第05章食品專(zhuān)用設(shè)備

1、第五章 焙烤設(shè)備 第一節(jié)第一節(jié) 加熱、熱源加熱、熱源 一、物料的傳熱方式一、物料的傳熱方式 脫水干燥：脫水干燥：一些物質(zhì)被加熱后，除溫度升高外，還伴有水一些物質(zhì)被加熱后，除溫度升高外，還伴有水 分的脫出，這種加熱就是通常所說(shuō)的脫水干燥。分的脫出，這種加熱就是通常所說(shuō)的脫水干燥。 人們常把物體中水分的移動(dòng)稱為人們常把物體中水分的移動(dòng)稱為擴(kuò)散擴(kuò)散。物料內(nèi)部水分移動(dòng)。物料內(nèi)部水分移動(dòng) 稱為稱為內(nèi)擴(kuò)散內(nèi)擴(kuò)散，物料表面水分向外界擴(kuò)散稱為，物料表面水分向外界擴(kuò)散稱為外擴(kuò)散外擴(kuò)散。 內(nèi)擴(kuò)散可分水分內(nèi)擴(kuò)散可分水分熱擴(kuò)散熱擴(kuò)散和和濕擴(kuò)散濕擴(kuò)散。 由物料內(nèi)部溫度梯度引起的水分子移動(dòng)（即水分子從溫度由物料內(nèi)部溫度梯

2、度引起的水分子移動(dòng)（即水分子從溫度 高的向低的方向移動(dòng)）稱為高的向低的方向移動(dòng)）稱為熱擴(kuò)散熱擴(kuò)散。由物料中水分梯度而引起。由物料中水分梯度而引起 的水分子移動(dòng)（水分子從水分含量高的向含量少的方向移動(dòng)）的水分子移動(dòng)（水分子從水分含量高的向含量少的方向移動(dòng)） 稱為稱為濕擴(kuò)散濕擴(kuò)散。 、物體的傳熱方式、物體的傳熱方式 熱能的傳遞有三種形式，即傳導(dǎo)、對(duì)流、輻射。熱能的傳遞有三種形式，即傳導(dǎo)、對(duì)流、輻射。 傳導(dǎo)傳導(dǎo)是利用傳熱材料中的分子互相碰撞，從而將熱量傳是利用傳熱材料中的分子互相碰撞，從而將熱量傳 遞的過(guò)程；遞的過(guò)程； 對(duì)流對(duì)流是利用熱量隨物質(zhì)的流動(dòng)而傳遞能量的，大量熱能是利用熱量隨物質(zhì)的流動(dòng)而傳遞

3、能量的，大量熱能 消耗在介質(zhì)里；消耗在介質(zhì)里； 輻射輻射是不借助介質(zhì)，而以電磁波的形式直接傳播來(lái)加熱是不借助介質(zhì)，而以電磁波的形式直接傳播來(lái)加熱 工件，熱能利用工件，熱能利用 高。高。 如果物料中溫度梯度與水分梯度方向一致時(shí)，熱擴(kuò)散與如果物料中溫度梯度與水分梯度方向一致時(shí)，熱擴(kuò)散與 濕擴(kuò)散一致，這將加速干燥。如相反，而且當(dāng)熱擴(kuò)散比濕擴(kuò)濕擴(kuò)散一致，這將加速干燥。如相反，而且當(dāng)熱擴(kuò)散比濕擴(kuò) 散強(qiáng)烈時(shí)，物料內(nèi)部水分不但不能向外擴(kuò)散，反而把水分往散強(qiáng)烈時(shí)，物料內(nèi)部水分不但不能向外擴(kuò)散，反而把水分往 內(nèi)部趕，使水分不能蒸發(fā)。內(nèi)部趕，使水分不能蒸發(fā)。 為了加快水分子的內(nèi)擴(kuò)散速度，要控制物料表面與內(nèi)部的為了

4、加快水分子的內(nèi)擴(kuò)散速度，要控制物料表面與內(nèi)部的 溫度梯度不易過(guò)大，使?jié)駭U(kuò)散與熱擴(kuò)散方向一致。另外，由溫度梯度不易過(guò)大，使?jié)駭U(kuò)散與熱擴(kuò)散方向一致。另外，由 于水分子在物料表面蒸發(fā)時(shí)，要穿過(guò)物料表面的氣膜層。此于水分子在物料表面蒸發(fā)時(shí)，要穿過(guò)物料表面的氣膜層。此 阻力大，可設(shè)法將此氣膜破壞，可減少外擴(kuò)散阻力，提供干阻力大，可設(shè)法將此氣膜破壞，可減少外擴(kuò)散阻力，提供干 燥速度。燥速度。 在食品焙烤中現(xiàn)多用遠(yuǎn)紅外加熱，在食品焙烤中現(xiàn)多用遠(yuǎn)紅外加熱， 輻射是主要傳熱方式。輻射是主要傳熱方式。 二、紅外線及其特性二、紅外線及其特性 、什么是遠(yuǎn)紅外線？、什么是遠(yuǎn)紅外線？ 日光通過(guò)三棱鏡可分為紅、橙、黃、綠、

5、青、蘭、紫七色日光通過(guò)三棱鏡可分為紅、橙、黃、綠、青、蘭、紫七色 可見(jiàn)光。在紅色光和紫色光兩端還存在著不可見(jiàn)光，即紅外可見(jiàn)光。在紅色光和紫色光兩端還存在著不可見(jiàn)光，即紅外 線和紫外線?？梢?jiàn)光、紅外線和紫外線都是電磁波，它們的線和紫外線?？梢?jiàn)光、紅外線和紫外線都是電磁波，它們的 區(qū)別只是波長(zhǎng)不同而已。在電磁波頻譜上我們可以看到，可區(qū)別只是波長(zhǎng)不同而已。在電磁波頻譜上我們可以看到，可 見(jiàn)光譜的波段極窄，從見(jiàn)光譜的波段極窄，從0.4-0.75m，而紅外線介于可見(jiàn)光與微，而紅外線介于可見(jiàn)光與微 波之間，其波長(zhǎng)范圍是波之間，其波長(zhǎng)范圍是0.75m至至1000m。紅外線按波長(zhǎng)的不。紅外線按波長(zhǎng)的不 同又分

6、為近紅外和遠(yuǎn)紅外，即從同又分為近紅外和遠(yuǎn)紅外，即從0.75m至至3m為近紅外，從為近紅外，從 3m至至1000m為遠(yuǎn)紅外，也有人將紅外線分成近紅外、中紅為遠(yuǎn)紅外，也有人將紅外線分成近紅外、中紅 外和遠(yuǎn)紅外線。外和遠(yuǎn)紅外線。 、紅外線的產(chǎn)生、紅外線的產(chǎn)生 紅外線的產(chǎn)生與溫度有密切關(guān)系，研究表明，紅外線的產(chǎn)生與溫度有密切關(guān)系，研究表明，、自然界、自然界 里任何固體或液體在其溫度大于絕對(duì)零度（里任何固體或液體在其溫度大于絕對(duì)零度（-273）時(shí)，都會(huì)）時(shí)，都會(huì) 輻射紅外線。其輻射能量的大小和按波長(zhǎng)的分布情況是直接由輻射紅外線。其輻射能量的大小和按波長(zhǎng)的分布情況是直接由 物體表明溫度決定的。不管溫度高低

7、如何，都是相應(yīng)于物體表物體表明溫度決定的。不管溫度高低如何，都是相應(yīng)于物體表 面溫度的能量輻射。面溫度的能量輻射。、物體表面的輻射能量與物體表面絕對(duì)、物體表面的輻射能量與物體表面絕對(duì) 溫度千次方成正比（波爾茲曼定律）。溫度千次方成正比（波爾茲曼定律）。 、物體輻射能量最大、物體輻射能量最大 的峰值波長(zhǎng)，隨溫度的升高而向波長(zhǎng)短的方向移動(dòng)，則溫度較的峰值波長(zhǎng)，隨溫度的升高而向波長(zhǎng)短的方向移動(dòng)，則溫度較 低的峰值波長(zhǎng)比溫度高的峰值波長(zhǎng)長(zhǎng)。低的峰值波長(zhǎng)比溫度高的峰值波長(zhǎng)長(zhǎng)。 溫度升高輻射能量增強(qiáng)，溫度升高，峰值波長(zhǎng)向著短波方溫度升高輻射能量增強(qiáng)，溫度升高，峰值波長(zhǎng)向著短波方 向移動(dòng)，這是紅外輻射的兩個(gè)

