16.3. Дымогенераторы

Для получения дымовоздушной смеси при копчении гидроби-онтов применяют специальные устройства, которые называются дымогенераторами. Дымоприготовление может быть локальным или централизованным. В первом случае дымогенераторы обслу­живают одну или несколько одновременно работающих камер, во втором — несколько камер, работающих разновременно и по раз­ным режимам.

В зависимости от способа подвода теплоты различают следую­щие способы дымогенерации: полное сжигание части древесины, используемой для дымогенерации; полное сжигание топлива, теплота

сгорания которого передается дымообразующему топливу че­рез разделительную стенку или прямым контактом (например, га­зом); электронагрев; трение или комбинация трения и нагрева вращающихся частей дымогенератора; дымогенерация в потоке горячего воздуха или перегретого пара при витании опилок или в «кипящем» слое. Способы получения дыма показаны выше на рис. 16.1. Продолжительность процесса дымогенерации при сжигании опилок составляет: для первого и второго способов 15...20 мин, для третьего и четвертого 5 мин, для пятого 15...20 с. Дымогенераторы, работающие по первому, второму и третьему способу, называют дымогенераторами тления, четвертому — трения (фрикционные) и пятому — парогенерации.

По способу подачи опилок дымогенераторы бывают с непре­рывной, полунепрерывной или периодической подачей; по спосо­бу удаления золы — с периодическим или непрерывным золоуда­лением; по числу ярусов, на которых располагаются опилки при дымогенерации — одно- или многоярусными. Последние более выгодны по использованию объема производственных помеще­ний. По способу отвода дыма дымогенераторы делят на две груп­пы: с общим или раздельным отводом продуктов сухой перегонки и продуктов полного сгорания топлива.

Дымогенераторы тления бывают с самоподогревом за счет сжи­гания древесины или части опилок, с газовым подогревом и с электроподогревом. Дымогенераторы с самоподогревом представля­ют собой камеры, расположенные рядом с коптильной камерой или под ней. Топливо закладывают на под генератора, колосник, в отдельный бункер или на выдвижную тележку, короб, шахту или плиту. В зону генерации подводят холодный воздух в количестве, достаточном для сжигания топлива.

Воздух подают при помощи естественной или искусственной тяги; температуру регулируют изменением количества воздуха, вводимого в рабочую зону, или при помощи воды, распыливаемой над опилками вручную или подаваемой из резервуара, смонтиро­ванного на крышке генератора.

Дымогенератор тления (рис. 16.16) конструктивно разделен на четыре зоны (камеры): камеру / для опилок с бункером-дозато­ром; камеру //дымообразования; зольную камеру ///; камеру IV инерционной очистки дымовоздушной смеси.

Опилки загружают в камеру /, из которой они через течку-доза­тор поступают на колосниковую решетку в камере //, где их под­жигают через поддувало. При вращении течка-дозатор оставляет на колосниковой решетке слой опилок определенной толщины. Частоту вращения дозатора регулируют в диапазоне 0,03...0,06 с^-'. Свежие порции опилок, поступающие на колосник, проталкивают золу сквозь зазоры колосника в зольную камеру. Расход опилок 20...25 кг/ч. Интенсивность горения, плотность и температуру дыма регулируют, изменяя количество воздуха, проходящего через

поддувало и топку, путем открытия (закрытия) дверцев 31 и 34 и путем изменения степени открытия заслонки. Температуру дыма регулируют в диапазоне 40... 120 °С.

Дым, образующийся при сгорании опилок, из камеры //по­ступает в трубу 16 через отверстия в ее верхней части. По трубе 16 дым опускается в камеру очистки IV. При контакте с водой дым очищается от твердых частиц золы, сажи, частиц смолы и очищенный через трубу 6 направляется в коптильную камеру. Расход воды для очистки дыма 0,1 м³/ч. Производительность ды-могенератора по дыму 1000 м³/ч. Установленная мощность элек­тродвигателя 0,55 кВт, габаритные размеры 1240 х 970 х 1765 мм, масса 434 кг.

Закрытый дымогенератор тления (рис. 16.17) состоит из резер­вуара с откидной крышкой, внутри которого установлен цилинд- рический сосуд с перфорированным днишем. К последнему при­креплена перфорированная труба для подачи воздуха к опилкам, загружаемым в сосуд при их разжигании. Дым, образующийся при тлении опилок, по кольцевому пространству направляется в ды-мовод, в начале которого установлены сетчатый фильтр и шибер.

Количество воздуха, поступающего в дымогенератор, регулиру­ют заслонкой и шибером. Зола и недогоревшие частицы падают вниз в зольник. При работе дымогенератора опилки догружают, открыв крышку в резервуаре.

Конструкция такого дымогенератора рациональна тем, что ды-мовоздушная смесь, получаемая от частичной сухой перегонки и от сгорания части опилок, проходит через слой свежих опилок и нагревает их, подготавливая к сухой перегонке.

Дымогенераторы с газовым подогревом по конструкции довольно разнообразны. Теплота от продуктов сгорания газа к дымообразу­ющему топливу передается прямым контактом или через разделя­ющую плиту. Существуют генераторы с общим и раздельным от­водом коптильного дыма и дыма, получаемого от сжигания газа.

В дымогенераторах с прямым контактом и общим отводом дыма устанавливают неподвижные или качающиеся плиты (в один или несколько рядов), на которые укладывают опилки. Под плитами располагают газовые горелки. Дым, получаемый от опилок и сго­рания газа, смешивается и направляется на использование. В этих дымогенераторах наиболее полно используется теплота, получае­мая при сжигании топлива, и температура" отходящих газов нахо­дится в пределах 100 °С.

