[1950][Technologia piekarstwa] Piece piekarnicze, cz.2

[Maxell]

PIECE PIEKARSKIE

 

1. Typy pieców

 

W zamierzchłych czasach, gdy tylko człowiek zapoznał się z uprawą zbóż, spożywano ziarna zbożowe prażone lub gotowane, póź­niej w postaci placków, sporządzanych z mieszaniny śrutowanego zboża i wody, a wypiekanych na kamieniach nagrzewanych promie­niami słonecznymi.

W dalszym rozwoju stosowano do wypieku płyty sporządzane z wypalonej gliny. Między takie dwie płyty o kształcie okrągłym układano ciasto, całość stawiano na podstawie kamiennej, rozgrza­nej uprzednio w ogniu, temperaturę zaś górnej płyty regulowano podtrzymywanym spalaniem drzewa.

Ojczyzną pieca piekarskiego jest Egipt. Pierwotna forma pieca odpowiadała zwężającej się ku górze stożkowatej rurze glinia­nej. Palenisko umieszczone było wewnątrz rury, sztuki zaś pieczy­wa (placki) były nakładane na zewnętrzną stronę rury i wypiekały się w temperaturze nagrzanej powierzchni. Piec tego typu udosko­nalili Żydzi, wstawiając do wnętrza stożkowatej rury nad paleni­skiem płytę, na której układano placki i bochenki ciasta, umieszcza­ne również i na wewnętrznej ścianie tej komory wypiekowej, do której dostęp od góry był zabezpieczony odpowiednią przykrywą. Tu już zatem spotykamy się z odgraniczeniem paleniska od komo­ry wypiekowej i stosowaniem zasady oszczędzania źródła ciepła.

Piec rzymski, stanowiący dalsze udoskonalenie pieca egip­skiego, składa się z wielkiej płyty kamiennej i kopulastego sklepie­nia z gliny. Do układania opału i bochenków ciasta na płycie służył otwór, prowadzący do wnętrza trzonu, do usuwania zaś gazów spa­linowych — komin w tylnej stronie pieca. Ta forma pieca — z nie­znacznymi tylko udoskonaleniami — przetrwała do dni naszych w postaci pieca zwykłego, piersiowego, opalanego na trzonie i ma jeszcze — mimo olbrzymich postępów wiedzy i techniki — szerokie prawo obywatelstwa nie tylko w gospodarstwach domowych, ale na­wet jako wytwórnia pieczywa na większą skalę.

Podział pieców na typy dokonywany jest według sposobu ogrze­wania komory wypiekowej. Przyjmując tę zasadę rozróżniamy następujące typy:

1. piece opalane bezpośrednio za pomocą spala­nia opału w komorze wypiekowej na posadzce, czyli klepi­sku trzonu lub na ruszcie umieszczonym w odpowiednim miejscu trzonu, oraz

2. piece opalane pośrednio, ze specjalnym paleni­skiem znajdującym się na zewnątrz; produkty spalania nie dostają się przy tym do komory piekarskiej, lecz są kiero­wane wprost do kanałów wyciągowych i tylko pośrednio ogrzewają komorę wypiekową.

Do pierwszej grupy zaliczamy:

a) piece piekarskie zwykłe, tak zwane piersiowe, do opalania drzewem lub węglem bezpośrednio na trzonie;

b) piece piekarskie zwykłe do opalania węglem — z jednym lub dwoma paleniskami bocznymi.

Do grupy drugiej zaliczamy:

a) piece z trzonem ogrzewanym za pomocą gazów spalania, które nie są wytwarzane w trzonie, lecz przeciągają wo­koło niego poprzez tzw. kanały ogniowe;

b) piece ogrzewane pośrednio parą wodną.

Niezależnie od wyżej podanego podziału na typy każdy piec może posiadać jeden lub więcej trzonów, umieszczonych obok siebie lub nad sobą. Są to tzw. piece wielotrzonowe, zaopatrzone w od­dzielne paleniska lub, jak w piecach nowoczesnych, w jedno wspólne palenisko.

 

Piec zwykły z paleniskiem na trzonie

 

Fundament pod piec piekarski zwykły, którego waga wynosi od 50 do 60 ton, musi być wykonany bardzo solidnie. Długość i szero­kość fundamentu zależne są od wielkości trzonu pieca, natomiast głę­bokość musi sięgać zawsze gruntu stałego, nie mniej jednak niż 70 cm w głąb, licząc od powierzchni posadzki w piekarni. Funda­ment musi być sztywny, nie może osiadać jednostronnie, gdyż w przeciwnym razie piec będzie się rysował i pękał, a przez szcze­liny ciepło i para wodna będą uchodziły na zewnątrz.

Część dołu fundamentowego na wysokości do 30 cm powinna być zapełniona kamieniami o średnicy do 30 cm na przemian ze żwi­rem i tłuczniem, z dodatkiem cementu w ilości 1/6 żwiru. Każdą warstwę kamieni i żwiru należy dokładnie ubijać.

Fundament pod piec nie powinien być pełny, lecz tylko posia­dać ściany o grubości 4 cegieł, czyli 104 cm. Po przeprowadzeniu ścian fundamentu równo z powierzchnią posadzki zmniejszamy gru­bość ścian bocznych i tylnej do 2 ½ cegły i ściany tej grubości prowadzi się do samej góry, tj. do szczytu pieca. Jeżeli którakol­wiek ściana zewnętrzna pieca przylega do ściany zewnętrznej bu­dynku, wówczas należy dać pomiędzy nie izolację grubości 12 — 20 cm z suchego piasku, tłuczonego szkła lub popiołu. Między mu­rami pieca a ścianami budynku należy zawsze pozostawić przynaj­mniej 2 ½ cm wolnej przestrzeni, umożliwiającej rozszerzanie się pieca w czasie rozgrzania, w przeciwnym bowiem razie ściany mogą łatwo popękać.

