Материал: 5076

Требования технической эстетики и эргономики. При разработке конструкции аппаратов и машин требования технической эстетики в самом общем виде сводятся к тому, чтобы всё производимое человеком было не только полезно, но и красиво. Надлежащий внешний вид аппарата в сочетании с рациональным цветовым оформлением, освещённостью и микроклиматом в цехе снижает зрительное и общее утомление работников, облегчает труд, повышает его производительность, способствует получению продукции высокого качества. Размеры аппаратов, расположение пультов управления и их форма должны удовлетворять требованиям эргономики и антропологическим особенностям человека. Это снижает утомляемость обслуживающего персонала и также приводит к повышению производительности труда.

Следует отметить, что при создании новых, совершенных тепловых аппаратов все вышеперечисленные требования следует рассматривать в едином комплексе.

8.2. Основные части тепловых аппаратов

Тепловые аппараты имеют общую цель конструирования – осуществление процессов тепловой обработки пищевых продуктов при изготовлении из них кулинарных изделий. Поэтому независимо от технологического назначения тепловые аппараты состоят из следующих основных частей: рабочей камеры, теплогенерирующего устройства, рабочего органа, корпуса, основания (постамента), тепловой изоляции, кожуха, контрольно-измерительной и предохранительной арматуры, приборов автоматического регулирования.

Под рабочей камерой понимается та часть аппарата, в которой осуществляется тепловая обработка продуктов. Она имеет различные формы и размеры, определяемые технологическим назначением аппарата. Например, камеры шкафов для жарки и выпечки, варочные сосуды пищеварочных котлов, камеры СВЧ-аппаратов. Рабочие камеры могут быть подвижными (электросковороды, опрокидывающиеся пищеварочные котлы) и неподвижными (стационарные пищеварочные котлы, жарочные шкафы и т. п.).

Под теплогенерирующим устройством аппарата понимается та его часть, в

которой или с помощью которой происходит образование тепловой энергии (газовые горелки, конфорки, трубчатые электронагреватели, топочные объёмы,

76

ИК-нагреватели, магнетрон). В электрических плитах рабочая камера и теплогенерирующее устройство совмещены в единой конструкции – конфорке, в твёрдотопливных, жидкотопливных и газовых плитах эти части конструкции разъединены.

Корпус служит для монтажа на нём всех основных частей аппарата. Корпус аппарата устанавливается на основании – постаменте.

Тепловая изоляция аппарата, как правило, наносится на наружную поверхность рабочей камеры и выполняет следующие функции: уменьшает, потери тепла в окружающую среду (повышает тепловой кпд аппарата), предохраняет обслуживающий персонал от ожогов и способствует созданию комфортных условий труда.

Кожухом обычно покрывают рабочую камеру аппарата снаружи, он предохраняет тепловую изоляцию от различного рода воздействий и придаёт аппарату внешний вид, отвечающий требованиям технической эстетики.

Арматура предназначена для пуска, остановки и правильной эксплуатации аппарата, а также для регулирования его работы. К арматуре относятся краны, вентили, задвижки, наполнительные воронки с указателем уровня, предохранительные клапаны и др.

Контрольно-измерительные приборы и приборы автоматического регулирования предназначены для контроля режима работы аппарата (давления, температуры), его регулирования и обеспечения безопасных условий эксплуатации аппарата.

8.3. Теплообменники, применяемые в тепловых аппаратах

Теплообменники предназначены для переноса теплоты от источников тепловой энергии к обрабатываемым продуктам. Теплообменники подразделяют на два основных типа: поверхностные теплообменники и теплообменники смешения.

77

Вповерхностных теплообменниках теплоперенос осуществляется через разделяющую перегородку. Поверхностные теплообменники подразделяются на следующие группы: с открытой греющей поверхностью; с рубашками; с внутрилежащей поверхностью нагрева; с поверхностными нагревателями без теплоносителей; трубчатые, панельные.

Втеплообменнике с открытой греющей поверхностью нагреваемый объект устанавливается на плиту, выполняющую роль греющей поверхности.

Ваппаратах с рубашкой греющий агент поступает в пространство, заключенное между рубашкой и корпусом аппарата.

Аппараты с внутрилежащей греющей поверхностью могут быть различных типов, но во всех случаях она расположена внутри нагреваемой жидкости.

