ES2784362T3 - Horno de cocción con transferencia de calor combinada - Google Patents
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Abstract
Horno de cocción (10) con un espacio de cocción y con al menos un soporte (4) previsto en el espacio de cocción para el producto de cocción caracterizado por al menos tres zonas de cocción (11, 12), comprendiendo cada una de las al menos tres zonas de cocción (11, 12) - al menos un primer medio para el calentamiento por convección (3) del lado superior y del lado inferior del producto de cocción que se encuentra sobre el al menos un soporte (4), comprendiendo el medio para el calentamiento por convección (3) al menos una abertura de entrada para el suministro de aire caliente (5) al interior del espacio de cocción, y - al menos un segundo medio para el calentamiento radiante (2) del lado superior y/o del lado inferior del producto de cocción que se encuentra sobre el al menos un soporte (4), formándose el medio para la calefacción radiante (2) a partir de placas intercambiadoras de calor, - estando dispuestas las aberturas de entrada (1) del medio para el calentamiento por convección (3) de manera alterna entre las placas intercambiadoras de calor (2), - pudiendo controlarse el al menos un primer medio para el calentamiento por convección (3) y el al menos un segundo medio para el calentamiento radiante (2) en las al menos tres zonas de cocción en cada caso independientemente entre sí, - de modo que en cada zona de cocción (11, 12) individual puede usarse independientemente de otra zona de cocción opcionalmente una calefacción radiante y/o de convección y pudiendo ajustarse de manera independiente cada zona de cocción (11, 12).
Description
DESCRIPCIÓN
Horno de cocción con transferencia de calor combinada
La presente invención se refiere a un horno de cocción de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 y a un procedimiento para la cocción continua de producto de cocción en un horno de cocción de este tipo de acuerdo con la reivindicación 13.
En la producción industrial de productos de bollería se usan esencialmente dos tipos principales de hornos de cocción: hornos túnel y hornos cámara. Los hornos de cocción convencionales presentan un soporte de cocción en forma de una cinta transportadora sin fin como equipo de transporte, cuyo recorrido de cinta superior guía normalmente por un túnel de calentamiento, en el que los caloportadores transfieren la energía térmica sobre el producto de cocción.
La transferencia de calor en hornos de cocción se efectúa principalmente mediante convección o mediante radiación. Así se conoce por el documento DE 2647992 un horno túnel, en el que a través de boquillas dispuestas en el lado superior y guiadas hacia la cinta transportadora se conduce aire caliente al interior del espacio de cocción y sobre el producto de cocción. El producto de cocción se expone durante el ciclo continuo a una corriente de aire caliente, que puede regularse fácilmente. Las boquillas se componen en este caso de hendiduras dentro de un distribuidor de aire o canal de distribución de aire dispuesto en la cubierta de túnel, que discurre continuamente de la entrada del túnel en el un lado a la salida del túnel en el otro lado del horno de cocción. El calor de radiación que se origina mediante la transferencia de calor desde el canal de distribución de aire se compensa por una guía de canal diagonal. En caso necesario, el horno túnel puede estar dotado aún de medios de calentamiento especiales tales como, por ejemplo, elementos de rejilla eléctricos.
El documento EP 280727 B1 describe un horno de cocción con un equipo de transporte y una fuente de calor, componiéndose la fuente de calor de una radiación infrarroja. El aire calentado se conduce desde la fuente de calor hacia arriba en dirección del equipo de transporte y por medio de una placa deflectora se articula el aire calentado hacia el lado superior del producto de cocción, de modo que el producto de cocción se cuece mediante una combinación de radiación, convección y conducción de calor. Mediante la alta intensidad de radiación de la radiación infrarroja, la transferencia de energía por radiación a lo largo de todo el proceso de cocción solo es posible en productos que necesitan un tiempo de cocción de menos de 180 s.
El documento DE 29616533U1 desvela, a su vez, un horno de cocción en forma de un horno de cocción de pisos, en el que el producto de cocción se sitúa sobre los pisos de un carro que puede trasladarse al espacio de cocción y las placas calefactoras están dispuestas en el espacio de cocción de tal modo que llegan entre los pisos del carro de cocción. A este respecto, las placas calefactoras se disponen de tal modo que se extienden por toda la superficie del producto de cocción, de modo que las piezas individuales se captan uniformemente por la radiación térmica. Las placas calefactoras están formadas en este caso a partir de dos chapas soldadas una con otra que encierran entre sí canales de medio calefactor. El calentamiento de la placa calefactora se efectúa por medio de medios calefactores adecuados tales como vapor o aceite, que se conducen por los canales de medio calefactor. La distribución de calor se optimiza mediante el cambio de los cortes transversales de canal. En este sentido se trata de meros hornos radiantes en los que no está prevista una convección.