 

 

Zewnętrzne mury pieca piekarskiego należy budować z cegły palonej, przy tym warstwa licowa powinna być budowana z całych cegieł. Zaprawa wapienna do spajania cegły powinna być wyrobio­na z tłustego wapna z dodatkiem 1/5 cementu. Piasek do zaprawy musi być czysty, gruboziarnisty, wolny od domieszek gliniastych. Odstępy między cegłami nie powinny być mniejsze niż 1 cm.

Trzon pieca należy budować z cegły ogniotrwałej, którą układa się na zaprawie z gliny tłustej, płukanej, wolnej od marglu i innych obcych domieszek.

Sklepienie trzeba układać według dokładnie przygotowanego szablonu drewnianego.

Trzon dolny, czyli pierwszy powinien zaczynać się na frontowej ścianie pieca na wysokości 52 cm, a kończyć się na wysokości 87 cm, licząc od powierzchni posadzki. Pochyłość trzonu, czyli spadek wy­nosi normalnie 10 — 12% całej długości trzonu, a zatem przy dłu­gości trzonu wynoszącej 4 m pochyłość powinna wynosić 40—48 cm.

Długość i szerokość trzonu ustala się w zależności od posiadanej do dyspozycji powierzchni pod piec i od rozmiarów przewidywanej produkcji pieczywa, natomiast wysokość pieca w świetle, tj. od­ległość powierzchni trzonu od sklepienia w najwyższym miejscu, po­winna wynosić w piecach mniejszych około 32 cm, w dużych nie przekraczać 40 cm. Im większa bowiem jest odległość trzonu od skle­pienia, tym dłużej trzeba palić, żeby piec odpowiednio ogrzać, a wówczas zużywa się więcej opału; po wtóre w mniejszej przestrze­ni wystarczy mniejsza ilość pary wodnej, niezbędnej w procesie wy­piekowym.

Od wysokości trzonu w świetle zależy zużycie opału: piec niski nagrzewa się szybciej i intensywniej niż piec wysoki. W celu unik­nięcia podpalania pieczywa w piecu niskim w czasie wypieku, roz­pala się go do białości na kilka godzin przed użyciem, potem zamyka się wszelkie zasuwy („lufty") umożliwiając wchłonięcie ciepła przez materiał szamotowy.

Wysokość pierścienia (rolki), czyli bocznej ścianki komory wy­piekowej, jest przy wszystkich wielkościach pieca niezmienna i po­winna wynosić 12 cm. Jeżeli zatem wysokość w świetle pieca wy­nosi 32 cm, to łuk sklepienia będzie wysokości 20 cm + 12 cm.

Ważnym wymiarem jest też różnica poziomów trzonu i drzwi­czek wrzutowych, które powinny być umieszczone co najmniej o 10 — 12 cm niżej od trzonu.

W ten sposób zapobiega się uchodzeniu z pieca pary wodnej, której tylko nadmiar może ujść po uprzednim całkowitym wypeł­nieniu nią komory wypiekowej. Do wypuszczania pary wodnej z komory wypiekowej służy zasuwa parowa, którą wbudowuje się za pomocą drążka z rękojeścią, wychodzącą na front pieca. Zasuwę parową umieszcza się bezpośrednio nad sklepieniem komory wypie­kowej, żeby nie stwarzać żadnych kanałów między komorą wypie­kową a zasuwą, bo istnieje możliwość uchodzenia pary na zewnątrz pieca, o ile kanał jest pęknięty. Piece starego typu posiadają 3 — 4 przykrywki blaszane (tzw. lufta, zatyczki, kapsle), którymi reguluje się kierunek ruchu gazów spalinowych i wypuszcza się parę wodną.

Ułożenie na trzonie płyt, tzw. flisów, musi być bardzo staranne. Przy budowie pieca zwykłego dobrze jest umieścić pod trzonem jeszcze jeden tzw. ślepy trzon ze zwykłej cegły czerwonej, ostro pa­lonej lub ze starych płyt szamotowych. Zadaniem jego jest pod­trzymywanie właściwego trzonu stale na jednym poziomie, czyli uniemożliwienie zapadania się trzonu, co często się zdarza zwłasz­cza po wybudowaniu pieca nowego albo wymianie płyt. Należycie ułożony trzon pieca powinien mieć bardzo nieznaczny spadek, wynoszący 2 — 3 cm od lewej i prawej strony pierścienia w kierun­ku środka pieca, a to w tym celu, aby sprawnie szło wsadzanie i wyj­mowanie z pieca pieczywa, szczególnie drobnego.

Pod płytą trzonową nie należy kłaść grubszej warstwy piasku niż 10 cm; do piasku można przy tym dodać 30% żwiru lub szkła tłuczonego, pod warunkiem, że płyty są pierwszorzędnego gatunku. Żwir albo szkło tłuczone mają za zadanie podtrzymanie tempera­tury trzonu, gdyż jako złe przewodniki ciepła z trudem się nagrze­wają i wolniej oddają swą ciepłotę, czyli dłuższy czas utrzymują trzon w stanie zdatnym do użytku. Jeżeli zaś pod płytami będzie tylko sam piasek, który stosunkowo szybko się nagrzewa, ale i szyb­ciej traci ciepło, pieczywo będzie się podpalało wskutek nadmiaru ciepłoty płyt. Temu nader niepożądanemu zjawisku zapobiegają w wysokim stopniu płyty szamotowe porowate i słabo wypalone.