8、重要規(guī)率。由此可知，為了增大向移動(dòng)，這是紅外輻射的兩個(gè)重要規(guī)率。由此可知，為了增大 紅外輻射器的輻射能量，就得提高輻射器的表面溫度，但輻射紅外輻射器的輻射能量，就得提高輻射器的表面溫度，但輻射 波峰值變短，減弱了滲透能力，所以要合理地選擇使用的溫度，波峰值變短，減弱了滲透能力，所以要合理地選擇使用的溫度， 使輻射能量適合被加熱物料的吸收，以充分有效地利用能源，使輻射能量適合被加熱物料的吸收，以充分有效地利用能源， 同時(shí)加熱效率也增高。同時(shí)加熱效率也增高。 、紅外線的傳播、紅外線的傳播 紅外線與可見(jiàn)光一樣，都是直線傳播的。傳播速度紅外線與可見(jiàn)光一樣，都是直線傳播的。傳播速度 C=310cm/s,

9、和可見(jiàn)光一樣，不僅具有波的性質(zhì)，也具有粒和可見(jiàn)光一樣，不僅具有波的性質(zhì)，也具有粒 子的性質(zhì)。光的能量（子的性質(zhì)。光的能量（ ）與光的頻率成正比，）與光的頻率成正比， 當(dāng)紅外線輻射到達(dá)物體時(shí)，會(huì)出現(xiàn)以下三種情況：一部分當(dāng)紅外線輻射到達(dá)物體時(shí)，會(huì)出現(xiàn)以下三種情況：一部分 在物體表面被發(fā)射，一部分被物體所吸收，其余部分透過(guò)物在物體表面被發(fā)射，一部分被物體所吸收，其余部分透過(guò)物 體。被吸收的紅外線輻射能量就轉(zhuǎn)變成熱，使物體升溫，被體。被吸收的紅外線輻射能量就轉(zhuǎn)變成熱，使物體升溫，被 吸收的能量越大，物體溫度越高。吸收的能量越大，物體溫度越高。 在用紅外線加熱時(shí)，可利用這種光學(xué)特性，將紅外線聚在用紅外線

10、加熱時(shí)，可利用這種光學(xué)特性，將紅外線聚 光、散光和反光，以適應(yīng)不同的使用情況。光、散光和反光，以適應(yīng)不同的使用情況。 而不同的物質(zhì)對(duì)紅外線的發(fā)射、吸收和透射是不同的，而不同的物質(zhì)對(duì)紅外線的發(fā)射、吸收和透射是不同的， 即使同一物質(zhì)，也可因其結(jié)構(gòu)及表面形成不同而異。同一種即使同一物質(zhì)，也可因其結(jié)構(gòu)及表面形成不同而異。同一種 物質(zhì)對(duì)不同波長(zhǎng)的紅外線，其發(fā)射、吸收、透射也是不同物質(zhì)對(duì)不同波長(zhǎng)的紅外線，其發(fā)射、吸收、透射也是不同 的。的。 這就要求采用發(fā)射率的材料作輻射源和縮短輻射的距離，這就要求采用發(fā)射率的材料作輻射源和縮短輻射的距離， 以使達(dá)到被加熱物的輻射能量盡量大；同時(shí)要求被加熱物的以使達(dá)到被加

11、熱物的輻射能量盡量大；同時(shí)要求被加熱物的 紅外吸收率也要大，以吸收盡可能多的輻射能。紅外吸收率也要大，以吸收盡可能多的輻射能。 、遠(yuǎn)紅外加熱為什么比近紅外加熱為優(yōu)？、遠(yuǎn)紅外加熱為什么比近紅外加熱為優(yōu)？ 不同物體對(duì)紅外線的吸收是不同的，就是同一物體對(duì)不不同物體對(duì)紅外線的吸收是不同的，就是同一物體對(duì)不 同波長(zhǎng)紅外線輻射能的吸收也是不同的。同波長(zhǎng)紅外線輻射能的吸收也是不同的。 如夏日在陽(yáng)光下，在鋼軌上走感覺(jué)燙腳，而在枕木上就如夏日在陽(yáng)光下，在鋼軌上走感覺(jué)燙腳，而在枕木上就 不燙腳。這說(shuō)明不同物質(zhì)對(duì)日光中紅外線的吸收程度不同。不燙腳。這說(shuō)明不同物質(zhì)對(duì)日光中紅外線的吸收程度不同。 由于不同物質(zhì)，它們的原

12、子和分子結(jié)構(gòu)不同，因此，對(duì)紅外由于不同物質(zhì)，它們的原子和分子結(jié)構(gòu)不同，因此，對(duì)紅外 線的吸收特性也不同。同一物體在不同波長(zhǎng)上，對(duì)紅外線的線的吸收特性也不同。同一物體在不同波長(zhǎng)上，對(duì)紅外線的 吸收率也是不同的，如果輻射的紅外線能量符合被加熱物的吸收率也是不同的，如果輻射的紅外線能量符合被加熱物的 吸收特性，則吸收率就大，反之則小。在物體吸收了一定波吸收特性，則吸收率就大，反之則小。在物體吸收了一定波 長(zhǎng)紅外線能量后，就產(chǎn)生共振現(xiàn)象，引起分子和原子的共振長(zhǎng)紅外線能量后，就產(chǎn)生共振現(xiàn)象，引起分子和原子的共振 與轉(zhuǎn)動(dòng)加劇，增加了運(yùn)動(dòng)的能量，而使物體自身發(fā)熱。與轉(zhuǎn)動(dòng)加劇，增加了運(yùn)動(dòng)的能量，而使物體自身發(fā)

13、熱。 并不是所有物質(zhì)都吸收紅外線，某些具有對(duì)稱結(jié)構(gòu)的分并不是所有物質(zhì)都吸收紅外線，某些具有對(duì)稱結(jié)構(gòu)的分 子象氮、氫、氧等氣體不子象氮、氫、氧等氣體不 出所謂的特性，因而就不吸收紅外出所謂的特性，因而就不吸收紅外 線。線。 水、水蒸氣和玻璃等無(wú)機(jī)物以及絕大多數(shù)的有機(jī)物和高水、水蒸氣和玻璃等無(wú)機(jī)物以及絕大多數(shù)的有機(jī)物和高 分子物質(zhì)都能吸收紅外線，而且能夠強(qiáng)烈的吸收紅外線。通分子物質(zhì)都能吸收紅外線，而且能夠強(qiáng)烈的吸收紅外線。通 過(guò)實(shí)驗(yàn)可知，物質(zhì)在近紅外區(qū)和遠(yuǎn)紅外區(qū)都有吸收紅外峰，過(guò)實(shí)驗(yàn)可知，物質(zhì)在近紅外區(qū)和遠(yuǎn)紅外區(qū)都有吸收紅外峰， 而遠(yuǎn)紅外區(qū)的峰值帶更寬，能強(qiáng)烈地吸收遠(yuǎn)紅外輻射能量，而遠(yuǎn)紅外區(qū)的峰值

14、帶更寬，能強(qiáng)烈地吸收遠(yuǎn)紅外輻射能量， 所以都用遠(yuǎn)紅外加熱。所以都用遠(yuǎn)紅外加熱。 、遠(yuǎn)紅外線的特性遠(yuǎn)紅外線的特性 、自然界里任何固體或液體在其溫度大于絕對(duì)溫度為、自然界里任何固體或液體在其溫度大于絕對(duì)溫度為 oK時(shí)，都會(huì)輻射紅外線；時(shí)，都會(huì)輻射紅外線； 、物體表面的輻射能量物體表面絕對(duì)溫度次方成正、物體表面的輻射能量物體表面絕對(duì)溫度次方成正 比；比； 、溫度升高輻射峰值波長(zhǎng)向短波方向移動(dòng)；、溫度升高輻射峰值波長(zhǎng)向短波方向移動(dòng)； 、直線傳播有反射、吸收、透射；、直線傳播有反射、吸收、透射； 、輻射溫度與輻射源到物料的距離的平方成正比。、輻射溫度與輻射源到物料的距離的平方成正比。 、遠(yuǎn)紅外加熱特點(diǎn)、

