Теплове устаткуванн
1. Загальні відомості про теплове устаткування
Теплове
устаткування призначене для нагрівання (теплової обробки) харчових
продуктів: пастеризації, стерилізації,
варіння, смаження.
Теплова
обробка – це процес зміни теплового стану продуктів та інших речовин
(середовищ).
Завдяки нагріванню:
- продукту
надаються необхідні фізико-хімічні, структурно-механічні та органолептичні
властивості для забезпечення його кулінарної готовності;
- внаслідок
знищення мікробів досягається задовільний санітарно-гігієнічний стан продуктів.
Під час нагрівання тепло продукту
передається теплопровідністю, конвекцією
та тепловим випромінюванням.
Класифікація теплового устаткування
|
За технологічним
призначенням |
|
|
Універсальне |
призначене
для здійснення всіх способів теплової обробки |
|
Спеціалізоване |
використовується
лише для певного способу теплової обробки
|
|
За джерелом теплоти |
|
|
Електричне |
використовуються
електронагрівачі, в яких електрична енергія перетворюється у теплову |
|
Газове |
працює
за рахунок тепла, що виділяється при спалюванні газоподібного палива |
|
Парове |
працює на насиченій
парі, яка конденсується і віддає тепло фазового перетворення |
|
Вогневе |
устаткування, що працює
на рідкому та твердому паливі (цей вид устаткування застосовується рідко) |
|
За конструктивним
виконанням |
|
|
несекційне
немодульне |
апарати, що мають різні
габарити, не уніфіковані деталі і вузли, встановлюються індивідуально, без
урахування блокування з секціями інших апаратів |
|
секційне
модульне |
апарати, в основу
конструкції яких покладений єдиний розмір — модуль. Вони розраховані на
використання функціональних ємкостей. |
Функціональні
ємкості призначені для зберігання, приготування, транспортування та
роздавання продуктів. Вони використовуються на всіх операціях технологічного
процесу без перекладання або з перекладанням їжі мінімальну кількість разів. Це
збільшує рівень механізації праці на підприємствах харчування. Так, без
використання функціональних місткостей продукт під час його руху від місця
постачання сировини до роздавання готової їжі перекладається в середньому вісім
разів, а під час приготування у функціональних місткостях, наприклад
картопляного пюре, — всього один раз.
Розміри функціональних місткостей,
контейнерів для їх зберігання та транспортування, а також устаткування для
приготування, холодильного зберігання і роздавання готових виробів відповідають
один одному і строго регламентовані відповідними стандартами, що дає можливість
організувати високомеханізований потік продуктів від підприємств харчової,
м'ясо-молочної промисловості, рибного та плодоовочевого господарства до
підприємств масового харчування.
Основними розмірами функціональних місткостей є довжина L, ширина В, висота Н. Функціональні місткості — модульовані. Модуль установлений по довжині та ширині і становить 530 х 325 мм. Висота функціональних місткостей також регламентується відповідним стандартом.
Наприклад, піднос та деко повинні мати висоту — 20 мм, перфорований вкладиш —
140 або 190, місткості для їжі — 20, 65, 100, 150, 200 мм. Виготовляються в
більшості випадків з нержавіючої рідше з алюмінію. Випукаються моделі з
антипригарним покриттям.
|
|
Тип |
Розмір, мм |
|
GN2/1 |
650x530
|
|
|
GN1/1 |
530x325
|
|
|
GN2/3 |
353x320
|
|
|
GN2/4 |
162x530
|
|
|
GN1/2 |
320x265
|
|
|
GN1/3 |
325x180
|
|
|
GN1/4 |
265x160
|
|
|
GN1/6 |
176x160
|
|
|
GN1/9 |
176x110
|
Види спеціалізованого
теплового устаткування за функціональним призначенням
Варильне Жарильно-пекарське
Водогрійне Допоміжне
Складові
частини теплових апаратів
Робоча камера (може бути закритою чи відкритою) – це об’єм,
в якому знаходиться продукт у момент теплової обробки
Теплогенеруючий
пристрій
– забезпечує нагрівання середовищ а, з яким безпосередньо контактує продукт
і від
якого сприймає
тепло
Корпус (каркас) – несуча конструкція, на
якій закріплюються інші
елементи апарата
Теплова ізоляція – це шар матеріалу з
низькою теплопровідністю, що зменшує
теплові втрати в навколишнє середовище.
Температура зовнішніх стінок апаратів,
покритих тепловою ізоляцією, не перевищує 70° С, що
Кожух – зовнішнє покриття для захисту
ізоляції і надання зовнішнього
естетичного вигляду
Контрольно-вимірювальна арматура і прилади автоматичного
регулювання – призначені для контролю
режиму роботи апарата (тиску, температури, вологості середовища робочої камери), його регулювання
і
забезпечення
безпечних умов експлуатації
Залежно від виду енергоносія теплогенеруючі пристрої поділяються
на: § електронагрівачі;
§ газові пальники;
§ парові нагрівальні елементи; § твердо- і рідкопаливні
нагрівачі.
Електричні нагрівачі
Найбільш широкого використання набули електричні генератори теплоти:
резисторні;
інфрачервоні; мікрохвильові;
індукційні.
