Способ расстойки тестовых заготовок и устройство для его осуществления на базе хлебопекарной линии с печью хпа-40
Группа изобретений относится к хлебопекарной промышленности. Способ расстойки предусматривает загрузку расстойного шкафа тестовыми заготовками, их выдержку и разгрузку расстоявшихся тестовых заготовок. Поддержание температуры и относительной влажности проводят при совместном использовании пароувлажнения влажным паром и ультразвуковой установки, вырабатывающей микроскопические капли воды диаметром 3-5 мкм, подающиеся в рабочую зону расстойного шкафа посредством вентилятора через систему трубопроводов, которые позволяют снизить температуру при ее повышении в расстойном шкафу. Устройство для расстойки тестовых заготовок содержит средство перемещения тестовых заготовок, теплоизолированный расстойный шкаф с окнами загрузки и разгрузки для прохождения конвейера, размещенные в расстойном шкафу элементы обогрева, пароувлажнительные элементы, контуры регулирования температуры и относительной влажности среды, каждый из которых включает соответствующий датчик и клапан. Наряду с пароувлажнительными элементами используют ультразвуковую установку, вырабатывающую микроскопические капли воды диаметром 3-5 мкм для увлажнения тестовых заготовок в рабочей зоне расстойного шкафа. Стабилизируется температурно-влажностный режим в рабочей зоне расстойного шкафа, повышается качество готовых изделий. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к хлебопекарной промышленности и может быть использовано в способе расстойки тестовых заготовок. Устройство для его осуществления может использоваться, как в составе расстойно-печного агрегата, так и как отдельный элемент поточно-автоматизированной линии.
Известно устройство для расстойки тестовых заготовок, содержащее средство перемещения тестовых заготовок, выполненное в виде зигзагообразного бесконечного конвейера с люльками, теплоизолированный шкаф, в противоположных боковых стенках которого выполнены соответственно окна загрузки и разгрузки для прохождения конвейера, и размещенные в расстойном шкафу элементы обогрева и пароувлажнительные элементы, соединенные с пароподводящим трубопроводом, и контуры регулирования температуры и относительной влажности среды, каждый из которых включает соответствующий датчик и клапан. В данном устройстве каждый контур регулирования дополнительно содержит индикатор и интегрально-пропорционально дифференциальный блок, вход которого соединен с датчиком соответствующего контура регулирования, а выход - с клапаном соответствующего контура регулирования и индикатором, а элементы обогрева и пароувлажнительные элементы распределены в объеме расстойного шкафа (RU 2108040 C1, 1998.04.10, A21C 13/02).
Недостатком известного устройства является низкое качество расстойки тестовых заготовок вследствие неравномерного распределения температуры и влажности по объему расстойного шкафа. В известном устройстве многоярусность конструкции не позволяет достигнуть желаемого результата по стабилизации температуры и влажности в верхней части расстойного шкафа, а использование вертикального пароувлажнителя в задней части расстойного шкафа позволяет стабилизировать влажность, только возле самого пароувлажнителя.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу расстойки тестовых заготовок и устройству для его осуществления, является способ и конструкция для его осуществления, предложенная фирмой Ungermann. Способ заключается в получении микроскопических капель воды (холодный пар) с помощью ультразвуковых установок и распылении их по всему объему расстойного шкафа. (Андреас Ранфт «Расстойка с прерыванием - микроувлажнение». М., Пекарные технологии России с.14-19).
Недостатком известного способа является проблематичность его применения для расстойных шкафов большого объема, использующие в своей конструкции люлечные конвейерные системы, у которых зоны загрузки выгрузки не изолируются, т.е. постоянно открыты.
Задачей изобретения является повышение качества расстойки тестовых заготовок, что позволяет повысить качество изготавливаемых хлебобулочных изделий при одновременном снижении действия человеческого фактора при проведении данного процесса.
Решение указанной задачи достигается за счет использования двух новых способов расстойки тестовых заготовок, применение которых сопряжено с использованием нового устройства.