Do usuwania przez komin tworzących się w czasie opalania pie­ca gazów spalinowych służą 3 — 4 dymociągi, umieszczone w tyl­nej części sklepienia trzonu, czyli tzw. podniebienia. Dymociągi spełniają poza tym dodatkowe zadanie: przechodzące przez nie roz­grzane gazy spalinowe odpowiednio skierowane ponad sklepieniem oddają część swego ciepła sklepieniu trzonu, umieszczenie zaś ich po stronie tylnej sklepienia sprzyja bardziej równomiernemu rozło­żeniu płomienia na całą komorę wypiekową. Przekrój poprzeczny bocznych dymociągów powinien wynosić 12 ½ na 12 ½  do 25 na 25 cm w świetle, środkowych zaś 10 na 10 cm do 18 na 18 w świetle. Od frontowej strony pieca zwykłego starego typu dymociągi powin­ny być w czasie procesu pieczenia zamknięte. Oprócz tego sam ko­min powinien być zaopatrzony w zasuwę z blachy żelaznej. Równo­mierne zatem nagrzanie sklepienia uzyskujemy głównie przez pło­mień ze spalanego opału, nagrzanie zaś płyty wypiekowej (trzonu) — przez późniejsze rozrzucenie żaru po znacznej części jego po­wierzchni.

Ważną sprawą przy każdym systemie pieców jest zapewnienie doprowadzenia do komory wypiekowej pary wodnej. Jest ona nie­zbędna przy wypieku, sprzyja bowiem tworzeniu się miękkiej i cien­kiej skórki oraz zatrzymywaniu przez miękisz pewnej ilości wody. Skórka ta pod wpływem pary staje się miękka i elastyczna, dzięki czemu rozciąga się i nie dopuszcza do rwania się chleba. W piecach zwykłych piekarze otrzymują potrzebną w piecu parę często w ten sposób, że polewają wodą przednią część trzonu, tuż poza czeluścią pieca. Wskutek jednak stosowania tego prymitywne­go sposobu wytwarzania pary wodnej część trzonu oraz sklepienia przedwcześnie niszczeją, wykruszają się. Dlatego należy w każdym piecu wewnątrz umieszczać parnik (szwilownik), do którego dopro­wadza się wodę rurą z małego zbiornika (o ile nie ma wodociągów) umieszczonego po lewej stronie zewnętrznej, frontowej ściany pieca. Parnik jest to skrzynka metalowa z 9 — 10 otworami w górnej czę­ści. Parnik powinien być zaopatrzony w rurkę wypustową z kur­kiem, który należy po każdym parowaniu otworzyć dla ewentual­nego wypuszczenia niewyparowanej wody.

Konstrukcja parnika może być różna; spotyka się parniki w for­mie skrzynki o wymiarach 50 na 20 na 21 cm, wewnątrz której znaj­dują się dwie płytki parujące, ułożone skośnie jedna nad drugą. Woda ciepła dostaje się najpierw na płytkę górną, następnie spływa na dolną, w końcu — o ile nie wyparowała zupełnie — wypływa przez rurkę wypustową.

Nie mniej ważną sprawą jest należyte oświetlenie trzonu pieca w czasie wsadzania i wysadzania pieczywa. W tym celu we fronto­wej ścianie pieca po stronie prawej powinno być odpowiednie okien­ko, tzw. świetlik.

 

Piec zwykły opalany na rusztach

 

Dalsze udoskonalenie pieca zwykłego polegało na przystoso­waniu go do opalania węglem. Najprostszym tego typu piecem jest piec o palenisku środkowym, w którym tuż za czeluścią umieszczo­ny jest żelazny ruszt, służący do wzniecania i podtrzymywania ognia w czasie ogrzewania pieca. W piecu rusztowym — w prze­ciwieństwie do pieca zwykłego, opalanego drzewem na trzonie — palenisko jest umiejscowione w przestrzeni zajętej przez ruszt, na­tomiast pozostała część trzonu jest wolna. Palenisko takiego pieca stanowi gruba, żeliwna rama, osadzona z pewnym wzniesieniem ku tyłowi, zaopatrzona — zależnie od wielkości pieca — w pewną ilość żelaznych sztab-rusztów. Odstępy między rusztami (6 — 10 mm) umożliwiają dopływ powietrza w czasie procesu spalania opału. Kąt nachylenia rusztu względem poziomu powinien wynosić 18—22°.

Po ogrzaniu pieca i usunięciu z trzonu i z rusztu resztek pro­duktów spalania należy przed wsadzeniem pieczywa nałożyć na ruszt pokrywę z kutego żelaza.

Pod rusztem pozostaje wolna przestrzeń w kształcie prosto­kątnej skrzyni, przeznaczona na popiół. Popielnik ten powinien być zaopatrzony w drzwiczki.

Dymociągi zaczynają się prawie w samym sklepieniu, w tylnej części trzonu, i z małym wzniesieniem — podobnie jak w piecach opalanych drzewem — przechodzą do komina nad sklepieniem ku przodowi wzdłuż całej długości trzonu. Liczba dymociągów zależy przede wszystkim od wielkości rusztu, a zatem i trzonu, i wynosi 3 — 4 otwory. Kończą się one w górnej części pieca rurami z że­laza lanego, zamykanymi przykrywami lub też odpowiednimi zasu­wami dźwigniowymi. Wymiary dymociągów bocznych powinny wynosić 22 na 22 cm, środkowych 18 na 18 cm w świetle.

 

 

Do mierzenia temperatury komory wypiekowej służy termo­metr lub pirometr. Termometr tzw. kolankowy zbudowany jest tak jak zwykły termometr rtęciowy i może służyć do mierzenia temperatury do 360° C. Wmurowuje się go w piec za pomocą me­talowej gilzy; szkło jego z odpowiednią podziałką zabezpieczone jest ochraniaczem. Po każdym sprawdzeniu temperatury należy ochra­niacz ten obracać tak, aby zasłaniał należycie szkło, zwłaszcza przed ewentualnym spryskaniem wodą.