Основою металевих резисторних нагрівачів є спіраль (ніхромова), яка при
включенні в електричну мережу і як електричний опір, нагрівається до
температури 900…1100° С. Нагрівачі такого типу бувають відкритими, закритими, герметичними.
Відкриті
електронагрівачі (рис. 14а) – це спіраль у кераміці, відкрита спіраль, спіраль
у бусинах чи кварцовій трубці і т. п., де повітря вільно контактує з поверхнею
спіралі.
Переваги відкритих нагрівачів:
• простота
виготовлення;
• зручність
заміни спіралі; • мала теплова інерція;
• високий
ККД.
Недостатки відкритих нагрівачів:
• малий
час служби при попаданні рідких речовин і
постійного контакту з повітрям;
• можливість
зовнішнього механічного впливу;
•велика можливість ураженням
струму і пожеженебезпечність.
Закритими
електронагрівачами (рис. 14б) називають ті, у яких спіраль знаходиться в
корпусі в діелектричному шарі, доступ повітря до спіралі через цей шар
утруднений, але не виключається. До закритих нагрівачів належать електричні
конфорки.
Закриті електронагрівачі є спіраллю,
запресованою в ізоляційний матеріал, що має високу теплопровідність. Цей
різновид електронагрівачів використовується в чавунних конфороках електроплит,
які з внутрішньої сторони мають спіральні канали, в них запресовується спіраль,
виготовлена з ніхромової дроту.
Переваги закритих нагрівальних елементів: •
висока надійність;
•
довговічність.
Недоліки закритих нагрівальних елементів:
•
необхідність використання
посуду тільки з потовщеним дном
для забезпечення хорошого контакту з поверхнею конфорки;
•
швидкий перегрів поверхні конфорки;
•
постійний контакт спіралі з киснем приводить до
зменшення діаметру спіралі ніхромового дроту і зниженню робочого ресурсу.
У герметичних електронагрівачах (рис. 15) спіраль повністю ізольована
від повітря. До таких електронагрівачів належать трубчасті електронагрівачі
(ТЕНи). Випускаються вони трьох видів: водяні,
масляні та повітряні.
У
водяних ТЕНів при тій самій електричній потужності і напрузі довжина трубки
значно менша, ніж у повітряних. Це викликано тим, що у воді тепловіддача
відбувається інтенсивніше, ніж в олії чи повітрі. Тому водяний ТЕН, опинившись
у повітрі, перегрівається і його спіраль може згоріти. При експлуатації нагрівача
слід стежити, щоб він завжди був занурений у воду (а масляний ТЕН – в олію).
. Типи нагрівальних
елементів а – відкриті електронагрівальні елементи: 1 – спіраль; 2 – канавки; 3
– керамічна основа;
б – закриті електронагрівальні елементи (конфорки): 1 –
корпус; 2 – стінки пазів; 3 - пази-канавки; 4 – спіраль; 5 - тепло ізолюючий
кожух; 6 – листовий азбест; 7 - фольга; 8 – повітряний нар; 9 – екрануючий
лист; 10 – ізоляційна маса.
Герметично закритий трубчастий електронагрівач: 1 – спіраль;
2 – стінка трубки; 3 – контактний стержень; 4 – корпус; 5 – штуцер; 6 –
електроізоляція; 7 – герметик; 8 – гайка; 9 – шайба;
Обмежене застосування в наші дні
теплових апаратів з відкритими і закритими нагрівачами пояснюється, як виплив з
технічних характеристик, взаємодією нагрітих спіралей з повітрям, що викликає
їх окислення при високих температурах і скорочує термін служби.
Тому найбільш широке застосування в
тепловій техніці знайшли герметичні елементи, серед яких популярніші трубчасті
электронагрівчі (ТЕНи). Спіралі ТЕНів найчастіше виготовляють із сплаву нікелю
з хромом (ніхром), який механічно готується в нагрітому стані і допускає високі
температури нагріву. Кінці спіралі щільно навивають на контактні стрижні з
неіржавіючої сталі. Для запобіганя проникнення вологи всередину трубки торці
ТЕНів обробляють герметиком. Як електроізолятори використовуються періклаз,
кварцовий пісок, шамот.
Переваги
ТЕНів:
•
великий термін служби;
•
висока захищеність спіралі;
•
зручність монтажу і заміни;
•
можливість виготовлення складної геометричної
форми.
Недолік ТЕНів:
•
неможливість проведення ремонту.
Принцип дії будь-якого генератора інфрачервоного випромінювання
(ІЧ-генератора) заснований на випромінюванні електромагнітних хвиль
нагрітими до високих температур поверхнями. Інфрачервоні випромінювачі складаються
з джерела енергії і відбивача. Як джерела ІЧгенератори найчастіше
використовують ТЕНи і електронагрівачі, що складаються з вольфрамової спіралі,
структуровані в герметичну кварцову трубку, яка наповнюється інертним газом і
парами йоду. ІЧ-генератори використовуються спільно з відбивачами (рефлекторами),
що посилають випромінювану енергію в заданому напрямі. Зрозуміло, що
ефективність теплової обробки багато в чому залежить від форми і матеріалу, з
якого зроблений відбивач.
Комментариев нет:
Отправить комментарий