15、遠(yuǎn)紅外加熱特點(diǎn) 1. 熱輻射率高熱輻射率高 2. 操作容易控制操作容易控制 3. 熱損失小熱損失小 4. 產(chǎn)品質(zhì)量好產(chǎn)品質(zhì)量好 5. 熱吸收率高熱吸收率高 6. 有一定穿透能力有一定穿透能力 7. 加熱速度快加熱速度快 三、遠(yuǎn)紅外烤爐加熱原理三、遠(yuǎn)紅外烤爐加熱原理 遠(yuǎn)紅外線既具有波的性質(zhì)，也具有粒子的性質(zhì)，一般化合遠(yuǎn)紅外線既具有波的性質(zhì)，也具有粒子的性質(zhì)，一般化合 物分子內(nèi)部的原子總是以化學(xué)鍵相連結(jié)，從力學(xué)觀點(diǎn)看是由原物分子內(nèi)部的原子總是以化學(xué)鍵相連結(jié)，從力學(xué)觀點(diǎn)看是由原 子這樣一種具有質(zhì)量的圓球和相當(dāng)于將這些球相結(jié)合的，有相子這樣一種具有質(zhì)量的圓球和相當(dāng)于將這些球相結(jié)合的，有相 當(dāng)結(jié)合力當(dāng)結(jié)

16、合力“彈簧彈簧”所構(gòu)成，而這種所構(gòu)成，而這種“彈簧彈簧”的動(dòng)作有兩種類(lèi)型的動(dòng)作有兩種類(lèi)型 基本振動(dòng)，一類(lèi)是向結(jié)合成原子圓球方向作伸縮運(yùn)動(dòng)，一類(lèi)是基本振動(dòng)，一類(lèi)是向結(jié)合成原子圓球方向作伸縮運(yùn)動(dòng)，一類(lèi)是 從結(jié)合軸方向脫離，改變其角度的變角振動(dòng)，當(dāng)分子受到具有從結(jié)合軸方向脫離，改變其角度的變角振動(dòng)，當(dāng)分子受到具有 某種頻率的紅外線照射時(shí)，則某種頻率的紅外線照射時(shí)，則“彈簧彈簧”會(huì)吸收紅外線而發(fā)生共會(huì)吸收紅外線而發(fā)生共 振，紅外線的能量促使振，紅外線的能量促使“彈簧彈簧”的運(yùn)動(dòng)激化。的運(yùn)動(dòng)激化。 遠(yuǎn)紅外加熱屬于電磁波加熱，在熱交換的遠(yuǎn)紅外加熱屬于電磁波加熱，在熱交換的3種形式中傳導(dǎo)與種形式中傳導(dǎo)與 對(duì)

17、流需要靠煤介來(lái)傳熱，而輻射則不然，食品及有機(jī)物在波長(zhǎng)對(duì)流需要靠煤介來(lái)傳熱，而輻射則不然，食品及有機(jī)物在波長(zhǎng) 為為35m間具有最大的吸收波，當(dāng)此吸收波與電磁波一致時(shí)，間具有最大的吸收波，當(dāng)此吸收波與電磁波一致時(shí)， 促使物質(zhì)分子振動(dòng)而產(chǎn)生摩擦熱。物質(zhì)在有限溫度下內(nèi)部的原促使物質(zhì)分子振動(dòng)而產(chǎn)生摩擦熱。物質(zhì)在有限溫度下內(nèi)部的原 子及分子作不規(guī)則運(yùn)動(dòng)，加熱后分子運(yùn)動(dòng)加劇與物體所接觸的子及分子作不規(guī)則運(yùn)動(dòng)，加熱后分子運(yùn)動(dòng)加劇與物體所接觸的 空氣分子激烈也相互碰撞，其結(jié)果是以與溫度對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)的電空氣分子激烈也相互碰撞，其結(jié)果是以與溫度對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)的電 磁波釋放出來(lái)。磁波釋放出來(lái)。 第二節(jié)第二節(jié) 遠(yuǎn)紅外輻射元件

18、及途料遠(yuǎn)紅外輻射元件及途料 遠(yuǎn)紅外輻射元件是產(chǎn)生遠(yuǎn)紅外線的器具，它可將電能轉(zhuǎn)變遠(yuǎn)紅外輻射元件是產(chǎn)生遠(yuǎn)紅外線的器具，它可將電能轉(zhuǎn)變 為遠(yuǎn)紅外輻射能，用以加熱、烘烤或干燥食品。為遠(yuǎn)紅外輻射能，用以加熱、烘烤或干燥食品。 一、食品烤爐常用輻射元件的種類(lèi)及特點(diǎn)一、食品烤爐常用輻射元件的種類(lèi)及特點(diǎn) 食品烤爐常用的有管狀元件和板狀兩種。食品烤爐常用的有管狀元件和板狀兩種。 、管狀元件、管狀元件 、金屬氧化鎂管、金屬氧化鎂管 由管體（碳鋼或不銹鋼），發(fā)熱體（電阻絲）、填充料由管體（碳鋼或不銹鋼），發(fā)熱體（電阻絲）、填充料 （氧化鎂粉）超絕緣與傳熱作用和輻射涂層等（氧化鎂粉）超絕緣與傳熱作用和輻射涂層等組成組

19、成。 氧化鎂管的表面負(fù)荷率與表面溫度有關(guān)。表面溫度越高，氧化鎂管的表面負(fù)荷率與表面溫度有關(guān)。表面溫度越高， 輻射能量越大。但是在輻射涂層材料已選定的情況下，其最大輻射能量越大。但是在輻射涂層材料已選定的情況下，其最大 輻射波長(zhǎng)隨表面溫度升高而向短方向移動(dòng)。當(dāng)元件表面溫度高輻射波長(zhǎng)隨表面溫度升高而向短方向移動(dòng)。當(dāng)元件表面溫度高 于于600600時(shí)，則明顯的發(fā)出可見(jiàn)光。有用波長(zhǎng)部分占的輻射強(qiáng)時(shí)，則明顯的發(fā)出可見(jiàn)光。有用波長(zhǎng)部分占的輻射強(qiáng) 度的比例就下降了。度的比例就下降了。 其特點(diǎn)：其特點(diǎn)：管子重量輕，熱效率高，熱容量小，升溫起動(dòng)快、管子重量輕，熱效率高，熱容量小，升溫起動(dòng)快、 結(jié)構(gòu)緊湊、濃度好、

20、可直接緊固于爐壁上，安裝及更換方便，結(jié)構(gòu)緊湊、濃度好、可直接緊固于爐壁上，安裝及更換方便， 使用壽命較長(zhǎng)。但氧化鎂導(dǎo)熱系數(shù)低，使元件表面負(fù)荷率降低，使用壽命較長(zhǎng)。但氧化鎂導(dǎo)熱系數(shù)低，使元件表面負(fù)荷率降低， 故不適應(yīng)于大功率高溫加熱。故不適應(yīng)于大功率高溫加熱。 、碳化硅管、碳化硅管 是由碳化硅管、發(fā)熱體（電阻絲）和輻射涂層是由碳化硅管、發(fā)熱體（電阻絲）和輻射涂層組成組成，由，由 于碳化硅不導(dǎo)電，故管內(nèi)不需充填絕緣介質(zhì)。于碳化硅不導(dǎo)電，故管內(nèi)不需充填絕緣介質(zhì)。 其特點(diǎn)其特點(diǎn)：輻射效率高，使用壽命長(zhǎng)，制造工藝簡(jiǎn)單、成：輻射效率高，使用壽命長(zhǎng)，制造工藝簡(jiǎn)單、成 本低、涂層不易脫落。抗機(jī)械震動(dòng)性差，熱縮

