Печі хлібопекарського виробництва. Короткий опис.

Укладач: Людмила Василівна Петришина

Підписано до друку Зам.

Формат паперу обсяг 9,7 авт.арк.

Тир. 100 прим. ОДЕУ. м. Одеса 82, вул.. Преображенська 8

Автор: Шуляк С.О.

Серед харчових виробництв хлібопекарські підприємства є найбільш розповсюдженими. В Україні немає такого міста, де б не було кількох хлібозаводів або пекарень, а у великих містах працюють десятки хлібозаводів. Хліб – основний продукт харчування. Асортимент хлібобулочних виробів перевищує 200 найменувань, всі випікаються в промислових печах, які є основним технологічним обладнанням хлібозаводів.

Одним з шляхів підвищення якості виробів є управління процесами, які відбуваються при випіканні хліба. З метою підвищення якості та одночасного зниження енергоспоживання у виробництві, покращання техніко-економічних показників роботи печей, тривалості і безпеки їхньої експлуатації ведеться удосконалення конструкцій пічних агрегатів, розробка нових і оптимізація теплових режимів їх роботи. У зв'язку з цим перед хлібопекарською промисловістю нашої країни стоїть задача по заміні застарілих конструкцій печей новими, з автоматичним регулюванням теплового режиму випікання, що забезпечить високу якість хліба при зниженні витрат палива, пари, електроенергії та людських ресурсів.

Після проголошення незалежності України і переходу на ринкові відносини, перетворенні форм власності на підприємствах змінилися задачі і умови роботи виробництв. Підвищились вимоги до якісних характеристик устаткування, зокрема хлібопекарських печей, до надійності і довговічності роботи, їх техніко-економічних показників.

Для переозброєння діючих і оснащення нових великих підприємств впроваджуються сучасні тунельні печі для автоматизованих і комплексно-механізованих ліній виробництва хліба, булочних, борошняних кондитерських виробів та ін. Застосування в печах газу, рідкого палива, електрики підвищує культуру виробництва, ліквідує тяжку фізичну працю, сприяє підвищенню продуктивності і технічних характеристик обладнання.

В умовах високомеханізованого виробництва особливою є задача реконструкції і модернізації діючої пічної техніки, печей тупикового типу, що дозволить підвищити продуктивність праці, покращити якість продукції, підняти ефективність виробництва за рахунок зменшення технологічних витрат і втрат, призведе до економії хлібних ресурсів і збільшення виходів готової продукцї.

Актуальною також стала задача створення підприємств малої продуктивності, пекарень-магазинів, найчастіше обладнаних безподовими ротаційними та багатоярусними печами, що скорочує відстань до покупця і час, вартість доставки, зберігає високу якість продукції.

Хлібопекарська піч – є основним обладнанням хлібозаводу. Саме піч визначає тип та потужність підприємства, асортимент та якість продукції. Піч – не тільки тепловий, а перш за все технологічний агрегат, основним призначенням якого є вироблення високоякісної продукції при високих техніко-економічних показниках – низьких питомих витратах палива,електроенергії, пари, незначному упіканні. Якість виробленої продукції, зокрема, смак, аромат, пористість, глянець, зовнішній вигляд та інші показники хлібобулочних виробів в значній мірі залежать від конструкції пічного агрегату, теплового та гігротермічного режимів робочої камери, правильної його експлуатації. Ці фактори впливають на втрати при упіканні, які можуть змінюватись від 6 до 12%, що впливає на вихід хліба. Із загальної кількості теплоти, яка витрачається безпосередньо на випікання, більше половини спадає на випаровування вологи (упікання), тому для економії палива істотне значення має удосконалення процесів в робочій камері при випіканні, поліпшення роботи систем обігрівання та парозволоження.

Хліб є основним і найважливішим продуктом повсякденного і повсюдного вживання. 150 століть людство зайнято випіканням хліба, але тільки 50 століть тому люди навчились робити дріжджове тісто, закваски і хліб, подібний до того, що ми їмо сьогодні.

Цікаво, як описує основну поживу – хліб у наших предків-українців Михайло Грушевський в “Історії України-Руси” до початку ХІ віку: “Хліб – був справжній вже хліб, подібний до теперішнього, а не якісь опрісноки. Муку замішували на теплій воді (окропі), місили, додаючи дріжджей (квас) і пекли в печі, не на огнищу, а таки в печі, більш подібній до теперішньої варистої печі, ніж до примітивного огнища. Хліб мусив бути більших розмірів, судячи по тому, що його мало стати на день двом чоловікам, але були й малі (коврижки)…

Звичайною стравою був переважно житній хліб… В свято їли часом хліб з ліпшої муки або навіть тіста (хлъбы чисты зъло, друзии же отъ нихъ съ медомъ и с макомъ творени. Ипат. летопись)…

Хліб вважавсь чимось більш розкішним, як сочиво (варений горох), а на самім кінці, як остання з потрав, стояла варена городина (борщ).”

