Тепловое оборудование предприятий общественного питания (стр. 8 )

Принципы устройства и классификация автоклавов в осталь­ном те же, что и у других пищеварочных котлов.

Правила эксплуатации пищеварочного оборудования: перед началом работы проверяют санитарное состояние варочного сосуда, наличие заземления, уровень воды в пароводяной рубашке. Для проверки уровня воды открывают контрольный кран и, если через него не пойдёт вода, то добавляют в парогенератор через наполнительную воронку дистиллированную или кипяченую воду до появления её из крана. Затем проверяют работоспособность клапана-турбинки, приподняв турбину за кольцо вверх, и двойной предохранительный клапан, нажав несколько раз на рычаг. Потом проверяют воздушный клапан или запорный кран воронки. Специальным ключом устанавливают на манометре верхний и нижний пределы необходимого давления пара в пароводяной рубашке котла. Проверяют целостность резиновой прокладки крышки и состояние откидных винтов. Потом в варочный сосуд загружают продукты и закрывают крышкой, закрепляя её откидными винтами. Заполнять продуктами и водой пищеварочный котел нужно не превышая предельного уровня 8 – 10 см ниже кромки котла. Устанавливают тумблер на работу нужного режима и включают котёл в работу нажатием кнопки "Пуск". Процесс тепловой обработки продуктов осуществляется автоматически. При необходимости корректируют положение верхнего и нижнего пределов давления на электроконтактном манометре в процессе варки. Во время работы котла контролируют состояние клапана-турбинки, двойного предохранительного клапана, манометра и сигнальных ламп.

После окончания работы отключают котёл от электросети при помощи красной кнопки "Стоп". Прежде чем открыть крышку выпускают пар из варочного сосуда путём поднятия турбинки вверх до отказа, затем ослабляют откидные винты, зажимы и плавно без рывков откидывают крышку котла.

После выгрузки готовой продукции, остывший варочный сосуд и крышку промывают горячей водой и протирают снаружи сухой чистой тканью.

Надо помнить, что использование котла с загрязнённым или неисправным клапаном — турбинкой всегда приводит к аварийным случаям, с травмированием и ожогами обслуживающего персонала.

Задание. Определить время нагревания воды в пароварочном котле от начальной температуры tH = 5є C до конечной tK = 100є C. В аппарат подаётся сухой насыщенный пар давлением P = 0,044 МПа (0,44 ати). Размеры варочного сосуда котла: высота H = 0,6 м, диаметр D = 0,4 м. Коэффициент заполнения варочного сосуда ц = 0,80. Значения параметров по вариантам представлены в таблице 4.

По конструктивным соображениям для паровых котлов ёмкостью 60 – 100 л расход пара принимают в количестве не более 30 кг/ч, поэтому необходимо также определить значение расхода пара и сделать вывод о целесообразности работы парового котла с подачей такого количества пара.

Таблица 4 – Значения габаритных размеров пищеварочного котла

Номер варианта	Высота котла, м	Диаметр варочного сосуда D, м
1	0,60	0,40
2	1,10	0,70
3	1,15	0,77
4	0,80	0,50
5	0,64	0,40
6	0,92	0,60
7	0,74	0,50
8	0,88	0,60
9	0,84	0,56
10	0,94	0,63

Порядок расчёта.

Определяем количество воды, залитое в варочный сосуд:

где Vводы – объём воды (м3);

D – диаметр варочного сосуда (м);

Н – высота варочного сосуда (м);

ц – коэффициент заполнения варочного сосуда, ц=0,8.

Далее необходимо определить высоту заполнения варочного сосуда водой H':

,

где Н’ – высота заполнения варочного сосуда водой (м);

ц – коэффициент заполнения варочного сосуда, ц=0,8.

Находим активную поверхность нагрева. Она может быть определена как сумма боковой поверхности цилиндра и площади круга:

,

где F – активная поверхность нагрева (м2);

F’бак – боковая поверхность цилиндра (м2);

F’дна – поверхность круга (м2);

D – диаметр варочного сосуда (м);

Н’ – высота заполнения варочного сосуда водой (м).

Определяем среднюю разность температур по формуле

,

где ∆tср – средне-логарифмическая разность температур по высоте (длине) греющей камеры аппарата (єС);

ts – температура насыщения греющего пара (єС);

tн и tк – соответственно, начальная и конечная температуры нагреваемой среды (єС).