В дымогенераторах с непрямым контактом и раздельным отво­дом дыма степень использования подводимой теплоты ниже и

температура отходящих газов составляет 200...250 °С. Однако с точки зрения санитарной безопасности копченых продуктов эти дымогенераторы предпочтительнее.

Дьшогенераторы с электроподогревом работают непрерывно или по полунепрерывному циклу. Камерой горения опилок в этих ды-могенераторах могут быть неподвижные и качающиеся плиты (под), цилиндрические трубы, подогреваемые электрическими на­гревателями. Неподвижные плиты снабжают вращающимися, не­прерывно движущимися или качающимися скребками. Дымогене-ратор может быть с одним или двумя ярусами, с электро- или га­зоподогревом плит.

Дымогенератор с электроподжигом (рис. 16.18) состоит из воз­духодувной установки, электрозапала, зольного ящика, бункера, камер горения и водяной очистки дыма, колосниковой решетки,

гребенки. Топливом служит дре­весная щепа с массовой долей вла­ги 30...45 %. Расход щепы 11 кг/ч. Для разжигания шепы во время пуска дымогенератора служит электрозапал. Нагревательным элементом является ТЭН.

Дым, выделяющийся при горе­нии, температурой 10...20 °С и кон­центрацией 2,5 г/м³ смешивается со струей воздуха и через камеру водя­ной очистки поступает в систему коптильной установки. Производи­тельность дымогенератора 360 м³/ч, установленная мощность электро­двигателя 1,3 кВт, габаритные раз­меры 1150 х 800 х 1780 мм. масса 425 кг.

Дымогенераторы трения.

(рис. 16.19) в зависимости от кон­струкции рабочего органа могут быть дисковыми или барабанны­ми; в зависимости от привода — с передаточными устройствами или с рабочим органом, смонтированным непосредственно на приводном валу электродвигателя; по способу охлаждения или на­грева рабочего органа — с водяным или воздушным охлаждением, а также с электронагревом; по наличию очистки дыма — с фильт­ром сухим или мокрым или вообще без фильтра; по способу пода­чи и прижима деревянного бруса к рабочему органу — при помо­щи груза, пневмо- и гидросистемы и без прижима.

Основной рабочий орган дымогенератора — вращающийся диск или барабан с ребристой поверхностью. Для получения дыма дере­вянный брус круглого или прямоугольного сечения вставляют в направляющие, по которым он перемещается под действием груза и контактирует с вращающимся рабочим органом. В зависимости от массовой доли влаги в древесине удельное давление в поверх­ности стыка принимают в пределах (0,1...0,4) ■ 10⁵ Па, причем чем суше дерево, тем меньше удельное давление. Это объясняется тем, что с понижением влагосодержания древесины увеличивается ко­эффициент трения, уменьшается удельное давление и снижается удельный расход энергии.

При таком способе передачи энергии трущиеся детали нагрева­ются, что ведет к заметному увеличению потерь энергии в окружа­ющую среду, причем с повышением частоты вращения рабочего органа эти потери будут соответственно возрастать. Для охлажде­ния трущихся деталей до заданной температуры и исключения воспламенения древесины в такие генераторы подают воду или свежий воздух.

/

Для снижения затрат энергии на генерацию дыма рабочие орга­ны изготовляют с электроподогре­вом. Это позволяет снижать часто­ту вращения диска или барабана с 16.6...25 до 0.25 с^¹.

При получении теплоты трени­ем особые требования предъявля­ют к составу древесины. Если для всех остальных дымогенераторов требуются опилки с массовой до­лей влаги 30...50%. то для работы дымогенератора трения необходи­ма древесина с массовой долей влаги не более 20 %.

При получении дыма в дымогенераторах парогенераторах

(рис. 16.20) спрессованные шнековым устройством опилки под­вергают пиролизу перегретым водяным паром температурой 300...400 °С. В результате этого образуется «мокрый дым», кото­рый выводится из дымогенератора. Для достижения соответству­ющего аромата продукта в результате вторичных реакций пиро­лиза этот дым смешивают со свежим воздухом.

Достоинством дыма, полученного в дымогенераторе парогене-рации, является отсутствие в нем вредных канцерогенных ве­ществ, а недостатком — повышенное содержание массовой доли влаги, что исключает возможность его использования при холод­ном копчении. Смесь дыма с влажным воздухом повышенной концентрации применяют при горячем копчении рыбы. В туннельных установ­ках для горячего копчения из дымогенераторов в камеру подают примерно 800 м³ дыма в час. В установке циркулирует в среднем 10 000... 12 000 м³/ч дымовоздушной смеси. Средняя концентрация дыма в дымовоздушной смеси 7 %. Учитывая, что в дыме содер­жится 65% паров воды, максимальное содержание смолистых ве­ществ и других органических соединений в дымовоздушной смеси составит 2,5 %. Если учесть также, что для приготовления дыма в промышленных дымогенераторах используется древесное топливо с повышенной массовой долей влаги (40...60 %), то содержание смолистых и других органических соединений в рабочей дымовоз­душной смеси будет еще меньше.

Физико-химические свойства дыма, получаемого в дымогене­раторах различных конструкций, приведены в табл. 16.2.

Дым из дымогенератора трения концентрированнее, в 3...4 раза богаче необходимыми для копчения органическими компонента­ми, и массовая доля влаги в нем близка к требуемой по сравнению с дымом после дымогенератора тления.