автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.12, диссертация на тему:Влияние свойств материала пода и его конструкции на режим подвода теплоты в хлебопекарской печи

РГ6 од

МШСТЕРСТВО ОСВ1ТИ УКРА1НИ КШВСЬКИЙ ТКХНОЛОГ1ЧНЙЙ 1НС1ИТЯ ХАРЧОВО! ПРОШГСЛОВОСТ!

На правах рукопису

КОВАЛЬОВ Олаксандр Володииирович

ВПЛИВ ВЛАСТИВОСТЕЙ МАТЕР ШУ ПОЛУ ТА ЙОГО КОНСТРУКЦП НА РЕЖИМ П1ДБОДУ ТЕПЛОТИ В ХЛ1БОПЕКАРСШЙ ПЕЧ1

Спец1альн1сгь 05.18.12 - процеси, мавщни та агрегат

харчово! проиисловом!

АВТОРЕФЕРАТ деоергац!! на здобупя яаукового огуленю кандидата техпйчяих наук

Ки!в - 1993

Робота викояана в Ки!вськоыу технолог1чноиу 1нститут1 харчово! промнсповост!.

Науковий кер!вник - кандидат техн1чних наук, доцент Теличкун В.1.

Науковий консультант - кандидат техн1чних кау*, доцент Пахоыов В.М.

Оф!ц1 йн 1 олоненти: доктор техн1чних наук, проф.есор - Федоров В.Г.

кандидат твхн1чних наук, доцент Рекославськкй В.В.

Пров1дна орган1звц1я - "Укрхл1бпроми Дер1хл1бопродукт1в

Украгни

лЯахиот вIдбудеться "¿¿6" МРСЪЬН-У 1993 року о I Ь годин! на аас!данн1 опец!ап!аовано1 Ради Д068 Л7.СМ-Ки1воького тахнолог1чкйго 1нотитуту харчово1 проыисловост!,

3 диоерхац!ею ыожна ознайоыиться в б1бп1отец! (нституту. Автореферат роздано "/^ " и Я 1993 року.

Учений секретар Спец!вл1зоваио! Ради

к.т.н.

М.1 .Сорокол1т

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА. РОБОТИ

Актуальн! о т ь . Усп!ще впровадаешш та удоскона-лення техн!ки немоаливе без знания !снуючих конструкц!й, специ-ф!ки експлуатац! I та розрахушив сучасного обладнання. Хл!бода-карськ! виробн займаюгь значка м! еде в харчевому рац!он! лодини.

В зв"язку з цим постае задача <31лыи повного задоволення похшту на д! продукта, постШюго пол1пивння Ух якост!. Для дього необ-х1днэ б!лып глибоке вивченяя закономерностей окремих процес!в 1 виявлэкня зв"язк!в (Лж поназниками якост! продую;!? з датою ство-рання Ух матеыатичних моделей, визначеняя опишальних режим1в.

РаЩ она льне використаняя досягнень науки в Ерактичн!й д!яль-ност! потребуе знань властивоотей р!зноман!тних матер! ал! в та продукт!в, що зазнають тепловох обробки. Серед них важливе м!сцэ займають теплоф!зичн! властавост! га Ух к!льк1сн! характеристики, оск1льки теплова обробка широко викориотовуетьоя в харчов!й про-ыисловост!, зокрема хлгбопэкарсыйй.

Метов дисвртац!йно1' робот е вив-чення теплоф!зичних характеристик т!ста-хл1ба в продес! теплово! обробки, визначеняя залежност1 ТФХ т!ста-хл!ба в!д розпушеност! га температури. матер!алу, 1нтенсивност1 теплой!доедания; до-сл!даення теплового стану поду з р!зноман!тних матер!ал!в ! р!з— но У товщини з використаняям ЕОЫ, для обгрунгування матер! а лу та • розм1р!в поду хл1бопекарськоУ тач! при вин!канн! нац1ональниХ вирой!в.

Задач! доел! дшеяь . Анал1з дроцвс!в теплопе-реносу в т1ст!~хл!б! п!д чао вип!кання. Визначеняя залежяоет! ТФХ т!ота-хл!ба в!д температуря, гуотини матер!алу та ¡нтенсивноот! теплоп!дведення в процос! тепловоУ обробки. Одернання залежност! теплопров!дност1 т1ста в процео! розпущуваняя. Доолгдаэння змгни ТФХ матер!ал!в, що використовуються для под!в хл!бопекарсышх печей, в!д температури. Розрахунок теплового стану поду з р!знома-н!тних матер! ал! в при вишканя! навд ональних внроб!в. Обгрунтувая-ня конструкц!!' ло.цу хл!бопекарськоУ печ! для вип!кання над! ональних вироб!в та впровадаення результата досл!даеняя у практику.

