Diseño y construcción de un prototipo de horno de convección forzada con una capacidad de 5 kg para la industria panificadora
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Date
2024-08
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Publisher
Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica, Carrera de Ingeniería Mecánica
Abstract
The bakery industry is faced with the need to increase production speed due to society's growing demand for bakery products. In this context, forced convection ovens have proven to be a more efficient solution compared to static ovens, offering efficiency comparable to that of rotary ovens.
A prototype of a forced convection oven was designed and built for the Rico Pan bakery, located in the parish of Santa Rosa. Both the static and dynamic mechanical elements of the oven were made of AISI 430 stainless steel due to its resistance to corrosion, guaranteeing durability and reliability. The oven includes fans that generate forced convection, allowing a homogeneous distribution of heat and, therefore, uniform baking of the products. The oven capacity is 5 kg of product and has a useful interior volume of 0.24 cubic meters, managing to operate efficiently in a temperature range of 125 to 180 degrees Celsius for a time of 20 to 25 minutes, ensuring thermal stability.
As a result, in the operating tests, negligible levels of carbon monoxide were detected, which is a positive indicator for both human consumption and environmental impact, however, certain areas were found inside the furnace chamber where there are energy losses, for this reason, in terms of efficiency, the system reached 29.62 percent, which is optimal for this type of operation.
Description
La industria panificadora se enfrenta a la necesidad de aumentar la velocidad de producción debido a la creciente demanda de la sociedad por productos de panadería. En este contexto, los hornos de convección forzada han demostrado ser una solución más eficiente en comparación con los hornos estáticos, y ofrecen una eficiencia comparable a la de los hornos rotatorios.
Se diseñó y construyó un prototipo de horno de convección forzada para la Panificadora Rico Pan, ubicada en la parroquia de Santa Rosa. Los elementos mecánicos tanto estáticos como dinámicos del horno se fabricaron con acero inoxidable AISI 430 debido a su resistencia a la corrosión, garantizando durabilidad y fiabilidad, este incluye ventiladores que generan convección forzada, permitiendo una distribución homogénea del calor y, por ende, una cocción uniforme de los productos. La capacidad del horno es de 5 kg de producto y tiene un volumen interior útil de 0.24 metros cúbicos, consiguiendo operar de manera eficiente en un rango de temperatura de 125 a 180 grados Celsius durante un tiempo de 20 a 25 minutos, asegurando una estabilidad térmica.
Como resultado, en las pruebas de funcionamiento se detectaron niveles despreciables de monóxido de carbono, lo cual es un indicador positivo tanto para el consumo humano como para el impacto ambiental; sin embargo, se encontraron ciertas zonas en el interior de la cámara del horno en donde existen pérdidas de energía, por este motivo, en términos de eficiencia, el sistema alcanzó un 29.62 por ciento, resultando óptimo en este tipo de operaciones.
Keywords
HORNO, COMBUSTIÓN, CONVECCIÓN, TEMPERATURA, TRANSFERENCIA DE CALOR, CONDUCTIVIDAD TÉRMICA