También el documento US 2009/139976A1 y el documento GB 1204 870 A desvelan un horno de cocción con transferencia de calor combinada.
También se sabe cómo succionar aire de espacio de cocción desde un segmento de horno y volver a introducirlo en el horno con calentamiento interno de espacio de cocción. En este sentido pasa aire de convección por el lado exterior de tuberías atravesadas con gas calefactor, que están dispuestas por encima y por debajo del producto de cocción, hacia el producto de cocción. Mediante las tuberías atravesadas por gas calefactor se transfiere ciertamente, además del calor transferido de manera convectiva, también calor mediante radiación al producto de cocción, aunque es desventajoso que cada segmento el flujo del producto de cocción sea posible siempre solo desde una dirección de flujo, es decir, o bien desde arriba con succión abajo o bien desde abajo con succión arriba. También se sabe cómo succionar aire desde un segmento de horno y volver a introducirlo en este con un aporte de energía externo. En este sentido pasa el aire de convección por un intercambiador de calor calentado, que está dispuesto por fuera del espacio de cocción. Mediante este modo de construcción, en cada segmento fluye el producto de cocción tanto desde arriba como desde abajo. La desventaja de este modo de construcción es, no obstante, que mediante el calentamiento externo del aire de convección y su introducción en el espacio de cocción por medio de canales de aire, además del calor transferido de manera convectiva, no se transfiere ningún calor relevante mediante radiación al producto de cocción.
Asimismo, se sabe cómo succionar aire desde un segmento de horno e introducirlo de nuevo en este con calentamiento interno del espacio de cocción, pasando el aire de convección por el lado exterior de tuberías
atravesadas con aceite térmico, que están dispuestas por debajo del producto de cocción. Mediante las tuberías atravesadas con gas calefactor se transfiere, además del calor transferido de manera convectiva, también calor mediante radiación al producto de cocción. La desventaja de este modo de construcción es, no obstante, que en cada segmento el flujo del producto de cocción es posible siempre solo desde una dirección o un lado. Una desventaja adicional consiste en que las tuberías atravesadas por calor con fuertes paredes de acero tienen que elaborarse con mucho material.
Ha resultado ser desventajoso en las soluciones técnicas conocidas por el estado de la técnica para la combinación de los tipos de transferencia de calor que no esté presente ningún límite claro de zonas de cocción individuales, de modo que no sea posible una regulación o un control independiente de las zonas de cocción, es decir, que no sea posible ninguna regulación o control independiente de las zonas de cocción. Además, los procedimientos de cocción y hornos de cocción conocidos hasta la fecha no ofrecen ningún uso multivariable de convección y radiación.
Por tanto, la invención tiene por objetivo proporcionar un horno de cocción con forma constructiva compacta que posibilite una transferencia simultánea y alterna de calor mediante radiación así como mediante convección al producto de cocción, pudiendo regularse de manera independiente entre sí mediante radiación y mediante convección proporciones de calor que van a transferirse.
Este objetivo se consigue de acuerdo con la invención mediante un horno de cocción con las características de la reivindicación 1.
Por tanto, se proporciona un horno de cocción con un espacio de cocción y con al menos un soporte previsto en el espacio de cocción para el producto de cocción. En el caso del soporte puede tratarse de un equipo de transporte que guía a través del espacio de cocción para el transporte del producto de cocción por el espacio de cocción, en particular de una cinta transportadora.
El presente horno de cocción está caracterizado por al menos dos zonas de cocción, comprendiendo cada una de estas al menos dos zonas de cocción
- al menos un primer medio para el calentamiento por convección del lado superior y/o lado inferior del producto de cocción que se encuentra sobre el al menos un soporte y
- al menos un segundo medio para el calentamiento radiante del lado superior y/o lado inferior del producto de cocción que se encuentra sobre el al menos un soporte, pudiendo controlarse o regularse el al menos un primer medio para el calentamiento por convección y el al menos un segundo medio para el calentamiento radiante en las al menos dos zonas de cocción en cada caso independientemente entre sí.
El presente horno de cocción posibilita mediante el uso o disposición específico/a del calentamiento por convección y del calentamiento radiante una distribución de calor dirigida en el horno de manera selectiva o en paralelo mediante convección o radiación. El uso combinado o selectivo de radiación y/o convección posibilita un diseño de proceso multivariable.
El presente dispositivo posibilita en particular una convección uniforme que puede controlarse de manera dirigida. Por tanto, es posible un control de la transferencia de calor mediante una guía dirigida (es decir, en vertical a la dirección de transporte del producto de cocción) del aire de convección. Para ello se introduce el aire de convección de manera dirigida en el espacio de cocción y dirigido en perpendicular hacia el producto de cocción y de manera que pasa por los lados del producto de cocción.
