DK157652B - Multi-zone, indirekte opvarmet, transporterende bageovn - Google Patents

Description

i

DK 157652B

Den foreliggende opfindelse angår en multi-zone, indirekte-opvarmet, transporterende bageovn, som kan bruges til bageri produkter som f.eks. brød, kage eller konfekture (d.v.s. småkager, tærter o.s.v.) eller til kiks.

5

Med betegnelsen "multi-zone" menes, at der ikke er en ensartet temperatur eller varmetilførsel gennem hele ovnens længde. F.eks. bruges der ved brødfremstilling en høj varmetilførsel til bunden i ovnens første zone for brødets udvikling eller hævning, medens en 10 meget lav eller ingen varmetilførsel behøves til toppen for at holde overfladetemperaturen så lav som mulig og forebygge en skinddannelse, således at ekspansionen kan foregå med en stor hastighed uden at brødet deles - bageformene eller transportøren forebygger bundens deling; i den anden zone bruges en noget lavere varmetilførsel til 15 bunden, og varmetilførslen til toppen er mindre end den til bunden, men større end tilførslen til toppen i den første zone, for at tørre brødet; i den tredie eller sidste zone er en endnu lavere varmetilførsel til bunden nødvendig, medens tilførslen til toppen er noget højere, næsten identisk med tilførslen til bunden for at karamel i -20 sere eller brune brødets skorpe. Meget groft kan hver zone strække sig over en trediedel af ovnens længde, men der er overlapning af zonerne og af de specifikke processer, der forekommer i dem. Den samme slags varme eller temperaturkontrol behøves for flertallet af bageri produkter, men ikke for alle produkter. F.eks. ved fremstil -25 ling af nogle kiks påføres høj varme til toppen og lav varme til bunden i den første zone.

Ved indirekte opvarmning er der sædvanligvis et lukket-kreds gasopvarmningssystem, som opvarmes af et varmeapparat, der sagt i al-30 mindelighed kan være af en hvilken som helst passende type, der omfatter elektriske varmeapparater eller en kombination af elektriske varmeapparater og brændere, men i praksis er det sædvanligvis gas eller oliefyrede eller gas/olie med dobbelt formål; med en sådan brænder sendes udstødningsgasserne ind i kredsen og, sædvanligvis 35 umiddelbart før gassen returneres til brænderen, sker en udluftning af ca. 10% (efter masse) af gasstrømmen - systemet er kendt som "cyclotherm"-systemet.

En transporterende bageovn transporterer på en eller anden måde 2

DK 157652B

produkterne, der skal bages, gennem ovnen fra indgangsenden til udløbsenden, sædvanligvis ved hjælp af et transportbånd til medføring af produkterne enten direkte eller i bageforme. Ovnkammeret kan være meget stort, f.eks. ca. 30 m langt og 4 meter bredt.

5

En multi-zone indirekte-brænder-fyret transporterende bageovn med et lukket-kreds-gasopvarmningssystem, som opvarmer hoveddelen af ovnens længde, er beskrevet i GB patentskrift nr. 382.266. Det formodes, at ovnen ikke havde erhvervsmæssig succes, da den ville have haft en 10 forholdsvis lav termisk nyttevirkning. I henhold til denne kendte teknik, trømmer en gasstrøm langs bunden af ovnen i modstrøm med strømmen af de produkter, der skal bages, idet gasstrømmen strømmer fra udgangsenden og til indgangsenden og derefter tilbage langs toppen af ovnen fra indgangsenden til udgangsenden. Temperaturen er 15 stort set ensartet langs hele kredsen, således at undervarmen ved indgangsenden er tilnærmelsesvis den samme som undervarmen ved udgangsenden, og overvarmen ved indgangsenden er tilnærmelsesvis den samme som overvarmen ved udgangsenden.

