Устройство и принцип работы туннельной печи

Туннельные печи были изобретены давно, с тех времен, когда человечество научилось правильно обжигать глину. Но в современном виде, такие механизированные установки появились относительно недавно.

Некоторые материалы и сырье, в процессе своей термической обработки, требуют выдержки определенных температурных режимов, меняющихся в ее процессе. Туннельная печь это устройство, которое предоставляет такую возможность.

Устройство

По своему устройству, эта установка сильно напоминает железнодорожный туннель. Отсюда и произошло ее название. Обрабатываемые материалы и сырье перемещаются внутри печи с помощью специальных вагонеток на рельсах, конвейерной ленты с электроприводом или ручных тележек. В нескольких зонах туннельной печки они подвергаются воздействию различных температур.

Конструкция печь представляет собой кирпичную, либо металлическую камеру вытянутого типа. Длина ее может быть различной, в зависимости от выполняемых задач и типа установки. В качестве топлива могут применяться:

  • Твердое топливо (каменный уголь).
  • Газообразное топливо.
  • Жидкое топливо (мазут).Устройство и принцип работы туннельной печи

Подача топлива в камеру сгорания происходит с помощью специальных нагнетателей. Разогретый воздух поступает в рабочее пространство печи. В зависимости от режима работы, характеристики и назначения установки температура воздушной смеси может быть различной, от 100 до 2000 градусов Цельсия. Весь туннель можно разделить на три основные зоны:

  • Нагрева сырья и материалов.
  • Основной обработки.
  • Охлаждения готовой продукции.

Принцип работы

Вагонетка, либо конвейер с обрабатываемым сырьем постепенно проходит через все технологические стадии, предусмотренные туннельной печной установкой. Нагретый до нужной температуры воздух встречается с продуктом или сырьем и начинает его обработку.

Время термической обработки материалов и сырья может колебаться от десятков минут (в пищевой промышленности) до десятков часов (при обжиге и сушке кирпича). На выходе получается готовое изделие, которое подверглось плавному нагреву, основной обработке и последующему охлаждению.

Виды и назначение

По своему строению и функциональному назначению печи туннельного типа очень сильно различаются. Существуют громоздкие кирпичные конструкции для обжига кирпича, вращающиеся клинкерные цементные печи, выполненные в виде огромной металлической трубы.

Также есть компактные стальные печи для кондитерских и хлебобулочных изделий, мощные энергоемкие установки для термической обработки стали, а также небольшие агрегаты для керамических изделий и глиняной посуды.Устройство и принцип работы туннельной печи

Обжиг кирпича и цемента

Свое наибольшее применение нагревательные установки туннельного типа получили в производстве строительных материалов – кирпича и цемента. Клинкерная вращающаяся печь для производства цемента представляет собой огромные трубы, длиной до 230 метров, открытые с торцов и вращающиеся со скоростью 1 – 1.5 оборота в минуту. Печь устанавливается под небольшим наклоном к горизонту в 3 – 4 градуса. В таком устройстве выделяют 6 зон, таких как:

  • Сектор подсушки сырья (испаритель влаги).
  • Сектор нагрева.
  • Участок декарбонизации.
  • Участок спекания.
  • Зона экзотермии.
  • Зона охлаждения сырья.Устройство и принцип работы туннельной печи

Процесс спекания цемента протекает после загрузки в приподнятую часть сырья, а с нижней части подается топливо в виде смеси воздуха и горючего. Готовый продукт ссыпается в специальное холодильное устройство.

Туннельные печи для обжига кирпича представляют собой галерею с вагонеткой, ручной тележкой или конвейерной лентой. Стены и свод такого агрегата выложены из огнеупорного шамотного кирпича. Снизу или сверху поступает нагретый воздух, а в противоход ему происходит газо- и дымоудаление.