En una forma de realización se efectúa el control del aire de convección mediante diferentes relaciones de presión en el espacio de cocción y por debajo de la cinta transportadora del soporte de cocción. Por tanto, prevalece por debajo de la cinta transportadora o del soporte de cocción una presión superior y en el espacio de cocción (por encima del producto de cocción) una presión inferior. Mediante la diferencia de presión se posibilita un flujo vertical del aire de convección en el espacio de cocción.
Las diferencias de presión se causan en particular mediante una succión del aire calentado en el espacio de cocción (por encima del producto de cocción) y un retorno del aire calentado para el calentamiento por convección; es decir, se efectúa una circulación del aire dentro del presente horno de cocción. Como se explica más adelante en detalle, para ello el aire se succiona desde el espacio de cocción por medio de un dispositivo de succión adecuado y se suministra para el calentamiento por convección.
Cada producto de cocción requiere para la configuración de las propiedades de cocción específicas exigencias muy diferentes en parte entre sí en cuanto a radiación y convección desde arriba y/o desde abajo. La invención satisface con ello la demanda de hornos de cocción continua según una mayor flexibilidad, lo que se debe a la mayor variedad de productos y a los consiguientes menores tamaño de los lotes. La combinación de radiación y/o convección posibilita, por tanto, la facilitación de una gama mucho más amplia de productos de bollería, tener un efecto dirigido en el proceso de cocción y un acortamiento del tiempo de cocción mediante el tipo de transferencia de calor
específico adaptado a la receta o a los productos de bollería, que puede cambiar en el curso del proceso de cocción de manera correspondiente a la evolución del bollo.
Mediante la regulación independiente de los medios calefactores, como el medio para el calentamiento por convección, es posible por ejemplo un flujo opcional del producto de cocción con aire caliente o aire de convección desde arriba, desde abajo o desde arriba y abajo (es decir, desde todos los lados). Lo mismo se aplica a la calefacción radiante, que puede efectuarse de manera opcional desde arriba, desde abajo o desde arriba y abajo sobre el producto de cocción. Mediante la segmentación del horno de cocción en varias zonas de cocción es posible una separación o subdivisión del procedimiento de cocción o proceso de cocción en varias fases. Así, puede separarse el proceso de cocción mediante el uso de segmentos lo más pequeños posible (por ejemplo, 10 segmentos o zonas de cocción) en el mismo número (por ejemplo, 10) de fases distintas. De este modo es posible una influencia dirigida mediante el tipo de transferencia de calor y la intensidad de la energía, que se controla por la temperatura y la velocidad de flujo, en función de la receta y del curso del proceso de cocción. Esto posibilita un ajuste independiente de la temperatura en cada zona de cocción.
En una forma de realización del presente horno de cocción están dispuestos el al menos un primer medio para el calentamiento por convección y el al menos un segundo medio para el calentamiento radiante en cada una de las al menos dos zonas de cocción en cada caso de manera alterna, es decir, siguen de manera alternante un medio para el calentamiento por convección, un medio para el calentamiento radiante, un medio para el calentamiento por convección, etc.
En una forma de realización adicional, el presente horno de cocción comprende al menos 3, 4, 5 o más por ejemplo 10 zonas de cocción o segmentos. El número de segmentos o zonas de cocción depende a este respecto del tamaño del horno de cocción, en particular depende de la longitud del horno de cocción o espacio de cocción.
Por tanto, la longitud de una zona de cocción o de un segmento puede ascender dependiendo del ancho del espacio de cocción a entre 1 y 3 m, preferentemente a entre 1,5 y 2,5 m. El ancho de un espacio de cocción se sitúa normalmente entre 0,8 y 4,0 m, preferentemente entre 1,6 y 3,3 m.
Cada zona de cocción o cada segmento del horno de cocción puede usarse de manera independiente, es decir, en cada segmento individual puede usarse independientemente de otro segmento de manera opcional calefacción por radiación y/o por convección. En otras palabras, puede usarse en cada segmento independientemente o bien principalmente calefacción radiante, principalmente calefacción por convección o ambos tipos de calefacción. No obstante, en el caso del uso preferente o principal de calefacción por convección, no se puede excluir una pequeña proporción de calefacción radiante, por lo que es absolutamente posible usar solo calefacción radiante.
En una primera variante es posible controlar solo una zona de cocción o un segmento. En el caso de más de dos zonas de cocción puede servirse por ejemplo solo cada zona de cocción adicional.