Lepsze usługi oddaje pirometr, oparty na zasadzie rozszerzania metali pod wpływem ciepła. W piecach o paleniskach wewnątrz trzonu pirometr nie może być wbudowany na stałe, jak w piecach kanałowych czy rurkowych. We frontową ścianę pieca wmuro­wuje się żelazną rurę (gilzę), osadzoną w murze za pomocą żelaz­nego pierścienia, umocowanego dwiema śrubami. Otwór po stronie zewnętrznej tej rury powinien być zwykle zamknięty zatyczką. Po opaleniu pieca i usunięciu resztek ognia z rusztu należy rurkę pirometru umieścić w rurze żelaznej, tkwiącej w ścianie pieca, i zmierzyć temperaturę. W piecach o ogrzewaniu pośrednim piro­metr jest wbudowany w piec na stale.

 

Opisane wyżej dwa typy pieców piekarskich zwykłych, pro­ste w budowie i łatwe w obsłudze, mają pewne wady, a mianowicie:

1. wysoka temperatura w pobliżu czeluści pieca wpływa ujem­nie na stan zdrowotny i fizyczny pracowników (piecowych);

2. przednia część trzonu ulega szybko zniszczeniu, nawet przy użyciu najlepszych materiałów budowlanych;

3. tylna część trzonu w pobliżu dymociągów zanieczyszcza się sadzami, zwłaszcza przy niedostatecznym ciągu komina.

Wady te usuwa częściowo piec rusztowy z paleniskiem obniżo­nym w stosunku do poziomu podstawy trzonu o 40 — 50 cm. Wiel­kość jednak trzonu w takim piecu nie może być dowolna, lecz za­myka się w górnej granicy, wynoszącej 3,15 na 3,20 m; przekrój komina nie powinien być przy tym mniejszy aniżeli 42 na 42 cm, wysokość zaś jego, licząc od poziomu paleniska do szczytu komina, nie mniejsza aniżeli 3 ½ razy wzięta długość trzonu.

Spalanie paliwa w tego rodzaju piecu jest dokładniejsze i oszczędniejsze. Wykonanie jednak rusztu obniżonego, o sztabach kolankowych, oraz izolowanych drzwiczek czeluściowych i popiel­nika wpływa na zwiększenie kosztów budowy przy ograniczonej pojemności pieca.

 

Piece o dwóch bocznych paleniskach

 

Dążenie do szybkiego ogrzania pieca i zastosowania trzonów o dużym wymiarze, a ponadto do lepszego wyzyskania trzonu i wy­godniejszej obsługi pieca doprowadziło do budowy pieców o dwóch bocznych paleniskach. Piece o jednym palenisku bocznym zostały zarzucone z powodu trudności równomiernego ogrzania. Wymiary trzonu w piecu dwupaleniskowym mogą dochodzić do 4 na 3,10 m i więcej. Wadą tego typu pieca jest to, że w czasie użytkowania pieca muszą funkcjonować równocześnie oba paleniska, zatem uster­ka w jednym z nich czyni piec nieużytecznym.

Przy zastosowaniu paleniska bocznego drzwi wrzutowe nie na­grzewają się tak bardzo jak przy palenisku piersiowym, wobec tego przepalają się nie tak prędko. Również front pieca wokoło drzwi wrzutowych nie niszczy się tak szybko. Popielnik znajduje się z boku pieca, a nie tuż pod drzwiami wrzutowymi, co odgrywa dużą rolę w utrzymaniu czystości w piekarni.

Dalszą dogodnością paleniska bocznego jest zbędność wymia­tania resztek ognia z paleniska i skrupulatnego usuwania popiołu z rusztu, jak przy paleniskach piersiowych, gdyż resztki te są od­dzielone od trzonu za pomocą wybudowanej między rusztem a trzo­nem przegrody, tzw. mostka, który uniemożliwia wpadanie pieczy­wa na ruszt oraz przedostawanie się resztek ognia i popiołu na trzon pieca.

Wreszcie — co nie jest również bez znaczenia — obsługujący piec z paleniskiem bocznym nie jest narażony na działanie żaru, bijącego z trzonu pieca, gdyż żar jest skoncentrowany z boku.

Palenisko boczne ma rozmiary 56 na 40 cm, jest wbudowane w ścianę frontową pieca, nie zajmuje miejsca na trzonie, a po­wierzchnia rusztu jest umieszczona o 15 cm niżej niż powierzchnia trzonu pieca.

W piecach dwupaleniskowych po każdej stronie pieca umiesz­cza się parniki (szwilowniki) i używa się ich w czasie pracy na zmia­nę, tj. jedno nasycanie komory parą wodną robi się lewym apara­tem, drugie zaś — prawym, dając w ten sposób możność nagrza­nia się powtórnego wody do odpowiedniej temperatury. Można oczywiście również nasycać komorę parą wodną z obydwu apara­tów jednocześnie.

Nad każdym paleniskiem bocznym buduje się osobne sklepie­nie z cegieł o wysokiej odporności na temperaturę, tak że w razie remontu paleniska nie narusza się zupełnie sklepienia głównego nad trzonem.

Piec z paleniskami bocznymi jest wyposażony — podobnie jak wyżej opisane typy pieców — w 3 - 4 dymociągi.

 

Piece ogrzewane pośrednio

 

Piece ogrzewane pośrednio, a zatem nie posiadające paleniska na trzonie, dzielimy zasadniczo na dwa typy:

a) piece z trzonem ogrzewanym za pomocą gazów spalino­wych, które nie są wytwarzane w trzonie, a tylko przecią­gają wokoło niego; są to tzw. piece kanałowe;

b) piece ogrzewane pośrednio parą wodną i niewłaściwie zwane „mechanicznymi".

Piece kanałowe posiadają paleniska umieszczone najczęściej w tylnej części, poza trzonem. Gazy spalinowe przebiegają kana­łami, umieszczonymi pod trzonem i po jego bokach oraz nad skle­pieniem trzonu, ogrzewają zatem komorę wypiekową od zewnątrz, nie wchodząc w nią bezpośrednio.