21、性大，升溫時(shí)本低、涂層不易脫落?？箼C(jī)械震動(dòng)性差，熱縮性大，升溫時(shí) 間長(zhǎng)。間長(zhǎng)。 、硅碳棒、硅碳棒 是以高純度碳化硅（含量是以高純度碳化硅（含量98.598.5），以高溫再結(jié)晶方法），以高溫再結(jié)晶方法 制成，有涂層。制成，有涂層。 其特點(diǎn)其特點(diǎn)：通電自熱，不同電阻絲，單位表面發(fā)熱量大，：通電自熱，不同電阻絲，單位表面發(fā)熱量大， 升溫快，比金屬和碳化硅管具有明顯的節(jié)電效果，其涂層化升溫快，比金屬和碳化硅管具有明顯的節(jié)電效果，其涂層化 學(xué)性穩(wěn)定，所以烘烤產(chǎn)品質(zhì)量好，但成本高，使用安裝技術(shù)學(xué)性穩(wěn)定，所以烘烤產(chǎn)品質(zhì)量好，但成本高，使用安裝技術(shù) 性能較強(qiáng)。性能較強(qiáng)。 、乳白石英管、乳白石英管 是由乳白石英

22、玻璃管和發(fā)熱絲組成，無(wú)涂層。是由乳白石英玻璃管和發(fā)熱絲組成，無(wú)涂層。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：其光譜輻射率高，且穩(wěn)定，不需遠(yuǎn)紅外涂層，沒(méi)其光譜輻射率高，且穩(wěn)定，不需遠(yuǎn)紅外涂層，沒(méi) 有涂層脫落問(wèn)題，對(duì)食品衛(wèi)生好。價(jià)格高，易損壞。有涂層脫落問(wèn)題，對(duì)食品衛(wèi)生好。價(jià)格高，易損壞。 、板狀輻射元件、板狀輻射元件 有以金屬板為基體的有以金屬板為基體的 和陶瓷復(fù)合板等。在食品和陶瓷復(fù)合板等。在食品 烤爐中，常用的是碳化硅烤爐中，常用的是碳化硅 板狀元件，表面涂遠(yuǎn)紅外板狀元件，表面涂遠(yuǎn)紅外 輻射材料，其穩(wěn)定分布均輻射材料，其穩(wěn)定分布均 勻，適應(yīng)性較大，勻，適應(yīng)性較大， 制造簡(jiǎn)單，成本低，制造簡(jiǎn)單，成本低， 安裝方便，輻射

23、效率高，安裝方便，輻射效率高， 但抗機(jī)械性能差，且熱敏但抗機(jī)械性能差，且熱敏 性大，升溫時(shí)間長(zhǎng)。性大，升溫時(shí)間長(zhǎng)。 二、遠(yuǎn)紅外輻射涂料二、遠(yuǎn)紅外輻射涂料 、對(duì)輻射涂料的要求、對(duì)輻射涂料的要求 應(yīng)有較高的加熱效率，輻射率高，有良好的熱傳導(dǎo)性，有應(yīng)有較高的加熱效率，輻射率高，有良好的熱傳導(dǎo)性，有 高的冷熱穩(wěn)定性，有較好的對(duì)汽及化學(xué)物質(zhì)的穩(wěn)定性。高的冷熱穩(wěn)定性，有較好的對(duì)汽及化學(xué)物質(zhì)的穩(wěn)定性。 選擇輻射材料的選擇輻射材料的原則原則，就是輻射元件的主輻射波長(zhǎng)要與被，就是輻射元件的主輻射波長(zhǎng)要與被 加熱物體的紅外系數(shù)特性相匹配的輻射材料，同時(shí)要考慮選用加熱物體的紅外系數(shù)特性相匹配的輻射材料，同時(shí)要考慮選

24、用 熱膨脹與元件基體大致相同的材料。熱膨脹與元件基體大致相同的材料。 、食品烤爐中常用的輻射涂料、食品烤爐中常用的輻射涂料 目前國(guó)內(nèi)常用的有：氧化物，如三氧化鐵（目前國(guó)內(nèi)常用的有：氧化物，如三氧化鐵（Fe2O3）、二）、二 氧化鋯（氧化鋯（ZrO2）、二氧化鈦（）、二氧化鈦（TiO2）、二氧化錳（）、二氧化錳（MnO2）、）、 三氧化二鉻（三氧化二鉻（Cr2O3）等；碳化物，如碳化硅（）等；碳化物，如碳化硅（SiC）；氮化物、）；氮化物、 硼化物。硼化物?？蓡我换蚧旌鲜褂每蓡我换蚧旌鲜褂谩?三、輻射材料的涂刷工藝三、輻射材料的涂刷工藝 目前常用的方法有四種，即等離子噴涂法、涂刷法、目前常用的方

25、法有四種，即等離子噴涂法、涂刷法、 撒布撒布 法和復(fù)合燒結(jié)法。法和復(fù)合燒結(jié)法。 、等離子噴涂法、等離子噴涂法 采用等離子噴涂設(shè)備，在采用等離子噴涂設(shè)備，在1000的高溫下噴涂。的高溫下噴涂。 、涂刷法、涂刷法 用毛刷把漿料涂刷在元件表面，經(jīng)過(guò)洪干固化而成。用毛刷把漿料涂刷在元件表面，經(jīng)過(guò)洪干固化而成。 、撒布法、撒布法 在制備好的基體上先涂刷一層在制備好的基體上先涂刷一層50-200m粘結(jié)劑，然后撒布粘結(jié)劑，然后撒布 大顆粒紅外燒結(jié)材料而成。大顆粒紅外燒結(jié)材料而成。 、復(fù)合燒結(jié)法、復(fù)合燒結(jié)法 將混合均勻的氧化物輻射材料，用涂刷法均勻地涂在陰干將混合均勻的氧化物輻射材料，用涂刷法均勻地涂在陰干

26、過(guò)的碳化硅基體上，陰干后在過(guò)的碳化硅基體上，陰干后在1400或焙烤或焙烤50小時(shí)而成。小時(shí)而成。 第三節(jié)第三節(jié) 烤爐的分類(lèi)與生產(chǎn)能力計(jì)算烤爐的分類(lèi)與生產(chǎn)能力計(jì)算 一、烤爐的分類(lèi)一、烤爐的分類(lèi) 1、烤爐的種類(lèi)若以熱源烤爐的種類(lèi)若以熱源分類(lèi)則分為煤爐、煤氣爐、燃油分類(lèi)則分為煤爐、煤氣爐、燃油 爐和電爐等，其中電爐可以分為普通電烤爐、遠(yuǎn)紅外烤爐及爐和電爐等，其中電爐可以分為普通電烤爐、遠(yuǎn)紅外烤爐及 微波爐。微波爐。 2、以結(jié)構(gòu)形式以結(jié)構(gòu)形式分類(lèi)分為箱式烤爐和隧道爐兩大類(lèi)。分類(lèi)分為箱式烤爐和隧道爐兩大類(lèi)。 二、烤爐生產(chǎn)能力的計(jì)算二、烤爐生產(chǎn)能力的計(jì)算 、箱式爐的生產(chǎn)能力、箱式爐的生產(chǎn)能力 (kg/h)

27、(kg/h) 式中：烤爐載體的總面積式中：烤爐載體的總面積 n n爐排每平方米載體上的制品數(shù)爐排每平方米載體上的制品數(shù) g g每個(gè)制品的重量每個(gè)制品的重量 基本操作系數(shù)基本操作系數(shù) t t烘烤時(shí)間烘烤時(shí)間 、隧道爐生產(chǎn)能力的計(jì)算、隧道爐生產(chǎn)能力的計(jì)算 (kg/h)(kg/h) 式中：式中： L L爐加熱區(qū)長(zhǎng)度（爐加熱區(qū)長(zhǎng)度（m m） R R爐帶樅向每米長(zhǎng)度上制品排數(shù)（排爐帶樅向每米長(zhǎng)度上制品排數(shù)（排/m/m） N N爐帶橫向?qū)挾壬现破穫€(gè)數(shù)（個(gè)）爐帶橫向?qū)挾壬现破穫€(gè)數(shù)（個(gè)） t t烘烤時(shí)間（分）烘烤時(shí)間（分） M M每公斤制品塊數(shù)（塊每公斤制品塊數(shù)（塊/kg/kg） 成品率、對(duì)餅干爐約為成品率、

