Принцип работы

Туннельная печь — это тип системы непрерывного нагрева и сушки, широко используемый в пищевой, химической, керамической и металлургической промышленности для выпечки, отверждения или сушки продукции. Принцип работы туннельной печи основан на теплопередаче путем теплопроводности, конвекции и излучения. Продукт помещается на движущуюся конвейерную ленту или поддоны, которые медленно перемещаются по длинной закрытой нагревательной камере («туннелю»). По мере перемещения через различные температурные зоны продукт равномерно нагревается горячим воздухом, паром или лучистой энергией до достижения желаемой температуры или влажности.

Процесс основан на контролируемой циркуляции нагретого воздуха или газов для обеспечения эффективной и равномерной теплопередачи продукту. Температура, скорость потока воздуха и время пребывания тщательно регулируются для достижения стабильного качества. По сути, туннельная печь функционирует как печь непрерывного действия, обеспечивая постоянную производительность при минимальном ручном управлении и высокой тепловой эффективности.

Принцип работы

Принцип работы туннельной печи прост:
Продукты, подлежащие выпечке, отверждению или сушке, загружаются на конвейерную ленту, сетчатую ленту или тележки, которые движутся с контролируемой скоростью через термоизолированный туннель, разделенный на несколько зон нагрева. Каждая зона поддерживает определенную температуру и схему потока воздуха в зависимости от стадии процесса.

Тепло передается продукту в основном за счет конвекции (поток горячего воздуха), теплопроводности (контакт с поддонами или лентой) и излучения (инфракрасные или газовые горелки). По мере продвижения продукта через печь он постепенно и равномерно поглощает тепло. Влага или летучие компоненты испаряются и удаляются системой вытяжной вентиляции. Регулируя скорость конвейера и температуру зон, можно достичь желаемого профиля выпечки, сушки или отверждения.

Конструкция

Туннельная печь состоит из нескольких ключевых компонентов, предназначенных для обеспечения равномерного нагрева, эффективной работы и непрерывной обработки:

• Туннельная печь / Камера:
  Основная часть печи представляет собой длинный, термически изолированный корпус, изготовленный из панелей из мягкой или нержавеющей стали, часто облицованный высокотемпературным изоляционным материалом, таким как минеральная вата или керамическое волокно, для предотвращения потерь тепла. Длина туннеля обычно составляет от 5 до 60 метров, в зависимости от производственной мощности и типа продукции. Камера разделена на несколько зон — предварительный нагрев, выпечка/нагрев и охлаждение — каждая из которых оснащена независимым контролем температуры и потока воздуха.
• Конвейерная система:
  Конвейер перемещает продукцию через печь. Это может быть стальная сетчатая лента, цепной конвейер с лотками или проволочная сетчатая лента, в зависимости от продукта и температуры. Конвейер проходит по всей длине печи и приводится в движение электродвигателем с регулируемой скоростью (частотным преобразователем), что позволяет регулировать время пребывания продукта в печи. В хлебопекарных печах конвейер часто перфорирован, чтобы горячий воздух равномерно циркулировал вокруг продуктов.
• Система нагрева:
  Тепловая энергия подается электрическими нагревателями, газовыми горелками, мазутными нагревателями или паровыми змеевиками. Система нагрева может быть прямого нагрева (продукты сгорания контактируют с камерой, где находится продукт) или непрямого нагрева (теплообменники передают тепло от продуктов сгорания циркулирующему воздуху). Воздух внутри печи нагревается до температуры обычно от 100°C до 300°C, в зависимости от требований к продукту.
• Система циркуляции воздуха:
  Одной из наиболее важных особенностей является система циркуляции воздуха, которая обеспечивает равномерную температуру и сушку по всему туннелю. Центробежные или осевые вентиляторы циркулируют горячий воздух над конвейером и вокруг продукта. Воздух может циркулировать горизонтально, вертикально или поперечно, в зависимости от конструкции печи. Перегородки и воздуховоды используются для управления направлением и скоростью потока воздуха. В современных туннельных печах используется рециркуляция горячего воздуха для повышения энергоэффективности.
• Система вытяжки и вентиляции:
  По мере выделения влаги или газов из продукта они удаляются системой вытяжки, которая поддерживает необходимую влажность и баланс воздуха внутри печи.

Отработанный воздух проходит через фильтры или системы рекуперации тепла перед выбросом в атмосферу.

• Контроль температуры и зонирование:
  Туннельная печь разделена на несколько температурных зон, каждая из которых имеет независимые датчики температуры, термопары и контуры управления. Такое зонирование позволяет создавать различные профили нагрева по длине печи — например, зоны предварительного нагрева, сушки и окончательной полимеризации. Панель управления ПЛК-ЧМИ обеспечивает точное управление температурой, потоком воздуха и скоростью конвейера.
• Секция охлаждения (опционально):
  После нагрева или сушки продукт может проходить через секцию охлаждения, где на него подается окружающий или охлажденный воздух, чтобы снизить температуру до безопасного уровня перед выгрузкой.
• Теплоизоляция и внешний корпус:
  Внешняя поверхность печи изолирована для уменьшения потерь тепла и обеспечения безопасности оператора. Внешний корпус обычно изготавливается из окрашенной низкоуглеродистой стали или панелей из нержавеющей стали для долговечности и простоты очистки.
• Системы подачи и выгрузки:
  На подающем конце печи расположены загрузочные конвейеры или питатели для равномерной подачи продукта. На разгрузочном конце может быть установлен охлаждающий конвейер, система штабелирования или упаковочная линия, что позволяет осуществлять непрерывные последующие операции.