Н а у к о в а новизна полягае в сл!дуючоыу:

- розробяако споо1<3 визначення тедлоф! зичяих характеристик матер! ад:в у кваз! стад! оиарному тепловому рекам! при роз"еднанн! ексдерименту в час!. Спосхб дозволяв визначати залежн!сгь ТФХ матер! ал! в, як! використовуються для под!в, при температурах сп1в-розшрних реальшш вироОничим умовам;

. - розроблена установка для визначення ТФХ вологих коло'1дних кал!лярночшаристкх матер!ал!в методом плоского 1мпульсного дае-рела теплоти. Спос!б дозволяв одаржаги залежн!сть ТФХ т!ста-хл! ба в!д температури, густшш ыатер1алу та !нтенсивност! теплошдве-дешя;

- зроблено анал!з штвр1ал1В, використовуваних у конструкц!-ях под!в, розроблена математична модель та ярограма розрахунку теплового стану поду конвейерно'/ хл!бопекарськоУ печ!. Де дозволило екслериментально встановити вплив ТФХ матер!алу на його теп-ловий стан;

- отримано математичдай вираз для визначення оптимально! тов-щшш матер!аЛ1в, використовуваних у конструкц! I поду хшбопекар-сько? печ!, за хх тепловою активн!стю;

- одариано еышричш вирази для визначення рац1 овально? температура середовища в зон! п!д!гр1ву поду та оптимально!' товщши поду по теплов1й активиост! матер!аду;

, - розроблена програма розрахунку теплового стану поду конвейера хл!бопекарськоУ печ! в продес! вш^кання. Програма е универсальною, дае можлив!сть моделювати теплов! режими печей р!зних конструкц!й при вип1канн! вироб1в широкого асортимэнту.

Практична ц ! н н ! с т ь роботи. Науков1 результата роботи оприяють вир!шенню народногосподарсько!' задач! щодо отворення хл1бопекарських печей э оптимальним тепловим режимом, що забезпечуе пол!шпення якост! вироб!в, економхю паливно-енергетичних ресурс1в за рахунок використаних под!в хз матер!ал!в з овтимальниш геплсн^зичними характеристиками. Створена установка для визначення ТФХ матер!ал!в, що використовуються .для подав, яка дозволяв швидко, без особливо!' п!дготовки материал! в, виз начата IX ТФХ при р1 зномаяхтяих температурних режимах. Розроблен! опособи /кваз! стац! онарний, 1мпульсни1(/ визначення ТфХ вологих

колспдних кап1 лярно-шпаристих матер!ал!в, як! дозволяють отрима-ти залвжшсть ТФХ т!ст-хл!ба в!д температури, густкни матер!алу та !нтенсивност! темопддввдекня. Розроблена методика пошарового визначения теплових поток1в у т!ст1-хл!б!, що дае змогу досл!д-жувати процес шш! какая.

Використаняя тонких тарфорованих та щ} линиих датчик! в дае змогу доел!дата процес заг/шблення зони випаровуваняя з повврхнэ-вих шар!в в середину Т1стово'1 заготовки.

Впровадження результат!в д о о I 1 дяе н ь в практику.

Результат« досл!джень впровапден: при удосконаленн! конст-рукцП печ! ХЛП - 82 /Ташкент, Алма-Ата, Коканд/ для наЦ10нальних вирой:в та створоинх ново!' кояструкц! I печ! ХЛП-88 /Чирчик/.

РозрсблениН спос!0 визначения ТФХ вологих коло1Дких кап!ляр-но-шшристих матвр!ал1в впровадкений в учбовий продео КТ1ХП для проведения науково-досл!дних роб!т по визначенню ТФХ т!ста-хл!ба.

Апробац1я роботи.

Основн! матер!али роботи викладен! на конференцН "Проблеми впливу теплово! обробки на харчову дхнн!сть продукта харчування" в М1ст! Харков! /1990 р!к/; на Республ! канских конфоренц!ях у Киев! /1991 р!п/; Одео! /1991 р!к/; на наукових конфвренд! ях ШХП /1986 - 1992 роках/.

II у б л ! к а д ! I .

Матер! али роботи виов!тленх у 18 публ!кац!ях, в тому числ! 5 авторських свЦоцтвах на винаходи.

О б с я г роботн.

Дисертад!я викладана на 168 стор!нках друкованого тексту, скяадаеться з вступу, п"яти розд!л!в, висновк!в, вм1щув 15 таб-лидь, 47 малюшив; список використаног л1тератури складае 238 найме нувань в!тчизняних та заруб!жних автор!в.

ЗМ1СТ РОБОТИ

У всгуп! обгрунтована актуальн!сгь роботи, сформульован! наукова новизна та практична ц!нн!сть. Викладен! основн! лолокан-ня виконаноУ роботи та П значения для народного господарства.

Упертому р о з д 1 л I наведем в!домост1 про особливост! теплоыасообм1Нннх процес!в, що в1д<3уваються п!д час вип!кання хл! ба.