28、對(duì)餅干爐約為0.90.9 t Sng Gx 60 tM LRN G 60 第四節(jié)第四節(jié) 遠(yuǎn)紅外烤爐的爐體設(shè)計(jì)遠(yuǎn)紅外烤爐的爐體設(shè)計(jì) 烤爐由烤爐由爐體、加熱元件、傳動(dòng)裝置載體（帶）、排潮系統(tǒng)爐體、加熱元件、傳動(dòng)裝置載體（帶）、排潮系統(tǒng) 及電控部分等組成。及電控部分等組成。爐體設(shè)計(jì)包括爐體設(shè)計(jì)包括爐體形式、尺寸、保溫密封爐體形式、尺寸、保溫密封 形式等的設(shè)計(jì)。形式等的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)的是否合理，將對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量、熱效率及產(chǎn)品成本產(chǎn)生直設(shè)計(jì)的是否合理，將對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量、熱效率及產(chǎn)品成本產(chǎn)生直 接影響。接影響。 爐體的依據(jù)：爐體的依據(jù)：食品的工藝要求及形態(tài)尺寸、生產(chǎn)能力、烘食品的工藝要求及形態(tài)尺寸、生產(chǎn)能力、烘 烤時(shí)

29、間、溫度等?？緯r(shí)間、溫度等。 現(xiàn)就以隧道爐為例，進(jìn)行論述：現(xiàn)就以隧道爐為例，進(jìn)行論述： 一、爐體的結(jié)構(gòu)形式一、爐體的結(jié)構(gòu)形式 目前國(guó)內(nèi)食品行業(yè)普遍采用的有三種形式：磚砌爐體、金目前國(guó)內(nèi)食品行業(yè)普遍采用的有三種形式：磚砌爐體、金 屬構(gòu)架體、予制構(gòu)件爐體。屬構(gòu)架體、予制構(gòu)件爐體。 磚砌爐體：磚砌爐體：一般為紅磚或耐火磚，常用于煤爐或少數(shù)隧道一般為紅磚或耐火磚，常用于煤爐或少數(shù)隧道 爐。目前有的采用蛭石磚或藻土磚砌筑，其保溫性能好。爐。目前有的采用蛭石磚或藻土磚砌筑，其保溫性能好。其優(yōu)其優(yōu) 點(diǎn)：點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、熱慣性大、適用于長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)的場(chǎng)合。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、熱慣性大、適用于長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)的場(chǎng)合。缺點(diǎn)為缺點(diǎn)為： 體

30、積龐大、笨重、不能搬運(yùn)。體積龐大、笨重、不能搬運(yùn)。 金屬構(gòu)架爐體：金屬構(gòu)架爐體：由型鋼構(gòu)架、金屬薄板和保溫材料等構(gòu)成。由型鋼構(gòu)架、金屬薄板和保溫材料等構(gòu)成。 其特點(diǎn)為：其特點(diǎn)為：爐體輕、靈活、熱慣性小，可做成各種形式以適應(yīng)爐體輕、靈活、熱慣性小，可做成各種形式以適應(yīng) 產(chǎn)品要求，可分段制造，根據(jù)需要可組成不同的長(zhǎng)度，每節(jié)間產(chǎn)品要求，可分段制造，根據(jù)需要可組成不同的長(zhǎng)度，每節(jié)間 用螺釘連接，便于安裝運(yùn)輸，但成本高。用螺釘連接，便于安裝運(yùn)輸，但成本高。 予制構(gòu)件爐體：予制構(gòu)件爐體：是以膨脹珍珠巖和硅酸鹽水泥以是以膨脹珍珠巖和硅酸鹽水泥以10:110:1的比的比 例混合壓制而成。例混合壓制而成。其特點(diǎn)

31、：其特點(diǎn)：便于拆裝、節(jié)約鋼材、成本低、保便于拆裝、節(jié)約鋼材、成本低、保 溫性能好、熱損失小。溫性能好、熱損失小。 二、爐體尺寸的確定二、爐體尺寸的確定 、爐體長(zhǎng)度、爐體長(zhǎng)度 隧道爐的長(zhǎng)度主要與生產(chǎn)能力、烘烤時(shí)間及運(yùn)行速度有隧道爐的長(zhǎng)度主要與生產(chǎn)能力、烘烤時(shí)間及運(yùn)行速度有 關(guān)。對(duì)同一種食品來(lái)說(shuō)，在一定加熱溫度條件下，如果烘烤關(guān)。對(duì)同一種食品來(lái)說(shuō)，在一定加熱溫度條件下，如果烘烤 時(shí)間變化不大的話，那么生產(chǎn)能力越大，則要求物料在爐內(nèi)時(shí)間變化不大的話，那么生產(chǎn)能力越大，則要求物料在爐內(nèi) 運(yùn)動(dòng)的速度越快，即爐體越長(zhǎng)。運(yùn)動(dòng)的速度越快，即爐體越長(zhǎng)。 、根據(jù)生產(chǎn)能力確定爐長(zhǎng)、根據(jù)生產(chǎn)能力確定爐長(zhǎng) 烤爐的總長(zhǎng)烤

32、爐的總長(zhǎng)總總，由入爐端，由入爐端、加熱區(qū)和出爐端、加熱區(qū)和出爐端2 2三三 部分組成。即：部分組成。即：總總1 12 2（）其中（）其中1 1、2 2由爐由爐 體結(jié)構(gòu)確定，而可由生產(chǎn)能力計(jì)算得出：體結(jié)構(gòu)確定，而可由生產(chǎn)能力計(jì)算得出： L= (m)L= (m) 式中：式中： G G生產(chǎn)能力（生產(chǎn)能力（kg/hkg/h） t t烘烤時(shí)間（烘烤時(shí)間（minmin） M M每公斤制品塊數(shù)（塊每公斤制品塊數(shù)（塊/kg/kg） R R爐帶樅向每米長(zhǎng)度上制品排數(shù)（排爐帶樅向每米長(zhǎng)度上制品排數(shù)（排/m/m） N N爐帶橫向?qū)挾壬现破穫€(gè)數(shù)（個(gè)）爐帶橫向?qū)挾壬现破穫€(gè)數(shù)（個(gè)） 機(jī)械效率機(jī)械效率 RN GtM 60

33、、根據(jù)成型機(jī)輸出成胚速度和烘烤時(shí)間來(lái)確定爐長(zhǎng)。、根據(jù)成型機(jī)輸出成胚速度和烘烤時(shí)間來(lái)確定爐長(zhǎng)。 隧道爐一般與成型機(jī)械配套使用，組成連續(xù)生產(chǎn)線，因隧道爐一般與成型機(jī)械配套使用，組成連續(xù)生產(chǎn)線，因 此要求爐排的傳送速度必須與成型和生胚速度同步，則爐長(zhǎng)此要求爐排的傳送速度必須與成型和生胚速度同步，則爐長(zhǎng) 為：為： 總總1 12 2 其中：其中：. . 運(yùn)輸裝備運(yùn)動(dòng)速度（運(yùn)輸裝備運(yùn)動(dòng)速度（m/minm/min）（根據(jù)成型機(jī)輸出能力而定。）（根據(jù)成型機(jī)輸出能力而定。） T T烘烤時(shí)間（分）（烘烤時(shí)間與生胚配方、輻射強(qiáng)度、吸收系烘烤時(shí)間（分）（烘烤時(shí)間與生胚配方、輻射強(qiáng)度、吸收系 數(shù)、輻射距離、爐內(nèi)溫度等因

34、素有關(guān)。一般通過(guò)實(shí)驗(yàn)或根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定。）數(shù)、輻射距離、爐內(nèi)溫度等因素有關(guān)。一般通過(guò)實(shí)驗(yàn)或根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定。） 為了適應(yīng)不同品種的需要，烤爐的傳動(dòng)機(jī)軸，常設(shè)有無(wú)為了適應(yīng)不同品種的需要，烤爐的傳動(dòng)機(jī)軸，常設(shè)有無(wú) 級(jí)變速裝置。級(jí)變速裝置。 在烤爐長(zhǎng)度確定的條件下，通過(guò)調(diào)節(jié)速度來(lái)改變物料在在烤爐長(zhǎng)度確定的條件下，通過(guò)調(diào)節(jié)速度來(lái)改變物料在 爐內(nèi)的停留時(shí)間，以取得好的焙烤效果。爐內(nèi)的停留時(shí)間，以取得好的焙烤效果。 爐長(zhǎng)的選擇還需注意的兩個(gè)問(wèn)題爐長(zhǎng)的選擇還需注意的兩個(gè)問(wèn)題 、應(yīng)與前級(jí)成型機(jī)相匹配，同時(shí)還應(yīng)根據(jù)車(chē)間面積大、應(yīng)與前級(jí)成型機(jī)相匹配，同時(shí)還應(yīng)根據(jù)車(chē)間面積大 小和布置確定長(zhǎng)度。小和布置確定長(zhǎng)度。 、烤爐越長(zhǎng)

