰和再循环空气之间的充分热传递。叶片128被布置在环形部分的外部,以引起空气的涡流运动。这增强了环形部分下游的气体的混合和热传递。
烟道气出口130在风扇120下游和环形部分124、126上游流体地连接到再循环管道122。在使用中,当风扇驱动气流通过系统时,基本没有空气通过烟道气出口130离开。如果燃烧器被启动,进入空气将增加系统中的压力,这导致从风扇120排出的那部分空气将通过烟道气出口130离开。系统因此在近似大气压下操作。
图3和4分别显示了分配歧管114和收集歧管118的截面图。它们特别显示了内部管道系统132、133被布置成分配进入加热管116和离开它们的气体。收集歧管118进一步包括可调节活门134,使得通过加热管的质量流可以变化。活门134充当可旋转节流阀,其中活门134的设定角确定打开程度。活门134借助于可从外部接近的活门致动器136被调节。致动器136通常用手调节,但是同样可以借助于允许在线和/或自动控制流量的电机设备例如步进电机或类似物被调节。进一步地,通过至少最外层管116的质量流可以被单独改变,以便在外围设备这样需要的情况下调节炉的有效宽度。
热传感器被布置在加热室内。在上加热部分中,热传感器被直接布置在上加热元件115之下,远离任何通过的烘烤过的产品。在下加热部分中,热传感器被布置在下加热元件117与传送带(未显示)之间。采用热电偶形式的热传感器被布置成检测每个加热部分所输送的热。一个或多个热电偶连接到控制单元,所述控制单元基于关于温度的实际值和标称值控制燃烧器。几个不同参数例如风扇速度、标称温度、流量分配等可以用作控制单元的输入和调节参数。控制单元包括两个温度调节器,一个用于下燃烧器并且一个用于上燃烧器,两者用于决定燃烧器的效果。也可以使用高级微处理器控制单元例如PLC系统。
图5显示了本发明的炉138的第二实施例。在该实施例中带有燃烧器140、风扇142等的两个加热系统被布置在炉的顶部上。该实施例具有的不同优点在于,它在以下情况下有利于炉的构造,即加热室的高度更容易调节的情况,需要传送带离地面的高度具有灵活性的情况,尤其是传送带需要靠近地面定位的情况。
根据本发明的炉可以被布置在多个燃气隧道炉中,其中每个炉对应一个区域。
图6显示了本发明的隧道炉100的示意图,其中温度调节机构152被布置在隧道炉100的上加热部分102上,但是也可以被布置在下加热部分104上,优选地在传送带153之下。尽管热传感器150、151在这里既被安装在上加热部分102上又被安装在下加热部分104上以测量上和下加热部分之间的温度,但是热传感器150、151也可以仅仅被布置在一个加热部分上。
Claims (11)
1.一种燃气隧道炉,包括上加热部分和下加热部分(102,104),该上加热部分和下加热部分带有上加热机构和下加热机构(116)并在上加热部分和下加热部分之间限定烘烤室,其中每个部分(102,104)具有关联燃气燃烧器(106),所述燃气燃烧器被布置成通过管道(112)将加热过的气体提供给每个加热机构(116),其中至少一个部分(102,104)包括布置在至少一个加热机构(116)下游的风扇(120),所述风扇被布置成驱动来自燃烧器(106)的加热过的气流通过至少一个部分(102,104)并通过再循环管道(122),所述再循环管道被布置成将来自风扇的气体再循环到加热机构(116)上游的位置,
其中燃烧器(106)包括分开部分(124),使得再循环气体被喷射到所述分开部分(124)外部并且燃烧气体被喷射到所述分开部分内部,并且
其中分开部分(124)环形地形成。
2.根据权利要求1所述的燃气隧道炉,进一步包括控制单元和连接到控制单元的温度传感器,其中控制单元被配置成基于来自温度传感器的信息单独调节由每个燃烧器(106)输送的功率。
3.根据权利要求1所述的燃气隧道炉,其中被布置成引导烟道气离开系统的烟道气出口连接到每个再循环管道(122)。
4.根据权利要求1所述的燃气隧道炉,其中加热机构(116)包括几个单独通道,所述单独通道被布置成将来自分配歧管(114)的加热过的气体引导到收集歧管(118)。
5.根据权利要求4所述的燃气隧道炉,其中第一内部管道系统(132)被布置在分配歧管(114)中,以分配加热过的气体通过通道。
6.根据权利要求4或5所述的燃气隧道炉,其中第二内部管道系统(133)被布置在收集歧管(118)中,并且其中可调节阀(134)被布置成通过致动器(136)能够调节阀打开程度和由此调节通过阀(134)的质量流。
7.根据权利要求1所述的燃气隧道炉,其中叶片(128)被布置成引起再循环气体的涡流运动以改善混合。
8.根据权利要求1所述的燃气隧道炉,其中燃烧器(106)和风扇(120)被布置在炉的上侧上。
9.根据权利要求1所述的燃气隧道炉,其中所述燃烧器(106)包括一个第一燃烧器以及一个第二燃烧器,所述第一燃烧器和风扇(120)被布置在炉的上侧上并且所述第二燃烧器和风扇(120)被布置在炉的下侧上。
10.根据权利要求1所述的燃气隧道炉,其中每个部分(102,104)包括布置在每个加热机构(116)下游的风扇(120),该风扇被布置成驱动加热过的气体流通过每个部分(102,104)和再循环管道(122),该再循环管道被布置成将来自风扇的气体再循环到加热机构(116)上游的位置。
11.一种炉系统,包括根据任一前述权利要求所述的多个燃气隧道炉,其中每个燃气隧道炉对应一个区域。
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