Головним ф!зичним процесом, що мае м!сце при вип!канн1, е перенос теплоти 1 вологи в т!ст1-хл1б1. Теор!я переносу теплоти та вологи шд час вид! канн я дае можлив!сть обгрунтувати оптималь-ний режим вип!кання 1 в основою для удосконалення та створення нових конструк^й печей. Основи твплоф!зично1 теорП процесу ви-п!кання розроблен! А. С. Пнзбургом 1 базуються на сучасному вченн! тепломасообм!ну, створеному академ!кои О. В. Ликовим та його школою.

На прогрзваняя т!ста-хл!ба в процес! вишкашш впливають тепло$1зичн1 параметри пеларськоУ камери /температура та в!днос-на волог!сть паров!тряноТ сумШ/, а такок ряд чшшик1в, пов"яза-них з особливостями вироб!в, що виш каються /'ix маса, форма, во-яойсть, шпарист1сть тощо/. Вплив температуря, а також в!дносно? вологост! паров!трлно? сум! ш! пекарсько¥ камери на прогр1вання т!ста-хл!ба було встановлено в пранях А. С. Пнзбурга, Ф. Г. Щу-маева, I. I. Маклюкова, А. А. Шхелева, 0. Т. Шсовенка, Л. Я. Ауермана, М. В. Бел!кова, В. I, Теличкуна, 0. А. Руденка-Гридюка, Л. С. Лазаренко та !ншх.

Розглянуто питания про особливот кондуктивного ш дведення теплоти при вип1каян1 хл!ба. Слроби обгруятування оптимального режиму вип!кання, вдосконалення хл!бопекарських га кондитерських печей зд!йснен! в роботах Т. П. Марсакова, Р. В. Молодо, М. I. Краснопевцева, В. Н. Лаврова, А. С. Пнзбурга, А, А, М!хелева, В. В. НащокЗна, 0. Т. Шсовенка, 0. В. Володарського, М. Н, «гада та 1нших.

Доел!давняя гктенсивност! теплового потоку, що передаеться кондукц,!его т1сту-хл1бу, ыав на мет! встановленяя зв"язку м!ж ос-новниш параметрами та виб!р рац!ональних рекишв процесу. Питаниями вим!рювання теплових поток1в у хл!бопекарських печах займа-

лися Ф. Г. Щумаев, В. I. Маклюков, 0. А. Лзращенко, В. Г. Федоров, 0. Т. .Юсовенко, В. I. Теличкун, В. В. Рекоолавськйй, Ю. 0. Таре нтье в та !нш!. Розробка малогабаритных мало!нерЦ!йних датчик!в теплового потоку, особливо шаруватих, дала поштовх для розвитку теплометричних досл1даень в хлМолекарсьшй промисловост!. Перенос тепловоУ енарг!I до т1ста-хл!ба визначазться,головню,1 чином, спхвв1Дношеняям коефШзктха тепловог активностг матер!алу поду 1 т1ста-хл1ба. Виршальшш вплив на р!ст виробу справляз шшкз теплопгдведеняя. При вхльному зб1 льшеня* об"ему т1ста-хлхба при-р!ст висоти, обумовлений ншш!м теплом дведенням за даними 0. Т. Шсовеика, становить близько 80 вгдсотк!в загальиого зб!ль-шення висоти.

Для б1льш глибокого вивчендя продес!в тепломаоообм!ну при вип1канн! та уточненл! розрахунку печей нвобх!дно знати характер зм!ни МХ т1ста-хл1ба та матер1алу поду конвейзрно! пэч!. Перш! роботи по визначеншо ТФХ Г1ста-хл1ба були виконаш В. В. Ездок! -ним, А. С. Лнзбургом, В. 0. Фогелем, 0. Г. Шсовенком. У роботах Н. В. Волкова, I. М. Лагуз1ноУ, В. 0. Фогеля, А. В. ХлолюяоХ наведен! результата дося!даень под!в !з р!зноыан!тнюс ыатер1ал!з.

1снуе багато метод!в визначення ТФХ матзр!ал!в, однак про-дес теплофхзичних вим!рювань пока що залишаеться трудом!стким. Для комплексного визначення ТФХ вологих колоГдних каш лярно-шпа-риотих матер!ал!в потр!бн! спед!альн! лрилади з широким д!апазо-ном техн!чних характеристик, а такоа методики досл!даень, як! да-ють змогу одержувати резульгати з високов точк!стю при м!н!маль-них трудовитратах. Роботи 0. П. Бвращенка в гадуз! теплометрН та В. Г. Федорова в галуз! тепломасомэтр!¥ лродес!в та продукт!в харчових виробництв, а також прац! е. С. Платунова, Т. Г. Грищен-ка та !ншх по створвнню теплометричних метод!в доол!дкення "ИХ матер!ал!в даз шалив! сть розробляти прилади для комдлексшх ви-м!рювань ТФХ харчових продукт!в ! твердих матер!ал!в. Класиф!ка-д!ю метод! в экспериментального досл!даення ТФХ проводили Г. Н. Дульнев, А. С. Пнзбург, А. Ф. Чудновоышй. Л. П. ФШшов, С. С. Буравой, В. М. Пахомов та !нш!.

