Zwiększenie efektywności energetycznej piekarniczych pieców tunelowych poprzez odzysk i wykorzystanie ciepła odpadowego

• Autorzy: Rączka Paweł , Hardy Tomasz , Gałwa Stanisław

Warianty tytułu

EN

Increasing energy efficiency of tunnel baking ovens through waste heat recovery and utilization

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wykorzystywane zwykle ubogie opomiarowanie starszych konstrukcji pieców oraz sposób ich eksploatacji nie sprzyjają ich optymalnej pracy pod kątem efektywności energetycznej. Zwykle mamy do czynienia z dużą stratą wylotową związaną z wysoką temperaturą spalin (ok. 300oC). Istnieje możliwość znacznego zwiększenia efektywności energetycznej pieców poprzez zastosowanie układów odzysku ciepła odpadowego spalin wylotowych. Odzyskane ciepło można następnie wykorzystać do podgrzewu powietrza podawanego do procesu spalania, przygotowania ciepłej wody użytkowej lub na cele grzewcze zakładu. Wszystkie te sposoby prowadzą do zwiększenia wykorzystania energii dostarczonej w paliwie, a przez to zmniejszenia zużycia paliwa oraz zmniejszenia emisji zanieczyszczeń do środowiska. W pracy przeanalizowano potencjał ciepła odpadowego możliwy do wykorzystania przy optymalizacji pracy tunelowego pieca cyklotermicznego typu PTC 52/2,5 opalanego gazem ziemnym. Zbudowany i zwalidowany model matematyczny pieca został wykorzystany do obliczenia wpływu podgrzewu powietrza kierowanego do palnika na sprawność termiczną i zużycie paliwa przez piec. Wyniki obliczeń wskazują na możliwość spadku zużycia gazu o prawie 11% poprzez odzysk i wykorzystanie 38,9 kW ciepła odpadowego. Prowadzi to do wzrostu sprawności termicznej pieca o 5%.

EN

The typically limited instrumentation of older oven designs, along with their operating methods, does not support optimal energy efficiency. As a result, significant exhaust losses often occur due to the high temperature šof flue gases. There is considerable potential to enhance the energy efficiency of these ovens by implementing energy recovery systems. The recovered energy can be used to heat domestic water, supply water for the plant's Ščentral heating system, or preheat the air used in the combustion process. All these approaches contribute to reducing filel consumption and lowering pollutant emissions into the environment. This paper presents an analysis of the possibilities of using waste energy to reduce the operating costs of a PTC 52/2.5 gas—fired tunnel cyclothermal oven. The built and validated mathematical model of the oven was used to calculate the impact of preheating the air directed to the burner on thermal efficiency and Riel consumption of the oven. The results of calculation indicate that it is possible to reduce gas consumption by several percent.

Słowa kluczowe

PL

piec piekarniczy; cyklotermiczny piec tunelowy; odzysk ciepła; efektywność energetyczna

EN

bakery oven; cyclothermic tunnel oven; energy recovery; energy efficiency

• Wydawca: KAPRINT
• Czasopismo: Rynek Energii
• Rocznik: 2025
• Tom: Nr 3
• Strony: 61--67
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Rączka Paweł

• Politechnika Wrocławska

• https://orcid.org/0000-0003-1967-338X

autor

Hardy Tomasz

• Politechnika Wrocławska

• https://orcid.org/0000-0003-1170-3820

autor

Gałwa Stanisław

• Politechnika Wrocławska

Bibliografia

• [1] Corigliano O., Algieri A., A comprehensive investigation on energy consumptions, impacts, and challenges : of the food industry, Energy Conversion and Management: X 23 (2024) 100661 *
• [2] Purlis E, Baking process design based on modelling and simulation: Towards optimization of bread baking, Food Control, vol. 27, str. 45-52, 2012.
• [3] Paton J. i in., Thermal energy management in the bread baking industry using a system modelling approach, Applied Thermal Engineering 53 (2013) str. 340—347
• [4] Lukitobudi A.R. i in., Design, construction and testing of a thermosiphon heat exchanger for medium temperature heat recovery in bakeries, Heat Recovery Systems & CHP 15 (5) (1995), str. 481—491
• [5] Gally T. i in., Bread baking using ohmic heating technology; a comprehensive study based on experiments and modelling, Journal of Food Engineering, Volume (190) 2016, str. 176-184
• [6] Pantaleo A.M., Integrating cogeneration and intermittent waste—heat recovery in food processing: Microturbines vs. ORC systems in the coffee roasting industry, Appl. Energy, vol. 225, pp. 782—796, Sep. 2018
• [7] Jouhara H. i in., Waste heat recovery technologies and applications, Thermal Science and Engineering Progress 6 (2018) 268—289
• [8] Krzysztofik B., Łapczyńska—Kordon B., Analiza energochłonności wybranych produktów piekarskich, Inżynieria Rolnicza l(99)/2008

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr POPUL/SP/0154/2024/02 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki II" - moduł: Popularyzacja nauki (2025).