Przeniesienie paleniska na tył pieca lub do piwnicy przyczynia się do zachowania czystości i porządku we właściwej pracowni, tj. odrabialni.

 

 

Tak samo — dzięki spalaniu opału poza trzonem — samo jego wnętrze nie jest zanieczyszczone.

Wielkość komór wypiekowych może być dowolna i jest uzależ­niona od przewidywanej produkcji, wysokość zaś ich w środku trzonu nie przekracza 25 cm. Zarówno trzony jak i sklepienia oma­wianego pieca wykonywa się z płyt ogniotrwałych, spojonych ze sobą na wpustkę (tzw. felcowych).

Piece kanałowe są w budowie dosyć kosztowne, a oprócz tego po każdej przerwie trzeba je przez kilka godzin nagrzewać na nowo. Piece te, pomimo licznych swych zalet, nie rozpowszechniły się, gdyż zużycie w nich opału jest stosunkowo duże. Dlatego większe zastosowanie mają piece ogrzewane parą wodną.

Wiemy, że woda w naczyniach zamkniętych może być ogrzana do bardzo wysokiej temperatury; ciśnienie pary wodnej zwiększa się przy tym w miarę podnoszenia się temperatury.

 

w temperaturze 100⁰C ciśnienie pary wodnej wynosi 1 atm.,

w temperaturze 152⁰C ciśnienie pary wodnej wynosi 5 atm.,

w temperaturze 180⁰C ciśnienie pary wodnej wynosi 10 atm.,

w temperaturze 243⁰C ciśnienie pary wodnej wynosi 50 atm.,

w temperaturze 270⁰C ciśnienie pary wodnej wynosi 100 atm.,

w temperaturze 307⁰C ciśnienie pary wodnej wynosi 200 atm.,

Konstrukcja pieców ogrzewanych parą wodną przechodziła — jak zresztą każdy wynalazek — szereg udoskonaleń. Zrazu pale­nisko było w oddzielnym piecu, komory zaś wypiekowe ogrzewano za pomocą wężownicy napełnionej wodą nagrzaną do potrzebnej temperatury. Ujemną cechą tej konstrukcji było to, że w wypad­ku uszkodzenia takiej rury produkcja ulegała natychmiastowemu unieruchomieniu. Stąd rychło zastąpiono wężownicę systemem rur pojedynczych, zwanych od nazwiska swego wynalazcy rurami Perkinsa. Z rur stalowych ciągnionych, nie spawanych — usu­wa się powietrze a następnie każdą z nich napełnia się do 2/3 obję­tości wodą destylowaną i końce szczelnie się zamyka. Poszcze­gólne rury, których średnica wynosi około 3 ½ cm w świetle, mogą być w każdej chwili wymieniane, przez co unika się znacz­niejszych przerw w produkcji. Jeden koniec rury wchodzi do pa­leniska, pozostała jej część znajduje się w komorze wypiekowej, z zachowaniem nieznacznej pochyłości ku palenisku. Pod wpływem temperatury para wodna przesuwa się ku przedniej części rury, gdzie oddaje znaczną część swego ciepła komorze i kondensując się tam w przegrzaną wodę wraca w kierunku paleniska. Para wodna, jak każdy gaz, natrafiając na opór w rozszerzaniu się, wywołuje duże ciśnienie, to zaś z kolei wysoką temperaturę (w razie nadmiernego przegrzania pieca jego temperatura może przekroczyć 300⁰C i zbliżyć się do temperatury krytycznej, która dla wody wynosi 374⁰C. W tym wypadku para wodna nie może być już zamieniona ponownie w wodę i pozostaje w rurach. Końce rur znajdujące się w palenisku nie są już od wewnątrz ochładzane, wzrastające zaś ciśnienie stwarza niebezpieczeństwo rozsadzenia rury. Skutki tego rodzaju eksplozji mogą być jeszcze groźniejsze, jeżeli para wodna uległa w rozgrzanych rurach rozkładowi na wodór i tlen).  Każda komora posiada dwa poziomy tych rur; jeden znajduje się pod sklepieniem, a drugi pod trzonem.

 

 

Ogrzewanie komór wypiekowych za pomocą tych rur odbywa się bardzo równomiernie, a z uwagi na umieszczenie paleniska z boku lub w tylnej części pieca utrzymanie w czystości zarówno komór wypiekowych jak i samego pomieszczenia nie przedstawia żadnych trudności.

Piece te są zaopatrzone w pirometry, dla każdej komory od­dzielnie, oraz w aparaty do wytwarzania pary wodnej.

W piecach ogrzewanych za pomocą rur należy zwracać uwagę na konieczność częstego czyszczenia wchodzących do paleniska koń­ców rur z sadzy, które wpływają ujemnie na racjonalne wyzyskanie ciepła.

Firma „Polski Piec" w Poznaniu udoskonaliła stosowanie rur Perkinsa w ten sposób, że są one umieszczane w poprzek pieca i zgięte tak, że okrążają całą komorę wypiekową.

Konstrukcja pieców ogrzewanych rurami Perkinsa może być różna. Najczęściej spotykamy piece ze stałymi trzonami, do któ­rych pieczywo wsadza się łopatą, i piece z trzonami wysuwanymi, na które układa się wyrobione bochenki chleba. Mogą być również piece posiadające i trzon stały, i wysuwany. Piece z trzonami wy­suwanymi — stosowane u nas jedynie w piekarniach wojskowych — są łatwe w obsłudze, gdyż wkładanie i wyjmowanie pieczywa odbywa się bez użycia łopaty, a więc szybciej i sprawniej. Łado­wanie jednak dużej ilości ciasta wywołuje po wsunięciu trzonu znaczne ochłodzenie pieca, co ujemnie wpływa na jakość wypieku. Nie bez znaczenia jest tu również bezpieczeństwo pracy; przy tego typu piecach oparzenia rąk zdarzają się bardzo często. Dlatego praca przy tych piecach powinna odbywać się w sukiennych rę­kawicach.

