CN2142642Y - 高效节能全新型通用食品烤炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种食品烘烤加工机械。其主 要特征是采用圆柱形炉体和拱形炉顶设计；炉体保温 层选用硅酸铝耐火纤维作填充料；加热器选用乳白石 英管，并依据匹配吸收原理设计；物料托盘可在炉体 内转动。本实用新型既可作成单层炉，又可作成双层 炉，经与常用的隧道炉对比表明：热效率由42％提高 至75％；百公斤单耗由40KWh降到20KWh；废品 率由3％降至0.08％，高效节能，经济、社会效益显 著。

Description

本实用新型涉及一种食品烘烤加工机械。

目前糕点食品行业用于烘烤的加工机械基本分两类：一类是隧道式烤炉；另一类是箱柜式烤炉。这两类烤炉，不论其什么形式，都不能适应现代糕点食品业对加工设备的要求，在产量、质量和能耗三个方面都不同程度地存在着缺陷，对于隧道式烤炉其主要缺陷是：

1.动力能耗大。其表现为：

（1）    装机容量大，如12米炉为184～240KW之间；

（2）    开启功率高，一般为全功率开启；

（3）    运动功率高，约为装机容量的70％；

（4）    单产功率耗大，一般为38～49KWh／100Kg；

2.加热器性能差。其表面为：

（1）    温度场不匀。糕点食品行业通用的氧化镁金属管加热器涂层易剥落，造成本已不匀的温度场更加不匀，既影响产品质量，又有碍于食品卫生。

（2）    热惯性大。这点会使操作工艺不便掌握，影响产品质量，突然断电时还会造成约100Kg／次的废品。

（3）    蓄热时间长。一般为30～40分钟。

（4）    表面温度低。加热器表面温度约300℃。

3.炉体结构设计不合理。其表现为：

（1）    炉体内外壁间有热桥，热损大，污染环境；

（2）    物料传动链条体外循环，缺点同上；

（3）    炉内存有热暗区、死区、浪费热能；

（4）    上下火间距大，热能利用率低；

（5）    没有温度显示，调火不便，影响产品质量。

4.保温材料性能低。目前食品烘烤普遍使用的保温材料为蛭石和珍珠岩等，其传热系数大，易粉化、容重高，更新难，致使在加热器表面约300℃的较低温度下炉壁厚度即达200毫米，且外壁温度仍远高于常温，不利于环境卫生和工人操作。

5.市场适应性差。这种炉产量大，品种变化慢，不适应目前市场小批量、多品种、变化快的需求。

6.热效率低，一般仅有40％。

7.占地大，体积重。

对于箱柜式烤炉，除存在着隧道炉2、4、6项缺陷外，尚存如下缺陷：

1.通用性差。箱柜炉一般均为单一品种糕点食品所设计，如蛋糕炉仅限于烤制蛋糕，而不能制做其它品种糕点，产品单一化，设备利用率低，不能满足前店后厂对设备的要求。

2.操作不便。为适应产品对不同温区的工艺要求，在烘烤过程中经常需要打开炉门进行倒盘、转盘、看验等操作，热量损失高，劳动强度大，污染环境，不利卫生。

本实用新型的目的就是克服上述缺陷，设计一种高效节能全新型通用食品烤炉。它应具有高效节能、操作方便、质量稳定、产量适宜，身轻体小，运装便利等多方面特点。

本实用新型的目的是这样实现的：将炉体的内外壁作成同心圆柱形；炉顶作成双层拱形，并与炉体的内外壁相配合；炉体的内外壁间和双层拱顶间的保温层填装硅酸铝耐火纤维材料；炉子的上、下加热器选用乳白石英管（SHQ）；加热器间的托盘可作旋转运动。

