第四节 食品烤炉的炉体设计及结构尺寸确定 一、炉体的结构形式 1、砖砌炉体 材料：耐火砖、保温砖 特点：简单、成本低、热惯性大、体积大、不能移动 2、金属构件炉体 材料：型钢：构成框架 钢板：内壁：采用反射率高的材料，如抛光铝板、抛光、不锈钢板等 外壁：普通钢板，表面喷漆等处理 保温材料：填充在内外壁之间，起绝热保温作用 特点：炉体轻、灵活，可制成各种形状，便于运输、热惯性小、成本高、用钢材多。 二、炉体保温 炉体设计应注意以下几点 （1）提高热阻，取决于保温层厚度及保温材料的性能。 （2）加强炉内壁的反射。 ∵内壁ρ ∴ α(=1- ρ) 以减少炉体吸热 （3）加强密封，以减少对流热损失 （4）尽量减少炉膛、炉体尺寸和炉体总重，以减少加热空间、散热表面及自身畜热 1、保温材料的选择 一般小于 0.2 千卡/米.时. 。C 都叫保温材料 保温材料的选择：导热系数低、容重轻、成本低。 2、保温层厚度的确定 （1）确定保温层厚度的依据：传热学原理
第四节 食品烤炉的炉体设计及结构尺寸确定 一、炉体的结构形式 1、砖砌炉体 材料：耐火砖、保温砖 特点：简单、成本低、热惯性大、体积大、不能移动 2、金属构件炉体 材料：型钢：构成框架 钢板：内壁：采用反射率高的材料，如抛光铝板、抛光、不锈钢板等 外壁：普通钢板，表面喷漆等处理 保温材料：填充在内外壁之间，起绝热保温作用 特点：炉体轻、灵活，可制成各种形状，便于运输、热惯性小、成本高、用钢材多。 二、炉体保温 炉体设计应注意以下几点 （1）提高热阻，取决于保温层厚度及保温材料的性能。 （2）加强炉内壁的反射。 ∵内壁ρ ∴ α(=1- ρ) 以减少炉体吸热 （3）加强密封，以减少对流热损失 （4）尽量减少炉膛、炉体尺寸和炉体总重，以减少加热空间、散热表面及自身畜热 1、保温材料的选择 一般小于 0.2 千卡/米.时. 。C 都叫保温材料 保温材料的选择：导热系数低、容重轻、成本低。 2、保温层厚度的确定 （1）确定保温层厚度的依据：传热学原理
在稳定传热的条件下，热流体对右避面的对流换热量，必然等于通过平壁的导热量，也必然 等于左壁面冷流体的对流换热量。 则 一般保温材料的导热系数 k 较小，而保温层厚度 L 较大 差别很小 实际时假设： 则： （2）通过炉壁保温层的散热损失 ( ) 2 2 2 f q = a t − t 2 t ——炉外壁的温度 2 f t ——炉外空气温度 2 a ——炉外空气对流换热系数 室内空气α2=7 千卡/米.时.。C 室外（有风） α2=12 千卡/米.时.。C （3）保温层厚度计算 ( ) ( ) ( ) 2 2 2 1 2 1 1 1 f f q t t t t L k q q t t = − = − = − 联 立 1 2 1 2 1 1 + + − = k L t t q f f 整理 1 1 1 2 1 2 1 1 1 1 t t k L f 与 可忽略 的影响 + + 1 1 t t f 1 1 t t f k L t t q − = 1 2 k q t t L − = 1 2 厚 中 中 薄
在稳定传热的条件下，热流体对右避面的对流换热量，必然等于通过平壁的导热量，也必然 等于左壁面冷流体的对流换热量。 则 一般保温材料的导热系数 k 较小，而保温层厚度 L 较大 差别很小 实际时假设： 则： （2）通过炉壁保温层的散热损失 ( ) 2 2 2 f q = a t − t 2 t ——炉外壁的温度 2 f t ——炉外空气温度 2 a ——炉外空气对流换热系数 室内空气α2=7 千卡/米.时.。C 室外（有风） α2=12 千卡/米.时.。C （3）保温层厚度计算 ( ) ( ) ( ) 2 2 2 1 2 1 1 1 f f q t t t t L k q q t t = − = − = − 联 立 1 2 1 2 1 1 + + − = k L t t q f f 整理 1 1 1 2 1 2 1 1 1 1 t t k L f 与 可忽略 的影响 + + 1 1 t t f 1 1 t t f k L t t q − = 1 2 k q t t L − = 1 2 厚 中 中 薄