 

Oprócz pieców opisanych wyżej istnieją również piece nagrze­wane gazem lub elektrycznością, choć nie znalazły one u nas, szer­szego zastosowania.

 

Dalszym krokiem naprzód w dziedzinie unowocześniania piekarstwa są piece łańcuchowe, automatyczne, przez które przechodzą łańcuchy ciągłe; do nich przymocowane są łożyska że­lazne, na które wkłada się ciasto. Piece te muszą być odpowiedniej długości z uwagi na czas potrzebny do wypieku.

Mogą one być ogrzewane ciepłym powietrzem (kanałowe), ga­zem lub elektrycznością. Piece te znalazły zastosowanie przy pro­dukcji biszkoptów, keksów itp. oraz w wielkim przemyśle piekar­skim produkującym masowo.

 

Wymiary pieców

 

Wielkość pieca, czyli jego pojemność, ma duże znaczenie, od niej bowiem zależy ilość pieczywa, jaką można jednorazowo wypiec. Pojemność ta jest uzależniona z jednej strony od wymiarów powierzchni trzonu, z drugiej zaś od kształtu i wymiarów wsadzanego ciasta. Poza tym nie bez znaczenia dla określenia pojemności pieca jest okoliczność, czy pieczywo jest wypiekane w formach, czy bez nich, w pierwszym bowiem wypadku pojemność będzie znacznie większa aniżeli przy wypieku sztuk ułożonych na trzonie luzem.

Praktyka wykazuje, że na 1 m2 trzonu można ułożyć nie więcej niż 10 bochenków chleba po 2 kg — osiągnięcie tej normy wymaga zresztą od pracownika dużej wprawy.

Pieczywo drobne wymaga oczywiście znacznie więcej miejsca aniżeli pieczywo duże.

Piec nie może być za wielki, gdyż zarówno dokładność ogrzania komór wypiekowych oraz oszczędność ciepła jak i przebieg procesu pieczenia są wówczas utrudnione.

 

Pomiędzy długością i szerokością trzonu musi być odpowiednia proporcja. W podręczniku pt. „Organizacja piekarstwa spółdzielczego na wsi" inż. J. Mokrzyński podaje następującą tablicę należytego doboru wymiarów długości i szerokości trzonu w świetle (dla pieców zwykłych):

 

długość i szerokość w metrach

 

dł. 1,60 m - szer. 0,94 m    

dł. 2,20 m – szer. 1,25 m   

dł. 2,50 m – szer. 1,70 m   

dł. 2,80 m – szer. 1,90 m   

dł. 3,15 m – szer. 2,20 m   

dł. 3,45 m – szer. 2,50 m

dł. 3,65 m – szer. 2,50 m

dł. 3,75 m – szer. 2,85 m

dł. 3,95 m – szer. 2,90 m

dł. 4,10 m – szer. 3,05 m

 

Wymiary pieców ogrzewanych pośrednio są również różne, za­leżnie od typu pieca, zapotrzebowania pieczywa, rozporządzalnej powierzchni pomieszczeń itp.

 

III. OPAŁ

 

1. Rodzaje opalu używane w piekarstwie

 

Pierwszym warunkiem dobrego wypieku pieczywa jest odpo­wiednia temperatura pieca. Dlatego też do ogrzewania pieców pie­karskich należy używać tylko takiego opału, który umożliwia szyb­kie i równomierne doprowadzenie temperatury do wymaganego po­ziomu. Przy wyborze rodzaju paliwa należy mieć na uwadze:

a) łatwość dostawy i magazynowania,

b) wysokość ceny i mocy opałowej (wyrażonej w kaloriach),

c) łatwą zapalność i długopłomienność, co umożliwia równo­mierne nagrzewanie pieca,

d) czyste spalanie paliwa, małą ilość dymu i sadzy, jak rów­nież wolny od żużlu popiół, przez co ruszt nie jest narażo­ny na szybkie niszczenie.

O wyborze rodzaju paliwa decyduje również rodzaj pieca pie­karskiego. Np. węgiel do ogrzewania pieca zwykłego, opalanego bez­pośrednio na trzonie, nie nadaje się, gdyż spala się on tylko w pa­lenisku rusztowym, koks zaś nie nadaje się do ogrzewania pieca zwykłego o palenisku rusztowym, gdyż posiada wprawdzie bardzo dużą kaloryczność, ale jest krótkopłomienny.

Przy określaniu mocy opałowej stosujemy jednostkę pomiaro­wą, zwaną kalorią, która równa się ilości ciepła, potrzebnej do ogrzania jednego cm³ wody o temperaturze 15° C o jeden sto­pień, tj. do 16° C.

 

Przeciętne liczby kalorii ze spalania 1 kg paliwa

 

drewno miękkie wysuszone  4400

drewno średnio suche  3500

drewno mokre  2800

drewno bukowe suche  4600

torf  3000 — 3700

węgiel brunatny  3600 — 5300

węgiel kamienny  6600 — 7700

antracyt  8100

koks  6700 — 7300

gaz świetlny — średnio  13700

  

Do ogrzewania pieców opalanych bezpośrednio na trzonie uży­wa się drewna miękkiego, suchego, palącego się długim płomie­niem. W tym celu szczapy drewna łupie się na długie i cienkie po­lana. Nie wolno używać drewna, które służyło uprzednio do celów przemysłowych, jak podkłady kolejowe, drewniane kostki bruko­we, nasycone materiałami smołowcowymi, deski z podłóg, słupy telegraficzne itp., ponieważ drewno takie, przepojone pokostami, farbami i różnego rodzaju innymi środkami konserwującymi, wy­dziela przy spalaniu szkodliwe substancje lotne i pozostawia po­piół, zawierający składniki trujące, które, osiadając na sklepieniu i trzonie pieca, mogą dostać się do pieczywa.