本实用新型采用圆柱形炉体和与内炉径相适应的圆形旋转托盘，可使被加热物接受到尽可能均匀的温度场，消除热暗区、死区，提高产品质量及降低废品率；同时，在相同容积时，圆柱形炉体还有节省原料、减少占地的优点。本实用新型炉独特的圆形拱顶设计有利于热力的对流循环，减少能耗，提高热效率。炉壁间和拱顶间之所以采用硅酸铝耐火纤维材料是因其具有热导系数小，耐高温，且热稳定性高，质量轻、绝缘、隔音等诸多优点，尽管其价格较高，但其价格性能比却远好于食品烤炉普遍使用的蛭石、珍珠岩棉等保温填充料。本实用新型选用乳白石英玻璃加热管（SHQ）作为热源，是依据其是一种选择性远红外发射元件，其波长可与糕点食品的吸收波长相互匹配，充分发挥了远红外低温辐射加热的特性，节能高效。同时，SHQ还具有发射率高、热惯性低、伸展性小、化学性能稳定、无污染、不变形、久用辐射性能不衰退等优点。此外，其与硅酸铝耐火纤维材料相配合，还可切断“热桥”，降低热耗。本实用新型炉设计的旋转式托盘一改现有远红外炉箱采用固定炉篦的现状，解决了因温度场不匀影响产品质量的问题，免去了烤制过程中转盘、倒盘之劳苦。同时，也因不必开门，达到节能降耗，保护工作环境的目的。

本实用新型的全新设计，保留了隧道式烤炉通用性强及箱柜式烤炉小巧灵便的优点。同时又克服了它们各自的不足。经与隧道式烤炉初步对比测试表明：蓄热时间由原来的30～40分钟降至5～10分钟；蓄热损失由36％降至10％；同品种烘烤时间由16～19分钟，降至7～9分钟；热效率由42％增加至75％；单耗由32～40KWh／100Kg降至18～20Kg／100Kg；废品率由2～3％降至0.05～0.08％。同时，本实用新型烤炉还具有装机功率小，占地面积少，无污染，易运装，质量有保证，市场适应性强，特别适用于前店后厂及企事业单位自制自用的需求，满足人们追新求异，口味多变的时尚，具有明显的经济和社会效益。

下面结合实施例和附图对本实用新型作进一步说明。

图1为实施例之一的单层烤炉结构原理图。

图2为实施例之二的双层烤炉结构原理图。

由外炉壁（1）和内炉壁（2）组成炉体（18），其外径为0.8～2.0米，以适应不同产量的要求，炉体（18）全高依单层或双层结构可为1.2～2.0米。双层拱形炉顶（3）的拱高为0.1～0.16米，它与炉径尺寸相配合，使热流循环更为合理，并可提高热效率。内外炉壁（1）、（2）之间，双层拱顶（3）之间的填装料为硅酸铝耐火纤维材料，厚度可依需要为0.06～0.1米。为应用方便，实施例采用了硅酸铝针刺毡。上、下加热器（5）、（6）各由多支乳白石英管（SHQ）组成，并均布在炉体（18）的横截面上。SHQ的长度依炉体（18）内径的大小选用0.6～2米，其表面温度为450～510℃。上、下加热器（5）、（6）之间距为0.15～0.3米。上加热器（5）上方安装有反射罩（13），它可有利于把热能集中在烘烤物上。

特别应指出的是：加热器的选定除依据炉体（18）的结构尺寸外，更为重要的是要依据匹配吸收原理设计，即红外热源发射的波长与被加热物吸收波长相匹配时，才能达到低耗高效的目的。作为糕点食品主要成份的淀粉、蛋白质、脂肪和水的远红外谱图告之我们，其在38μm区域内有较好的吸收波峰，因此，本实用新型选定的SHQ发射波长为3～8μm。在这个波带上，SHQ的辐射系数为0.92，发射率是很高的。由于这个主要设计，再加上安装在加热器（5）上方的抛物线反射罩（13）的合理设计，使得本实用新型烤炉的热传递方式中的辐射份额由原来的1／3上升为60％，也使炉内形成了“元件的温度＞被加热物的温度＞空气的温度＞炉壁的温度”的合理温度场分布，改变了原有被加热温度处于温度场中最低温值的高耗不合理状态，大大地提高了热效率。