35、，產(chǎn)量越高，但爐體越長(zhǎng)，載體運(yùn)行速度、烤爐越長(zhǎng)，產(chǎn)量越高，但爐體越長(zhǎng)，載體運(yùn)行速度 越快，易產(chǎn)生跑偏，因此需綜合考慮爐長(zhǎng)及速度。越快，易產(chǎn)生跑偏，因此需綜合考慮爐長(zhǎng)及速度。 例：例：設(shè)計(jì)一臺(tái)生產(chǎn)能力為設(shè)計(jì)一臺(tái)生產(chǎn)能力為1400kg/h1400kg/h，網(wǎng)帶寬，網(wǎng)帶寬1m1m的餅干烤爐。的餅干烤爐。 已知：烘烤時(shí)間為已知：烘烤時(shí)間為minmin，每公斤為，每公斤為200200塊，帶樅向每米塊，帶樅向每米 上餅干上餅干1919排，橫向?qū)挾壬蠟榕?，橫向?qū)挾壬蠟?919塊，成品為塊，成品為0.90.9，確定爐長(zhǎng)。，確定爐長(zhǎng)。 解：解：L= L= 若取若取1 12 2m m 則總長(zhǎng)則總長(zhǎng)m m 585

36、.57 9 . 0191960 20041400 60 m RN GtM 、爐堂的斷面形狀和尺寸、爐堂的斷面形狀和尺寸 有平面和拱型兩種，平面爐可減少爐堂高度，表面尺寸有平面和拱型兩種，平面爐可減少爐堂高度，表面尺寸 小、排潮有死區(qū)，熱損失小。拱型頂便于蒸氣排放，避免形小、排潮有死區(qū)，熱損失小。拱型頂便于蒸氣排放，避免形 成水蒸氣死區(qū)，但加大了爐堂高度，熱損失大。成水蒸氣死區(qū)，但加大了爐堂高度，熱損失大。 、爐堂高度、爐堂高度 平頂爐：平頂爐：H H平 平=l =l1 1+h+l+h+l2 2 l l1 1,l,l2 2- -上下熱元件至爐頂、底的距離（一般取上下熱元件至爐頂、底的距離（一般取

37、l l1 1=l=l2 2=50-70mm=50-70mm）。）。 h-h-上下元件間距（上下元件間距（mmmm）（其與制品的厚度有關(guān)制品越厚，）（其與制品的厚度有關(guān)制品越厚，h h 值越長(zhǎng)。）值越長(zhǎng)。） 拱型爐拱型爐 H=d+lH=d+l1 1+h+l+h+l2 2 d- d-拱頂高拱頂高(mm),(mm),取取120-150mm120-150mm l l1 1- -上元件至爐頂距離，一般取上元件至爐頂距離，一般取30-50mm30-50mm l l2 2- -下元件至爐底距離，一般取下元件至爐底距離，一般取50-70mm50-70mm h- h-上、下熱元件間距上、下熱元件間距 、爐堂寬度

38、確定：、爐堂寬度確定： 管狀輻射元件由于在發(fā)熱部分，沿管長(zhǎng)方向的分布溫度管狀輻射元件由于在發(fā)熱部分，沿管長(zhǎng)方向的分布溫度 不均勻，兩端輻射熱量小，制品受熱不均勻，為了保證爐堂不均勻，兩端輻射熱量小，制品受熱不均勻，為了保證爐堂 邊緣食品的輻射效果，達(dá)到整體爐堂烘烤均勻一致，爐堂寬邊緣食品的輻射效果，達(dá)到整體爐堂烘烤均勻一致，爐堂寬 度要比食品排列的寬度大些，一般超出度要比食品排列的寬度大些，一般超出100-150mm,100-150mm,即即 （100100150)150) 爐寬度爐寬度(mm)(mm) 食品排列寬食品排列寬(mm)(mm) 三、爐體保溫三、爐體保溫 理想的保溫效果，在烤爐正常

39、工作時(shí)，爐外壁的溫度不理想的保溫效果，在烤爐正常工作時(shí)，爐外壁的溫度不 高于高于5050。 為了提高熱效率，減少熱損失，所以在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮以為了提高熱效率，減少熱損失，所以在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮以 下幾個(gè)問(wèn)題：下幾個(gè)問(wèn)題： 提高爐壁熱阻。提高爐壁熱阻。 加強(qiáng)爐內(nèi)壁反射，減少輻射損失。加強(qiáng)爐內(nèi)壁反射，減少輻射損失。 加強(qiáng)爐體密封，防止不必要的反射損失與對(duì)流損失。加強(qiáng)爐體密封，防止不必要的反射損失與對(duì)流損失。 盡量減少爐體尺寸和重量，以減少散熱面積和自身蓄盡量減少爐體尺寸和重量，以減少散熱面積和自身蓄 熱。熱。 、保溫材料選擇、保溫材料選擇 爐體保溫效果好壞，與保溫材料性質(zhì)有很大關(guān)系。一般爐體保溫效果好壞

40、，與保溫材料性質(zhì)有很大關(guān)系。一般 說(shuō)，導(dǎo)熱系數(shù)小于說(shuō)，導(dǎo)熱系數(shù)小于0.2kcal/m0.2kcal/m2 2.h.h.的材料稱為的材料稱為保溫材料保溫材料。 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量選用容重輕、導(dǎo)熱系數(shù)小的保溫材料。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量選用容重輕、導(dǎo)熱系數(shù)小的保溫材料。 中、低溫（中、低溫（600600以下）隔熱效果好的保溫材料有以下）隔熱效果好的保溫材料有：石：石 棉、硅藻土、蛭石、礦渣棉、膨脹珍珠巖和耐火纖維等。棉、硅藻土、蛭石、礦渣棉、膨脹珍珠巖和耐火纖維等。 、保溫層厚度的確定、保溫層厚度的確定 保溫層的厚度通常是利用平壁導(dǎo)熱原理進(jìn)行計(jì)算。其計(jì)保溫層的厚度通常是利用平壁導(dǎo)熱原理進(jìn)行計(jì)算。其計(jì) 算過(guò)程在化工

41、原理中講過(guò)。算過(guò)程在化工原理中講過(guò)。 在實(shí)際中爐體各個(gè)部分保溫層的厚度不同，因?yàn)樵跔t內(nèi)在實(shí)際中爐體各個(gè)部分保溫層的厚度不同，因?yàn)樵跔t內(nèi) 熱氣流是上升的，所以一般頂部的厚度比兩側(cè)和底部厚，具熱氣流是上升的，所以一般頂部的厚度比兩側(cè)和底部厚，具 體尺寸可根據(jù)結(jié)構(gòu)選擇。底部為體尺寸可根據(jù)結(jié)構(gòu)選擇。底部為100-150mm,100-150mm,兩側(cè)為兩側(cè)為200-200- 250mm250mm，頂部為，頂部為250-300mm250-300mm。 四、爐體密封四、爐體密封 爐體密封是防止熱量損失的措施之一，對(duì)隧道爐主要爐體密封是防止熱量損失的措施之一，對(duì)隧道爐主要 是每節(jié)間要用石棉墊密封。是每節(jié)間要用

42、石棉墊密封。 電熱管孔隙處用石棉繩密封。電熱管孔隙處用石棉繩密封。 箱式爐主要是指門(mén)的密封。箱式爐主要是指門(mén)的密封。 第五節(jié)第五節(jié) 遠(yuǎn)紅外爐電功率計(jì)算遠(yuǎn)紅外爐電功率計(jì)算 遠(yuǎn)紅外烤爐功率的確定，只能做近似計(jì)算，下面介紹二種遠(yuǎn)紅外烤爐功率的確定，只能做近似計(jì)算，下面介紹二種 計(jì)算方法：計(jì)算方法： 一、熱平衡法一、熱平衡法 熱平衡法是指烤爐進(jìn)入狀態(tài)以后，熱元件發(fā)出的總熱量應(yīng)熱平衡法是指烤爐進(jìn)入狀態(tài)以后，熱元件發(fā)出的總熱量應(yīng) 與進(jìn)入烤爐的生胚、載體、爐壁吸收或散發(fā)的熱量之和相平衡。與進(jìn)入烤爐的生胚、載體、爐壁吸收或散發(fā)的熱量之和相平衡。 即：即： 總總1 12 23 34 4(kj/h)(kj/h)