Ваппаратах с поверхностными нагревателями нет теплоносителя. В них теплота передаётся непосредственно от нагревателя к стенкам аппарата. Условно

кэтому типу можно отнести также теплообменники, в которых стенки обогреваются открытым пламенем. В практике пищевых производств наибольшее распространение получили трубчатые теплообменники самых различных конструкции. Представлены три широко применяемых вида трубчатых теплообменников. В первом из них нагреваемая жидкость поступает в трубы, а в межтрубное пространство подаётся греющий агент. В многоходовых трубчатых аппаратах нагреваемая жидкость за счёт установки перегородок движется в одной части аппарата вверх, в другой – вниз. В этих аппаратах дня создания потока греющего агента в межтрyбном пространстве также установлены перегородки. В аппарате типа труба в трубе нагреваемая жидкость движется по внутренней трубе, а греющий агент находится в кольцевом зазоре между внутренней и наружной трубами.

Впанельных теплообменниках, которые имеют широкое разнообразие конструктивных форм, нагреваемая жидкость поступает в панели, которые обогреваются снаружи.

Самыми распространенными в общественном питании теплообменниками являются аппараты с рубашками. Подразделить их можно по виду теплоносителя, по способу получения и подвода этого теплоносителя, по способу нагрева теплоносителя.

По виду теплоносителя выделяют аппараты с рубашкой, с водяным, пароводяным и паровым обогревом. Известны аппараты с рубашками, в которых используются высокотемпературные теплоносители.

78

По способу получения теплоносителя их подразделяют на аппараты с подводом теплоносителя из централизованных источников и с автономным получением носителя. По способу нагрева теплоносителя, получаемого автономно, можно выделить аппараты с нагревом от электронагревателей, от пара и аппараты с рубашками с огневым обогревом.

Аппараты с рубашками можно подразделить также по форме самого аппарата и форме рубашки. По этому признаку выделяют аппараты прямоугольные, цилиндрические с плоским, коническим, цилиндрическим, полусферическим днищем. Днища могут быть вогнутыми и выпуклыми.

Теплообменники с рубашками подразделяют по давлению под которым находится нагреваемый продукт. Наиболее известны аппараты, работающие при атмосферном давлении. Менее широко применяют аппараты, работающие под избыточным давлением, называемые автоклавами. Многие теплообменные аппараты, применяемые в общественном питании, имеют внутрилежашую поверхность нагрева. Некоторые из аппаратов с рубашками для автономного получения пара или нагрева теплоносителя имеют внутрилежащую поверхность нагрева в виде поверхностей тэнов, змеевиков и т.п.

Вкачестве греющих элементов в этих теплообменниках могут быть использованы также трубчатые теплообменники, дымоходы и oгневоды.

Вобщественном питании широко используют теплообменные аппараты, в которых электронагреватели вмонтированы непосредственно в стенки корпуса. Это варочные котлы, сковороды, различные непрерывно действующие жарочные аппараты и др.

Всё большее распространение в общественном питании получают теплообменные аппараты с ИК-нагревом. В этих аппаратах используются специальные ИК-излучатели или высокотемпературные электронагревательные элементы. Прогрев продукта осуществляется за счёт лучистого нагрева поверхности продукта и передачи теплоты внутрь путём непосредственно контакта теплообменных сред. Суть работы всех этих теплообменником заключается в том, что пар подаётся во внутренне пространство корпуса аппарата и вступает в контакт с продуктом (так называемый "острый пар"). Пар конденсируется и на продукте, и на посуде и отдаёт им теплоту.

79

Тема 9. ТЕПЛОГЕНЕРИРУЮЩИЕ УСТРОЙСТВА

9.1. Классификация теплогенерирующих устройств

Преобразование различных видов энергии в теплоту (тепловую энергию) осуществляется в теплогенерирующих устройствах, которые являются основными элементами конструкций тепловых аппаратов. Тепло генерирующее устройство предопределяет технико-эксплуатационные показатели аппарата (кпд, металлоёмкость, энергоёмкость, надёжность, долговечность и др.). В зависимости от вида принятого в аппарате теплогенерирующего устройства принимаются те или иные его конструктивные решения. Например, для газовых, твёрдотопливных и жидкотопливных аппаратов конструктивные решения направлены на снижение потерь теплоты с уходящими продуктами сгорания, рациональное удаление продуктов сгорания из топок, увеличение поверхностей теплообмена и др.

Теплогенерирующие устройства классифицируются по видам источников получения теплоты (см. таблицу 4)

Таблица 4 – Классификация теплогенерирующих устройств

80