
- •1 Водогрейное оборудование для предприятий общественного питания.
- •1.1 Назначение и классификация водогрейного оборудования
- •2. Анализ современных конструкций отечественного и зарубежного водогрейного оборудования.
- •2.1. Кипятильники периодического и непрерывного действия.
- •2.2. Кипятильники непрерывного действия газовые и твердотопливные
- •3. Водонагреватели
- •4. Кофеварки
1 Водогрейное оборудование для предприятий общественного питания.
1.1 Назначение и классификация водогрейного оборудования
На предприятиях общественного питания для технологических и санитарно-технических целей используется горячая вода температурой 80... 100 °С.
Тепловая обработка сказываются не только на физико-химических свойствах воды, но и на ее органолептических характеристиках: она становится более безвкусной, теряет посторонние запахи.
В общественном питании горячая вода используется в основном для мойки продуктов, кухонной и столовой посуды, узлов и деталей оборудования, полов и т.д. Кипяченая вода (кипяток) используется в горячих цехах предприятий общественного питания в качестве основного компонента для приготовления всевозможных блюд и кулинарных изделий, но главным образом для приготовления горячих напитков — чая, кофе, какао, а также сладких блюд — компотов, киселей, желе, муссов и т.д. Большие потребности предприятий общественного питания в горячей воде и кипятке вызвали необходимость широкого внедрения на них разных видов водогрейного оборудования, которое классифицируется по следующим признакам рисунок 1[1].
Водогрейное оборудование
Водонагреватели
Кипятильники
Кофеварки
Непрерывного действия
Периодического действия
Электрические
Газовые
Твердотопливные
Рисунок 1- Классификация водогрейного оборудования
2. Анализ современных конструкций отечественного и зарубежного водогрейного оборудования.
2.1. Кипятильники периодического и непрерывного действия.
Кипятильником могут служить простейшие устройства типа наплитной посуды, котелков, нагреваемых разными способами, самовары, чайники, переносные ТЭНы, погружаемые в ту или иную емкость с нагреваемой водой, и т.д.
Кипятильником периодического действия является кипятильник наливной КН-60М (Россия) на твердом топливе рисунок 2.
1 — выдвижная коробка; 2 — колосниковая решетка; 3 — сливной кран; 4 — водогрейный резервуар; 5 — газоход; 6 — крышка; 7 — камера сгорания; 8 — дверца камеры сгорания; 9 — дверца зольника
Рисунок 2- Кипятильник твердотопливный наливной КН-60М
Кипятильник представляет собой цилиндр, в нижней части которого размещена топка. Над колосниковой решеткой находится камера сгорания, экранированная водонесущей обечайкой так, что боковые поверхности и свод камеры омываются водой и служат поверхностями нагрева. От верхней части свода камеры отходит цилиндрический конвективный газоход, заканчивающийся патрубком для отвода продуктов сгорания.
Нагреваемая вода заливается в водогрейный резервуар.
В качестве топлива в кипятильнике используют дрова, каменный уголь, торфяные брикеты. В оптимальном режиме эксплуатации КПД кипятильника не превышает 20...25 %.
На современных предприятиях общественного питания для приготовления чая, кофе, какао широкое распространение получили электрочайники, электросамовары и другое оборудование с термовыключателем при закипании воды. Современные конструкции чайников многих зарубежных фирм, по устройству и основным характеристикам аналогичны отечественным.
Кипятильники непрерывного действия, используемые на предприятиях общественного питания выпускаются отечественной промышленностью различных модификаций (настольного или напольного исполнения) с электропитанием.
К основным показателям работы кипятильника непрерывного действия относятся: часовая производительность, расход электроэнергии на приготовление 1 кг кипятка и КПД. Однако эти показатели не дают возможность оценить конструкцию кипятильника и сопоставлять его работу с работой кипятильников других конструкций.
Для оценки работы кипятильника введен термин «нормальный кипяток», которым принято называть воду, нагретую от 10 до 100 °С. Поэтому все показатели работы кипятильников пересчитывают на нормальный кипяток, что позволяет объективно оценивать их работу. При этом определяют нормальную производительность кипятильника, расход электроэнергии на приготовление 1 кг нормального кипятка и КПД.[2]
Кроме того, работу кипятильника характеризует первоначальная продолжительность разогрева воды до кипения и расход электроэнергии на разогрев аппарата. За нормальную производительность кипятильника DH (кг/ч) принимают его часовую производительность при установившемся режиме и температурном перепаде между поступающей в кипятильник водой и кипятком в 90 °С.