43、式中：式中：1 1食品中各為了的升溫吸熱食品中各為了的升溫吸熱(kj/h)(kj/h) 2 2水分蒸發(fā)吸熱水分蒸發(fā)吸熱(kj/h)(kj/h) 3 3水分蒸發(fā)后，水蒸氣繼續(xù)過(guò)熱至爐溫時(shí)吸熱水分蒸發(fā)后，水蒸氣繼續(xù)過(guò)熱至爐溫時(shí)吸熱(kj/h)(kj/h) 4 4全部散熱的熱量之和全部散熱的熱量之和 4 4414142424343 4141烤盤(pán)升溫吸熱烤盤(pán)升溫吸熱(kj/h)(kj/h) 4242輸送鏈或鋼帶升溫吸熱輸送鏈或鋼帶升溫吸熱(kj/h)(kj/h) 4343爐外壁每小時(shí)散熱的熱量爐外壁每小時(shí)散熱的熱量(kj/h)(kj/h) 各項(xiàng)熱量可用化工原理所講的熱量計(jì)算公式計(jì)算（即各項(xiàng)熱量可用化工

44、原理所講的熱量計(jì)算公式計(jì)算（即 ） 而爐壁的熱損可用自然對(duì)流傳熱和反射傳熱公式計(jì)算。而爐壁的熱損可用自然對(duì)流傳熱和反射傳熱公式計(jì)算。 4,3 4,3=KA= =KA= 式中：爐外壁散熱面總和式中：爐外壁散熱面總和 t t1 1爐壁散熱面的平均溫度爐壁散熱面的平均溫度 t t2 2室溫室溫 T T1 1,T,T2 2爐外壁與室溫爐外壁與室溫 爐外壁總輻射率爐外壁總輻射率 爐壁自然對(duì)流散熱系數(shù)，當(dāng)溫差太大時(shí)，取平均值爐壁自然對(duì)流散熱系數(shù)，當(dāng)溫差太大時(shí)，取平均值2.22.2 功率為：功率為： 式中：式中： k k功率的當(dāng)量系數(shù)（即電壓波動(dòng)斷面修正系數(shù)），取功率的當(dāng)量系數(shù)（即電壓波動(dòng)斷面修正系數(shù)），取

45、k=1.1-1.2k=1.1-1.2。 輻射元件的加熱效率輻射元件的加熱效率,0.85-0.9(1w=1j/s,1kw=3600kj/h),0.85-0.9(1w=1j/s,1kw=3600kj/h) A TT tt) 100 () 100 (88. 4)( 424125. 1 21 3600 總 KQ 二、輻射功率密度法二、輻射功率密度法 消耗電功率消耗電功率 （kwkw） 式中：輻射功率密度式中：輻射功率密度kw/mkw/m2 2，對(duì)食品烤爐一般取，對(duì)食品烤爐一般取8-11kw/m8-11kw/m2 2 爐堂內(nèi)加熱面積爐堂內(nèi)加熱面積 此法是計(jì)算電烤爐功率的簡(jiǎn)便方法。此法是計(jì)算電烤爐功率的簡(jiǎn)

46、便方法。 第六節(jié)第六節(jié) 輻射元件的表面溫度選擇及其工藝排布輻射元件的表面溫度選擇及其工藝排布 一、輻射元件表面溫度選擇一、輻射元件表面溫度選擇 因?yàn)槲矬w的輻射量與表面絕對(duì)溫度的四次方成正比，即元因?yàn)槲矬w的輻射量與表面絕對(duì)溫度的四次方成正比，即元 件表面溫度越高，輻射能量越大。件表面溫度越高，輻射能量越大。 元件的遠(yuǎn)紅外加熱是一種輻射加熱的方式，但發(fā)熱元件不元件的遠(yuǎn)紅外加熱是一種輻射加熱的方式，但發(fā)熱元件不 可避免的存在著對(duì)流加熱的作用。為了發(fā)揮遠(yuǎn)紅外加熱的優(yōu)點(diǎn)，可避免的存在著對(duì)流加熱的作用。為了發(fā)揮遠(yuǎn)紅外加熱的優(yōu)點(diǎn)， 當(dāng)然應(yīng)以輻射加熱為主，而以對(duì)流加熱為輔，這就與元件的表當(dāng)然應(yīng)以輻射加熱為主，

47、而以對(duì)流加熱為輔，這就與元件的表 面溫度有關(guān)。面溫度有關(guān)。 通過(guò)對(duì)對(duì)流和輻射傳熱量的計(jì)算的比較值來(lái)說(shuō)，溫度在通過(guò)對(duì)對(duì)流和輻射傳熱量的計(jì)算的比較值來(lái)說(shuō)，溫度在 400-600之間，有效輻射能占總輻射能量的之間，有效輻射能占總輻射能量的77.86，為對(duì)流，為對(duì)流 傳熱的傳熱的6倍左右，使輻射能得到很好的利用，同時(shí)輻射能密度倍左右，使輻射能得到很好的利用，同時(shí)輻射能密度 也較高，在也較高，在1-3w/m 2之間。在 之間。在200以下輻射能密度僅為以下輻射能密度僅為 0.25w/m2，能量太低加熱緩慢，而且在，能量太低加熱緩慢，而且在200以下對(duì)流散熱損以下對(duì)流散熱損 失在失在5以上。在以上。在40

48、0-600之間主輻射波長(zhǎng)之間主輻射波長(zhǎng)3.3-4.3m范圍，有范圍，有 效輻射能在效輻射能在80左右，加熱效果好，是有利輻射溫度。左右，加熱效果好，是有利輻射溫度。 二、輻射距離的確定二、輻射距離的確定 輻射距離是指管狀元件的中心或板狀元件的輻射涂層到輻射距離是指管狀元件的中心或板狀元件的輻射涂層到 烤盤(pán)底部或鋼帶上表面之間的距離。距離的大小直接影響遠(yuǎn)烤盤(pán)底部或鋼帶上表面之間的距離。距離的大小直接影響遠(yuǎn) 紅外的輻射溫度，還影響爐堂尺寸。根據(jù)照度定律可知，輻紅外的輻射溫度，還影響爐堂尺寸。根據(jù)照度定律可知，輻 射能量的大小與距離的平方成反比，但在制作較好的爐堂中，射能量的大小與距離的平方成反比，

49、但在制作較好的爐堂中， 由于多次反射其輻射能量與距離的由于多次反射其輻射能量與距離的1.25-1.51.25-1.5次方成反比。次方成反比。 總之，輻射強(qiáng)度隨距離增加而衰減，距離越近，強(qiáng)度越總之，輻射強(qiáng)度隨距離增加而衰減，距離越近，強(qiáng)度越 大，輻射面小，加熱效果越好。但輻射溫度分布的不均勻性大，輻射面小，加熱效果越好。但輻射溫度分布的不均勻性 越顯著，從而會(huì)因加熱不均勻而影響產(chǎn)品質(zhì)量。距離越大則越顯著，從而會(huì)因加熱不均勻而影響產(chǎn)品質(zhì)量。距離越大則 與上情況相反，但輻射強(qiáng)度的分布趨向均勻。與上情況相反，但輻射強(qiáng)度的分布趨向均勻。 對(duì)隧道式，由于食品經(jīng)輸送設(shè)備，在爐內(nèi)移動(dòng)，則不必對(duì)隧道式，由于食品