При использовании первого способа решение поставленной задачи достигается тем, что поддержание температуры и относительной влажности в расстойном шкафу происходит при совместном использовании пароувлажнения влажным паром и ультрозвуковой установки, вырабатывающую микроскопические капли воды диаметром 3-5 мкм, подающиеся в рабочую зону расстойного шкафа посредством вентилятора через систему трубопроводов, а для поддержания влажности используются пароувлажнительные элементы.
При использовании второго способа решение поставленной задачи достигается тем, что для поддержания влажности в рабочей зоне расстойного шкафа вместо пароувлажнительных элементов используется ультразвуковая установка, вырабатывающая микроскопические капли воды диаметром 3-5 мкм, а температура внутри расстойного шкафа поддерживается за счет паровых регистров.
В соответствии с предлагаемыми способами расстойки тестовых заготовок проводят их загрузку в расстойный шкаф, выдержку в течение заданного промежутка времени, поддержание температуры и относительной влажности и разгрузку расстоявшихся тестовых заготовок, при этом поддержание температуры и относительной влажности среды осуществляют в интегрально-пропорционально-дифференциальном режиме во всем объеме расстойного шкафа одновременно и непрерывно; причем предпочтительно поддержание температуры осуществлять в диапазоне 35-42°C, а относительной влажности среды 58-73%.
Для практического осуществления предложенных способов расстойки тестовых заготовок заявлено новое техническое устройство на базе хлебопекарной линии с печью ХПА-40.
Устройство для расстойки тестовых заготовок, содержащее средство перемещения тестовых заготовок, выполненное в виде зигзагообразного бесконечного конвейера, теплоизолированный расстойный шкаф, в противоположных боковых стенках которого выполнены соответственно окна загрузки и разгрузки для прохождения конвейера, размещенные в расстойном шкафу элементы обогрева, пароувлажнительные элементы, соединенные с пароподводящим трубопроводом, контуры регулирования температуры и относительной влажности среды, каждый из которых включает соответствующий датчик и клапан. Наряду с пароувлажнительными элементами и регистрами для подержания температурно-влажностного режима в расстойном шкафу используется ультразвуковая установка, вырабатывающая микроскипические капли воды диаметром 3-5 мкм. Для более равномерного распределения температуры и влаги по всему объему расстойного шкафа используется циркуляционная система, позволяющая снизить количество аномальных зон, где температура и влажность отличаются от заданных минимально. Распределение воднодисперсной смеси осуществляется трубопроводами расположенными, таким образом, что происходит перекрытие всего объема расстойного шкафа по ходу движения конвейера. Интенсивность увлажнения рабочей зоны расстойного шкафа регулируется при помощи изменения скорости вращения рабочего колеса вентилятора от 1000 до 1500 об/мин.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где
на фиг.1 изображен общий вид линии по производству формового хлеба на базе печи ХПА - 40;
на фиг.2 - схема внешних подключений, вид спереди;
на фиг.3 - схема внешних подключений, местный вид;
на фиг.4 - принципиальная схема работы устройства адиабатического охлаждения и увлажнения рабочей зоны расстойного шкафа.
Линия по производству формового хлеба содержит печь 1 (ХПА - 40), расстойный шкаф 2, укладчик-делитель 3 (РЗ-ХД2-У) и пульт управления 4.
Расстойный шкаф 2 состоит из зигзагообразного бесконечного люлечного конвейера 5, теплоизоляционных стенок 6, устройства 7 подачи пара для нагрева и пароувлажнения расстойного шкафа 2, устройства 8 адиабатического охлаждения и увлажнения рабочего объема расстойного шкафа 2.
В состав люлечного конвейера 5 входят следующие узлы: привод 9, приводные валы 10, с расположенными на них звездочками 11, цепи 12 и люльки 13 с формами 14.
Устройство 7 подачи пара для нагрева и пароувлажнения расстойного шкафа 2 состоит из центрального паропровода 15, паропровода 16 и регистра 17 для поддержания заданной температуры в расстойном шкафу 2, паропровода 18 и пароувлажнительных элементов 19 для поддержания заданной влажности в расстойном шкафу 2, исполнительных механизмов 20, 21, 22, 23, трубопровода слива конденсата в канализацию.
