Вимірювання температур при дослідженні нестаціонарних робочих процесів в робочих камерах хлібопекарських печей.

Отчет должен содержать:

1. Формулировку цели работы.

2. Структурную схему установки в режиме измерения ДН и КСВ, геометрию исследуемой МПАР.

3. Результаты измерений частотной зависимости КСВ и ДН на нескольких частотах.

4. Расчетную (формулы (7.1)–(7.3)) ДН МПА и МПАР в Е- и Н-плоскости.

5. Отдельно следует привести расчетный и экспериментальный уровень боковых лепестков, ширину главного лепестка по уровню половинной мощности.

6. Выводы, касающиеся зависимости характеристик МПАР от ее архитектуры и сравнительной оценки свойств МПАР по отношению к антеннам других типов.

Вимірювання температур при дослідженні нестаціонарних робочих процесів в робочих камерах хлібопекарських печей.

Мета роботи:

1. Дослідження температурних параметрів в робочій камері печі
2. Побудова температурного поля тіста-хліба і його аналіз.

Користуючись пристроєм для вимірювання температури за допомогою батареї мікротермопар, можна виміряти зміну температури в робочій камері печі і по перерізу тістової заготовки в цей час, а також параметри середовища пекарної камери по довжині промислової печі, а саме протягом процесу випічки на різних його стадіях. В залежності від кількості каналів вимірювального приладу, який входить до схеми, батарея термопар повинна мати відповідну кількість гарячих спаїв.

Під час вимірювання само пишучий потенціометр і посудина Дюара з холодним спаєм становлять біля печі. Після підключення до потенціометра гарячі спаї термопар необхідно пронумерувати (позначити номерами кожний гарячий спай). Для цього кожний гарячий спай батареї почергово по одному, при працюючому вимірювальному пристрої, занурюють в гарячу воду чи поміщають в нагріте середовище. При відхиленні стрілки приладу відмічають номер точки прибору, проставляють на пластинці алюмінієвої фольги, закріпленої на термопарі. Гарячі спаї термопар можна розміщати в різних точках об’єкта.

Для вимірювання температури середовища пекарної камери tс в процесі випікання гарячі спаї першої термопари розміщують на висоті, яка відповідає верхній поверхні випеченої тістової заготовки. Іноді для більш точного визначення температури середовища і зменшення впливу на показники термопари випромінювання від нагіваючих поверхонь гарячий спай екранують, помістивши в циліндр із тонкого полірованого заліза з отворами і відкритими краями діаметром біля 25...30мм.

Для вимірювання температури мокрого термометра середовища робочої камери tм в зоні гігротермічної обробки тістових заготовок на протязі перших 120...140 с служить гарячий спай другої термопари, покритий тканинною, один кінець якої занурюють в воду невеликий металевий посуд, прикріплений до стійки з тістовою заготовкою. Ця термопара також може бути екранована.

Для вимірювання температури поду, огороджуючих поверхонь печей, стін нагрівних каналів і інших металевих поверхонь термопари потрібно прокладати по канавці на відстані 30...50 мм від гарячого спая вздовж ізотермічної поверхні. Гарячий спай термопари при цьому не повинен виступати над поверхнею, однак не потрібно закладати його надто глибоко. Розміри канавки складають: ширина - 1...1,5 мм, глибина – 0,5...1мм.

Гарячі спаї інших термопар батареї (8-9шт) розміщають відповідно над верхньою чи під нижньою поверхнею тістової заготовки (tвк і tнк) , в центральних (не менше двох термопар) і в проміжних шарах по висоті караваю, вводячи їх через бокову поверхню за 5 хв. до випічки паралельно ізотермічним поверхням. Для більш точного визначення місця розташування корольків гарячих спаїв батареї в шарах каравая кінці термопар перед закладкою в тістову заготовку фарбують чорними чорнилами.

Термопари, які виходять із зразка закріплюють на достатній відстані від зразка так, щоб термопара вільно переміщувалась разом з шаром тіста в процесі росту заготовки.

При вимірювані на промислових печах батарея термопар разом з посудиною Дюара, вкладеною в термозахисну упаковку, переміщається з пічним конвеєром. Після випічки каравай розрізають і по чорному сліду, залишеному від чорних чорнил, фіксують висоту залягання королька гарячого спая термопари, виміряючи її штангенциркулем чи лінійкою (рис.1).

Дані заносять в таблицю1.

Табл.1

Рис.1. Характерні температурні криві процесу випікання подового хліба із пшеничної муки 2-го сорту в лабораторній печі( позначення на шифрограмі )

На діаграмній стрічці електронного самопишучого потенціометра ЕПП-09 ЗМ чи інших в координатах температура - час реєструються температурні криві.(Рис.1)

Діаграмну стрічку потенціометра після реєстрації досліду потрібно вирізати і на її зворотній стороні тонкими лініями з’єднати точки кривих, знайти початок координат, провести осі температур і часу, намалювати шифрограму з вказанням місць установки термопар і позначити температурні криві. Для порівняння різних температурних режимів потрібно вводити шкалу безвимірного часу θ .

В досліді діаграма, яка зображена на рис.1, за допомогою автоматичного регулятора підтримувалась постійна температура пода tп . Температура нижньої поверхні виробу tпк на початку процесу різко зростає, потім темп нагрівання плавно спадає.

Температура верхньої поверхні tвк збільшується на початку процесу випічки за рахунок інтенсивної конденсації пари в зоні гігротермічної обробки. Конденсація пари відбувається на ділянці ве , поки температура поверхні заготовки нижча температури точки роси tр .В точці е, коли tвк перевищить температуру мокрого термометра tм , починається інтенсивне випаровування вологи, за точкою d воно супроводжується одночасним поглибленням зони випаровування і збільшенням товщини скоринки корки. Закріплення верхньої поверхні і зупинка росту тіста-хліба відповідає точці h. З цього моменту починається інтенсивне накопичення в поверхневому шарі ароматичних речовин, проходить реакція меланоідіутворення. В кінці випічки температура верхньої корки досягає 134˚С.

Температура підшкіркового шару tпс плавно збільшується до θ=0,25, потім її швидкість зменшується. Крива має похилу ділянку, яка свідчить про проходження через шари зони випаровування. Потім температура шару зростає, що перевищує температуру фазового перетворення. Криві t1.... t5 і tц відображають кінетику зміни температури шару м’якушки в процесі, яка в кінці випічки досягає 96...97˚С, але не перевищує температуру фазового перетворення, наближаючись до неї. Сама нижча крива tц характеризує зміну температури шару, який знаходиться всередині караваю.

Отримані діаграми дозволяють аналізувати розподіл температур в печі в процесі випічки, пов’язавши його з якістю готових виробів і зіставивши з оптимальним При цьому виявляються ділянки пекарної камери, де розподіл температур незадовільний, що призводить до застосування робіт по усуненню недоліків і покращення якості продукції.

Користуючись термопарами і вимірювальним пристроєм, можна визначити:

1. середню температуру огороджуючих поверхонь печей для розрахунку втрати теплоти промисловим пічним агрегатом в навколишнє середовище.

2. середню температуру конвеєрних подів в моменти виходу з печі і входу в неї для розрахунку втрати теплоти з транспортуючими пристроями.

3. Температури нагрівних поверхонь, продуктів згорання в газовому тракті і каналів вихідних газів із печі і т.д.