7.4. Печі з електричним обігріванням

Сучасні електричні печі, які мають електронагрівачі в пекарній камері, досить широко розповсюджені і в хлібопекарському, і кондитерському виробництвах.

За типом електронагрівачів можна виділити чотири групи печей:

• печі електричного опору, де використовуються трубчасті електронагрівачі ТЕНи або елементи – стрижні з спіралями із дроту високого омічного опору;

• печі з інфра-червоними випромінювачами у вигляді лампових або кварцевих трубчастих 1Ч-випромінювачів;

• печі з мікрохвильовим прогріванням вологих матеріалів за допомогою генераторів електромагнітних хвиль різної частоти (найчастіше сантиметрових);

• печі з комбінованим обігріванням.

Найбільш поширеними є печі опору, в яких питомі витрати електроенергії сягають 0,25-0,7 кВт*год/кг.

Теоретично базуються на законі Джоуля-Ленця:

Кількість теплоти, що виділяється, дорівнює: Q = I²*R*, Дж

де І – сила струму, А; R – опір, ом;  - тривалість роботи, с.

До переваг електропечей можна віднести:

- екологічну чистоту, бо вони не мають викидів продуктів згоряння;

- простоту конструкції, бо відсутні топкові пристрої, гріючі канали та ін.;

- високий коефіцієнт корисної дії пічних установок (до 0,7);

- малу теплову інерційність печей;

- гнучкість організації теплових режимів;

- легке регулювання по зонах засобами автоматизації;

-можливість різної конфігурації пекарної камери залежно від технологічного потоку;

-малу масу агрегатів, що дає можливість встановлювати їх на любому поверсі;

-перспективність в районах, де є достатньо електричної енергії;

-простоту розрахунків теплового балансу печей та ін.

Етапи теплового розрахунку печей з електрообігріванням:

1. Розрахунок сумарної тепловіддачі в пекарну камеру Q_nк = Q_i, кВт,

де Q_i – сума витрат теплоти і теплових втрат в пекарній камері, кВт.

2. Розрахунок установленої потужності електронагрівачів в пекарній камері печі:

Р_уст = Q_nк*К, кВт,

де К – коефіцієнт запасу потужності, який враховує старіння нагрівачів, коливання навантаження в електромережі, вихід на робочий режим тощо.

141

К = 1,3-1,8 для печей потужністю до 100 кВт та

К = 1,3-1,6 для печей потужністю 100-300 кВт.

3. Розрахунок необхідної кількості нагрівачів в пекарній камері n:

n = ,

де Р_н – потужність одного електронагрівача, кВт.

При використанні трьохфазного струму для рівномірного навантаження нагрівачі встановлюються по 3 шт., підключаються зіркою або трикутником.

Подібно до інших електричні печі можуть бути універсальними і спеціальними (наприклад, кондитерськими), можуть мати тунельну чи тупикову пекарну камеру.

Відомі тунельні промислові електропечі з шириною поду 2100 мм:

БН-25(Э), БН-50(Э), Г4-ХПС-25, Г4-ХПС-40, ХПС-100, А2-ХПЯ-25, А2-ХПЯ-50, А2-ХПЭ-16;25;50 та ін.; кондитерські печі марок ШБ-2П, ПИК-8, А2-ШПЯ та ін. з вузьким стрічковим подом в тунельній пекарній камері; тупикові блочно-каркасні печі з ланцюгово-колисковим конвеєром П-104 та П-119, Ш2-ХПА-10 (на заміну П-119), Ш2-ХПА-25 (на заміну П-104), Ш2-ХПА-16 та інші. Крім того для оснащення пекарень та кондитерських цехів широко використовуються багатоярусні електропекарські шафи типів: ЭШ-3М, РЗ-ХПГ, ПХЭС, LIDER , ЛІДІЯ, ШПЭСМ-3 (трьохярусні), ШК-2А, А2-ХПС, РЗ-ХПР, ХПЭ-4 (двохярусні) та багато інших.

Трубчасті електронагрівачі марки ТЕН закритого типу найбільш придатні для роботи в умовах пекарних камер хлібопекарних і кондитерських печей з підвищеною вологістю при температурі більше 300°С. ТЕН складається з спірального нагрівача (з ніхромового дроту), електроізолюючого шару-наповнювача з окису магнія (периклазу), якщо температура 600-800°С, або з кварцевого піску (до 400°С). Захисний кожух виконується з тонкої цільнотягнутої стальної трубки діаметра 10-20 мм (з сталі Ст.10-до 400°С або з 1Х18Н10Т понад 400°С). Термін напрацювання при температурі 500° до 4 тис.год.