También es concebible cualquier combinación de los medios calefactores o tipos de transferencia de calor en las zonas de cocción. Así, puede usarse, por ejemplo, en un primer segmento o en una primera zona de cocción exclusivamente radiación por convección y en un segundo segmento o una segunda zona de cocción puede emplearse exclusivamente calefacción radiante. También es concebible que en dos segmentos o zonas de cocción consecutivos/as se use únicamente calefacción por convección, y en una sección adyacente o zona de cocción adyacente únicamente calefacción radiante o al revés. A las posibilidades de combinación no se imponen límites a este respecto.
No solo es concebible y posible cualquier combinación de los medios calefactores o tipos de transferencia de calor en cada zona de cocción independiente, sino que también es concebible cualquier combinación de la transferencia de calor en cuanto al calor superior e inferior. Así, puede transferirse en una zona de cocción el calor superior con preferencia mediante radiación y el calor inferior con preferencia mediante convección o al revés, es decir, calor superior mediante convección y calor inferior mediante radiación. También es concebible transferir el calor superior mediante una combinación de radiación y convección y transferir el calor inferior con preferencia mediante radiación o convección o al revés.
En una forma de realización preferente adicional del presente horno de cocción comprende el al menos un primer medio para el calentamiento por convección al menos una abertura de entrada para suministrar aire caliente o aire de convección en el espacio de cocción del horno de cocción. Esta abertura de entrada puede estar presente en forma de una boquilla, de una hendidura, de una abertura de orificios o de una chapa perforada.
Además, se prefiere que la al menos una abertura de entrada para suministrar aire caliente o aire de convección en el espacio de cocción esté dispuesta en al menos un canal de viento (caja de viento, caja de distribución de aire) previsto por encima y/o por debajo del al menos un equipo de transporte. Por cada zona de cocción o segmento está previsto, a este respecto, al menos un canal de viento.
La al menos una abertura de entrada para suministrar aire caliente o aire de convección en el espacio de cocción
puede controlarse como se explicó antes de manera independiente, es decir, cada abertura de entrada para aire caliente puede estrangularse o desconectarse para cada zona de cocción o cada segmento de manera independiente. El número de aberturas de entrada para el aire caliente en el espacio de cocción depende, a este respecto, del tipo de aberturas usadas.
Si se usan por ejemplo como abertura de entrada boquillas, pueden usarse por cada zona de cocción o segmento entre 1 y 1000, preferentemente entre 200 y 800, en particular preferentemente entre 400 y 600 boquillas. A modo de ejemplo están previstos por cada zona de cocción o por cada segmento en caso de un ancho de espacio de cocción de 3300 mm y en caso de una distancia de boquilla de aproximadamente 50 mm aproximadamente 60 boquillas por cada fila. En este caso, la distancia de filas asciende a aproximadamente 200 mm. Esto significa que en caso de una longitud de segmento de 2400 mm están presentes 12 filas con 60 boquillas, es decir, en total por cada zona de cocción o por cada segmento 720 boquillas para el suministro de aire caliente en el espacio de cocción.
Asimismo, es posible dotar en lugar de boquillas hendiduras como aberturas de entrada para el aire caliente o aire de convección en el espacio de cocción, estando previstas en este caso por cada segmento o por cada zona de cocción 6 a 12 boquillas de hendidura.
En una forma de realización adicional del presente horno de cocción, la velocidad de flujo del aire de convección en las aberturas de entrada del aire caliente o aire de convección al interior del espacio de cocción asciende a entre 2,0-10 m/s, preferentemente a 3,0-5,0 m/s. La velocidad de flujo definida del aire de convección posibilita una convección dirigida pasando por los lados del producto de cocción al interior del espacio de cocción. Correspondientemente se cuece no solo el lado inferior del producto de cocción por el aire de convección, sino también los lados del producto de cocción, por lo que se causa una superficie cocina uniformemente en conjunto y se consigue la estabilidad lateral del producto de cocción.
El al menos un canal de viento (canal de aire, caja de viento) está diseñado preferentemente en el corte longitudinal cónico o en forma piramidal o en forma de cono, en particular en forma de un cono truncado para compensar una pérdida de presión y velocidad de flujo reducida. El aire caliente se conduce preferentemente por la superficie de cobertura al interior del canal de viento. La superficie (superficie de base) enfrentada a la superficie de cobertura presenta correspondientemente las aberturas de entrada por ejemplo en forma de boquillas para el aire caliente en el espacio de cocción.
El número de los canales de viento por cada zona de cocción depende en el presente documento del ancho de horno del horno de cocción. Así pueden estar previstos en caso de hornos anchos por cada zona de cocción o por cada segmento también dos canales de viento, que discurren entre sí preferentemente en paralelo o también enfrentados.