Виходячи з л! тературних даних, можна придустити, що на к1на-тику процес!в тепломасопереносу, на зы1иу ТФХ т!ста-хл!ба, ф!зико-х1м!чн! та б!ох!м!чн! продеси, що мають м!свд при вил!канн! т!ста-

хл! Оа, 1стотно впливае орган!зац!я геплол^дведашя.

Другий р о з д 1 л присвячений олису методгв та об"бк-т!в досл!ддекня. Теплоф!зичн! характеристики Т1ста-хл!Са визнача-лися методом регулярного режиму другого роду та методом плоского !ыпульсного даерела теплота. Теплоф!зичн! характеристики матер^а-л!в, що використовуються в кояструкцхI пода, визначалися методом регулярного режиму другого роду при роз"еднашп експерименту в чаек Для досл!даення теплового стану матер! ал! в, застосоваких для под!в, розроблена катематична модель, яка дозволила провести обчислювальний експерименг, встановити вплив ТФХ матер!аду лоду на його теплоаий стан.

Для вшйрювакня теплових поток1в та температури на яоверхш та всередин! г!ста-хлх ба використовувалясь датчики температури та теплового потоку. IIстова заготовка формувалася !з окремих плоских шархв Т1 ста певно!" товщшш, М1Ж якими закладалися датчики. Виб!р методу визначення ТФХ диктувався техшчними можливостя-ыи його реал!зацГ1, вимогами до продуктивное^ та точност! виш-рюваяь, д!апазоном досл!джуваних характеристик та заданих параметр! в щ!льностю теплового потоку температурою ///, густи-ною та во лог! сто / / досл!джуваного матерхалу, економ!чни-ми затратами на проведения випробувань. Теплометричш метода комплексного досл!даення ГФХ в регулярному режим! другого роду • базуються на вир!шенш однбвт^рно!' задач! теплопров!дност! при яагр!ванн1 /охолодаена!/ пластини для граничних умов .другого роду. Для регулярно! стада! режиму форму ли мають вигадц:

г д 2?-

/V

/2/

Ав: ! ^ - в!дпов!дио щ1льн!сть теплового потоку на однхй та протилежн!й поверхнях зразка, Вт/м^;

¡1 - товщина зраэка, м; д^ - температурний перелад на повархнях зразка, °С; и.'СИ/и'С'- швидк!сть зм!ни температуря, К/с.

1мпульсний метод миттевого плоского даерела теплоти заснова-ний на вир! июня! р1вняння теплопров!дноот! у виладку дП в до-сл!джуваному об"бкт! короткочасного !мцульсу тэплоти.

Розрахунков! формули мають виглдд:

/V

М /5/

/7

де: - поверхнева енергетична щ!льн!сть миттзвого теплового даерела, Дя/м2; ^т - максимальна р1зниця температур и1ж протилежшши по-верхнями зраэка, °С;

Тп - тривал!сть розповсюдаення максимума теплово! хвил! до протилеяшо1 поверх»! зразка, °С.

При метролог!чному анал!з! засобгв вим!рювання проведена пе-рев!рка в!дтворюваност! досл!д!в на експериментальнЦ! установи!. В!дтворюван!сть досл!д!в оц!нювали за критер!ем Кохрона, якиЙ визначали як в!даошвння найб! яьно'1 з оц!нок дисперсН' до суми вс!х оц!нок дасперс!!'. Проведено визначения порогу чутливост! ви-м!рювальних придан!в. Математична обробка результат!в проведена зг!дно з методами математичноТ статистики з визначенням достов!р-ност! к!льк!сних в!до1нностей результате досл!даень. Характер зв"язку м!ж окремими параметрами та його к!льк!сний вираз знахо-.цили у вигляд! коралвд! йноИ залэжност!. В робот! використано метод математичного плануваяня експерименту для знаходжання оптималь-них параметр! в теплоф! зично!" апаратури. ¡Датематична обробка екс-перимент!в проводилась з використанням ЕОМ.

Утретьому р о з д ! л ! винладен! результата до-сл!дань теплоф!зичних характеристик т1ста-хл1ба в прочее! роз-стоювання та тепловог' обробки. Досл!даено розповевдження поток!в

теплоти веере дня! та на поверхн! т!ста-хл!ба п!д чао вип!кання. Визначено ТФХ матер! айв, як1 ьик ори ст овуют ь ся в конструкцН по-д!в.

Коеф!ц1ент теллопров1дноот1 т!ста з пшеничного борошна I сорту при температур! розстоювання 30°С може бути визначений з р!в-няння:

•Л » 7 - 59)- Ю , 3<»/(«*) /7/

Зм!на теплопров1,щюст! тгета в процес! розстоювання в!дбува-етьоя за рахунок зменшення його густини.

