Материал: 5668

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:

Q K F tср ,

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 (ºС);

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 ·ρ,

Vводы – объём воды (м3);

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

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

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

τ – время нагревания воды (сек);

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

DQ 3600 ,

r

41

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; η – кпд аппарата, принимаем η = 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?

42

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

1.Изучить теоретический материал.

2.Вычертить схему пищеварочного аппарата (по заданию преподавателя) в масштабе 1,5:1.

3.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.

43

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, твёрдоили жидкотопливных парогенераторах теплообмен осуществляется в топке и газоходах, разделённых между собой карманами, заполненными теплоносителем.

Рисунок 19 – Принципиальная схема варочного парового шкафа: а – паровой варочный шкаф на электрическом обогреве; б – парогенератор шкафа на паровом обогреве; в – схема движения пара и конденсата; 1 – рабочая камера; 2 – сетчатые ёмкости; 3 – стеллаж; 4 – предохранительный клапан; 5 – дверца шкафа; 6 – парогенератор; 7 – тэны; 8 – контрольный кран уровня; 9 – линия подпитки воды; 10 – тепловая изоляция;

44

11 – поплавковый клапан уровня; 12 – паровой теплообменник (паровая гребёнка); 13 – паровой канал; 14 – конденсатный канал

В зависимости от вида транспортирующего продукт органа, размещенного в паровой камере непрерывного действия, паровые камеры подразделяются на шнековые, а также с ленточным или цепным транспортёром. В первых двух случаях продукт размещается на поверхности транспортёра, в последнем — в специальных перфорированных или сетчатых корзинах.

Паровые камеры периодического действия представляют собой теплоизолированные рабочие камеры, в которых на стеллажах размещаются перфорированные или сетчатые ёмкости для пищевого продукта, а в нижней части — парогенератор.

По форме рабочие камеры чаще всего — параллелепипеды. Поэтому обычно подобного рода конструкции называют пароварочными шкафами. Такое широко распространённое название не вполне корректно; более правильно их называть варочными паровыми шкафами.

Известны конструкции варочных паровых камер с рабочей камерой в виде вертикального цилиндра. В этих конструкциях отдельные секции камеры выполнены в едином блоке вместе с дверцей. При повороте этого блока вокруг вертикальной оси продукт (или ёмкость) оказывается за пределами камер. Такую пенальную конструкцию целесообразно использовать в аппаратах малой производительности (см. рисунок 20).

Рисунок 20 – Паровая камера периодического действия пенального типа: а – внешний вид; б – схема устройства; 1, 5 – рабочие камеры; 2 – кассеты; 3, 4 – функциональные ёмкости с продуктами; 6 – решетка; 7 – переливная трубка; 8 – парогенератор; 9 –

45