3.2. Нагревательные элементы

Устройства, являющиеся источником теплоты в аппарате, называют нагревательными элементами.

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

Подробные анализ и описание конструкции нагревательных элементов теплового оборудования будут даны в специальных разделах учебника. Здесь дается лишь перечисление нагревательных элементов.

В аппаратах на электрическом обогреве чаще всего используют нагревательные элементы резистивного типа, которые при включении в электрическую цепь нагреваются.

Кроме того, известен способ трансформирования электроэнергии, при котором пищевой продукт, обладающий диэлектрическими свойствами, поглощает внешнее электромагнитное поле сверхвысокой частоты и нагревается.

В газовых тепловых аппаратах источниками теплоты являются газовые горелки.

В жидкотопливных аппаратах для этих целей используют жидкостные форсунки разных типов. В аппаратах, работающих на твердом топливе, его сжигание осуществляется на колосниковых решетках, обеспечивающих поступление необходимого для сжигания воздуха.

Все греющие элементы огневых аппаратов (горелки, форсунки, колосники с топливом) размещаются в топочных камерах, соединенных с газоходами. Система топочных камер и газоходов представляет собой теплообменник, воспринимающий теплоту продуктов сгорания газа и в этом смысле являющийся единой теплогенерирующей частью огневых аппаратов.

В паровых аппаратах в качестве нагревательного элемента используют теплообменники, в которых в результате фазового перехода (конденсации пара) выделяется теплота парообразования. Эти аппараты чаще всего представляют собой рубашечные, трубчатые (кожухотрубные и змеевиковые) теплообменники.

3.3. Тепловая изоляция

Тепловой изоляцией называют слой материала, уменьшающий тепловые потери в окружающую среду. Предельно допустимая температура наружных стенок аппаратов в соответствии с правилами техники безопасности не должна превышать более чем на 35 °С температуру окружающей среды для варочных и на 45 °С для жарочных аппаратов, что исключает возможность ожогов.

Основными требованиями к теплоизоляционным материалам являются низкий коэффициент теплопроводности, тепло- и влагостойкость. Кроме того, тепловая изоляция должна быть недорогой, доступной, долговечной, прочной и сохранять форму долгое время.

В ряде случаев, когда температура рабочей камеры невелика, роль тепловой изоляции может играть воздушная прослойка между камерой и корпусом. При этом толщина слоя воздушной прослойки не должна превышать 5... 10 мм. При большой толщине возникает естественная конвекция в замкнутом объеме и эффективность слоя как тепловой изоляции значительно снижается.

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. Такая тепловая изоляция значительно дешевле однослойной.

Отсутствие тепловой изоляции бывает оправдано в том случае, если аппарат имеет относительно невысокую температуру на боковой поверхности (примерно 100 °С), работает крайне редко (1 или 2 раза в смену) и недолго. При этом потери теплоты от стенок в окружающую среду невелики по в сравнению с затратами на разогрев продукта и самого аппарата.

Работа на аппаратах без тепловой изоляции требует особого внимания и осторожности со стороны обслуживающего персонала.