Тема 2. Джерела теплоти та теплоносії, які використовуються у теплових апаратах підприємств ресторанного господарства

Джерела теплоти. Тверде. рідке. та газоподібне паливо, їх основні фізико-хімічні, теплотехнічні та експлуатаційні характеристики, переваги та недоліки. Поняття про умовне паливо. Електричний струм, його теплова дія. Теплоносії для низькотемпературних процесів. Водяна пара, вода, їх властивості та характеристика. Теплоносії для високотемпературних процесів: мінеральні масла, гліцерин, діарил-метан, рідкі кремнійорганічні речовини, топочні гази, повітря, їх характеристики, переваги та недоліки. Вивчення необхідної кількості енергоносія.

2.1. Методичні поради до вивчення теми

При вивченні теми спочатку потрібно вивчити джерела теплоти, які з них є промислові, а які місцеві. Необхідно звернути увагу на місця зосередження на Україні місцевих видів палива та доцільність їх використання в поєднанні з промисловими. Слід зосередитись на перевагах і недоліках окремих видів палива у співвідношенні одне до одного. Слід з’ясувати, які є розрахункові характеристики палива та для чого ввелося “умовне паливо”.

При вивченні окремих джерел теплоти необхідно визначити їх походження, вміти приблизно визначити собівартість їх видобутку та транспортування, вміти визначити, які найліпші, джерела теплоти для тієї чи іншої місцевості України.

Майже в усіх теплових апаратах (за деяким винятком) використовуються проміжні теплоносії, тож необхідно з’ясувати їх призначення та вимоги до них. Крім того, необхідно, з’ясувати їх недоліки та переваги.

При вивченні теплоносіїв для низькотемпературних процесів потрібно визначити, для яких процесів вони використовуються, а також показники їх якості та методи підвищення якості цих теплоносіїв, зокрема методи зниження жорсткості води.

Необхідно визначити, для яких процесів теплової обробки використовуються високотемпературні теплоносії, які з них найбільш ефективно використовувати у тому чи іншому тепловому апараті.

На підприємствах громадського харчування ведеться прогнозування витрат на енергоносії. Тому треба зосередитись на визначенні необхідної кількості енергоносіїв для технологічних процесів, зокрема для апаратів, які працюють на різних видах палива (твердому, рідкому, газоподібному), та на електроенергії або парових апаратів. Необхідно знати формули цього визначення.

2.2. Література: 1 (с.45-70), 2 (с.31-47).

2.3. Питання для поточного контролю знань

1. Які джерела теплоти відносяться до промислових, а які до місцевих? Чому?

2. Що таке “умовне паливо”? Розрахунок переводу натурального палива в “умовне”.

3. У чому різниця між вищою та нижчою теплотою згорання палива ?

4. Основні розрахункові характеристики палива.

5. Для яких цілей у теплових апаратах використовуються проміжні теплоносії?

6. Основні види теплоносіїв.

7. Вимоги до теплоносіїв.

8. Методи зниження жорсткості води.

9. Що таке теплота пароутворення?

10. Що таке ступінь сухості пари?

11. Як визначити необхідну кількість окремих енергоносіїв?

Тема 3. Загальні принципи конструкції теплових апаратів. Тепловий розрахунок апаратів.

Загальні принципи конструкції теплових апаратів. Основні конструктивні елементи теплових апаратів, їх характеристика. Вимоги, які ставляться до конструкції теплових апаратів. Арматура теплових апаратів, конструкція та принцип дії. Тепловий розрахунок апаратів. Поняття про матеріальний та тепловий баланс. Загальні принципи складання рівняння теплового балансу для стаціонарного та нестаціонарного режимів роботи апарату. Визначення та характеристика його складових. Теплова ізоляція апаратів. Визначення площі поверхні нагріву апарату та коефіцієнту теплопередачі. Визначення коефіцієнту теплопередачі при променевому та конвективному теплообміні.

3.1. Методичні поради до вивчення теми

При вивченні теми треба звернути увагу на поняття «тепловий апарат», його призначення та основні частини, з яких він складається. Необхідно особливу увагу звернути на такі поняття: «робоча камера», « теплогенеруючий пристрій», «корпус», «теплова ізоляція», «кожух», «арматура», «контрольно-вимірювальні пристрої» та «пристрої автоматичного регулювання».

Необхідно вивчити вимоги, які ставляться до теплових апаратів, тобто: технологічні, експлуатаційні, енергетичні, конструктивні, економічні, охорони праці, технічної естетики та ергономіки.

Вивчення теплових розрахунків апаратів грунтується на базі знань, які були набуті студентами з курсів фізики, теплотехніки, процесів та апаратів харчових виробництв. Необхідно уважно розібратись у поняттях матеріального та теплового балансів.

Для полегшення вивчення теплових балансів різних апаратів рекомендується по декілька разів записати формули теплових балансів для стаціонарного та нестаціонарного режиму для теплових апаратів, які працюють на різних видах палива, уважно розібратися зі складовими теплового балансу, з їх фізичним змістом та методами розрахунку.

3.2. Література: 1 (с.74-97), 2 (с.47-88)

3.3. Питання для поточного контролю знань

1. Основні частини, з яких складається будь-який тепловий аппарат, їх призначення.

2. Які технологічні вимоги ставляться до теплових апаратів?

3. Які інші вимоги ставляться до теплових апаратів?

4. Поняття матеріального балансу.

5. Тепловий баланс апаратів, які працюють на різних видах палива.

6. Пояснити фізичний зміст коефіцієнтів тепловіддачі, теплопровідності, теплопередачі, методи їх розрахунку.

7. Як визначити товщину теплової ізоляції будь-якого апарату?

8. Вимоги, які ставляться до теплоізоляційних матеріалів.

9. Визначення поверхні нагріву апарату.