Найпростіші хлібопекарські печі відомі ще з глибокої давнини. А промислові – біля 100 років. Їх спочатку почали застосовувати в армії, на флоті, в шпиталях, лікарнях, де була потреба одночасно забезпечити хлібом значну кількість людей.

Напівкустарне виробництво хліба з примітивною технікою та технологією існувало майже до 20-х років ХХ століття. В цій галузі виробництва використовувалась тяжка ручна праця і робочий день тягнувся до 18 годин на добу. Як писав К. Маркс в “Капіталі”: “… подмастерья-хлебопеки редко достигали 42-летнего возраста и относились к категории рабочих с короткой продолжительностью жизни.”

Тяжку працю в дореволюційній пекарні відобразив М. Горький в повісті “26 и одна…”

Але ще у 1875 році геніальний прогноз зробив вчений-хімік Д.І. Менделєєв: “Безошибочно можно утверждать, что хлебопечение станет повсюду развитым промыслом и будет производиться машинами.”

Коротко кажучи хліб завжди був і залишається найважливішим продуктом №1, мірою всіх цінностей, складає первооснову життя народів за всі часи, де б це не було.

Розвиток пічної техніки можна розподілити на три основні етапи:

1. Пічний парк складали перш за все печі із стаціонарним і висувним подом з ручним завантаженням і вивантаженням готових виробів. Печі мали обігрівання, в основному, продуктами згоряння твердого палива. Пекарна камера була тупиковою.

2. На початок ХХ ст. закордоном, згодом і в Росії з'явилися перші конвеєрні хлібопекарські печі, в яких тістові заготовки на конвеєрі під час випікання переміщувалися в пекарній камері. Печі, як правило, мали цегляне огородження. З'явилась можливість механізації в деяких печах укладання тістових заготовок на подики печі і вивантаження готової продукції.

3. В середині ХХ ст. були сконструйовані каркасні металеві печі, які мали тунельну пекарну камеру, засипну термоізоляцію з мінеральної вати, систему рециркуляції продуктів згоряння газу або рідкого палива в каналах. Печі малоінерційні, тому швидко виводяться на необхідний тепловий режим, можуть бути повністю автоматизовані, легко обслуговуються і встановлюються у комплексно-механізовані потокові лінії.

Нижче про деякі цікаві інженерні розробки.

Неможливо не згадати, що у 1830 році у Великій Британії г.Перкінс отримав патент на нагрівальну пароводяну трубку, що було справді великою подією і геніальним винаходом, значення якого і сьогодні важко переоцінити. У 1831 р. винахідник запропонував використати трубки, які працюють під тиском біля 100 ат., для обігрівання пекарних камер хлібопекарських печей.

У 60-х роках ХІХ ст. інженер-капітан Михайлов побудував хлібопекарську піч з висувним подом. А в 1899 р. В. Стаценко повідомив про досвід експлуатації запропонованих ним хлібопекарських печей з висувними подами та трубчастими нагрівними каналами змінного перерізу із стальної труби та шамотної обмазки.

На початку 20-х років ХХ ст. з'явилися хлібопекарські промислові печі великої потужності з колисковими конвеєрами, які виробляла англійська фірма “Бекер Перкінс” . Піч та шафа вистою були об'єднані у вистійно-пічний агрегат (ВПА) прохідного типу, який призначався для виробництва формового хліба, популярного у споживачів. Агрегат легко компонувався з суміжним обладнанням у потокову лінію.

В 1925-1926р.р. влада СРСР придбала закордоном зразки найбільш сучасних на той час печей та іншого обладнання з метою озброїти ним кілька хлібозаводів. В Ленінграді були встановлені вистійно-пічні агрегати з пароводяним обігріванням фірми “Бекер Перкінс” та голандські печі системи Ден-Бура з внутрішньокамерним спалюванням газу, який вироблявся внутрішньозаводським газогенератором. Московський хлібозавод №3 було оснащено трьома американськими конвеєрними печами фірми “Патерсон” з стрічковими подами та канальним обігріванням. На хлібозаводі №4 Москви було встановлено ВПА фірми “Бекер Перкінс” та дві печі “Маммут” фірми “Вернер і Пфлейдерер” з металічними стрічковими подами. Всі печі виявилися дуже довговічними, мали високі техніко-економічні показники, оригінальні конструкції, забезпечували високу якість продукції протягом багатьох десятків років експлуатації.

Вже у 1929 році акціонерне товариство “Мельстрой” почало випуск ВПА великої потужності марки АЦХ для випікання формового хліба, а в 1931 р. увійшли в експлуатацію перші хлібозаводи з вітчизняними конвеєрними печами АЦХ, ХПЛ (автор інж. М.В. Молодих), ХПГ та ін.

