DE4340117C2 - Verfahren zur Beheizung von Backöfen, insbesondere Industriebacköfen und Backofen zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beheizung von Backöfen, insbeson­ dere Industriebacköfen, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und einen Backofen zur Durchführung des Verfahrens. Dieser Backofen ist für eine Beheizung mit Holz vorgesehen.

Immer mehr steigt die Nachfrage nach ökologischen, d. h. umweltfreundlich erzeugten Produkten, dazu gehört auch das nach althergebrachter Art und Weise gebackene Brot. Das in einem Backofen mit Holzbeheizung gebackene Brot ist wegen seines Wohlgeschmacks und seiner Bekömmlichkeit beim Publi­ kum sehr geschätzt. Um den Vorteil eines solchen Holz-Backofens voll nutzen und mit fallender Temperatur backen zu können, ist es in erster Linie er­ forderlich, daß ein solcher Backofen eine große Wärmespeicherkapazität aufweist und die Möglichkeit bietet, die erzeugte Wärmeenergie zu einem hohen Prozentsatz für den Backprozeß zu verwerten.

Doch viele herkömmliche Backöfen sind nur für kontinuierliche Beheizung vorgesehen, die Wege der Heizgasströme sind kurz und enden, ohne ihre nutzbare Wärme­ energie voll abgegeben zu haben, zu schnell im Schornstein. Die meisten Öfen sind auch verhältnismäßig leicht gebaut, wodurch es an einem ausrei­ chenden Wärmespeichervermögen fehlt.

In der DE-PS 6 84 418 ist ein Backofen bekannt geworden, dessen Heizgase zwischen übereinander angeordneten Backkammern im Gegenstrom durch Rohre geführt sind. Die Heizgase werden jedoch in zwei voneinander unabhängigen Feuerräumen erzeugt und zu schnell in den Schornstein abgeführt. Die Be­ lastung der Umwelt mit CO₂ ist bei der Benutzung zweier Feuerräume sehr hoch und der Aufwand an Wärmeenergie rechtfertigt nicht den erzielten Nutzen.

Das in der DE-PS 37 20 819 beschriebene Backhaus besteht aus einer Anzahl paarweise symmetrisch zu einem Schornstein angeordenten Backkammern, die etagenweise übereinander liegen. Dabei ist jede Backkammer einzeln beheiz­ bar. Von einem Gebläse sind nach jeder Etage Steigleitungen geführt, von denen nach jeder Kammer der jeweiligen Etage Anschlüsse abgezweigt sind, über die den Kammern Verbrennungsluft zuführbar ist. An der Außenseite sind die Kammern mit Regelklappen für die Abgasabführung versehen. Das Backhaus besitzt rechts und links je einen Abgaszug, die einerseits mit den Backkammern verbunden sind, andererseits in den Schornstein münden. Obwohl das Backhaus transportabel sein soll, besitzt es eine gewisse Masse von wärmedämmenden Schamottsteinen, die die Verbrennungswärme teilweise speichern. Das bringt es mit sich, daß mit den Rauchgasen ein Teil der durch Verbrennung erzeugten Wärme ungenutzt durch den Schornstein abgeführt wird, ohne daß es möglich wäre, auf dem Rauchgasweg weitere Partien des Backhauses aufzuheizen und die Rauchgase abzukühlen. In An­ betracht der gleichzeitigen Beheizung einer ganzen Anzahl von Backkammern wird auch hier eine hohe Umweltbelastung mit CO₂ angenommen.

Es stellt sich daher die Aufgabe, ein Verfahren zur Beheizung von Backöfen und einen Backofen zu schaffen, der eine optimale Ausnutzung der eingesetz­ ten Wärmeenergie zuläßt, eine gute Wärmespeicherkapazität besitzt und ein Mindestmaß an CO₂-Ausstoß aufweist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst wie im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 und 2 dargelegt. Weitere Merkmale der Ausgestaltung der Er­ findung sind aus den Ansprüchen 3 bis 6 zu entnehmen.

Durch die Erfindung wird erreicht, daß die eingesetzte Wärmeenergie weitestgehend von der Masse des Backofens gespeichert wird und es so auch möglich wird, mit der gespeicherten Wärme den Backprozeß weiter fortzuführen und mit fallender Temperatur zu backen, ohne daß der Back­ ofen erneut beheizt werden muß. Natürlich ist der Backofen auch unter ständigem Beheizen betreibbar. Die Teilung des Heizstroms in vier Teile bringt es mit sich, daß die Heizgase einen genügend langen Weg geführt werden, ehe sie in den Schornstein gelangen. Die Wärme im Backofen ist gleichmäßig verteilt, wodurch die Backwaren während des Backvorganges nicht umgesetzt werden müssen, weil sog. "heiße Stellen" innerhalb der Backkammern nicht vorhanden sind. Wie schon vermerkt, kann bei erlosche­ nem Feuer der Backbetrieb fortgesetzt werden, was den Backofen als beson­ ders schadstoffarm auszeichnet.

