CN105767061B - 多段隧道式食品加工烘烤设备及方法 - Google Patents

多段隧道式食品加工烘烤设备及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种多段隧道式食品加工烘烤设备及方法，所述设备包括烘烤箱体和设置在所述烘烤箱体内的燃烧器，还包括空气换热器，所述空气换热器一侧通过引风管路与烘烤箱体的内部连通，且该侧设有引风机；所述空气换热器的另一侧通过鼓风管路与烘烤箱体的内部连通，且该侧设有鼓风机。本发明还提供一种食品加工烘烤方法，采用换热及负压保温的方法实现热量的充分利用和能源的节约。本发明所述的多段隧道式食品加工烘烤设备及方法具使原有生产线的燃料使用量大幅度降低，节能环保；减少热量散发，使车间温度降低，改善车间工作环境。

Description

多段隧道式食品加工烘烤设备及方法
技术领域
本发明涉及食品加工技术领域，具体涉及一种多段隧道式食品加工烘烤设备和利用真空负压保温进行食品加工烘烤的方法。
背景技术
现有的多段隧道式食品加工烘烤设备能够利用燃烧器燃烧产生的热量对食品进行加工，同时利用燃烧段中间部分进行自然冷却，为下一段工艺做准备。在使用过程中，为了保证物料的传输及燃烧的正常进行，设备必须采用半封闭结构，以达到生产的目的。现有的烘烤流水线因无法解决必要的保温后维持燃烧所需的氧气，燃烧器只能在空气中敞开燃烧，热量自由散发到空气中，只能做到局部保温，无法达到更好的节能效果。而且热量散发到空气中，导致操作环境温度上升，不利于工人进行操作，为达到合适的车间温度，需要对车间相应工位进行强制降温，需要消耗大量电能。
发明内容
本发明针对以上问题的提出，而研究设计一种多段隧道式食品加工烘烤设备。本发明采用的技术手段如下：
一种多段隧道式食品加工烘烤设备，包括烘烤箱体和设置在所述烘烤箱体内的燃烧器，还包括空气换热器，所述空气换热器的一个媒介侧通过引风管路与烘烤箱体的内部连通，且该侧设有引风机；所述空气换热器的另一个媒介侧通过鼓风管路与烘烤箱体的内部连通，且该侧设有鼓风机，所述多段隧道式食品加工烘烤设备包括两个以上的烘烤箱体，所述烘烤箱体之间设有冷却段，所述冷却段处设有冷却鼓风机，所述冷却段内设有微孔布风器，所述冷却鼓风机与冷却段内的微孔布风器相连。
进一步地，所述引风管路上设有引风入口，所述引风入口设置于烘烤箱体的内部空间的下部，所述鼓风管路上设有微孔布风器，所述微孔布风器设置于烘烤箱体的内部空间的上部。
进一步地，所述烘烤设备还包括设有膨化组件的膨化机，所述膨化机内部也设有燃烧器，所述膨化机内部空间的上部通过引风管路与空气换热器相连，所述膨化机内部空间的下部通过鼓风管路与空气换热器相连。
进一步地，所述烘烤箱体的内部设有反射保温层，所述反射保温层为电镀金属层或金属箔层,所述烘烤箱体的上侧和膨化机的上侧均设有保温层。
进一步地，所述烘烤箱体上设有应急门，所述应急门与应急开门机构连接，所述引风机的出口处设有气体传感器，所述气体传感器和应急开门机构均与控制系统连接。
进一步地，所述鼓风机和引风机均由变频器进行控制。
一种食品加工烘烤方法，采用本发明所述的多段隧道式食品加工烘烤设备，使用引风机将燃烧器燃烧产生的废气从烘烤箱体内吸出，使用鼓风机向烘烤箱体内鼓入新鲜空气，供燃烧器燃烧使用，同时使用空气换热器使引风机吸出的气体和鼓风机鼓入的气体进行热交换，所述鼓风机单位时间内鼓入烘烤箱体内气体的量为Q1，所述冷却鼓风机单位时间内鼓入冷却段气体的量为Q2，引风机单位时间内从烘烤箱体内吸出气体的量为Q3，对鼓风机、冷却鼓风机和引风机进行控制，使Q3＞Q1+Q2。
与现有技术比较，本发明所述的多段隧道式食品加工烘烤设备及方法具有以下优点：
1、使原有生产线的燃料使用量降低50％左右，节能环保，同时提高了生产效率；
2、减少热量散发，使车间温度降低，改善车间工作环境，无需强制降温手段，进一步节约了能源。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图。
图2是本发明实施例所述的前烘烤段和膨化机的主视结构示意图(不含传送带和架体)。
图3是图2的仰视图。
图4是图2的立体图。
图5是本发明实施例所述的后烘烤段的主视结构示意图(不含传送带和架体)。
图6是图5的仰视图。
图7是图5的立体图。
图8是图5去掉烘烤箱体后的主视结构示意图。