Устройство 8 адиабатического охлаждения и увлажнения рабочего объема расстойного шкафа 2 включает в себя следующие компоненты: ультразвуковую установку 24, циркуляционную систему 25, состоящую из вентилятора 26 и трубопроводов 27 для забора паровоздушной среды из рабочей зоны расстойного шкафа 2, и трубопроводов 28 для распределения подготовленной водно-воздушной смеси по всему объему рабочей зоны расстойного шкафа 2.
Пульт управления 4 включает в себя блок 29 регулирования скорости люлечного конвейера 5, блок 30 регулирования температуры и влажности в расстойном шкафу 2. В состав блока 30 входят следующие компоненты: в качестве первичного прибора 31 используется преобразователь температуры и влажности ИПТВ-056, в. качестве вторичного прибора 32 - регулятор температуры и влажности типа ИРТВ5215-12, исполнительные механизмы 20, 21, 22, 23 и привод вентилятора 33.
Устройство для расстойки тестовых заготовок работает по двум принципиальным схемам.
По первой схеме устройство для расстойки тестовых заготовок работает следующим образом. При пуске линии по производству формового хлеба укладчик-делитель 3 производит укладку тестовых заготовок в формы 14, с помощью люлечного конвейера 5 тестовые заготовки поступают в подготовленный расстойный шкаф 2, в котором поддерживаются заданные параметры температуры и влажности. Температурно-влажностный режим устанавливается следующим образом. Оператор на пульте управления 4 задает параметры температуры 35-42°C и влажности 58-75%. Датчики 31, расположенные на одной из панели расстойного шкафа 2, снимают показания и передают на вторичный прибор 32, расположенный на пульте управления 4, микросхема вторичного прибора обрабатывает полученный сигнал и дает команду на включение или отключение исполнительных механизмов 20, 21, 22, 23. Так при пуске линии для прогрева рабочего объема расстойного шкафа 2 в регистры 17 подают пар работающего, как теплоноситель, а в пароувлажнительные элементы 19 поступает пар, необходимый для достижения заданной влажности. При повышении температуры в расстойном шкафу 2 выше 42°C происходит включение устройства 8, которое позволяет произвести процесс адиабатического охлаждения рабочего объема расстойного шкафа 2. Происходит это следующим образом, пьеза элементы ультразвуковой установки 24 генерируют воднодисперсную смесь (туман) имеющую высокие теплофизические характеристики, которая позволяет снизить избыточную температуру за короткий период времени. Циркуляция воднодисперсной смеси осуществляется посредством вентилятора 26 и системы трубопроводов 27, 28. Постоянный уровень воды в ультразвуковой установке 24 поддерживается с помощью поплавковой системы. При включении устройства 8 исполнительные механизмы 20, 21 устройства 7 переводятся в положение закрыто, причем регулирующий сигнал поступает с вторичного прибора 32. Работа устройства 8 позволяет снизить температуру до заданной без нарушения параметров по влажности. В случае падении температуры ниже 30°C происходит отключение устройства 8 и открытие исполнительных механизмов 20, 21, через которые пар поступает в регистры 17 и пароувлажнительные элементы 19, затем цикл повторяется. После окончания процесса расстойки тестовые заготовки поступают в хлебопекарную печь 1, где происходит их выпечка.