В продес! теплово'1 обробки коеф!цгент теплопров!дност1 та ыаоовоЛ теплоемкост! м"якуша л!н!йно зростаз в !нтервал1 температур 20 ... 70 °С. Коеф!ц!ент температуролров!дност! на цьому температурному 1нтервал! суттево не залежить в!д температуря, а 1з зб!лыленням густини лШйно зменшуеться. Вагомий вплив на величину ТФХ справляе !нтенсивн!сть теплоШдведення. 1з зб!льшенням !н-тенсивност! теплових поток! в зростае внутр!иш й масоперенос 1 теплоф!зичн1 коеф!ц1енти зб!льшуються на 12 - 14 %.

Одержано вирази, як1 встановлюють залежн!сть ТФХ в!д темпе-ратури / /, гусиши ЦЗ /, хнтенсивност! теплоШдведення / ф / для т!ста-хл!ба з пшеничного борошна I сорту:

оАГ-М'^Р-щвг, ^ /э/

а=:£.ва /о"т~г,в /р~'У 18, $ /¿?~у , **/г /ю/

Мнетика теплоприпливу через верхню поверхню т1ста-хл!ба наведена на мал. I. Иумерац! я лШй в!дпов!даз глибиш закладення датчик!в теплового потоку. На глибин! до трьох м!дгметргв, почи-наючи з 4-01 хаилини, характерно р!зке пад!ння теплового потоку, що обуновлено просуванням зони випаровування всередину т!ста-хл!ба. Крив! теплоШдведення 0,5; I ;3 ; мають характерн! чотири Д1 лянки. Д!лянка ОА в!дпов1дав прогр1ванню тхста-хл1ба до 90 °С,

Мая.. I. Крив! тепяових noTOKÎB у tíстх—xaíói в iinoueci вщпкання на глибин! н!д верхньо? поверхн!, мм.

при досягнанн! яко! тепловий пот!к зыенщуеться /д!ляака АВ/ до до-оягнення темлератури ПО°С, що обумовлено зб!льшенням температу-ри т! ста-хл! ба в п!дскоранковому шр1 за рахунок конденсац! х пари. На д1лящ1 ВС талловий пот! к зб!льшуеться 1 при дооягненн! 120°С починав поот!йно зманщуватись. На д! лякц! ОА крив ох теплоп!дведен-ня 0,5; I характерним е прогин при 68 ... 70 °С, який в!дповхдае пронесу денатурад! 1 б!лк1в. Глибина дрогаяу бхльша у верх/их шарах зразка, що обуыовлено !нтенсивн!отю теплового потоку.

Розповсодкення поток! в та плоти веередику П ста-хл! ба наведено на мал. 2. Характерним е згасаюча хвиля теплоти.

Для одержання !нформац!! про загальну к!льк1сть теплоти, ви-трачаяо1 на вип!кання, проведено !нтегрування в1дпов!дних плац п!д л!н!ями теплових поток!в на мал. I. Загальна к!лысеть теплоти, шдведеноУ через верхна поверхюо истово"! заготовки масою 0,3 кг з пшеничного борошна I сорту, складае 57 кДк. К!лькхсть теплоти, витрачено! на утворения окоринки товщиною до трьох ыхл!-метр!в, складае 22 кДе. 0триман1 дан! дозволяють визначити режим теплой!дведення та вивчити його вплив на к! нетику продесу внимания. 3! атавдешя тедяовдгричяха вхда!рювань з теллопоглинанням дозволяв визначити к!льк!сть теплоти; що витрачаеться на покриття теплоф!зичних прочее! в, зб1льшення об "ему т! ста-хл! ба, переборю-вання опору виходу газ!в через поверхню скоринки тощо. Цх затрата на лежить враховувати при вйзначеня! витрат теплоти на вип!кання.

Доол!даення р!зноман!тних гаплоакумулюючих матер!ал!в, як! можуть бути використан! для виробнитства П0Д1В конвейерних хл1бо-пекарських печей, показало, що Ух теплоактивн!сть суттево р!знить-оя, при чоыу основний вплив на ТФХ справляв х!м!чний склад кера-м!чно! маси. Використовуваш в даний час матер!али для под!в мають р!зн! ТФХ, При 'хх виготовленн! реглавднтуються т!лыш геометричн! розм!ри, а теплоф!зичн! характеристики не нормуютьоя у зв"язку з в!дсутн1ств в!дпов!дного стандарту.

Проведен! досл1даення допомогли обгрунтувати вимоги до мате-р!ал!в, як! ыоана використати для виробництва под!в конвейерних хл!бопекарсышх печей.