图9是图5去掉烘烤箱体后的立体结构示意图。
图10是本发明实施例的原理示意图。
具体实施方式
如图1至图9所示，一种多段隧道式食品加工烘烤设备，包括多个烘烤箱体1和设置在所述烘烤箱体1内的燃烧器2，多个燃烧器2分别位于烘烤箱体1内部空间的上方和下方，还包括空气换热器7，所述空气换热器7一个媒介侧通过引风管路9与烘烤箱体1的内部连通，且该侧设有引风机8，这一侧为热媒侧，热媒侧的进口与引风管路9相连，热媒侧的出口与引风机8相连；所述空气换热器7的另一个媒介侧通过鼓风管路10与烘烤箱体1的内部连通，且该侧设有鼓风机6，这一侧为冷媒侧，冷媒侧的入口与鼓风机6相连，出口与鼓风管路10相连。设备设置在架体15上，并配有相应的传送带机构16。空气换热器7的数量可以根据需要设定，各个烘烤箱体1的引风管路9和鼓风管路10均可以设置为连通的环形管路。
所述引风管路9上设有引风入口4，所述鼓风管路10上设有微孔布风器11，引风入口4和微孔布风器11设置在烘烤箱体1内部空间的两端，可以是上部和下部，也可以是横向的两端，使微孔布风器11布入的新鲜空气流过烘烤箱体的内部空间，具体设置方式根据燃烧器2设置的位置进行调整，本实施例优选的设置方式为将引风入口4设置于烘烤箱体1的内部空间的下部，多个引风口分别设置在每个燃烧器的侧下方，所述微孔布风器11设置于烘烤箱体1的内部空间的上方、燃烧器2之间，向上方的燃烧器和下方的燃烧器之间的空间内布风，保证燃烧器2充分燃烧，引风口设置在下方，避免了将微孔布风器11吹入的新鲜空气吸出，使新鲜空气经过上方的燃烧器和下方的燃烧器之间的空间充分支持燃烧。通过引风管路9和鼓风管路10，将空气换热器7与烘烤箱体1连通，形成能量闭环，充分进行热交换。所述烘烤箱体1的内部设有反射保温层，所述反射保温层为电镀金属层或金属箔层，所述烘烤箱体1的上侧设有保温层3，热量无法散失，几乎全部被物料吸收。
所述烘烤设备还包括设有膨化组件的膨化机200，所述膨化机200内部也设有燃烧器2，所述膨化机200内部空间的上部通过引风管路9与空气换热器7相连，所述膨化机200内部空间的下部通过鼓风管路10与空气换热器7相连
所述烘烤箱体1上设有应急门14，所述应急门14与应急开门机构13连接，应急开门机构13包括气缸和连接气缸与应急门14的零部件，所述引风机8的出口处设有气体传感器，所述气体传感器和应急开门机构13均与控制系统连接。一旦出现意外停电的情况，气体传感器感应到引风机8停止输出气体，将信号传送给控制系统，控制系统控制应急开门机构13动作，打开应急门14，防止烘烤箱体1内部出现缺氧燃烧等情况，保障安全运行。
设备开始运行时，首先启动引风机8和鼓风机6，燃烧器2点火，燃烧产生的高温废气再引风机8的作用下经过引风管路9进入空气换热器7，作为热媒，而鼓风机6将低温新鲜空气吹入空气换热器7作为冷媒，与热媒进行热交换，再通过鼓风管路10和微孔布风器11进入烘烤箱体1内部，供燃烧使用。
所述烘烤箱体1之间设有冷却段5，所述冷却段5处设有冷却鼓风机12，烘烤箱体1的物料进口与相邻烘烤箱体1的物料出口通过冷却段5连接，所述冷却段5内设有微孔布风器，所述冷却鼓风机12与冷却段内的微孔布风器相连。加工的食品从烘烤箱体1输出后进入冷却段5，通过冷却鼓风机12和微孔布风器鼓入的冷空气进行冷却，达到与原生产工艺温度性质保持一致。冷空气对高温烘烤后的食品冷却的过程，相当于冷空气与高温食品进行热交换的过程，冷空气在此过程中温度升高，然后通过冷却段5进入相邻的烘烤箱体1，供燃烧器2燃烧使用。引风机8吸引出气体的量大于鼓风机6和冷却鼓风机12鼓入空气的总量，使烘烤箱体内部形成负压腔，所述鼓风机6和引风机8均由变频器进行控制，从而达到一个稳定的负压燃烧环境，保证热量不向周围环境散失。
本实施例包括前烘烤段100、膨化机200和后烘烤段300，如图2至图4所示，前烘烤段100包括四个烘烤箱体1，烘烤箱体1之间设有冷却段5，冷却段的上方设有冷却鼓风机12，四个烘烤箱体1配套有两个空气换热器7，每个空气换热器7上均设有鼓风机6和引风机8，通过引风管路9和鼓风管路10与烘烤箱体1的内部空间相连，烘烤箱体1内部具体的零部件布置与后烘烤段相同，具体如图8和图9所示；膨化机200包括膨化组件17，膨化组件17的上方和下方均设有燃烧器2，上方的燃烧器通过上燃烧器支架18支撑，膨化机200也配套有两个空气换热器7，每个空气换热器7上均设有鼓风机6和引风机8，通过引风管路9和鼓风管路10与膨化机200的内部空间相连。如图5至图9所示，后烘烤段300也包括四个烘烤箱体1，烘烤箱体1之间设有冷却段5，四个烘烤箱体1配套有两个空气换热器7，每个空气换热器7上均设有鼓风机6和引风机8，通过引风管路9和鼓风管路10与烘烤箱体的内部空间相连，内部组成的设置如图8和图9所示。