El aire caliente introducido por el canal de viento y las aberturas de entrada en el espacio de cocción puede proporcionarse en una variante por un generador de aire caliente. En este caso, el canal de viento previsto por cada segmento o por cada zona de cocción está unido preferentemente con un generador de aire caliente.
En una forma de realización preferente se evacúa, en cambio, el aire caliente usado como aire de convección desde el espacio de cocción y se introduce en el canal de viento. Correspondientemente, las al menos dos zonas de cocción o segmentos del horno de cocción comprenden en cada caso al menos un dispositivo, preferentemente dos dispositivos para la succión del aire calentado en el espacio de cocción. El aire calentado succionado desde el espacio de cocción se devuelve por el al menos un primer medio para el calentamiento por convección (es decir, por las aberturas de entrada en el canal de viento) al espacio de cocción. En otras palabras, el aire caliente se guía preferentemente en un circuito dentro del espacio de cocción. El aire de espacio de cocción extraído del espacio de cocción en la correspondiente zona de cocción se separa preferentemente en calor superior y calor inferior y se introduce en los canales de viento dispuestos por encima y por debajo del espacio de cocción en la correspondiente zona de cocción, dado el caso se calienta adicionalmente y se distribuye uniformemente. De manera correspondiente, un dispositivo de succión por cada zona de cocción sirve para la succión del calor superior y un dispositivo de succión para la succión del calor inferior desde el espacio de cocción.
En una forma de realización preferente adicional del presente horno de cocción está previsto el al menos un segundo medio para la calefacción radiante en forma de al menos un intercambiador de calor. El al menos un intercambiador de calor está configurado, a este respecto, a partir de al menos dos chapas unidas entre sí, soldadas preferentemente entre sí, y que configuran al menos un espacio hueco.
El espacio hueco configurado entre las chapas se atraviesa por al menos un caloportador, preferentemente aceite térmico. La mayor capacidad de calor del aceite térmico con respecto a aire posibilita un mayor grado de eficacia de la radiación en comparación con otros caloportadores como aire caliente.
Los intercambiadores de calor de este tipo pueden obtenerse también como las denominadas placas de almohada. Una placa de almohada se compone de dos chapas de acero inoxidable, que se unen por ejemplo por medio de
soldadura en una rejilla definida. La rejilla de soldadura elegida resulta debido a la presión operacional requerida y la temperatura operacional. Tras la soldadura se inflan las chapas y surge un espacio hueco, en el que fluye el medio calefactor (o también medio refrigerante). Si ambas chapas presentan un mismo espesor, resulta una denominada placa de almohada perfilada por ambos lados.
Mediante la baja altura constructiva de las placas calefactoras descritas se logra, además, la ventaja de que se consigue, en el caso de una aplicación en hornos de varios pisos, un modo constructivo de horno más compacto, en el que, en caso de la misma altura constructiva, es posible un número mayor de pisos de horno dispuestos uno sobre otro.
Como ya se mencionó antes, puede controlarse de manera independiente el al menos un intercambiador de calor como medio para el calentamiento radiante. Esto se causa en el presente documento mediante un control del respectivo intercambiador de calor o de la respectiva placa calefactora por medio de una bomba de aceite térmico independiente, que está configurada controlada por frecuencia.
En una forma de realización preferente del presente horno de cocción están dispuestas las aberturas de entrada para el aire de convección de manera alterna en cada caso entre las placas intercambiadoras de calor. En este caso, las placas intercambiadoras de calor (por ejemplo, placas de almohada) están fijadas en el lado inferior del canal de viento, es decir, en el lado del canal de viento que está dirigido hacia el producto de cocción, estando prevista una placa intercambiadora de calor en cada caso entre dos aberturas de entrada para el aire de convección.
Asimismo, es posible que las aberturas de entrada del primer medio para el calentamiento por convección estén previstas inmediatamente en las placas intercambiadoras de calor. En este caso, las aberturas de entrada están introducidas entre los espacios huecos, que guían el caloportador, de las placas intercambiadoras de calor en las placas; por tanto, está presente una combinación de una sola pieza de aberturas de entrada como primer medio para el calentamiento por convección y placa intercambiadora de calor como segundo medio para el calentamiento radiante del producto de cocción.
En ambos casos, el aire caliente, al atravesar por las aberturas de entrada o pasos de aire, pasa del canal de viento al espacio de cocción a través del intercambiador de calor calentado y se calienta, por tanto, adicionalmente. Adicionalmente al enriquecimiento del aire de convección con energía cinética mediante los ventiladores se efectúa en las aberturas de entrada o pasos de aire una absorción adicional de energía cinética para la transferencia de la proporción de calor convectiva, estando dirigida esta desde arriba y/o desde abajo sobre el producto de cocción. Además, en el calor superior, el efecto inyector favorece la transferencia de calor, dado que mediante este se transporta el aire acumulado en el espacio de cabeza del espacio de cocción en dirección del producto de cocción. El horno de cocción descrito en el presente documento se usa para la cocción continua de pan, productos de bollería y repostería.