Die Erfindung ist an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.

In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Heizgasführung im Back­ ofen in Draufsicht,

Fig. 2 eine schematische Darstellung des Backofens in Vorderan­ sicht,

Fig. 3 eine schematische Darstellung des Backofens von der Seite gesehen,

Fig. 4 eine Darstellung des Feuerraumes im Schnitt,

Fig. 5 eine Darstellung der tunnelförmigen Einbauten zur Führung der Heizgase,

Fig. 6 die Einmündung der Kanäle in erstere Kanäle über der Back­ kammerdecke.

Fig. 1 zeigt, wie die Führung der Heizgase im Backofen vor sich geht. Der Übersichtlichkeit halber ist in der linken Hälfte des Backofens die Heizgasführung über der Backkammerdecke und in der rechten Hälfte die Heizgasführung unter der Backkammersohle dargestellt. Dabei bedeuten die Symbole Kreis mit zentralem Punkt eine auf den Betrachter zukommende und Kreis mit darinbefindlichem Kreuz eine vom Betrachter weg führende Strö­ mung. Diese Symbole gelten für alle Fig. 1 bis 6.

Die Heizgase werden vom Feuerraum 1 über seitlich von diesem zu beiden Seiten abzweigende Kanäle 2 unter den Backkammersohlen beider Backkammern 3, nämlich der linksseitigen und der rechtsseitigen, geführt (Fig. 2). Am En­ de der Backkammern 3 sind an deren Seitenwänden aufsteigende Kanäle 4 an­ geordnet, die Heizgase werden umgelenkt und strömen nun in diesen senk­ recht nach oben und werden dann an den Backkammerdecken wieder umgelenkt und strömen nun durch Kanäle 5, die durch tunnelartige Einbauten 16 gebil­ det sind, bis zum Eintritt in den Schornstein 6. In der Feuerraumdecke 7 ist der Spalt 8 vorgesehen. Durch diesen strömt weiterhin ein Strom von Heizgasen, der sich in zwei Ströme aufteilt und über die Kanäle 14 und 15 durch Kanäle 10 strömt, die sich über der Backkammerdecke 13 befinden und die durch die Anbringung von Abdeckungen 17 auf den Zwischenräumen zwischen den tunnelförmigen Einbauten 16, die die Kanäle 5 bilden, entstanden sind.

Diese Heizgase in den Kanälen 10 strömen im Gegenstrom zu denen in den Kanälen 5 und gelangen bis an die entgegengesetzten Enden der Backkammer­ decken 13 und münden an den Übergangsstellen 11 in die Kanäle 5 ein (Fig. 6) und werden zum Schornstein geführt.

In Fig. 4 ist der Feuerraum 1 in zwei aneinanderstoßenden Halbschnitten dargestellt. Diese Art der Darstellung wurde gewählt, da, anders als in der schematischen Darstellung in Fig. 2, beim ausgeführtem Backofen die Kanalabgänge der Kanäle 2 und 10 nicht in einer Zeichenebene liegen. So zeigt die linksseitige Darstellung wie in Feuerraum 1 die Kanäle 2 unter der Backkammersohle 12 weggeführt sind und wie sie über der Backkammer­ decke 13 als Kanäle 5 zurückkehren und nach dem Schornstein 6 geleitet werden. Die rechtsseitige Darstellung zeigt die Feuerraumdecke 7, in der der Spalt 8 eingebracht ist. Über dem Spalt 8 befindet sich der lange Kanal 14, der rechtwinklig zu den Längsachsen der Backkammern 3 verläuft und nach oben in zwei schmalen Kanälen 15 fortgesetzt ist, von denen bei dieser Darstellung nur einer zu sehen ist. An deren oberen Enden zweigen zu beiden Seiten die Kanäle 10 ab, in denen die Heizgase im Gegenstrom zu den in den Kanälen 5 geleiteten Heizgasen geführt sind. Die äußeren Seitenwände der Kanäle 15 sind dabei die inneren Wände der Backkammern 3.

