5143

Основные конструктивные элементы и узлы теплового оборудования

Реферат

Производство и промышленные технологии

Основные конструктивные элементы и узлы теплового оборудования. Рабочие камеры. Основным элементом теплового аппарата, предназначенного для тепловой обработки пищи, является рабочая камера. Она представляет собой пространство, в котором находится пи...

Русский

2012-12-03

5.6 MB

27 чел.

Основные конструктивные элементы и узлы теплового оборудования.

Рабочие камеры. Основным элементом теплового аппарата, предназначенного для тепловой обработки пищи, является рабочая камера. Она представляет собой пространство, в котором находится пищевой продукт в момент теплового воздействия.

К закрытым рабочим камерам относятся: варочные сосуды пищеварочных котлов и автоклавов, паровые камеры, камеры для ИК- и СВЧ-обработки, и т.д.

Открытые рабочие камеры сообщаются с окружающей средой. Они могут иметь форму параллелепипеда, куба, цилиндра или другую, в которых одна из поверхностей, формирующих объем, отсутствует.

Закрытые рабочие камеры выгодно отличаются от открытых по многим технико-экономическим параметрам: они характеризуются меньшими потерями теплоты и, как следствие, меньшими удельными энергозатратами; в этих камерах более точно выдерживаются технологические параметры и, следовательно, достигается более высокое качество кулинарных изделий.

Несмотря на недостатки, камеры открытого типа также широко распространены на предприятиях общественного питания. Это связано с их простотой в изготовлении и возможностью реализовать в некоторых из них многие технологические процессы, что делает их незаменимыми вспомогательными аппаратами.

Объем рабочей камеры определяют, чаще всего исходя из объема продуктов, находящихся в ней, с учетом коэффициента запаса:

где VКАМ – объем рабочей камеры, м3; VПРОД - объем продуктов, м3; φ - коэффициент запаса.

Объем пищевого продукта определяется по требуемой производительности с учетом продолжительности тепловой обработки:

где D — производительность аппарата, кг/с; τ — продолжительность тепловой обработки, с; ρпр — плотность продукта, кг/м3,

Греющие элементы. Продукты, размещенные в рабочих камерах, нагреваются путем контакта с той или иной греющей средой, которая, в свою очередь нагревается греющими элементами.

Греющие элементы размещаются в рабочих камерах с учетом требований технологии приготовления пищи при условии обеспечения минимальных потерь сырья и энергии, а также снижения общей себестоимости продукции.

Тепловая изоляция. Это слой материала, уменьшающий тепловые потери в окружающую среду. Температура наружных стенок аппаратов, покрытых тепловой изоляцией, не превышает 60 "С для варочных аппаратов и 70 "С для жарочных, что исключает возможность ожогов.

Основные требования к теплоизоляционным материалам: низкий коэффициент теплопроводности, теплостойкость и влагостойкость.

В ряде случаев, когда температура рабочей камеры невелика, роль тепловой изоляции может выполнять воздушная прослойка между камерой и корпусом. При этом толщина слоя воздушной прослойки не должна превышать 5...10 мм.

Весьма эффективной и экономичной является комбинированная тепловая изоляция, состоящая из внешней воздушной прослойки и слоя теплоизоляционного материала, примыкающего к рабочей камере или поверхности греющего элемента, размещенного на ее стенках.

Расчет тепловой изоляции чаще всего сводится к определению толщины ее слоя.

а — коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности тепловой изоляции к воздуху, Вт/(м2 К); tнар — температура наружной поверхности теплоизоляционного слоя, равная температуре наружной стенки теплового аппарата, "С; tокр- температура окружающего воздуха, °С; t вн — максимальная температура внутреннего слоя тепловой изоляции, °С; λиз— коэффициент теплопроводности материала тепловой изоляции, Вт/(м К).

Коэффициент теплоотдачи:

α = 9,7 + 0,07(tнар-tокp).


Транспортирующие и перемешивающие устройства
. Транспортирующие устройства применяют в аппаратах непрерывного действия для перемещения пищевого продукта внутри рабочей камеры.

Рис. 1. Принципиальные схемы транспортирующих устройств:

а - ленточных; б - цепных; в - шнековых; 1 — ведущий барабан; 2 — ведомый барабан; 3 — рабочая камера; 4, 5 — промежуточные валики; 6 - холостая ветвь транспортера; 7 - рабочая ветвь транспортера; 8 — сетчатые емкости; 5 — вал; 10 — лопасть шнека (/ р - длина рабочего участки транспортера)

Основным рабочим элементом ленточных технологических транспортирующих устройств (рис.1а) служит лента, выполненная, как правило, из отдельных пластин.

Скорость движения ленты не превышает 0,1...0,3 м/с.