 

2. Ilość opału potrzebna do ogrzania pieca

 

Czas spalania i ilość drewna potrzebnego do ogrzania pieca za­leżą od jego konstrukcji, wielkości i od tego, kiedy piec był uprzed­nio czynny. Na ogrzanie pieca nowego trzeba — zależnie od jego rozmiarów — 10 do 18 godzin. Ogrzanie pieca dłuższy czas nieczyn­nego wymaga około 10 godzin, a pieca kilka dni nieczynnego — około 4 godzin. Na dodatkowe opalanie pieca między dwoma wsa­dami trzeba 30 — 40 minut.

W jaki sposób możemy określić ilość potrzebnego opału na wia­domą ilość ciasta (pieczywa)?

Znając wartość kaloryczną określonego gatunku opału, może­my wyliczyć teoretycznie ilość potrzebnego opału na 1 kg pieczy­wa. Normy kalorii potrzebnych do wypieku wahają się od 250 do 420 na 1 kg chleba. Jeżeli np. wartość kaloryczna 1 kg drewna wy­nosi 3000 kalorii, a do wypieku 1 kg chleba potrzeba 300 kalorii, to znaczy, że na jednym kilogramie drewna możemy wypiec 10 kg chleba. W praktyce jednak trzeba stosować większe ilości, gdyż straty ciepła, wynikające z różnych przyczyn, wpływają na znacz­nie większe zużycie.

 

 

Z danych tych widać, jak ważną rzeczą jest należyte zabezpie­czenie pieca od strat ciepła. Straty ciepła wypromieniowanego na zewnątrz, wyrażone w kaloriach, są proporcjonalne do różnicy temperatur pieca i otoczenia. Z tego względu należy się przede wszystkim starać o otoczenie pieca ze wszystkich stron pomiesz­czeniami i o utrzymanie w nich możliwie wysokiej temperatury. Sta­wianie pieca przy ścianach zewnętrznych jest bardzo nieekonomicz­ne i stosuje się tylko wtedy, gdy warunki lokalowe nie pozwalają na inne rozplanowanie.

W prawidłowo wybudowanej i urządzonej piekarni dodatko­we opalanie pomieszczeń jest zbędne, tylko drzwi zewnętrzne zaw­sze powinny być podwójne, wejście do piecowni i odrabialni od­dzielone od dworu sionką lub korytarzem, a grubość ścian ze­wnętrznych nie mniejsza niż dwie cegły. Ze względu na to, że znaczną część ciepła zabiera ogrzanie pomieszczeń, wysokość ich nie powinna przekraczać 3 metrów.

 

3. Opalanie pieców piekarskich

 

Jak zaznaczyliśmy przy opisie pieców piekarskich, palenisko pieca musi być dostosowane do jakości i ilości spalanego opału. Zasadniczym warunkiem jest odpowiedni dopływ powietrza. Na 1 kg spalanego drewna należy przepuścić przez palenisko 7,2 m³, a na 1 kg węgla — 18 m³ powietrza. Stąd wynika, że o ile dre­wnem można opalać na trzonie bezpośrednio, to już pod węgiel mu­szą być użyte specjalne ruszty, zapewniające stały dopływ powietrza od dołu.

 

Opalanie drewnem

 

Opalanie drewnem pieca zwykłego o wspólnym trzonie i pale­nisku zaczyna się od przedwstępnego ogrzewania. W tym celu na przedniej części trzonu (w ¼ jego długości) kładzie się rozżarzony węgiel drzewny i na ten żar nakłada się (przy piecach średniej wiel­kości) 6 — 10 kg drobno porąbanego drewna. Po spaleniu się po­łowy drewna dodaje się w takich samych porcjach ogółem jeszcze 60 — 70 kg drewna, przesuwając za każdym razem żar i palące się drewno stopniowo ku tyłowi trzonu. Rozpalanie pieca zupełnie zimnego trwa 2 ½ — 3 godziny.

Po spaleniu się drewna przeznaczonego do przedwstępnego opa­lania zaczyna się palenie tak zwanego wielkiego ognia: cały żar gromadzimy w przedniej części trzonu i układamy w kształ­cie stosu (na krzyż) długie i cienkie polana w ilości 12 — 20 sztuk. Po spaleniu się połowy żar z resztą drewna przesuwamy ku tylnej części trzonu, dodając każdorazowo po 12 — 20 polan. Palenie takie trwa 5 — 6 godzin i kończy się wtedy, gdy cały trzon jest po­kryty żarem, a sklepienie komory wypiekowej przyjmie barwę białą.

Na pół godziny przed wsadem należy cały żar zgarnąć na przed­nią część trzonu i w razie potrzeby, np. jeżeli fermentacja (gara) wyrobionych bochenków nie jest dostateczna i w związku z tym nie można jeszcze przystąpić do wsadzania, dorzucić jeszcze kilka polan dla podtrzymania ognia.

Mniej więcej na 5 minut przed wsadzaniem bochenków należy oczyścić komorę wypiekową, wygarnąć z trzonu żar i popiół, wy­trzeć trzon wilgotnym pomiotłem i zbadać temperaturę komory. W piecach bez odpowiednich urządzeń piekarz bada temperatu­rę rzucając na trzon garść otrąb; otręby nie powinny się zapalać i iskrzyć, lecz tylko szybko brunatnieć.

Jeżeliby zachodziła potrzeba obniżenia temperatury komory wypiekowej, należy otworzyć drzwi trzonowe pieca i wytrzeć trzon zwilżanym wiechciem. Obniżanie temperatury przez nalewanie na trzon zimnej wody jest niedopuszczalne.