Un procedimiento para la cocción continua de producto de cocción en un horno de cocción de acuerdo con la invención comprende a este respecto las siguientes etapas:
- introducir el producto de cocción depositado sobre el al menos un soporte, por ejemplo equipo de transporte en el al menos un horno de cocción;
- cocer el producto de cocción en las al menos dos zonas de cocción del horno de cocción, efectuándose la transferencia de calor en cada una de las al menos dos zonas de cocción mediante calor superior y/o inferior mediante convección y/o radiación.
- Realizar el producto de cocción cocido a partir del al menos un horno de cocción.
La transferencia de calor mediante calor superior y/o inferior puede diseñarse, por tanto, para cada zona de cocción o segmento de manera variable. Así, pueden proporcionarse en una zona de cocción el calor superior y calor inferior en cada caso mediante una combinación de convección y radiación. En otra variante es posible que el calor superior esté previsto exclusivamente mediante convección y el calor inferior mediante una combinación de convección y radiación (y viceversa). También es concebible que en una zona de cocción o segmento se proporcione calor superior y/o inferior exclusivamente mediante convección y a la siguiente zona de cocción o segmento calor superior y/o inferior exclusivamente mediante radiación. Debido al control independiente del medio de calentamiento en cada una de las zonas de cocción, no están impuestos límites en este caso para las posibilidades de combinación.
Las temperaturas de cocción en el espacio de cocción se sitúan en función del tipo de producto de cocción entre 150 °C y 320°, preferentemente entre 160 °C y 250 °C. La temperatura de cocción se regula y controla preferentemente para cada zona de cocción individual de manera independiente.
En una forma de realización del presente procedimiento, el procedimiento de cocción puede estar diseñado en un horno de cocción por ejemplo con 10 zonas de cocción como sigue.
En una primera zona de cocción se transfiere el calor inferior mediante convección y radiación y el calor superior
mediante convección, siendo la temperatura de cocción por ejemplo de 210 a 220 °C. En una segunda zona de cocción se efectúa la transferencia de calor en analogía con la primera zona de cocción, pudiendo ser la temperatura de cocción, por ejemplo, de 200 a 210 °C. En una tercera zona de cocción se proporcionan tanto calor superior como calor inferior mediante convección y radiación, ascendiendo la proporción de radiación por ejemplo al 50 %. La temperatura de espacio de cocción puede situarse en esta zona de cocción entre 190 y 200 °C. En las zonas cuarta a octava se efectúa la transferencia de calor (calor superior y abajo) con preferencia mediante radiación, pudiendo ajustarse una temperatura de cocción entre 180 y 190 °C. En la novena y décima zona de cocción se transfiere el calor superior mediante radiación y el calor inferior mediante convección.
La invención se explica en más detalle a continuación con referencia a las figuras en un ejemplo de realización. Muestran:
la Figura 1A una representación esquemática de una primera forma de realización de un horno de cocción de acuerdo con la presente invención;
la Figura 1B una representación esquemática de una forma de realización adicional de un horno de cocción de acuerdo con la presente invención;
la Figura 2A una representación ampliada de un recorte de un horno de cocción de acuerdo con la forma de realización en la Figura 1A;
la Figura 2B una representación ampliada de un recorte de un horno de cocción de acuerdo con la forma de realización en la Figura 1B; y
la Figura 3 una vista lateral esquemática de una primera forma de realización de un medio para el calentamiento radiante usado en un horno de cocción de acuerdo con la presente invención.
Las Figuras 1A, B muestran en cada caso una forma de realización del horno de cocción 10 de acuerdo con la invención, estando configurado el horno de cocción como horno túnel con una cinta transportadora 4 como equipo de transporte, que guía a través del espacio de cocción, para el producto de cocción.
El horno de cocción 10 comprende una primera zona de cocción 11 y una segunda zona de cocción 12. Cada una de las zonas de cocción 11,12 comprende una abertura de entrada 1 para aire de convección, que está prevista sobre el lado de un canal de viento 3 dirigido en dirección del producto de cocción depositado sobre la cinta transportadora 4.
En el lado inferior del canal de viento 3 (es decir, en el lado del canal de viento, que señala en dirección del producto de cocción) están dispuestas, asimismo, placas intercambiadoras de calor 2 para el calentamiento radiante del producto de cocción depositado sobre la cinta transportadora 4.