一种食品加工烘烤方法，采用本实施例所述的多段隧道式食品加工烘烤设备，所述多段隧道式食品加工烘烤设备包括烘烤箱体和设置在所述烘烤箱体内的燃烧器，使用引风机将燃烧器燃烧产生的废气从烘烤箱体内吸出，使用鼓风机向烘烤箱体内鼓入新鲜空气，供燃烧器燃烧使用，同时使用空气换热器使引风机吸出的气体和鼓风机鼓入的气体进行热交换，使新鲜空气温度升高成为高温的新鲜空气，进入烘烤箱体，供燃烧器燃烧使用。所述方法采用负压保温方法对食品进行处理，也就是说，向所述多段隧道式食品加工烘烤设备鼓入气体的总量小于吸出气体的总量，使设备内部为负压。
如图10所示，所述多段隧道式食品加工烘烤设备包括两个以上的烘烤箱体，所述烘烤箱体之间设有冷却段，所述冷却段处设有冷却鼓风机，所述冷却鼓风机向冷却段内鼓入新鲜空气，所述鼓风机单位时间内鼓入烘烤箱体内气体的量为Q1，所述冷却鼓风机单位时间内鼓入冷却段气体的量为Q2，引风机单位时间内从烘烤箱体内吸出气体的量为Q3，对鼓风机、冷却鼓风机和引风机进行控制，使Q3＞Q1+Q2。这将在烘烤设备内形成负压真空，因为烘烤设备为半封闭式结构，所以在开口部分因为外界大气压的作用，在开口部分形成向设备内部流入的空气气流Q4，此部分气流除供给燃烧器燃烧外，同时防止了燃烧产生的高温废气与外界进行对流交换，形成负压真空保温的工作状态。从而达到避免设备向外界对流换热的目的。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种多段隧道式食品加工烘烤设备，包括烘烤箱体和设置在所述烘烤箱体内的燃烧器，其特征在于：还包括空气换热器，所述空气换热器的一个媒介侧通过引风管路与烘烤箱体的内部连通，且该侧设有引风机；所述空气换热器的另一个媒介侧通过鼓风管路与烘烤箱体的内部连通，且该侧设有鼓风机，所述多段隧道式食品加工烘烤设备包括两个以上的烘烤箱体，所述烘烤箱体之间设有冷却段，所述冷却段处设有冷却鼓风机，所述冷却段内设有微孔布风器，所述冷却鼓风机与冷却段内的微孔布风器相连。
2.根据权利要求1所述的多段隧道式食品加工烘烤设备，其特征在于：所述引风管路上设有引风入口，所述引风入口设置于烘烤箱体的内部空间的下部，所述鼓风管路上设有微孔布风器，所述微孔布风器设置于烘烤箱体的内部空间的上部。
3.根据权利要求1所述的多段隧道式食品加工烘烤设备，其特征在于：所述烘烤设备还包括设有膨化组件的膨化机，所述膨化机内部也设有燃烧器，所述膨化机内部空间的上部通过引风管路与空气换热器相连，所述膨化机内部空间的下部通过鼓风管路与空气换热器相连。
4.根据权利要求2所述的多段隧道式食品加工烘烤设备，其特征在于：所述烘烤箱体的内部设有反射保温层，所述反射保温层为电镀金属层或金属箔层,所述烘烤箱体的上侧和膨化机的上侧均设有保温层。
5.根据权利要求2所述的多段隧道式食品加工烘烤设备，其特征在于：所述烘烤箱体上设有应急门，所述应急门与应急开门机构连接，所述引风机的出口处设有气体传感器，所述气体传感器和应急开门机构均与控制系统连接。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的多段隧道式食品加工烘烤设备，其特征在于：所述鼓风机和引风机均由变频器进行控制。
7.一种食品加工烘烤方法，采用权利要求1至6中任意一项所述的一种多段隧道式食品加工烘烤设备，其特征在于：使用引风机将燃烧器燃烧产生的废气从烘烤箱体内吸出，使用鼓风机向烘烤箱体内鼓入新鲜空气，供燃烧器燃烧使用，同时使用空气换热器使引风机吸出的气体和鼓风机鼓入的气体进行热交换，所述鼓风机单位时间内鼓入烘烤箱体内气体的量为Q1，所述冷却鼓风机单位时间内鼓入冷却段气体的量为Q2，引风机单位时间内从烘烤箱体内吸出气体的量为Q3，对鼓风机、冷却鼓风机和引风机进行控制，使Q3＞Q1+Q2。
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