Производительность ленточного транспортера определяется по формулам:

при перемещении штучных грузов

G = 3600/b,

где G — производительность, шт/ч; n — количество обрабатываемых изделий, располагающихся одновременно по ширине ленты, шт.; υ — скорость ленты, м/с; b — расстояние между обрабатываемыми изделиями по длине ленты, м;

при перемещении сыпучих материалов сплошным слоем производительность (кг/с)

G=ρLhυ

где р — насыпная масса обрабатываемого пищевого продукта, кг/м3; L — ширина -слоя продукта на ленте, м; h — высота слоя продукта, м.

На предприятиях общественного питания цепные транспортеры (рис.1б) чаще всего используют в паровых камерах, предназначенных для варки или размораживания пищевых продуктов.

В качестве основного элемента цепных транспортеров используют цепь, составленную из отдельных стальных звеньев, гибко соединенных между собой. К этой цепи обычно подвешивают перфорированные емкости, предназначенные для размещения пищевого продукта.

Производительность цепного транспортера (кг/ч) может быть определена по формуле

G = 3600Vемк ρφυ/b,

Vемк - объем емкости для продукта, м3; φ — коэффициент, учитывающий степень заполнения емкости (φ = 0,7…0,9); b - расстояние между емкостями.

Шнековые транспортирующие устройства (рис.1в) иногда называют винтовыми. Они применяются в цилиндрических рабочих камерах.

Производительность шнекового транспортирующего устройства приближенно определяют по формуле

где G — производительность, кг/с; D — наружный диаметр шнеке, м; d — диаметр вала, м; S — шаг витка лопасти шнека, м; S1 — толщина лопасти, м; n — частота вращения шнека, с-1; р — плотность продукта, кг/м3; φ' — коэффициент, учитывающий неравномерность загрузки сырья (φ' = 0,15...0,2).

Перемешивающие устройства. В рабочих камерах аппаратов, предназначенных для тепловой обработки вязких пищевых продуктов с низким коэффициентом теплопроводности, для интенсификации процесса нагрева размещают перемешивающие устройства (мешалки).

Рис. 2. Принципиальные схемы мешалок:

а) горизонтальных; б) горизонтальных с наклоном (φ — угол наклона лопасти); в) вертикальных; г) планетарных; д) якорных; е) винтовых; ж) двухвинтовых; з) эллипсовидных

В аппаратах периодического действия при перемешивании однородных жидкостей применяют мешалки с горизонтальными лопастями (рис. а). Радиально расположенные прямые лопасти создают интенсивное движение жидкости в полости их вращения и слабое перемешивание по высоте столба жидкости. Для большей интенсификации перемешивания лопасти иногда изготовляют наклонными (рис. б).

Мешалки с вертикальными лопастями (рис. в) применяют при нагреве и смешении жидкостей разной плотности. Такие мешалки обеспечивают хорошее смешение жидкостей по всему объему.

Мешалки с планетарным механизмом (рис. г) используют в том случае, когда требуется особенно интенсивное перемешивание жидкости по всему объему.

Мешалки с якорными лопастями (рис.д) применяют в выпарных, варочных и плавильных аппаратах. Эти мешалки предназначены для постоянного перемешивания оседающих частиц пищевого продукта с целью предотвращения возможного пригорания или перегрева этих частиц во время технологического процесса.

Мешалки с винтовыми (рис. е), двухвинтовыми (рис. ж) и эллипсовидными (рис. з) лопастями обеспечивают хорошее перемешивание вязких пищевых продуктов по всему объему.

Несущие элементы тепловых аппаратов. Элементы, воспринимающие и перераспределяющие силу тяжести, силовое воздействие рабочих органов машин и механизмов, а также гасящие вибрации, возникающие при их работе, называют несущими.

Наиболее часто встречаются в конструкциях тепловых аппаратов в качестве несущих элементов станины и каркасы, размещаемые на основаниях.

Основания - это места установки машин и механизмов. В качестве основания могут использоваться полы производственных помещений или специально подготовленные бетонированные фундаменты.

Станины - опорные элементы, закрепляемые на основаниях, обеспечивающие распределение статической и гашение динамических нагрузок.

Обычно станины выполняют цельнометаллическими массивными, что позволяет понизить центр тяжести аппарата, придать ему необходимую устойчивость.

Каркас - несущая конструкция, на которой крепят рабочую камеру аппарата, передаточный и транспортирующий механизмы, а также системы, обеспечивающие безопасность и автоматическое регулирование процессов технологической обработки пищи.

Изготовляют каркасы в виде цельнометаллических сварных или сборно-разборных (с использованием крепежных резьбовых соединений) конструкций. В качестве основных элементов каркаса обычно используют стандартный металлопрокат - уголки, швеллеры, балки.