Szybkie ogrzanie komory wypiekowej do odpowiedniej tempe­ratury osiąga się przez należyte regulowanie w niej ruchu powie­trza (ciągu). W okresie przedwstępnego ogrzewania pieca należy drzwi trzonowe otworzyć tylko do połowy, a zasuwę kominową — zupełnie. W czasie palenia „wielkiego ognia" należy zasuwę komi­nową nieco przymknąć, pozostawiając drzwi trzonowe nadal do po­łowy otwarte. W czasie żaru zasuwa kominowa musi być otwarta, a drzwi trzonowe zupełnie zamknięte. Przy wygarnianiu żaru z trzonu zasuwę kominową zamykamy, a drzwi trzonowe uchylamy tylko tyle, ile potrzeba miejsca do usunięcia popiołu.

Opisane ogrzewanie pieca przy nieprzerwanym wyrobie odby­wa się tylko jednorazowo, dla dokonania pierwszego wypieku. Do każdego następnego wypieku opala się piec dodatkowo w ten sposób, że po wysadzeniu pieczywa rozpala się w piecu taki sam ogień jak dla przedwstępnego ogrzania pieca, przy tym przeciąg reguluje się tak jak podczas palenia „wielkiego ognia", tj. trzyma­jąc zasuwę kominową nieco przymkniętą, a drzwi trzonowe do połowy otwarte. Czas dodatkowego opalania wynosi 30 — 40 minut, potem następuje odleżenie się żaru i oczyszczenie komory wypie­kowej w sposób podany wyżej.

 

Opalanie węglem

 

Piece z paleniskiem oddzielonym od trzonu bywają opalane różnym materiałem opałowym, lecz najczęściej węglem.

Przy opalaniu węglem ważne jest, aby nie było przypadkowe­go dopływu powietrza z boku (szpary w drzwiach, w murze). Ga­zy powstające przy spalaniu muszą mieć szybki i pełny odpływ. Przekrój wewnętrzny komina powinien wynosić 0,2 powierzchni całego rusztu, przy tym forma przekroju nie ma większego znacze­nia.

Najodpowiedniejszymi rodzajami węgla są:

do pieców zwykłych — orzech I, do pieców rurkowych — ko­stka II, przy tym do obydwóch typów węgiel powinien być długo- płomienisty.

Przy opalaniu pieca węglem należy przestrzegać następujących zasad.

a) Każdego dnia przed przystąpieniem do pracy ruszty należy gruntownie oczyścić z żużla i popiołu. Oczyszczanie po­winno odbywać się szybko, ze względu na dopływ zimne­go powietrza. Również przed każdym świeżym narzuca­niem węgla trzeba oczyszczać ruszt z popiołu, przesuwa­jąc pogrzebaczem żarzący się na ruszcie węgiel.

b) Przed rozpalaniem należy nieco otworzyć zasuwy (szybry) ogniowe. W piecach zwykłych od razu przykrywamy cały ruszt paliwem, w piecach rurkowych najpierw rozpalamy mały ogień z drewna, szybki bowiem i intensywny pło­mień jest bardzo szkodliwy dla ostudzonego -— zwłaszcza po przerwach — pieca rurkowego.

c) Zasuwy ogniowe można otworzyć szerzej lub całkowicie dopiero wtedy, gdy ogień przebije się przez warstwę opału.

d) W pierwszej fazie palenia, kiedy nad węglem widać jeszcze czarny dym, drzwiczki paleniska należy uchylić, drzwicz­ki zaś popielnika powinny być szeroko otwarte. Uchyle­nie drzwiczek paleniska ma na celu ułatwienie spalenia się wydzielających się z węgla lotnych substancji palnych, które przedstawiają znaczny zapas kaloryj, lecz do spale­nia wymagają dużej ilości powietrza. O dostatecznej iloś­ci powietrza świadczy wydobywanie się z komina tylko ciepłych niewidocznych gazów spalinowych bez dymu.

e) Z chwilą ustania wydzielania się dymów z węgla należy drzwiczki paleniska szczelnie zamknąć.

f) Mniej więcej po 20 minutach od rozpalenia, kiedy węgiel dobrze się rozżarzy, trzeba po trochu przymykać szy­bry i drzwiczki popielnika tak, by cały żar wypalił się w ciągu następnych 35 minut. Czas jednorazowego opalania pieca nie powinien przekroczyć 1 godziny.

g) Przy opalaniu ciągłym (piece rurkowe, kanałowe) należy dorzucać węgla co 15 — 25 minut, unikać przy tym wpro­wadzania zimnego powietrza do paleniska przez częste otwieranie drzwiczek paleniskowych. Przy otwieraniu drzwiczek paleniskowych trzeba pamiętać o jednoczesnym zamykaniu drzwiczek popielnikowych.

h) Opał na ruszcie musi być równomiernie rozłożony. Tzw. próżnie ogniowe, tj. miejsca, gdzie powietrze idące z po­pielnika natrafia na luki w warstwie opału, w znacznym stopniu obniżają wydajność opału.

i) Po całkowitym wypaleniu żaru należy zupełnie zamknąć zasuwy i drzwiczki pieca. W piecach rurkowych w czasie wsadzania ciasta powinien być jeszcze żar na rusztach. Podczas wypieku dorzuca się tylko tyle węgla, ile trzeba do podtrzymania żarzenia i w miarę dopiekania się pieczy­wa dawki węgla należy zmniejszać tak, aby tylko ogień nie wygasł zupełnie i aby temperatura w komorze wypieko­wej spadła nie więcej jak o 30°C poniżej temperatury, jaka była przy wsadzaniu.

Jak widzimy, racjonalne i oszczędne ogrzanie pieca wymaga dużego doświadczenia i praktyki.

Od starannego regulowania i nastawiania zasuw (szybrów) za­leży nie tylko oszczędność na zużyciu opału, lecz także dobre dzia­łanie pieca i równomierny wypiek towaru.

 

Autor: Stanisław Śliwa
Pisownia oryginalna
Dla potrzeb portalu wedlinydomowe.pl opracował Maxell