Dн=DД
(1)
где DД – действительная производительность кипятильника, кг/ч;
S – температура кипятка, °С;
t – температура холодной воды, поступающей в кипятильник, °С.
Расход электроэнергии q (кВт ч/кг) на приготовление 1 кг нормального кипятка определяют из выражения
q=P/DH, (2)
где P — мощность кипятильника, кВт.
Полезная теплота Qnoл (кДж) — это теплота, идущая на приготовление кипятка. Она может быть определена по действительной или нормальной производительности кипятильника:
Qпол = cBDД(t2-t1)τ; (3)
Qпол = cBDД 90τ; (4)
где Св — теплоемкость воды, равная 4,19 кДж/(кг°С);
t1, t2 — температура воды соответственно на входе в кипятильник и на выходе из водоразборного крана при условии постоянного разбора кипятка, °С;
τ — продолжительность разогрева воды, равная 1 ч. Затраченную теплоту Q3aTp (кДж) определяют из выражения
Q3aTp=Рτ (5)
где Р — мощность кипятильника, кВт;
τ — продолжительность разогрева воды, равная 1 ч (3 600 с).
Коэффициент полезного действия η (%) при стационарном режиме работы определяют по формуле
η=
100%
(6)
Кипятильник типа КНЭ (Россия) рисунок 4, состоит из питательной коробки, сборника кипятка с разборным краном, отражателя, закрепленного в нижней части крышки и отверстия. Уровень воды в питательной коробке и, следовательно, в переливной трубе поддерживается с помощью поплавкового устройства, которое состоит из поплавка, рычага и клапана.
В случае засорения сигнальной трубы или отсутствия ее соединения с канализацией при выходе из строя поплавкового устройства возникает опасность переполнения питательной коробки и перелива сырой воды через отверстие 10 рисунок 4 в сборник кипятка.
Процесс приготовления кипятка в кипятильнике протекает по следующей схеме. Когда нагревательные элементы включены, находящаяся рядом с ТЭНами вода нагревается и поднимается вверх.
Кипяток, ударяясь об отражатель, направляется в сборник кипятка. При этом вода в питательной коробке частично нагревается, что приводит к повышению КПД кипятильника. После выброса порции кипятка из переливной трубы уровень его понижается. При этом уровень воды в питательной коробке понижается, поплавок опускается и водопроводная вода заполняет питательную коробку до требуемого уровня.
Существенным недостатком в работе кипятильника непрерывного действия является интенсивное образование накипи на ТЭНах и в переливной трубе. В зависимости от жесткости воды и производительности кипятильника ТЭНы и переливная труба кипятильника покрываются накипью слоем 10...20 мм за 4...6 месяцев интенсивной эксплуатации (8... 10 ч/сут).
Значительное образование накипи в переливной трубе существенно уменьшает ее сечение. Соответственно внутренний диаметр переливной трубы выбирается исходя из производительности кипятильника с учетом образования накипи. Поплавковое устройство рисунок 5 представляет собой рычажный механизм, большое плечо которого соединено с поплавком, а малое плечо — с герметизирующей прокладкой (пробкой).
1 — водогрейный резервуар, заполненный водой; 2 — соединительная трубка; 3 — электрод нижнего уровня; 4 — сборник кипятка; 5 — электрод верхнего уровня; 6 — электрод зашиты от «сухого хода»; 7 — поплавок; 8 — крышка; 9 — отражатель; 10 — отверстие; 11 — питательная коробка; 12 — клапан; 13 — переливная труба; 14 — питающий трубопровод; 15 — сливной кран; 16 — ТЭН; 17— кожух; 18 — сливной патрубок; 19 — сигнальная труба; 20 — рычаг
Рисунок 4 - Электрический кипятильник КНЭ
1-кожух;2- водогрейный резервуар, заполненный водой;3-сборник кипятка; 4-стакан отражатель;5-питательная коробка;6-ручка;7-крышка;8-поплавок; 9-кольцевой щелевой канал(переливное устройство);10-соединительная трубка; 11- ТЭН;12-сигнальная труба;13-рычаг;14-ось вращения;15-клапан;16-сливной клапан;17-электроды верхнего и нижнего уровней;18-электрод защиты от «сухого хода»
Рисунок 5. Принципиальная конструктивная схема электрического кипятильника ЭКГ
Кипятильник типа ЭКГ (Россия) по устройству и принципу действия аналогичен кипятильнику типа КНЭ и отличается от него тем, что в нем кипящая вода выбрасывается из водогрейного резервуара в сборник кипятка не через центральную переливную трубку, а по кольцевому щелевому каналу, образованному стаканом-отражателем и водогрейным резервуаром.