50、經(jīng)輸送設(shè)備，在爐內(nèi)移動(dòng)，則不必 考慮熱量分布的均勻性，可將距離接近到考慮熱量分布的均勻性，可將距離接近到150mm,150mm,加快傳送速加快傳送速 度，效果較好。度，效果較好。 三、輻射元件的工藝布置三、輻射元件的工藝布置 設(shè)計(jì)中發(fā)熱元件布置的是否合理，對(duì)爐的熱利用率、產(chǎn)品設(shè)計(jì)中發(fā)熱元件布置的是否合理，對(duì)爐的熱利用率、產(chǎn)品 質(zhì)量有直接影響。輻照度是否均勻，主要決定于爐內(nèi)加熱元件質(zhì)量有直接影響。輻照度是否均勻，主要決定于爐內(nèi)加熱元件 組合與工藝布置。組合與工藝布置。 單管狀元件：?jiǎn)喂軤钤浩漭椛涠妊毓荛L(zhǎng)與管徑方向各不相同。其組其輻射度沿管長(zhǎng)與管徑方向各不相同。其組 合一般都是沿管長(zhǎng)方向水平順

51、序排列，元件間距一般為合一般都是沿管長(zhǎng)方向水平順序排列，元件間距一般為150-150- 250mm250mm。在隧道爐內(nèi)，爐管長(zhǎng)由于加熱過(guò)程中伴有大量水蒸氣。在隧道爐內(nèi)，爐管長(zhǎng)由于加熱過(guò)程中伴有大量水蒸氣 逸出，元件的均勻過(guò)密布局而使水蒸氣逸出受到抑制，故此有逸出，元件的均勻過(guò)密布局而使水蒸氣逸出受到抑制，故此有 的采用脈沖加熱法，效果比較好。此法是在元件的排列上，放的采用脈沖加熱法，效果比較好。此法是在元件的排列上，放 棄均勻的布局，改為元件之間有較大的間矩，一般不小于棄均勻的布局，改為元件之間有較大的間矩，一般不小于 300mm300mm，這樣在食品通過(guò)時(shí)，其總的溫度變化曲線上包含著多，這

52、樣在食品通過(guò)時(shí)，其總的溫度變化曲線上包含著多 個(gè)個(gè)“升溫降溫升溫降溫”的脈沖式的循環(huán)，這樣既減少了元件，又有的脈沖式的循環(huán)，這樣既減少了元件，又有 利于水蒸氣的脫出，從而提高了加熱效率。利于水蒸氣的脫出，從而提高了加熱效率。 在爐內(nèi)，為了滿足食品在烘烤過(guò)程中，需要不同的面火和在爐內(nèi)，為了滿足食品在烘烤過(guò)程中，需要不同的面火和 底火，并考慮到上層元件對(duì)食品的直接輻照，下層元件要通過(guò)底火，并考慮到上層元件對(duì)食品的直接輻照，下層元件要通過(guò) 鐵板底或鋼帶，才能把熱量傳給食品，而熱氣流總是上升的，鐵板底或鋼帶，才能把熱量傳給食品，而熱氣流總是上升的， 所以安裝時(shí)上層元件功率小于下層，如用所以安裝時(shí)上層元

53、件功率小于下層，如用盤(pán)烤專(zhuān)用餅干爐盤(pán)烤專(zhuān)用餅干爐，上，上 層功率是下層的層功率是下層的75-8075-80；面包烤爐面包烤爐，上層功率是下層功率的，上層功率是下層功率的 50-6050-60；一爐多用烤爐功率可均勻分配，可通過(guò)調(diào)節(jié)各溫區(qū)；一爐多用烤爐功率可均勻分配，可通過(guò)調(diào)節(jié)各溫區(qū) 溫度來(lái)控制，也可在高溫區(qū)元件排密些，低溫區(qū)排疏些，視實(shí)溫度來(lái)控制，也可在高溫區(qū)元件排密些，低溫區(qū)排疏些，視實(shí) 際情況而定。際情況而定。 板狀元件：板狀元件：紅外線是從輻射層向外慢輻射的，長(zhǎng)寬尺寸紅外線是從輻射層向外慢輻射的，長(zhǎng)寬尺寸 相差不大的元件，其兩個(gè)方向輻射強(qiáng)度相差不大，溫度較均相差不大的元件，其兩個(gè)方向輻射

54、強(qiáng)度相差不大，溫度較均 勻，所以組合起來(lái)很方便，板間矩以勻，所以組合起來(lái)很方便，板間矩以30-50mm30-50mm為宜。為宜。 第七節(jié)第七節(jié) 反射裝置反射裝置 遠(yuǎn)紅外線是一種電磁波，在傳播過(guò)程中和可見(jiàn)光一樣，遵遠(yuǎn)紅外線是一種電磁波，在傳播過(guò)程中和可見(jiàn)光一樣，遵 循光的反射定律和折射定律。循光的反射定律和折射定律。反射裝置是反射裝置是利用紅外線這一性質(zhì)，利用紅外線這一性質(zhì)， 以減少能量損失，提高熱的利用率的以減少能量損失，提高熱的利用率的主要部件主要部件。實(shí)踐表明，對(duì)管狀實(shí)踐表明，對(duì)管狀 元件，加裝與不加裝拋物線型反射器，兩者效率之差高達(dá)元件，加裝與不加裝拋物線型反射器，兩者效率之差高達(dá)303

55、0。 反射器的形狀：反射器的形狀：對(duì)管狀元件，使用最多的是拋面和平板面對(duì)管狀元件，使用最多的是拋面和平板面 反射，拋物線的焦距一般取反射，拋物線的焦距一般取25mm25mm。平板反射是無(wú)規(guī)則散射，反。平板反射是無(wú)規(guī)則散射，反 射效果差，但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。射效果差，但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 影響反射效果的因素：影響反射效果的因素： 、反射材料的影響、反射材料的影響 材料的反射系數(shù)越大，效果越好。材料的反射系數(shù)越大，效果越好。 、輻射元件位置影響、輻射元件位置影響 輻射元件的位置應(yīng)置于反射焦點(diǎn)處，效果最好。但由于元件并非點(diǎn)光輻射元件的位置應(yīng)置于反射焦點(diǎn)處，效果最好。但由于元件并非點(diǎn)光 源，具有一定的體積，雖然與元件

56、軸線重合，但元件表面卻不在焦點(diǎn)處，源，具有一定的體積，雖然與元件軸線重合，但元件表面卻不在焦點(diǎn)處， 所以應(yīng)將管狀元件中心由焦點(diǎn)處升高所以應(yīng)將管狀元件中心由焦點(diǎn)處升高3/83/8管徑尺寸。管徑尺寸。 、有機(jī)物的污染、有機(jī)物的污染 在使用過(guò)程中，由于蒸氣、油煙的污染會(huì)產(chǎn)生污垢，而影響反射效果，在使用過(guò)程中，由于蒸氣、油煙的污染會(huì)產(chǎn)生污垢，而影響反射效果， 故應(yīng)及時(shí)清理以保持較高的反射率。故應(yīng)及時(shí)清理以保持較高的反射率。 第八節(jié)第八節(jié) 排潮系統(tǒng)設(shè)計(jì)排潮系統(tǒng)設(shè)計(jì) 在焙烤過(guò)程中，食品面坯的水分大量逸出，水蒸氣一方在焙烤過(guò)程中，食品面坯的水分大量逸出，水蒸氣一方 面阻止、妨礙面胚表面水分蒸發(fā)，另一方面在面

57、阻止、妨礙面胚表面水分蒸發(fā)，另一方面在3-7m3-7m及及14-16 14-16 mm波段附近具有大量的吸收帶，使紅外線透射衰減，因而加波段附近具有大量的吸收帶，使紅外線透射衰減，因而加 熱效率大幅度降低。因此應(yīng)當(dāng)設(shè)置排潮系統(tǒng)，適當(dāng)加大爐內(nèi)氣熱效率大幅度降低。因此應(yīng)當(dāng)設(shè)置排潮系統(tǒng)，適當(dāng)加大爐內(nèi)氣 體的流動(dòng)，以利于水分從面胚表面逸出，并減少爐內(nèi)上下溫差。體的流動(dòng)，以利于水分從面胚表面逸出，并減少爐內(nèi)上下溫差。 （遠(yuǎn)紅外烤爐為什么要設(shè)置排潮管？）（遠(yuǎn)紅外烤爐為什么要設(shè)置排潮管？） 為了減少熱損失，排潮一般采用自然引風(fēng)系統(tǒng)。為了減少熱損失，排潮一般采用自然引風(fēng)系統(tǒng)。 箱式爐箱式爐由于產(chǎn)量少，蒸氣量也少，只設(shè)排氣孔和通風(fēng)孔，由于產(chǎn)量少，