20 Mere bestemt angår den foreliggende opfindelse en multi-zone, indirekte opvarmet, transporterende bageovn, der har et lukket gasopvarmningskredsløbssystem, hvori der indgår mindst to varmeapparater, der er anbragt med afstand i gasstrømmens retning i opvarmningssystemet for opvarmning af i det mindste hoveddelen af 25 ovnen. I henhold til den foreliggende opfindelse er ovnen ejendommelig ved, at gasstrømmen i opvarmningssystemet forløber langs bunden af ovnen til i nærheden af udgangsenden og derefter tilbage langs toppen af ovnen, og ved at varmeapparaterne er anbragt på en sådan måde, at temperaturen generelt falder langs kredsen, 30 således at den maksimale bundvarme findes i nærheden af indgangsenden af ovnen, og den maksimale topvarme findes i nærheden af ovnens udgangsende. Herved opnås der en energibesparelse i forhold til den i det foregående kendte teknik. Da udgangsenden af opvarmningssystemet befinder sig ved en zone of ovnen, hvor der 35 kræves en lav temperatur, vil de gasser, der returnerer til den zone, hvor gasudledning eller gasudluftning finder sted, have en lav temperatur, og derfor vil den del af gassen, der udluftes, ikke berøve systemet særlig megen energi. Alligevel kan ovnen ifølge den foreliggende opfindelse bibeholde de fordele, 3 som ovnen i henhold til 6B patentskrift nr. 382.266 indebærer, og som skyldes, at tilnærmelsesvis al gassen strømmer på langs, hvilket i væsentlig grad reducerer systemets modstand og tillader, at en ovn med en længde på 30 m kan arbejde med et trykfald på kun ca. 25 5 millibar. Endvidere giver ovnen et opvarmningsmønster, som er ideelt for bagning af brød og andre bageriprodukter.

Hvad angår den kendte teknik, skal der yderligere henvises til DE patentskrift 821.331, hvorfra der kendes en transporterende bageovn 10 med flere zoner, og som er indirekte opvarmet, og hvori der findes et gasopvarmningssystem i form af et lukket kredsløb, hvori der indgår et antal varmeapparater, der er anbragt med afstand fra hinanden i gasstrømsretningen i opvarmningssystemet. For at opvarme ovnen i dennes fulde længde findes der en anden del af systemet, som 15 opvarmer en anden sektion b af bagetunnelen, og som fører til udstød. Ligesom i GB patentskrift nr. 382.266 opvarmes bagetunnelens første sektion ved hjælp af et system, hvori afledningen eller udluftningen af gasserne sker ved udgangsenden af den første sektion, og gasstrømmen forløber langs bunden af ovnen mod 20 indgangsenden og derefter tilbage langs toppen af ovnen til udgangsenden, idet en ventilator recirkulerer de varme gasser. I stedet for at aflede eller udlufte en del af udstødsgasserne på samme måde som i GB patentskrift nr. 382.266 eller ifølge den foreliggende opfindelse, dirigerer et spjæld gasserne enten til 25 topkredsløbet til ovntunnelens anden sektion b eller til bundkredsløbet (eller til begge disse), og i begge disse kredsløb har gasstrømmene samme retning både ved toppen og bunden og har samme retning som den, hvori bageri produktet bevæger sig.

30 Teoretisk set er energiudnyttelsen i henhold til DE patentskrift nr. 821.331 noget bedre end i GB patentskrift nr. 382.266, fordi de afledte eller udluftede gasser anvendes til opvarmning af den anden sektion b af oventunnelen. Imidlertid kræver brødbagning en mellemhøj overvarmetilførsel til midten af tunnelen til toppe af 35 brødet og en høj overvarmetilgang ved tunnelens afgangsende til karamel i sering eller brugning af brødskorpen. Hvis dette skal opnås under anvendelse af den kendte teknik i henhold til DE patentskrift nr. 821.331, vil der fremkomme meget væsentlig energitab.

4

DK 157652B

I henhold til en anden fra DE patentskrift nr. 821.331 kendt udføre!sesform er der kun anvendt en brænder i ovntunnelens første sektion a, og ved hjælp af spjæld kan de varme gasser dirigeres langs bunden af ovnen, mod udgangsenden i samme retning, som 5 gasserne bevæger sig langs toppen af ovnen og begge strømme returnerer til cirkulationsventilatoren langs en kanal uden for ovnkammeret. Den anden sektion d til denne anden udførelsesform er identisk med den, der indgår i den første i det foregående beskrevne udførelsesform. I ovntunnelens første sektion a findes der kun et 10 varmeapparat. Langs hele toppen af ovnen bevæger gasstrømmen sig i den modsatte retning af den, der foreslås ifølge den foreliggende opfindelse. Energiudnyttelsen vil blive ringere end i ovnen ifølge den foreliggende opfindelse.