В четвертому р о з д ! л ! наведена математич-на модель теплового стану поду конвайерно'1 хяхбодекарсько!' печ! з

Мал. 2. Крив! розповсвдження потоку теплоти в середину т!ста-хл!ба в р!эн1 момента часу вип!кання в хви линах.

т1стом-хя!бом. Для анал!эу теплообм!ну в хл1бопекароьк1й печ! в продас! прогр!вання поду ! вип!кання вироб!в необидно розрахува-ти неотаЦ1онаряий розпод!л температур в товц! поду по ходу конвейера. За оонову для розрахунку приинята хлхбопекарська пхч ХЛП-82 для вип}кання над!онадьних вироб1 в. Шч умовно розбита на п"ять характерных теплових зон /мал. 3/. Продес теплоо0м1ну можна описати р^вяянням нестад! онарно!' теплопров!дност! Фур"е:

дг дх*

Початков! умови:

£ IX, О)

1)?аничн! умови:

/а/

дх

/12/

де: ^о(к)/^г (?) - функцН задан! умовами продеоу;

о1>' В ' //' - / V ) ~ позитивн* конотанти, задан! умо-' '•У ' ' ■ ' вами цроцесу, причому

(Ы*).

Конвейер~за один оберт посл!довно проходить п"ять теплових зон з р!зними умовами однозначном!. Протягоы во!в! роботи конвейера початковими умовами дояноУ зони вважався к!ядевий розпод!л температур попередньо!' зони. Вшйдний розпод!л температур прийн#-тий р!вном!рним по всьому об"ему поду ! дор!внюе /ыу • 1н-тенсивн!сть теллопоглнкання т!стом-хл!бом в продес! вйп!кання ви-зкачазться сп!вв!даошаш1ям коеф11йеят!в тепловоУ активноот! поду та виробу. 3 допомогою ЕОМ проведен! розрахунки теплового стану поду з р!знюс матер!ал!в товщиною I ... 30 мм при вишканн! виро-б!в "об!-нон" з пшеничного борошна 1-го сорту масою 0,3 кг. На мал. 4 показана залежн!сть температура верхньо'1 поверхн! поду в к!нд! вшйкання в!д тешератури в зон! п!д11р!ваяня поду /зона 2/.

Мал. 3. Характера! теплов! зони хл!0опекарсько'1 печ! ХШ-82.

Зони: I - охолодаення, 2 - п!д1гр!вання, 3 - охолодаення, 4 - вишкання i тд!гр1ваяня, 5 - вип!кання i охолодаення.

¿70

230

/50

150

Р : ■ ' ' --- ---- ---

У £ 2--- 3-- -^ --«? ^ --- --- - - —

-4—- ._ -------

" N \у \ \

О

(О

/5

20

85 6

мм.

Мал. 4. Температура шрхньох поверх^ поду товипною _ в ¡(¡¡ш

вип1ка!ШД при температур! середовшяа в зонг пШгр^вання: I - 350"с; 2 - 325 С; 3 - 300 С; 1 - 250 °С --- метал, _ керамика, - . - . - кеоашитобетон.

I

Наведен! криы стану под! в р!зног товщшш при однаков!й тв!Л-nopaTypi середовища пекароько'1 камери эасв!дчують, що фупкц!я мае максимум/тобто оптшлальну товцину/, при якому температура робочоУ поверхн1 поду найб!льша. Чим мениа теплова активн!сть матер!алу, тим ближче максимум темперагури до oci ординат. Одаэ товщина поду, виробленого !з матер!аду з низькою тепловою активн!сты, мае бути меншою. Суттевий вплив на тепловий стан поду справляв температура середовища в зок1 п1,д!гр1вання. Для визначення оптимально!" темпе-ратури середовшца в зон! П1д!гр!вання по.цу одержано вираз:

t = 82,3 +ШЗ, 5 4£ /IV

дэ £ - теплова активн!сть матер!аду,¿^г^- _ Оптимальна, з точки зору теплових характеристик матер!алу, товщина поду може бути знайдена з р1вняння:

i- " /К/

/

На мал. 5 зобраясена залежнхеть м!ж товщиною по,цу в pi3unx ма-тер1ал1в, що мають pi3Hy теплову активн!сть, та температурою середовшца пекарськог камери, що маз бути забезпечена для досягнення робочою поверхнею поду в к! mi внп! кання темлератури 150 °С, яка в!дпов!дае оптимальн!й температур! в реальному npoueci.

Залежн!сть товщини, при яый забезпечуеться оптимальна температура робочоi поверхн! поду в к!нд! вил!кання, в!д температури пэкарсько!' камери, тим суттев!ша, чим менша теплова активн!сть ма-тер!алу.

Проведений анал13 теплового балансу керам!чного поду. Визначе-на Hi льк!сть теплоти, яка логлинаеться т! стом-хл1 бом масою 0,3 кг i к!льк!сть теплоти, поглинуго! подом в!д гр!ючих поверхояь. Оптимальна товщина для карам!чного матер!алу в!дпов!даз 10 ... 15 мм.