Las aberturas de entrada 1 para aire de convección 5 o calentamiento por convección y las placas intercambiadoras de calor 2 para calentamiento radiante están dispuestas en cada zona de cocción en cada caso de manera alterna, pudiendo controlarse de manera independiente tanto las respectivas aberturas de entrada 1 para el aire de convección 5 como las placas intercambiadoras de calor 2 (no mostrado).
En cada zona de cocción 11, 12 están previstas en la forma de realización de la Figura 1 en cada caso dos canales de viento 3 conformados de manera cónica, estando dirigido en cada caso un canal de viento 3 hacia el lado superior del producto de cocción y estando dirigido un canal de viento 3 hacia el lado inferior del producto de cocción.
El aire de convección 5 conducido a través de los canales de viento 3 se extrae (se succiona) desde el espacio de cocción de la respectiva zona de cocción o del respectivo elemento y se introduce y distribuye uniformemente separado en calor superior y calor inferior en los canales de viento 3 dispuestos en cada caso por encima y por debajo del espacio de cocción.
El número de las aberturas de entrada 1 por cada canal de viento 3 o por cada zona de cocción asciende en el caso de la configuración de las aberturas de entrada 1 como boquilla a un ancho de espacio de cocción de 3300 mm y una distancia de boquilla de aproximadamente 50 mm a 60 boquillas por fila. A una distancia de fila de 200 mm y a una longitud de zonas de cocción de 2400 mm están presentes 12 filas con 60 boquillas, es decir, en total 720 boquillas.
Las placas intercambiadoras de calor 2 están configuradas en forma de las denominadas placas de almohada (véase también la Figura 3). El calentamiento de las placas intercambiadoras de calor 2 se efectúa por medio de aceite térmico, que se lleva a cabo por el espacio hueco de las placas intercambiadoras de calor 2. Cada placa intercambiadora de calor 2 puede controlarse de manera independiente por una bomba de aceite térmico.
Las Figuras 2A, B muestran un recorte de las formas de realización mostradas en cada caso en las Figuras 1A, B. El recorte muestra en detalle la disposición de las aberturas de entrada 1 para el aire de convección 5 y placas intercambiadoras de calor 2, que están dispuestas de manera alterna en el lado de un canal de viento 3, señalando el lado del canal de viento 3 en dirección del producto de cocción, que está depositado sobre una cinta transportadora 4.
A través de la abertura de entrada 1 se introduce el aire de convección 5, que se succiona desde el espacio de cocción en la respectiva zona de cocción, entre las placas intercambiadoras de calor 2 en el espacio de cocción. Debido a la disposición de las aberturas de entrada 1 entre las placas intercambiadoras de calor 2, que se calientan por un aceite térmico, se efectúa un calentamiento del aire de convección 5 antes de la entrada en el espacio de cocción. El aire de convección 5 así calentado sirve para la cocción del producto de cocción por medio de calefacción por convección. Las placas intercambiadoras de calor 2 calentadas por el aceite térmico a su vez posibilitan un calentamiento radiante del producto de cocción. Tanto las aberturas de entrada 1 como las placas intercambiadoras de calor 2 pueden controlarse de manera independiente en función del producto de cocción que se encuentra en el espacio de cocción.
La Figura 3 muestra un recorte de una placa intercambiadora de calor 2 que se usa en el presente documento. La placa intercambiadora de calor 2 en forma de una denominada placa de almohada se compone de dos chapas enfrentadas, que están soldadas en determinados puntos entre sí. Al inflar las chapas se configura un espacio hueco 2a entre las chapas, por el cual puede fluir el aceite térmico como intercambiador de calor.
En la forma de realización de la Figura 3 están introducidos orificios entre los espacios huecos 2a que guían el aceite térmico, los cuales pueden servir como abertura de entrada 1 para el aire de convección 5 desde el canal de viento 3. En el caso de la forma de realización mostrada en la Figura 3B se incorpora la combinación de una sola pieza de abertura de entrada 1 para aire de convección y la placa intercambiadora de calor 3 se instala directamente como un lado que cierra el canal de viento 3 (el lado del canal de viento que señala en dirección del producto de cocción) en el canal de viento 3.