为了简化操作工序，减轻劳动强度，降低热损，不污染环境，以及减少由于温度场不匀给被加热物的质量影响，本实用新型设计了旋转托盘（7），其转动速度为0.5～2转／分。托盘（7）的转动是由电机（8）经减速器（9）、伞齿轮付（23）、主轴（10）、联轴器（11）和托盘轴（12）带动的。很显然，也可采用调速电机来代替普通电机（8），省去减速器（9）。

为进一步减少热损失和便利操作，本实用新型采用了小炉口（17）设计。其尺寸大小应与托盘（7）上专门配备的多个扇形烤盘的尺寸大小相适应，或说一并设计。设计的标准是：在托盘（7）转动时，挡车工利用烤盘进出炉操作方便顺利。

考虑到产量和品种的不同需求，本实用新型炉体（18）可做成单层（如图1所示），也可由上炉体（20）和下炉体（19）依靠联轴器（22）和中间保温拱（21）组配成双层烤炉（如图2所示）。上、下炉体（20）和（19）的结构基本一致，但下炉体（19）中的废气须经中间保温烘（21）上开设的通气孔进入上炉体（20），再由烤炉的出气孔（15）排出。所设的联轴器（11）可便于炉体（18）或下炉体（19）与支座（14）之间组配及运装。联轴器（22）对于上、下炉体（20）和（19）也具有同样功效。这种设计可方便用户，适用于不同条件的场合。

全烤炉的控制由控制盘（16）实现。它可完成开停炉、升降温、控调温、定限时及自动显示等功能，可用计算机或单板机自控，也可手控。双层烤炉的控制盘（24）除具有单层炉控制盘（16）的同样功能以外，还可分别对上、下炉体（20）和（19）分别控温和控时，以适应同时烤制不同品种或风味的工艺要求。

本实施例的装机功率仅有10千瓦，开启功率为装机功率的65％，运行功率为50％，节能效率是显见的。

Claims (7)

1、一种糕点食品烤炉，其特征在于由外壁(1)和内壁(2)组成的炉体(18)是同心圆柱形；炉顶(3)为双层拱形；壁间与层间保温层(4)的填装料为硅酸铝耐火纤维；上、下加热器(5)、(6)为乳白石英管(SHQ)；其间托盘(7)可作旋转运动。

2、根据权利要求1所述的烤炉，其特征在于炉体（18）的外径为0.8～2.0米，炉全高为1.2～2.0米；炉顶拱高为0.1～0.16米。

3、根据权利要求1所述的烤炉，其特征在于保温层（4）的厚度为0.06～0.1米。

4、根据权利要求1、2、3所述的烤炉，其特征在于乳白石英管（SHQ）的发射波长为3～8微米；表面温度为450～510℃；管子长度为0.6～2.0米，上、下加热器（5）、（6）各由多支SHQ组成并均布在炉体（18）的横截面上，上、下加热器（5）、（6）的间距为0.15～0.3米，上加热器（5）上方安装有反射罩（13）。

5、根据权利要求1、2、3所述的烤炉，其特征在于托盘（7）的旋转速度为0.5～2转／分。

6、根据权利要求1、2、3所述的烤炉，其特征在于托盘（7）上配备有与之并也与炉口（17）相适应的多个扇形烤盘。

7、根据权利要求1、2、3所述的烤炉，其特征在于炉体（18）可为单层，也可由上炉体（20）和下炉体（19）依靠联轴器（22）和中间保温拱（21）组配成双层；单双层炉体均由联轴器（11）把托盘（12）与主轴（10）及传动机械相连接，且与支座（14）之间为组配安装。

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