У п"ятому р о з д ! л ! наведен! досл!дження впли-ву материалу поду на прочее вшйкання. Встановлзно, що матер!ал ло,цу та його розмхрл суттево впливають на теплообм!н з т!стом-хл!бом та як!сть вироб!в. Вил!калиоя вироби "об!-нон" масою 0,3 кг з пшеничного борошка 1-го сорту на подах з керам!чно! плитки та

№ 1

Мая. 5. 1раф1к дал знаходаення олтшально! тшлператури середовшда деч! в зокх шшкання залегшо вг.ц тоыцшш по.ду I з штэр^-л:в з р13но») тепловою актившсто в .

с »/и

'К

металевого листа р! зко!' товщини. Вироби зпечен! на керам1чному поду, мали значно л!пшу як1сть, р1вном1рний нол!р поверхн1, 61 ль-ший гштомий об"ем. Пробн! вил!кання над1ональних вироб!в, проведен! на 1снуючих конвейерних печах р!зних конструкц!й показали, що як!стЬ вироб!в лоступаеться тим, що зпечен! в тандир!. Це по-яснюеться спедиф!чниш особливостями режиму вип!кання нац!ональ-них сорт! в хл!ба. Найоуттев1шим з них в режим п! давления теплота в!д поду до т!ста-хл!ба. За результатами виробничих та лаборатор-них досл!даень визяачел! найбоьш ращ ояалья! режими теплол!дев-дення до нижньо1 скоришш при вил!канн! нац!ональних сорт!в хл!-ба тиду "об!-нон" 0,3 кг.

Доел! давняя типового режиму в робоч!й камер! хл!бопекароькоХ печ! ХЛП-82 при вигйканш вироб!в иоб!-нон" 0,3 кг показали, що тепловий режим близький до тандирного /дав. I/, вироби ма-

ють добру як!сть поверхн! /глянедь/, великий питомий об"ем, р!в-ном!рна забарвлення поверхн!.

Габлиця I

Порг вняльн! характеристики к!лькост! теплоти для р!зних печей при виШкакн! вироб! в "об!-нон"

! ! Експериментальна !Теоретич-1 П!ч ! Уп!как-! витрата теплоти, 1на витра-1 Не ! ня, ! кДд/кг_!та тепло- '

!1 ¿ь I & } 1а

г

баланс I

Данько-Сул-танходаае-

ва 8,5 174 193 367 394 +8,5

Брувера-Са- 6,2 198

л!хова 128 326 340 +6.8

ЕН-50 12,5 296 125 421 470 +12,5

Тандир 4,6 233 72 305 293 -4,1

ХЛП-82 6,0 235 100 335 340 +5,0

0СН0ВН1 виснозки

1. Досл!даення продесу виягкання над!ональних сортов хл!ба в промислових вечах дозволило виявити особливост! теплового режиму в робочих камерах. 3"ясовано, що низька в!дносна волог!сть оередовища та эначна венгиляд!л робочих камер, що мае м!сде в печах конструкд! Ч Брувера-Сая! хова та Данько-Султанходаавва при-зводать до эначних витрат в результат! уп!кання, поиршння якос-т! вироб!в.

2. 3"ясовано, що 1нт9ясивн!сть прогр!вання т!ста-хл1ба п!д час вип1каяня, а також як!сн! показники готоволродукц!У заделать в!д матер!аду та товпщни поду.

3. Екслерименталышм та розрахунковим шляхом встановлено ра-ц!ональний режим п!даедення теплоти до виробу в продес! вип1кан-ня на нагр!тому масивному подл. Бизначено к!льк!сть теплоти, що поглинаеться верхньою та нижньою поверхнями т1ста-хл1ба.

4. Методом безпосереднього вим1рювання теплових поток!в ! температур на поверхн! та внутр!ш!х шарах т1 ста-хл! ба побудова-н! поля розпо.щ лу поток! в теплоти та температура в продес! влпх-кання. 1х анал!з дозволяв дати к!льк!сну та як!сну од!нку зов-шшнього та внутр!шнього теплообм1ну, що мае м!сде в продес! ви-п!кання.

5. Розроблена математична модель I програыа розрахунку теплового стану поду в продес! вип!кання дозволяв моделювати тепло-в! рвжими печей р!зних конструкд! й при вши канн! р!зноман!тного асортименту вироб1в.

6. Показано, що !нтеясивн!сть теплового потоку в!д поду до т!ста-хл!ба вкзначаеться коеф!ц!<зктом теплово! активност! мате-р!алу поду. Коеф!д!ент тeплoвoí активност! матер!алу е одн!ею з важливих теплових зарактеристик, за якою визначають оптимальну товщину поду.

7. Одержан! емп!ричн! вирази для визначення рад!онально1 температури середовища пекарськоУ камери в зош вип!кання та оптимально! товщшш масивного поду залежно в!д теплово!' активност! матер!алу.