Количество подаваемого тепла и отводимого остывшего воздуха регулируется  с помощью системы специальных шиберов или заслонок. Сырой кирпич сначала подогревается, потом происходит его обжиг, а затем охлаждение. Температура при обжиге кирпичных изделий внутри основной камеры установки может достигать 900 градусов Цельсия. После этого тележка с кирпичами отправляется в сушильную камеру, которая работает на выходящих их печи нагретых газах. Она конструктивно совмещена с печью.

Обжиг керамических изделий

Для изготовления изделий из керамики применяются устройства, похожие на кирпичные туннельные печи. Размер таких конструкций меньше, что обусловлено небольшими объемами выпуска керамической и глиняной продукции. Сам принцип функционирования таких печей многим повторяет процесс обжига и сушки кирпича.Устройство и принцип работы туннельной печи

В металлургической промышленности

В термической обработке сталей и сплавов туннельные печи применяют для отжига и нагревания металлических деталей перед другими процессами нанесения покрытий. Также в подобных агрегатах происходит закалка изоляторов для нужд электротехнического производства.

Производство хлебобулочных изделий

В хлебобулочном производстве применяют металлические туннельные печки, выполненные в форме вытянутого короба и снабженные конвейерной подачей выпекаемого продукта. Внутри такого агрегата находятся горелка, пароувлажнитель, конвейерная лента, система вытяжки, а также механизмы регулировки подачи тепла в разные отсеки печи.

Размеры их составляют от 10 до 25 метров, используются они на хлебозаводах, в домашних мини-пекарнях применять такие установки экономически невыгодно. Работают они на природном газу или электрической энергии, как наиболее безопасных для пищевой промышленности видах топлива. Гораздо реже применяются мазутные установки.Устройство и принцип работы туннельной печи

Выпечка кондитерских изделий

Кондитерские туннельные установки практически полностью аналогичны хлебобулочным печкам, с той разницей, что они обладают меньшими габаритами и более точными температурными режимами выпечки. В кондитерских изделиях используются различные кремы, что требует точной настройки температуры внутри печи, а также меньшего времени их обработки.

На что следует обратить внимание при выборе?

Устройство и принцип работы туннельной печиВыбирать печь туннельного типа для нужд своего производства следует, исходя из вида топлива, на котором она будет эксплуатироваться, предполагаемой мощности и количества производимого продукта.

Чтобы точно соблюдать технологические режимы, необходимо тщательно ознакомиться с технической документацией на изделие, какую температуру и какое время печь может выдавать, насколько быстро или медленно происходит та или иная стадия обработки сырья или продукта. Следует учитывать и  финансовые возможности предприятия, а также прогнозируемый срок окупаемости нового оборудования.

Производители:

  • Главным российским производителем туннельных печей для пищевой промышленности являются фирмы ТПК и Шебекинский машиностроительный завод.
  • Иностранными фирмами производятся такие аппараты, как Gostol (Словения), Mondial Forni (Италия), Макиз Минел (Сербия), Elcal (Польша).

Установки для производства строительных материалов собираются на месте их эксплуатации и серийно не выпускаются. Но существуют предприятия, которые занимаются проектированием и возведением таких туннельных печей.

Стоимость агрегатов для производства кирпича и цемента сложно оценить, так как это индивидуальные проекты, которые выполняются под конкретного заказчика и собираются на месте будущего производства. Цена такой установки и сборки из материалов исполнителя может достигать 600000 долларов США.

Печи туннельного типа, применяемые в хлебобулочной и кондитерской промышленности, изготавливаются в типовых вариантах. Так российские устройства ТПК стоят порядка 600 – 900 тысяч рублей, а иностранные Gostol, Mondial Forni, Elcal доходят в своей цене до 100000 евро.

Вывод

Туннельные печи нашли широкое применение во многих отраслях экономики современной России. Это удобные автоматизированные и механизированные агрегаты, способные справляться с термической обработкой различных материалов от загрузки сырья до выхода готового продукта. Но подобные установки экономически целесообразно применять только на больших предприятиях, ввиду их высокой стоимости и сложности в ремонте и техническом обслуживании.

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Строительный портал Greendom74.ru: пошаговые инструкции от фундамента до крыши, постройка загородного дома и дачи своими руками