Ejemplo de realización
Se cuecen productos de galletería de levadura en soportes de productos de cocción en un horno de cocción con 10 segmentos o zonas de cocción con los siguientes parámetros de procedimiento:
- primera zona: transferencia del calor inferior mediante convección y radiación, transferencia del calor superior con preferencia mediante convección, temperatura de cocción: 210 °C
- segunda zona: al igual que la primera zona, temperatura de cocción 200 °C
- tercera zona: transferencia del calor inferior mediante convección y radiación, transferencia del calor superior mediante radiación y convección. La proporción de radiación asciende al 50 %, temperatura de espacio de cocción: 190 °C
- cuarta zona a octava zona: transferencia de calor con preferencia mediante radiación, temperatura de espacio de cocción: 180 °C
- novena y décima zonas: transferencia del calor superior con preferencia mediante radiación, transferencia del calor inferior con preferencia mediante convección
Claims (13)
1. Horno de cocción (10) con un espacio de cocción y con al menos un soporte (4) previsto en el espacio de cocción para el producto de cocción
caracterizado por
al menos tres zonas de cocción (11, 12), comprendiendo cada una de las al menos tres zonas de cocción (11, 12) - al menos un primer medio para el calentamiento por convección (3) del lado superior y del lado inferior del producto de cocción que se encuentra sobre el al menos un soporte (4), comprendiendo el medio para el calentamiento por convección (3) al menos una abertura de entrada para el suministro de aire caliente (5) al interior del espacio de cocción, y
- al menos un segundo medio para el calentamiento radiante (2) del lado superior y/o del lado inferior del producto de cocción que se encuentra sobre el al menos un soporte (4), formándose el medio para la calefacción radiante (2) a partir de placas intercambiadoras de calor,
- estando dispuestas las aberturas de entrada (1) del medio para el calentamiento por convección (3) de manera alterna entre las placas intercambiadoras de calor (2),
- pudiendo controlarse el al menos un primer medio para el calentamiento por convección (3) y el al menos un segundo medio para el calentamiento radiante (2) en las al menos tres zonas de cocción en cada caso independientemente entre sí,
- de modo que en cada zona de cocción (11, 12) individual puede usarse independientemente de otra zona de cocción opcionalmente una calefacción radiante y/o de convección y pudiendo ajustarse de manera independiente cada zona de cocción (11, 12).
2. Horno de cocción según la reivindicación 1, caracterizado por que el horno de cocción comprende al menos cuatro o más zonas de cocción.
3. Horno de cocción según las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado por que la al menos una abertura de entrada (1) está configurada en forma de una boquilla, de una hendidura, de una abertura de orificios o de una chapa perforada.
4. Horno de cocción según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la al menos una abertura de entrada (1) está dispuesta en al menos un canal de viento (3) previsto por encima y/o por debajo del al menos un soporte (4).
5. Horno de cocción según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la velocidad de flujo del aire de convección (5) en las aberturas de entrada (1) en el espacio de cocción asciende a de 2,0 a 10 m/s, preferentemente a de 3,0 a 5,0 m/s.
6. Horno de cocción según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que las al menos tres zonas de cocción (11, 12) comprende en cada caso al menos uno, preferentemente en cada caso dos dispositivos para succionar el aire calentado en el espacio de cocción.
7. Horno de cocción según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que las placas intercambiadoras de calor (2) del al menos un segundo medio para la calefacción radiante se forman a partir de al menos dos chapas unidas entre sí, preferentemente soldadas entre sí, y que configuran al menos un espacio hueco.
8. Horno de cocción según la reivindicación 6, caracterizado por que el al menos un espacio hueco es atravesado por al menos un caloportador, preferentemente aceite térmico.
9. Horno de cocción según las reivindicaciones 6 o 7, caracterizado por que el al menos un intercambiador de calor puede controlarse de manera independiente mediante una bomba de aceite térmico.
10. Horno de cocción según una de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizado por que las aberturas de entrada (1) del primer medio para el calentamiento por convección (3) están previstas entre los espacios huecos, que guían el caloportador, del segundo medio para la calefacción radiante (2).
11. Horno de cocción según una de las reivindicaciones 6 a 9, caracterizado por que las aberturas de entrada (1) del primer medio para el calentamiento por convección (3) están realizadas en las placas entre los espacios huecos, que guían el caloportador, de las placas intercambiadoras de calor.
12. Uso de un horno de cocción (10) según una de las reivindicaciones anteriores para la cocción continua de pan, productos de bollería, repostería.
13. Procedimiento para la cocción continua de producto de cocción en un horno de cocción (10) según una de las reivindicaciones 1 a 11 que comprende las etapas:
- introducir el producto de cocción depositado sobre el al menos un soporte (4), en particular un equipo de transporte, en el al menos un horno de cocción con al menos tres zonas de cocción (11, 12),
- cocer el producto de cocción en las al menos tres zonas de cocción (11, 12) del horno de cocción (10), efectuándose la transferencia de calor en cada una de las al menos tres zonas de cocción (11, 12) mediante calor superior y/o inferior mediante convección y/o radiación.
- realizar el producto de cocción cocido a partir del al menos un horno de cocción (10).
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