17 第四节 食品烤炉的炉体设计及结构尺寸确定.4.doc

第1页：炉体结构形式与保温要求

第四节 食品烤炉的炉体设计及结构尺寸确定

1、砖砌炉体

材料为耐火砖、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

型钢构成框架；内壁采用反射率高的材料，如抛光铝板、抛光不锈钢板等；外壁为普通钢板并做喷漆处理；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，内壁反射率越高则吸收率越低，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、散热表面及自身蓄热

1、保温材料的选择：一般导热系数小于 0.2 千卡/米·时·℃ 的都叫保温材料。选择原则：导热系数低、容重轻、成本低。

第2页：保温层厚度的确定

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，热流体对右壁面的对流换热量，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。

• t2——炉外壁的温度
• tf——炉外空气温度
• α2——炉外空气对流换热系数，室内空气 α2=7 千卡/米·时·℃，室外（有风）α2=12 千卡/米·时·℃

（2）通过炉壁保温层的散热损失：q=α2·(t2－tf)，且 q=(t1－t2)·k/L。

（3）保温层厚度计算：联立 q=α1(tf1－t1)、q=k(t1－t2)/L、q=α2(t2－tf2)，整理得 q=(tf1－tf2)/(1/α1＋L/k＋1/α2)。一般保温材料的导热系数 k 较小而保温层厚度 L 较大，可忽略 1/α1 与 1/α2 的影响，且 tf1≈t1。

第3页：箱式炉炉膛尺寸的确定

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，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，辐射距离越小均匀性越好，辐射能量越强。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。

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。

第4页：炉门尺寸与炉体总体尺寸

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。

第5页：隧道炉炉长与炉膛尺寸

2、隧道炉

（1）炉长的确定：B=B1＋2L1＋2L4，其中 L1 为侧壁保温层厚度，L4 为电热空间，由电热管尺寸确定。炉体总高 H=H1＋L1＋L2＋L5，L5 为支架高度。输送食品的离地高度 H2 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。

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：L总=L1＋L＋L2，其中 L1、L2 由结构设计定，一般 L1=L2=1m。隧道炉炉体一般分节制造，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=V·t，V 为成型机输出生坯的速度，t 为烘烤时间。

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)mm，S 为食品排放宽度，需考虑与成型机配套

第6页：炉体密封结构

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，作用是密封并缓冲炉体的热胀冷缩；（2）电热管引出管处密封

箱式炉密封处

炉门口，通常采用耐热硅橡胶