Коэффициент теплопередачи от конденсирующихся паров к воде принимаем K = 2900 Вт/м2·град. Количество тепла, которое передаётся через активную поверхность нагрева на секунду определяем следующим образом:

,

где Q – количество тепла, передаваемое через активную поверхность нагрева в единицу времени (Вт);

К – коэффициент теплопередачи (Вт/м2·град);

F – активная поверхность нагрева (м2);

∆tср – средне-логарифмическая разность температур по высоте (длине) греющей камеры аппарата (єС);

Далее определяем время нагревания воды путём решения уравнения, преобразованного из уравнения

;

.

где Q – количество тепла, передаваемое через активную поверхность нагрева в единицу времени (Вт);

M – масса воды, находим по следующей формуле:

M = Vводы ·с,

Vводы – объём воды (м3);

с – плотность воды (кг/м3), с = 1000 кг/м3.

с – теплоёмкость  воды (кДж/кг·град), с = 4186 кДж/кг·град;

tн и tк – соответственно, начальная и конечная температуры нагреваемой  среды (єС);

ф – время нагревания воды (сек);

Далее определяем количество пара, подаваемое в паровую рубашку аппарата в течение часа:

,

где D – количество пара, подаваемого в рубашку аппарата (кг/ч);

r – теплота парообразования (кДж/кг), при P = 0,044 МПа

r = 2229 кДж/кг = 2,229·106Дж/кг;

з – кпд аппарата, принимаем з = 0,9.

Вопросы для самоконтроля

1. Каковы особенности электросистем варочных аппаратов?

2. Какие преимущества имеют паровые камеры  перед пищеварочными  котлами?

3. Приведите классификацию варочных аппаратов.

4. Каковы преимущества и недостатки пищеварочных котлов с непосредственным обогревом в сравнении с аналогами, имеющими пароводяную рубашку?

5. Перечислите основные требования, предъявляемые к узлу «варочный  сосуд-рубашка».

6. Каковы преимущества панельно-канальной конструкции этого узла?

4. ИЗУЧЕНИЕ КОНСТРУКЦИИ, БЕЗОПАСНОЙ  ЭКСПЛУАТАЦИИ ПИЩЕВАРОЧНЫХ АППАРАТОВ И  ПИЩЕВАРОЧНЫХ  КАМЕР

Цель занятия: ознакомиться с основными разновидностями пищеварочных камер, выяснить их отличие от пищеварочных котлов и с особенности их  эксплуатации.

Порядок выполнения задания

Изучить теоретический материал. Вычертить схему пищеварочного аппарата (по заданию преподавателя) в масштабе 1,5:1. Ответить на вопросы самоконтроля.

4.1.  Паровые камеры

Паровые камеры по типу теплообменного устройства  относятся к контактным теплообменникам, т. е. в них происходит непосредственный контакт между греющей и нагреваемой средами (между влажным насыщенным паром и пищевым продуктом). При этом в паровых камерах реализуется процесс варки в паровой среде. Во время варки в такой среде, как было сказано ранее, продукт в большей степени сохраняет пищевую ценность и массу, а готовое изделие характеризуется высокими диетическими и органолептическими свойствами. В зависимости от способа организации рабочего цикла паровые камеры могут быть периодического и непрерывного действия.

В отличие от пищеварочных котлов, где происходит варка в большом количестве воды, работа паровых камер не связана с необходимостью больших затрат на разогрев греющей среды. Это объясняется значительно меньшей плотностью влажного насыщенного пара по сравнению с жидкостью. Благодаря этому разме­ры паровых камер практически не ограничены и соответствуют требуемой производительности. В паровых камерах наряду с атмосферным давлением широко применяют повышенное давление — до 200 кПа, в особенности при варке овощей, что позволяет в 1,5...2 раза уменьшить время тепловой обработки.

Паровые камеры классифицируют также в зависимости от вида энергоносителя, вида транспортирующего органа и т. д. Пар, контактирующий с пищевым продуктом (острый), должен быть химически чистым, поэтому его получают в виде вторичного пара в парогенераторе, встроенном в аппарат. В редких случаях используют пар из специального центрального парогене­ратора, который ни в коем случае не предназначен для централизованного обеспечения системы пароснабжения предприятия, так как этот «первичный» пар из парового котла, называемый техническим, содержит химические антинакипные добавки.

Парогенератор электрических и паровых варочных аппаратов представляет собой цилиндрическую или коробчатую ёмкость с размещёнными в ней электронагревателями или паровым трубчатым теплообменником (см. рисунок 19). В газовых, твёрдо - или жидкотопливных парогенераторах теплообмен осуществляется в топке и газоходах, разде­лённых между собой карманами, заполненными теплоносителем.