15 Der skal yderligere henvises til den kendte teknik ifølge US

patentskrift nr. 2707925. Derfra kendes der en transporterende bageovn med flere zoner, og som indirekte opvarmet, og som har et lukket gasopvarmningskredsløbssystem, der tilsyneladende (skønt dette ikke udtrykkeligt er nævnt), opvarmer ovnen i hele dennes 20 længde. Opvarmningssystemet er forsynet med et antal varmeapparater, der er anbragt med afstand fra hinanden i gasstrømmens retning, og hvert varmeapparat strækker sig på tværs ind i gasstrømningskanalen. Tilsyneladende er varmeapparaterne identiske, og intensionen med denne kendte teknik synes at være at holde temperaturen af de 25 cirkulerende gasser generelt ensartet. I henhold til denne kendte teknik strømmer gasstrømmen i samme retning som bageriprodukterne langs toppen af ovnen til i nærheden af bageriprodukternes udgangsende og derefter tilbage langs bunden af ovnen.

30 En hensigtsmæssig udførelsesform for ovnen ifølge opfindelsen er ejendommelig ved, at det første varmeapparat i systemet befinder sig i nærheden af ovnens indgangsende og har en meget større kapacitet end det eller de yderligere varmeapparater. Ved hjælp af denne udførelsesform kan der opnås den rigtige temperaturgradient under 35 anvendelse af varmeafgivelsen fra det første varmeapparat, hvorunder det eller de mindre varmeapparater sikrer, at der findes en god styring ved supplering af varmen fra det første varmeapparat på let styrebar måde.

. DK 157652B

5

En yderligere udførelsesform for ovnen ifølge opfindelsen er ejendommelig ved, at der findes flere af de yderligere varmeapparater, hvoraf alle i det væsentlige har samme kapacitet.

Denne udførelsesform er fordelagtig ved, at der som de yderligere 5 varmeapparater kan anvendes ens varmeapparater.

Opfindelsen vil blive yderligere beskrevet ved hjælp af et eksempel under henvisning til den medfølgende tegning, hvor 10 fig. 1 viser et skematisk sidebillede af en ovn ifølge opfindelsen, fig. 2a og 2b er sidebilleder i forstørret målestok, der viser to alternative udførelsesformer for den første - eller fødeendezonen af ovnen, 15 fig. 3 er et sidebi 11ede af en udførelsesform for den anden zone af ovnen, fig. 4 er et sidebi 11ede af en udførelsesform for den tredie -20 eller udløbsendezonen af ovnen, og fig. 5-8 er lodrette snit langs linierne V-V i fig. 2a og VI-VI, VII-VII og VIII-VIII på fig. 4 (linierne er også vist på fig. 1).

25

Fig. 3 overlapper fig. 2a eller 2b og fig. 4 i en vis udstrækning.

Gennem hele tegningen indikerer de enkelthovedede pile opvarmnings- (udstødnings) gasstrømningen, de dobbelthovedede pile indikerer cirkulationsluftstrømmen og de tredobbelthovedede pile i ndi -30 kerer produkternes bevægelse; pilene, der indikerer gas- og luftstrømningerne, er kun grove angivelser af strømningsretningen.