Починаючи з 1929 року впроваджуються у виробництво оригінальні кільцеві печі системи інж. Г.П. Марсакова. На той час хлібозавод-автомат великої потужності системи Марсакова по рівню механізації виробничих процесів не мав собі рівних у світі. Пекарні камери кільцевих печей обігрівалися трубчастими нагрівними радіаторами, в яких циркулювала пара від котла високого тиску (біля 110 ат.). Перевагами кільцевих печей були: простота конструкції, велика продуктивність, надійність роботи конвеєрного пода, механізація завантаження та розвантаження печі. Кільцеві печі Марсакова потужністю до 250 т/добу були впроваджені на хлібозаводах м. Москви , Ленінграда і успішно експлуатувалися протягом 70 років.

В 1935 р. А.А. Павперовим була сконструйована тунельна піч ХПЛ з паровим обігріванням та металічним пластинчастим подом.

Проф. Н.І. Краснопевцевим та інж. В.Н. Лавровим в ВНДІХП в 1938 р. була розроблена універсальна тупикова колисково-ланцюгова конвеєрна піч з канальним обігріванням марки ФТЛ, яка стала найбільш розповсюдженої моделлю промислової печі. Перша серійна піч вийшла у 1940 р., друга – ФТЛ – 2 у 1944 р. і мала дуже широке впровадження на всій території СРСР. Її автори були нагороджені Державною (Сталінською) премією. Піч має кілька моделей і багато реконструкцій. Виробник – Шебекинський машинобудівний завод.

В 1940 р. інж. І.І. Ліфенцевим на базі печі ХВ споруджена тупикова конвеєрна піч з комбінованим пароводяним і канальним обігріванням марки ХВЛ, яка мала кілька реконструкцій, в т. ч. і колектива авторів під керівництвом проф. А.А. Міхелєва (КТІХП) для житньо-пшеничного подового хліба (1968 р.) – марки ХВЛ-Р та ПХТ-50.

В 1950 р. А.А. Міхелєвим запропоновані оригінальні тупикові печі з висувними конвеєрами марок ХВ-К та УТС-К, інж. Г.Я. Гриншпуном у 1954 р. – універсальна двохзонна тупикова піч малої потужності УДПГ для широкого асортименту хлібобулочних виробів.

В 50-х роках закордоном широке розповсюдження знайшли печі з циклотермічним обігріванням фірм “Вернер і Пфлейдерер” (“Турнусофен”), “Винклер” та ін., які мали систему обігрівання з рециркуляцією гріючих газів, металеві канали та каркасне-металеве огородження з мінеральною ватою в якості ізоляції. Це відкрило перспективи організації індустріального виготовлення хлібопекарських печей секційних конструкцій на машинобудівних заводах на відміну від існуючої практики складання цегляних печей безпосередньо на хлібозаводах.

Останні 50 років сучасна пічна техніка дуже інтенсивно розвивається. Перш за все це пов'язано із створенням тунельних печей з рециркуляцією продуктів згоряння – складних теплових агрегатів, оснащених приладами автоматичного регулювання процесом спалювання палива та керування тепловим режимом випікання.

Широкому розповсюдженню тунельних печей сприяли роботи по їх виробництву відомих іноземних фірм “Вінклер”(Австрія), “Вернер і Пфлейдерер”(Німеччина), “Орланді”, “Полін”(Італія), “Спеціаль”(НДР), “Термоелектро”, “Гостол”, “Мінел”(Югославія), Чехії (“ППП”) та ін.

З 1965 р. створенням та удосконаленням тунельних печей на Україні займалась Галузева науково-дослідна лабораторія по хлібопекарським та кондитерським печам КТІХП (зараз НУХТ) під керівництвом проф. А.А. Міхелєва, згодом О.Т. Лісовенка, яка разом з колективом Шебекинського машзавода розробила та впровадила в дію оригінальні конструкції печей у блочно-каркасному виконанні типу ПХК (16, 25, 50 м²), ХПШ-100, ХПС-100, ПІК-8, РЗ-ХПУ (25, 50,100 м²), Г4-ПХЗС-25, Г4-ПХС-50 та ін.

Теплофізична теорія процесу випікання була розроблена проф. А.С. Гінзбургом на базі сучасного вчення про тепломасообмін, створеного акад. А.В. Ликовим та його школою. Значний вклад у теорію процесу випікання та дослідження роботи хлібопекарських печей зробили школи проф. А.С. Гінзбурга (МТІХП), А.А. Міхелєва, О.Т. Лісовенка (КТІХП), В.І. Маклюкова, Ф.Г. Шумаєва, Л.Я. Ауермана (МТІХП), В.О. Фогель, Н.І. Краснопевцев (ВНДІХП) та ін. Процес випікання досліджували зарубіжні вчені М. Нейман, П. Пелшенке, В. Верніке, Р. Шнейєвейс, Х. Стефан, С. Байрон та ін.