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熱風回收與清潔的空氣排放這件事

 近年來討論越來越多的是關於烘豆過程排出的煙塵問題。 想當然爾,目標是減少空氣汙染,對於烘焙排出的煙塵對於一般人而言都仍是個困擾,而這其實跟一般鹽酥雞或燒烤攤位排出的煙造成的困擾一樣。相對於鹽酥雞油炸燒烤的攤位,甚至油炸物的連鎖店,對於油煙的處理大多都是以靜電機對應,後來也逐漸演變出多系統的處理模式: 水洗→靜電→活性碳→HEPA 先不論成本,最大的問題其實是空間不足。 後來提出了採用後燃器燃燒掉這些煙塵,效果上也是目前最好的方式。 然而,後燃器需要達到400~500度C,排氣的管線都需要用到耐溫與隔熱的規格,成本也是大增。 而後燃的另一個問題,則是瓦斯的使用量,如果用在烘焙量較大的烘豆機上倒還好,但是用在小型烘豆機上就是問題了。 而以Loring、IMF等品牌的烘豆機,就是包含後燃器在內的設計,烘豆機本身就具備了後燃機,同時燃燒煙塵並回收熱風進行烘焙。 而這類型的烘豆機相對的限制就是烘焙量需要較大,因為現有的後燃機屬於加壓混合燃燒,會預先混合空氣與瓦斯再加壓噴出燃燒,優點就是燃燒完全,而用在烘豆機上的問題則是因為預先混合大量空氣,後燃器噴出的空氣壓力較大,烘豆機操作上對應的抽風壓力必須較大,相對於烘焙量就不能太少。 所以這類型的烘豆機較少出小烘焙量的規格。 而在小烘焙量的基礎上去思考熱回收與清潔的空氣排放,就會有很多可以討論的方向。 大概有點想法了。得再深思熟慮一下。

熱風進入烘焙桶的遠與近

圖片
 自從做了全熱風的烘豆機(V系列),對於熱風的路徑開始有些心得? 以目前主流的半熱風系統來說,為了提高熱風通常是提高抽風的壓力並重視攪拌葉片的混合效果,由於熱源會先加熱烘焙桶,因此提高熱風的同時為了避免鍋體溫度過高,將火焰遠離烘焙桶或是加裝檔片又或是改為雙層鍋。 015_V3雙層鍋剖面圖 上圖是015_V3的雙層鍋剖面圖,紅色箭頭是熱風的路徑,藍色塗鴉區是生豆的堆積區,將內部分為A、B、C區。 以熱風的溫度來說,A > B > C,因此量測 C 區的排風溫通常溫度較 A 區低,一般也無法量測A區的溫度,有些烘豆師會在烘焙桶A區右方外入風的區域裝設溫度針測量。 由於進入烘焙桶的熱風溫度會因為生豆的混合而逐漸降低,表示生豆吸收大量的熱能,但是相對的,生豆因為攪拌葉片的效果,主要會堆積在C區下方,在這種烘焙桶的設計上,如何將生豆移動到A區就是重點了,因此可以看到雙層鍋的烘豆機,除了轉速較快外 (將生豆快速攪拌到B區),利用大面積的葉片攪拌進入烘焙桶的熱風,減緩熱風行進的速度並增加與生豆接觸的時間。 上面影片為早期設計的1.5kg半熱風烘豆機的內部攪拌,轉速由慢到快,可以看到生豆因為攪拌的速度不同,分佈的位置也有所差異。 所以以半熱風架構的烘豆機,為了提高接觸熱風的時間與頻率,攪拌葉片的設計確實影響很大,而抽風的壓力過大造成熱風流速過快,也會影響熱風與生豆熱交換的時間,相對的抽風再強也會有限度,並非越強越好,因為抽風過強時,熱風只會快速通過,相對的,烘焙桶內的溫度雖然會提高,但是大量的熱能僅僅是通過烘焙桶,並沒有留在烘焙桶內;相對的抽風較強的狀況下,加熱的火力必須更強,也因此通常雙層鍋的烘豆機火排數量較多。 抽風有沒有過強,可從排風溫去觀察,但是為了維持相對高溫的熱風,抽風仍會稍強一點,通常熱機狀況下,豆溫的升溫略低於排風溫。 而V系列的全熱風烘豆機,熱風的路徑如下圖: V_1.5剖面圖 圖片中的紅色箭頭是熱風的路徑,藍色區域為生豆堆積區,將烘焙桶分成三個區域,熱風溫度由高至低:A > B > C。 相對半熱風的熱風路徑,V系列的生豆堆積區與熱風的高溫區重疊,因此就葉片的攪拌效果來說,只要生豆能拋高一點就好,至於要不要推到 B區 C區倒不是那麼重要了,當然葉片的設計上也就沒半熱風系統那麼複雜。因為不需較強的抽風就可以得到高溫熱風,又是鍋內加熱的系統,