Ovnen er en multi-zone indirekte-fyret, transporterende bageovn af tunneltypen, der har en enkelt cirkulerende, wire-transportbånd 1 og 35 bunden af bagekammeret er afgrænset af et gulv 2a og toppen af ovnkammeret afgrænses af et tag 2b. Ovnen har gasledningsorganer, der afgrænser et enkelt lukket-kreds gasopvarmningssystem, som i alt væsentligt opvarmer hele længden af ovnen, og som fødes af et første- eller hovedvarmeapparat 3 og et antal yderligere varmeappa-

DK 157652 B

6 rater 4, 5, 6 og 7 anbragt med strømmen af opvarmningssystemets gasstrømning fra det første varmeapparat. Den sædvanlige slags cirkulationsgassystem kan ses på fig. 1, og det vil bemærkes, at alle gasstrømningerne i alt væsentligt er langsgående i hele ovnens 5 længde bortset fra returneringer ved ovnens ender og divergenser i nærheden af varmeapparaterne 3-7, gasstrømningen foregår langs bunden af ovnen og derefter tilbage langs toppen. Det første varmeapparat 3 har en meget større kapacitet end de yderligere varmeapparater 4-7, og for at give et eksempel kan det første varmeapparat 3 10 have en kapacitet på 0,725 x 10® Kcal, medens de yderligere varme- g apparater 4-7 indbyrdes kan have samme kapacitet på ca. 0,2 x 10 Kcal. Der er et enkelt udtag 8 ved opvarmningssystemets medstrømningsende, hvilket kan blive forbundet til et passende aftræk og varmegenvi ndi ngsanordn i ng.

15

Detaljerne af hovedvarmeapparatet 3 kan bedst ses på fig. 2a. Hovedvarmeapparatet 3 har en brænder 9, som aflader varme udstødningsgasser i et uperforeret varmerør 10. En tag-monteret recirkulationsblæser 11 trækker returgasserne fra opvarmningssystemet og 20 aflader dem i et ringformet rum om varmerøret 10, og returgasserne blandes med de varme brændergasser, før de går ind i en indgangsledning 12, som føder en bundsamlekasse 13.

For det meste vil radiatorerne i ovnen være udformet som parallelle 25 langsgående rør 14, som det kan ses f.eks. på figurerne 5, 7 og 8, rørene 14 er tæt sammen, men med en lille luftspal te imellem. Alligevel kan en første radiator 15 i den alternative udførelsesform på fig. 2aenten være af bokstype eller rørtype, afhængigt af hvilken type transportør 1, der bruges, og af produktet, der bages. En 30 bokstype-radiator 15 vil overvejende bruges sammen med et wirebånd til "ovn-bunds" produkter, som hviler direkte på transportøren 1, medens den rørformede-type radiator vil bruges med en gittersål-type transportør (ikke som vist) hvorpå produkter transporteres i forme.

35 Specielt under henvisning til fig. 2a ses, at dele af de varme gasser fra bundsamlekassen 13 sendes bagud ind i den første radiator 15 og en bundforopvarmningsradiator 16 til foropvarmning af transportøren 1.

DK 157652B

7

Arrangementet er forskelligt på fig. 2b, hvor alle gasserne sendes fremad fra bundsamlekassen 13 ind i en første radiator 17.

Figurerne 3, 4 og 6 giver en god illustration af yderligere varme-5 apparater 5-7, som er umiddelbart under og over bagefladen, og som fyres af brændere 18, 19, der er umiddelbart ved siden af og under og over bagefladen, og som indgiver på tværs af produkternes bevægelsesbane gennem ovnen ind i hvert sit perforerede varmerør 20, der strækker sig på tværs over en bane for opvarmningssystemets gas-10 strømning. I nærheden af hvert varmerør 20 er de individuelle rør 14 fra radiatoren forbundet med en samlekasse, der strækker sig i hele ovnkammerets bredde, og som indeholder de respektive varmerør 20.

Ved ovnens udløbsende (se fig. 4) føres cirkulationsgasserne gennem 15 kanaler 21 ved siden af ovnkammeret til toppen af ovnen, og derefter bevæger de sig tilbage til recirkulationsblæseren 11 gennem topradiatorer og passerer over yderligere varmerør 20.

Der er ingen spjæld og ingen afbalanceringsvinger gennem hele det 20 varme recirkulerende gassystem. Kvantiteten af den frigjorte varme bestemmes ved temperaturregulering af den cirkulerende masse (som i alt væsentligt er konstant), specielt ved regulering af de yderligere brændere 4-7, medens varmeydelsen af hovedbrænderen 3 holdes konstant. I praksis behøves meget lille opvarmning fra de yderligere 25 brændere 4-7 til bageri produkter som f.eks. brød, da de behøver en faldende opvarmning til bunden og en stigende opvarmning til toppen, når de bevæges gennem ovnen, og systemet kan fuldt ud udnytte den varme, der resterer i gasserne fra den foregående zone. Der omfattes automatiske temperaturkontroller (ikke vist).