Средства техники безопасности, контрольно-регулирующие устройства и вспомогательные элементы конструкции 

К наиболее общим средствам техники безопасности относятся:

  1.  Средства, исключающие воздействие электрического тока на организм человека: система защитного заземления; система защитного зануления; система защитного отключения; система защиты от токов короткого замыкания и токовой перегрузки;
  2.  Средства, исключающие воздействие природного газа на обслуживающий персонал;
  3.  Средства, исключающие поступление образующихся продуктов термического распада веществ в рабочих камерах, и средства, исключающие поступление продуктов сгорания топлива в рабочее помещение; специальные вентиляционные каналы (вентиляционные устройства); тяговые устройства;
  4.  Средства, исключающие механическое разрушение в результате повышенного давления или вакуума, - предохранительные клапаны.

5. Контрольно-измерительные средства - термометры, манометры, мановакуумметры различных типов, предназначенные для регистрации основных технологических параметров тепловых аппаратов.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

42055. Технологии заправки воздушного судна специальными газами 2.68 MB
  Для этих целей предусмотрены как прицепные так и самоходные газозарядные станции для пополнения запасов специальных газов в бортовых система ВС. Пример простейшей прицепной газозарядной станции содержащей на тележке два баллона и компрессорную станцию показан на рис. Заправка бортовых систем ВС медицинским кислородом является самым сложной и опасной технологической операцией поэтому рассмотрим наиболее общий случай и конструкцию самоходной автомобильной кислородозарядной станции. Назначение конструкция и работа станции Автомобильная...
42056. Технологии заправки воздушного судна специальными жидкостями. Технические характеристики ЗСЖ-66 4.26 MB
  Технологии заправки воздушного судна специальными жидкостями Цель работы: изучить технологическое оборудование и особенности технологии его применения для заправки бортовых систем ВС специальными жидкостями Краткие теоретические сведения 1. Назначение конструкция и работа ЗСЖ66 Заправщик специальными жидкостями ЗСЖ66 предназначенный для заправки ВС синтетическими и минеральными маслами маслосмесями пусковым топливом бензином гидросмесями. В отсеках левого борта размещено оборудование систем заправки жидкостью для гидросистем и пусковым...
42057. Воздушный запуск авиационных двигателей 492 KB
  Воздушный запуск авиационных двигателей Цель работы ознакомление с оборудованием предназначенным для воздушного запуска авиационных двигателей. Короткие теоретические сведения Для воздушного запуска газотурбинного двигателя без работы вспомогательной силовой установки ВСУ применяются специальные самоходные или прицепные Установки Воздушного Запуска УВЗ. Они доставляют сжатый непрерывный поток воздуха к штуцеру воздушного запуска для привода колеса турбины воздушного стартера размещенного на каждом реактивном двигателе который...
42058. Электро-стартерный запуск авиационных двигателей 710 KB
  Это экономит топливо потребляемое маршевыми реактивными двигателями и вспомогательной силовой установкой и заряд бортовых аккумуляторов ВС. Когда агрегат используется для запуска двигателя напряжение в разъеме не должно быть меньше чем 20 V. Аэродромный подвижной агрегат смонтированный на автоприцепе Специальное оборудование Аэродромного Подвижного Агрегата состоит из генератора приводимого дизельным двигателем который размещен в кожухе системы обеспечения двигателя панель управления панель реле бункер для складывания кабелей....
42059. Технологии водильной буксировки воздушного судна 2.33 MB
  Технологии водильной буксировки воздушного судна Цель работы: ознакомление с основными технологическими особенностями операций буксировки и задней буксировки ВС безопасность операции буксировки меры безопасности труда. Кнструкция ВОДИЛ И БЕЗОПАСНОСТЬ ПРИмененЕНИЯ Учебные требования для выдачи свидетельства на буксировку и заднюю буксировку Существование удостоверения ни совершение задней буксировки и буксировки является важным условием ответственности. Как оператор транспортного средства задней буксировки или связист по самолетному...
42061. Изучение принципа измерения температуры при помощи термоэлектрического преобразователя 143.5 KB
  По основным характеристикам термоэлектрические преобразователи подразделяются: по назначению и эксплуатации погружные и поверхностные; по конструкции крепления ТП на месте эксплуатации с неподвижным и подвижным штуцером с фланцевым креплением; по степени от внешней среды со стороны выводов с обыкновенной или водозащищенной головкой; по степени тепловой инерционности малой до 5с средней до 60 с большой до 180 с. По конструктивному оформлению их делят на группы: показывающие КПП1; КВП1 показывающие и самопишущие с...
42063. Двойственность в линейном программировании (ЛП) 223 KB
  Цель работы изучить возможности табличного процессора MS Excel для решения двойственной задачи линейного программирования. Краткие теоретические сведения Двойственная задача ЛП Предположим что задача линейного программирования ЗЛП имеет вид: Составим другую ЗЛП число переменных которой равно числу ограничений данной задачи т. Если для второй задачи составить двойственную то получим первую задачу. сформулированные задачи составляют пару взаимно двойственных задач ЛП.