8. Встановлено, що максимально значения температуря поверхн! поду п!д хл!бом, як показник, шо характеризуе тепловий стан поду, заложить в!д його товщини.

9. Розроблен! способи визначення ТФХ р!зноман!тних матер!а-л!в дозволяють одержати заложи!сть ТФХ в!д температуря, !нтенсив-ност! теплоп!дв8дення та густлни матер!ал!в. Результата досл!д-ження ТФХ матер!ал!в використанг для обгрунтування конотрукц!I поду з оптимальними властивостями.

10. Результата досл!джань .впроваджен! в конструкц!ях печей для вип! кання нац!ональних вароб! в ХЛП-82, ХЛП-88, впроваджених в Ташкент! /2 шт./, Коканд! /2 шт./, Алма-Ат!, Чирчику.

Основний змгст дисертац!I викладено в таких роботах:

1. А. с. 1517885 СССР. Способ управления тепловым режимом выпечки в хлебопекарной лечи /Теличкун В. И., Дудко с. Д., Ковалев А. В. и др. - Б, И. - Л 40. - 1989.

2. А. с. 1562820 СССР. Способ определения теплофизических характеристик материалов / Теличкун В. И., Пахомов В. Н., Ковалев А. В. и др. - Б. И. - К 17. - 1990.

3. А. с. 1578616 СССР. Способ определения влажности капиллярно-пористых материалов в процессе теплообмена / Теличкун В.И., Пахомов В. Н., Ковалев А. В. и др. - Б. И. - № 26. - 1990.

4. А. с. 1611310 СССР. Хлебопекарная печь / Теличкун В. И., Дудко С. Д., Ковалев А. В. и др. - Б. И. - № 45. - 1990.

5. А. с. 1511311 СССР. Хлебопекарная печь / Теличкун В. И., Дудко С. Д., Ковалев А. В. и др. - Б. И. - * 45. - 1990.

6. Ковалев А. В., Теличкун В. И., Пахомов В. Н. Влияние температуры и плотности теста мякиша хлеба на их теплофиэичеокие характеристики. - Пищевая промышленность, 1988. - Я 4. - С. 44 - 45.

7. Ковалев А. В., Теличкун В. И., Дудао С. Д. и др. Способ определения теплофизических характеристик материалов. Информационный листок НТД .4 88-147. - УкрНИИПТИ, 1988.

8. Ковалев А. В., Теличкун В. И., Дудао С. Д. и др. Устройство для измерения составляющих теплового потока и температуры излучающей поверхности. Информационный листок НТД Л 89-012. -УкрНИИНТИ, 1989.

9. Ковалев А. В., Пахомов В. Н., Бережницкая Ю. С. Теплофи-зические характеристики теста-хлеба в процессе выпечки /Тез.докл. Всесоюзной научн. конф. - Харьков, Ж)П, 1990.

10. Ковалев А. В., Теличкун В. И., Дудко С. Д. и др. Способ определения теплофизических характеристик материалов подиков хлебопекарных печей / Тез. докл. респ. конф. - Киев, КТИПП, 1991. -С. 481 - 482.

11. Ковалев А. В. , Теличкун В. И., Пахомов В. Н. и др. Установка для комплексного определения теплофизических характеристик теста-хлеба / Тез. докл. респ. конф. - Одесса, 1991.

12. Пахомов В. Н., Ковалев А. В., Теличкун В. И. и др. Установка для комплексного определения теплофизических характеристик влажных материалов. Информационный листов НТД К 89-154.

- УкрНИИНТИ, 1989.

13. Теличкун В. И., Дудо с. Д., Ковалев А. В. и др. Способ управления тепловым режимом в рабочей камере печи. Информационный листок НТД Я 89-058. - УкрНИИНТИ, 1989.

14. Теличкун В. И., Ковалев А. В. Печь для выпечки национальных изделий / Тез. докл. Всесоюзной конф. - Харьков, ХИОП, 1990.

15. Теличкун В. И., Дудко С. Д., Ковалев А. В. и .др. Способ и устройство для регулирования процесса выпечки в хлебопекарной печи / Тез. докл. респ. конф. - Одесса, 1991.

16. Теличкун В. И., Дудко С. Д., Ковалев А. В. и др. Разработать и внедрить печь для выпечки национальных изделий рабочей камерой и конвеерным подом /отчет/. КТИПП, 1988. - 40 с.

17. Теличкун В. И., Ковалев А. В., Пахомов В. Н. Комплеконое определение теплофизических характеристик мякиша хлеба в процессе тепловой обработки / Методические указан, к выполн, НИР, КТИПП, 1990. - 16 о.

18. Хлебопекарная печь для выпэчки национальных изделий / Теличкун В. И., Сигал М. Н., Дудао С. Д., Ковалев А. В. Информационный листок НТД Н 90-034. - УкрНИИНТИ, 1990.