In Fig. 5 ist ein Schnitt in Längsrichtung durch eine Backkammer 3 gezeigt, der besonders die tunnelförmigen Einbauten 16 zur Führung der Heizgase ver­ anschaulicht, die sowohl unter der Backkammersohle 12 als auch über die Backkammerdecke 13 verlaufen und sowohl die Kanäle 2 unter der Backkammer­ sohle 12 als auch die Kanäle 5 über der Backkammerdecke 13 bilden. Unter der Backkammersohle 12 sind zwischen den tunnelförmigen Einbauten 16 wärme­ speichernde Einbauten 18 vorgesehen, die für einen Wärmeausgleich und damit einer gleichmäßigen Wärmespeicherung an der Backkammersohle 12 sorgen und sog. "heiße Stellen" vermeiden und damit ein Umsetzen der Backwaren wäh­ rend des Backvorganges überflüssig machen. Die Kanäle 10, die über die Backkammerdecke 13 und parallel zu den Kanälen 5 verlaufen, sind durch Ab­ deckungen 17 gebildet, die die zwischen den tunnelförmigen Einbauten 16 vorhandenen Zwischenräume abdecken. Die hierin geführten Heizgase strömen entgegen der Richtung der in den Kanälen 5 geführten Heizgase. Diese Ka­ näle 10 sind nur über die Backkammerdecke geführt und verbessern die Wirkung der Oberhitze des Backofens, da die Heizgase in den Kanälen 5 bereits einen großen Teil ihrer Wärmeenergie abgegeben haben, und die Oberhitze wesentlich für das Gelingen großvolumiger Backwaren ist. Ferner wird durch diese Maßnahme die Speicherung der Wärmeenergie im Backofen verbes­ sert. Die Abgase des Backofens weisen eine beträchtliche Abkühlung auf, wenn sie in den Schornstein einmünden. Die Kanäle 10 enden an den Stellen, wo die Kanäle 5 auf der Backkammerdecke 13 beginnen. Hier befinden sich die Übergangsstellen 11, wovon eine in Draufsicht in Fig. 6 dargestellt ist. Die ankommenden Heizgase, die entgegen der Richtung der Heizgase in den Kanälen 5 strömen, werden an den Übergangsstellen 11 um 180° umgelenkt und in die Kanäle 5 eingeleitet und strömen zusammen mit den Heizgasen in den Kanälen 5 dem Schornstein zu. Die Übergangsstellen 11 weisen eine für den Strömungsverlauf günstige Ausbildung aus, um einen guten Übergang der Rauchgase von den Kanälen 10 in die Kanäle 5 zu erreichen und Rückstau zu vermeiden. In dieser Ansicht sind auch die von der Backkammersohle 12 aufsteigenden Kanäle 4 sichtbar, die ebenfalls von tunnelförmigen Einbau­ ten 16 gebildet werden.

Claims (6)

1. Verfahren zur Beheizung von Backöfen, insbesondere Industriebacköfen, mit symmetrisch zum Schornstein liegender linker und rechter Backkam­ mer, dadurch gekennzeichnet, daß der Strom der vom Feuerraum kommen­ den Heizgase in vier Teilströme aufgeteilt wird, von denen je einer in einer ersten Strömung die linke und die rechte wärmespeichernde Backkammersohle (12) umströmt, an deren Ende umgelenkt an der äußeren Seitenwand entlang aufsteigt und über die Backkammerdecke (13) in schmalen, parallelen ersten Kanälen (5) geführt wird, während die an­ deren beiden Teilströme in jeweils einer zweiten Strömung an den bei­ den inneren Backkammerseitenwänden nach oben geführt und zwischen den ersten Kanälen (5) im Gegenstrom zu der in diesen herrschenden Strö­ mung in zweiten Kanälen (10) über die Backkammerdecken (13) geführt werden und am Ende der Backkammerdecke wieder mit der ersten Strömung vereint und gemeinsam mit der ersten Strömung nach dem Schornstein (6) geführt werden.

2. Backofen zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zu beiden Seiten des Feuerraums seitlich im Feuer­ raum Kanäle abzweigen, die parallel zueinander in Bodenkanälen (2) unter den wärmespeichernden Backkammersohlen (12) geführt sind und weiter seitlich an den Backkammerwänden nach oben über die Backkammer­ decke (13) geführt sind und in den Schornstein (6) münden, daß in der Mitte der Feuerraumdecke (7) ein Spalt (8) vorgesehen ist, der in einen langen Kanal (14) mündet, der nach oben in zwei schmalen Kanä­ len (15) fortgesetzt ist, deren äußere Seitenwände die inneren Seiten­ wände der wärmespeichernd ausgebildeten Backkammern sind, an deren oberen Enden zu beiden Seiten parallele zweite Kanäle (10) abzweigen, und daß am Ende der Backkammerdecken die zweiten Kanäle (10) mit Übergangsstellen (11) versehen sind, welche die zweiten Kanäle (10) mit den ersten Kanälen (5), die durch tunnelartige Einbauten gebildet sind, verbinden.

3. Backofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß unter der Back­ kammersohle (12) zwischen den Bodenkanälen (2) wärmespeichernde Ein­ bauten (18) vorgesehen sind.

4. Backofen nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die paral­ lelen zweiten Kanäle (10) unmittelbar an die ersten Kanäle (5) an­ schließen.

5. Backofen nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß unter der Backkammersohle (12), an den Seitenwänden und über der Backkammer­ decke (13) zur Führung der Heizgase tunnelförmige Einbauten (16) vorge­ sehen sind.

6. Backofen nach Anspruch 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die tunnel­ förmigen Einbauten (16) über der Backkammerdecke (13) mit Abstand von­ einander angeordnet sind und einen Zwischenraum bilden und daß die vom Feuerraum über den Spalt (8) her mit Heizgas beschickten zweiten Kanä­ le (10) durch Abdeckungen (17) hergestellt sind, welche die zwischen den tunnelförmigen Einbauten (16) vorhandenen Zwischenräume abdecken.