30

Brænderne og varmeapparaterne kan være sådanne, som er beskrevet i GB patentskrift nr. 707.750.

Konvektionsblæsere 22 er tilvejebragt for at cirkulere ovnkammer-35 luften over radiatorrørene 14, som det er vist på fig. 8. Cirkulationen kan være opad (som vist) eller nedad afhængig af rotationsretningen for konvektionsblæseren 22, og konvektionsblæserne 22 placeres skiftevis på ovnens sider for således at opnå en luftstrømning, der er så ensartet som muligt.

DK 157652B

s

Alternativt kan der tilvejebringes konvektions- eller turbolens-blæsere, der føder et system af blæserør for således at cirkulere ovnkammerluften over og mellem radiatorrørene 14, tilvejebringelsen kan generelt være som beskrevet i britisk patentskrift nr.

5 1.212.525. Ved denne metode kan konvektionspålæggeisen være både opad og/eller nedad afhængig af spjældsti 11 ingerne i systemet.

En udsugningsblæser 23 (se fig. 4), der er forbundet til den centrale del af ovnkammeret ved hjælp af en mekanisk kontrolleret 10 spjældplade 24 (fig. 7), er tilvejebragt for udsugning af luft og damp fra ovnkammeret, og den er også forbundet til en tilbagetrækningskanal 25 for således at forebygge overdreven emission af dampe fra ovnens udløbsende. Yderligere en udsugningsblæser 26 og udsugningskanal 27 forebygger overdreven emission af dampe ved ovnens 15 fødeende, og damp til gelatinering tilvejebringes ved indblæsning af damp gennem perforerede tværrør 28 ved ovnens fødeende (se fig. 2a og 2b).

For et produkt som f.eks. brød kan gassen i gascirkulationssystemet 20 falde fra en temperatur på f.eks. 690°C til en temperatur på ca.

240°C, som er temperaturen ved udtaget 8.

25 30 35

Claims (5)

1. 2. Ovn ifølge krav 1, kendetegnet ved, at det første varmeapparat (3) i systemet befinder sig i nærheden af ovnens indgangsende og har en meget større kapacitet end det eller de yderligere varmeapparater (4,5,6,7).
2. 3. Ovn ifølge krav 2, kendetegnet ved, at der findes flere af de yderligere varmeapparater (4,5,6,7), hvoraf alle i det væsentlige har samme kapacitet.
3. 4. Ovn ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, k e n -25 d e t e g n e t ved, at gasstrømmen i opvarmningssystemet passerer langs langsgående rør (14), over hvilke cirkulationsblæsere (22) cirkulerer ovnluften.
4. 5. Ovn ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, k e n -30 d e t e g n e t ved, at der findes et enkelt udtag (8) fra opvarmningssystemet, hvilket udtag er anbragt i nærheden af ovnens indgangsende, således at den gasstrøm, der returnerer langs toppen af ovnen, delvis udluftes, før den resterende del af gasstrømmen recirkuleres langs ovnens bund. 35
5. 6. Ovn ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at der er anbragt et første varmeapparat (3) i nærheden af ovnens indgangsende og mindst ét yderligere varmeapparat (4,5,6,7) placeret i nedstrømsretningen fra det første varmeapparat DK 157652B ίο i opvarmningssystemet og i afstand fra dette, hvilket yderligere varmeapparat eller hvilke yderligere varmeapparater udgøres af en eller flere brændere, der er anbragt umiddelbart til siden for og oven over eller neden under bagearealet, hvilke brændere endvidere 5 indsprøjter på tværs af bevægelsesbanen gennem ovnen og ind i opvarmningssystemets cirkulerende gasser, hvorhos brænderen eller hver af disse indsprøjter i en perforeret fordelingscylinder (20), der forløber på tværs af banen for gasstrømmen i opvarmningssystemet. 15 20 25 30 35