По второй схеме устройство для расстойки тестовых заготовок работает следующим образом. При пуске линии по производству формового хлеба укладчик-делитель 3 производит укладку тестовых заготовок в формы 14, с помощью люлечного конвейера 5, расформованные тестовые заготовки поступают в подготовленный расстойный шкаф 2, в котором поддерживаются заданные параметры температуры и влажности. Температурно-влажностный режим устанавливается следующим образом. Оператор на пульте управления 4 задает параметры температуры 35-42°C и влажности 58-75%, которые поддерживаются пароувлажнением, используя влажный пар. Датчики 31, расположенные на одной из панели расстойного шкафа 2, снимают показания и передают на вторичный прибор 32, расположенного на пульте управления 4, микросхема вторичного прибора обрабатывает полученный сигнал и дает команду на включение или отключение исполнительных механизмов 20, 21, 22, 23. Так при пуске линии происходит только прогрев рабочего объема расстойного шкафа 2 без подачи пара на пароувлажнительные элементы 19. Так же поддержание заданной влажности осуществляется за счет устройства 8. Устройство 8 работает следующим образом: вентилятором 26 посредством трубопровода 27 осуществляется забор воздуха на рециркуляцию и на обогащение его микроскопическими каплями воды, полученными в ультразвуковой установке 24. Посредством трубопроводов 28 происходит отвод воднодисперсной смеси из ультразвуковой установки 24 с последующим ее распределением в рабочей зоне расстойного шкафа 2. Подача воды в ультразвуковую установку осуществляется в автоматическом режиме. Интенсивность увлажнения рабочей зоны расстойного шкафа регулируется за счет изменения скорости вращения рабочего колеса вентилятора от 1000 до 1500 об/мин при помощи частотного преобразователя, входящего в состав пульта управления 4. После окончания процесса расстойки тестовые заготовки поступают в хлебопекарную печь 1, где происходит их выпечка.
Технический результат, достигаемый за счет совместного использования пароувлажнения влажным паром (при помощи пароувлажнительных элементов) и микроувлажнения каплями воды (при помощи ультразвуковой установки) заключается в следующем:
- стабилизация температурно-влажного режима в рабочей зоне расстойного шкафа;
- повышение качества готовых изделий;
- экономия энергоресурсов;
- снижение действия человеческого фактора при проведении процесса расстойки тестовых заготовок.
На предприятии (ОАО "Нижнекамский хлебокомбинат", г.Нижнекамск) были изготовлены и успешно прошли испытания опытные образцы предлагаемого устройства. Испытания показали, что устройство обеспечивает значительно более высокое качество расстойки тестовых заготовок в сравнении с известными способами и устройствами.
1. Способ расстойки тестовых заготовок, предусматривающий загрузку расстойного шкафа тестовыми заготовками, выдержку их в течение заданного промежутка времени, поддержание температуры и относительной влажности, разгрузку расстоявшихся тестовых заготовок, отличающийся тем, что поддержание температуры и относительной влажности в расстойном шкафу происходит при совместном использовании пароувлажнения влажным паром и ультразвуковой установки, вырабатывающей микроскопические капли воды диаметром 3-5 мкм, подающиеся в рабочую зону расстойного шкафа посредством вентилятора через систему трубопроводов, которые позволяют снизить температуру при ее повышении в расстойном шкафу.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для поддержания влажности в рабочей зоне расстойного шкафа используется ультразвуковая установка, вырабатывающая микроскопические капли воды диаметром 3-5 мкм, а температура внутри расстойного шкафа поддерживается за счет паровых регистров.
3. Устройство для расстойки тестовых заготовок, содержащее средство перемещения тестовых заготовок, выполненное в виде зигзагообразного бесконечного конвейера, теплоизолированный расстойный шкаф, в противоположных боковых стенках которого выполнены соответственно окна загрузки и разгрузки для прохождения конвейера, размещенные в расстойном шкафу элементы обогрева, пароувлажнительные элементы, соединенные с пароподводящим трубопроводом, контуры регулирования температуры и относительной влажности среды, каждый из которых включает соответствующий датчик и клапан, отличающееся тем, что наряду с пароувлажнительными элементами используется ультразвуковая установка, вырабатывающая микроскопические капли воды диаметром 3-5 мкм для увлажнения тестовых заготовок в рабочей зоне расстойного шкафа.
4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что для более равномерного распределения температуры и влаги по всему объему расстойного шкафа используется циркуляционная система, позволяющая снизить количество аномальных зон, где температура и влажность отличаются от заданных минимально.
5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что распределение водно-дисперсной смеси осуществляется трубопроводами, расположенными таким образом, что происходит перекрытие всего объема расстойного шкафа по ходу движения конвейера.
6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что интенсивность увлажнения рабочей зоны расстойного шкафа регулируется за счет изменения скорости вращения рабочего колеса вентилятора от 1000 до 1500 об/мин.