三、炉体尺寸确定 1、箱式炉 （1）炉膛尺寸确定 ①炉膛高度确定 分层布置式热元件，温度场的均匀性是一个重要问题 温度场的均匀性取决于上下辐射元件的辐射距离。 上辐射距离要求较高，因其直接照射食品 一般，当管间距离一定时 辐射距离 均匀性 辐射能量 结构尺寸 辐射距离确定原则：保证烘烤均匀的前提下，辐射距离越小越好 根据生产能力，烤盘面积，烤盘层数为 n 则：H1=a+nh+b 式中：a、b—分别为上下热元件至炉顶与炉底的距离 a=b=50~70mm ②炉膛宽度与深度 对管状热元件其发热部分 沿管长方向的温度分布并 不均匀，所以应将食品放 在热元件温度均匀处。 一般经验数据： 下辐射距离： A = 30~40mm(板式元件） 60~70mm(管式元件） 上辐射距离： d=B+C B=2A C—被烘烤物品的高度 则：h=A+B
三、炉体尺寸确定 1、箱式炉 （1）炉膛尺寸确定 ①炉膛高度确定 分层布置式热元件，温度场的均匀性是一个重要问题 温度场的均匀性取决于上下辐射元件的辐射距离。 上辐射距离要求较高，因其直接照射食品 一般，当管间距离一定时 辐射距离 均匀性 辐射能量 结构尺寸 辐射距离确定原则：保证烘烤均匀的前提下，辐射距离越小越好 根据生产能力，烤盘面积，烤盘层数为 n 则：H1=a+nh+b 式中：a、b—分别为上下热元件至炉顶与炉底的距离 a=b=50~70mm ②炉膛宽度与深度 对管状热元件其发热部分 沿管长方向的温度分布并 不均匀，所以应将食品放 在热元件温度均匀处。 一般经验数据： 下辐射距离： A = 30~40mm(板式元件） 60~70mm(管式元件） 上辐射距离： d=B+C B=2A C—被烘烤物品的高度 则：h=A+B
Bi = Si +(150~100)mm （2）炉门尺寸确定 炉门尺寸应在满足取放食品方便的前提下，取最小尺寸，以减少热量损失。 （3）、总体尺寸确定 炉宽：B= B1+2L1 炉深： B’=B2+2L1 炉高：H=H1+ L2 + L3+ L4 注：此尺寸不包括电控箱尺寸及热元件安装尺寸
Bi = Si +(150~100)mm （2）炉门尺寸确定 炉门尺寸应在满足取放食品方便的前提下，取最小尺寸，以减少热量损失。 （3）、总体尺寸确定 炉宽：B= B1+2L1 炉深： B’=B2+2L1 炉高：H=H1+ L2 + L3+ L4 注：此尺寸不包括电控箱尺寸及热元件安装尺寸
2、隧道炉 （1）炉长的确定 隧道炉的炉长主要取决于生产能力，烘烤时间及输送装置的运行速度 则：隧道炉总厂 L 总=L1+L+L2 L1、 L2—由结构设计定 一般： L1= L2 =1m 隧道炉炉体一般分节制造，在计算得 L 后应圆整为每节炉体长的整数倍，每节炉长常见有： 1m、2m。 ②根据成型机输出生坯的速度和烘烤时间确定炉长 ∴L=Vt V—成型机输出生坯的速度 t—烘烤时间 L 总=L1+L+L2 （2）炉膛尺寸确定 ①炉膛高度确定 H=A+d+a+b ②炉膛宽度确定 B1=S+（100~150） S—食品排放宽度 因考虑与成型机配套 （3）总体尺寸 ①炉总宽 B=B1+ 2 L1 + 2L4 L1—侧壁保温层厚度 L4 电热空间，由电热管尺寸确定 ②炉体总高 H= H1 + L1 + L2 + L5 L5 —支架高度 ③输送食品的离地高度 H2 设计时应考虑与之配套的成型机输出生坯的离地高度,以使整个生产线工作协调。为扩大使 用范围可将支脚设计成可调的。 L L总 L1 L1
2、隧道炉 （1）炉长的确定 隧道炉的炉长主要取决于生产能力，烘烤时间及输送装置的运行速度 则：隧道炉总厂 L 总=L1+L+L2 L1、 L2—由结构设计定 一般： L1= L2 =1m 隧道炉炉体一般分节制造，在计算得 L 后应圆整为每节炉体长的整数倍，每节炉长常见有： 1m、2m。 ②根据成型机输出生坯的速度和烘烤时间确定炉长 ∴L=Vt V—成型机输出生坯的速度 t—烘烤时间 L 总=L1+L+L2 （2）炉膛尺寸确定 ①炉膛高度确定 H=A+d+a+b ②炉膛宽度确定 B1=S+（100~150） S—食品排放宽度 因考虑与成型机配套 （3）总体尺寸 ①炉总宽 B=B1+ 2 L1 + 2L4 L1—侧壁保温层厚度 L4 电热空间，由电热管尺寸确定 ②炉体总高 H= H1 + L1 + L2 + L5 L5 —支架高度 ③输送食品的离地高度 H2 设计时应考虑与之配套的成型机输出生坯的离地高度,以使整个生产线工作协调。为扩大使 用范围可将支脚设计成可调的。 L L总 L1 L1
四、炉体密封 隧道炉：需要密封处（1）每节炉体的接合部，通常采 用有弹性密封垫。 作用：密封；缓冲炉体的热胀冷缩 （2）电热管道管处密封 箱式炉： 密封处：炉门口，通常采用耐热硅橡胶
四、炉体密封 隧道炉：需要密封处（1）每节炉体的接合部，通常采 用有弹性密封垫。 作用：密封；缓冲炉体的热胀冷缩 （2）电热管道管处密封 箱式炉： 密封处：炉门口，通常采用耐热硅橡胶