- •Инженерные принципы создания теплового оборудования Курс лекций
- •Общие принципы создания тепловых аппаратов
- •I. Введение (история развития теплового оборудования)
- •II. Преимущества специализированных тепловых аппаратов.
- •III. Требования, предъявляемые к тепловым аппаратам
- •2). Эксплуатационные требования
- •3). Энергетические требования
- •4). Конструктивные требования
- •5). Экономические требования:
- •6). Требования техники безопасности и охраны труда
- •7). Требования технической эстетики и эргономики
- •IV. Значение стандартизации, нормализации и унификации при создании тепловых аппаратов
- •V. Материалы, используемые для изготовления тепловых аппаратов
- •По назначению материалы подразделяют на 3 группы:
- •3. Электротехнические материалы.
- •VI. Одно из интересных направлений создания теплового оборудования для ресторанного хозяйства:
- •Лекция №3. Устройство и расчет универсальных тепловых аппаратов и их основных рабочих элементов План лекции:
- •Электрические плиты
- •Пэсм – 4ш – отличается от пэсм – 4шб отсутствием бортов, т.Е. Её можно устанавливать в модульную линию;
- •Несекционные плиты
- •Характерные особенности плит
- •Технические требования к плитам
- •Тепловые и эксплуатационные показатели работы плит.
- •Некоторые правила эксплуатации электрических плит
- •Лекция №4. Плиты электрические (продолжение)
- •1. Некоторые эксплутационные вопросы при конструировании плит.
- •Так, если мощность ум. В 4 раза (при переключении с max на min), то температура ум. Вдвое.
- •4. Регулирование мощности нагрева в газовых тепловых аппаратах.
- •Мембранно-импульсная автоматика.
- •Комплексная автоматика 2арб
- •3.Вопросы выбора оптимальной модели
- •Виды фритюрниц
- •Модульная линия или автономная фритюрница?
- •На что обращать внимание при выборе фритюрницы?
- •5. Пример теплового расчета фритюрницы электрической
- •1.Размеры рабочей камеры и аппарата
- •2. Тепловой баланс.
- •Потери тепла с уходящими газами
- •Потери тепла от химической неполноты сгорания
- •Потери тепла от механической неполноты сгорания.
- •Потери тепла наружными поверхностями аппарата в окружающую среду
- •Потери тепла на разогрев конструкции теплового аппарата до стационарного режима
- •Особенности расчета электротепловых аппаратов
- •Особенности расчета паровых аппаратов
- •Эмпирические формулы для определения к
- •Лекция №8. Тема: объемные способы тепловой обработки продуктов
- •2. Спектр электромагнитных волн
- •Генераторы ик- энергии
- •Лекция №9. Тема: Пути модернизации водогрейного оборудования
- •1. Назначение и условные обозначения кипятильников.
- •2. Устройство и принцип работы кипятильника непрерывного действия.
- •3. Краткое описание конструкции кипятильника кнэ-50.
- •4.Модернизированные кипятильники типа кнэ-25м и кнэ-50м
- •5. Тепловые и эксплуатационные показатели работы.
- •Действительная производительность – это кол-во кипятка, полученное от аппарата в единицу времени при данных температурных условиях.
- •6. Техническое обслуживание кипятильников.
- •Диффузионные газовые горелки
- •Инжекционные газовые горелки
- •4. Инжекционные горелки для беспламенного сжигания газа (инфракрасные).
- •5. Эксплуатация газовых горелок
- •Кому выгоден пароконвектомат?
7). Требования технической эстетики и эргономики
В общем виде сводится к тому, чтобы было не только полезно, но и красиво, т.е. внешний вид – рациональное цветовое оформление.
Размеры аппаратов, расположение пультов управления и их форма должны удовлетворять требованиям эргономики, антропологическим особенностям человека. Это снижает утомляемость обслуживающего персонала и повышает производительность труда.
Следует отметить, что при создании новых совершенных тепловых аппаратов все вышеперечисленные требования следует рассматривать в едином комплексе.
IV. Значение стандартизации, нормализации и унификации при создании тепловых аппаратов
На все виды теплового оборудования существуют ГОСТы.
ГОСТы являются обязательным документом для всех предприятий и организаций, конструирующих и выпускающих оборудование.
ГОСТы регламентируют основные параметры аппаратов и содержат важнейшие сведения по каждому из них:
наименование изделия;
обозначение;
величину основных параметров;
технические требования и показатели надежности;
комплектность изделия;
правила приемки и методы испытания и др.
ГОСТы предусматривают унификацию отдельных видов оборудования, выпускаемого различными заводами. Это предполагает кооперирование заводов, изготавливающих отдельные узлы, детали, запасные части.
Задача унификации отдельных узлов – это выпуск теплового оборудования одного вида, но разных типоразмеров.
Отечественное машиностроение шло по пути создания секционно-модульных тепловых аппаратов с максимальной унификацией и нормализацией.
Это оборудование,т.е. секционно-модульное, предназначено для работы с функциональными емкостями, что достигается унификацией размеров рабочих камер и рабочих поверхностей.
Конструирование этого оборудования осуществляется на основе блочной системы в двух вариантах:
1-й вариант – это монтаж оборудования на спец. фермы (металлоконструкции, выполняющие роль подставки для тепловых аппаратов) при групповой компоновке;
2-й - монтаж оборудования на подставку при установке каждого аппарата отдельно.
Особенностью устройства этого оборудования является адаптация (приспособление) формы и размеров его рабочих камер к формам и размерам Функциональных Емкостей.
Так, например:
варочные сосуды пищеварочных котлов (КЭ-100, 160, 250), передвижных котлов (УЭВ-40, 60) – прямоугольные;
размеры жарочных поверхностей плит (прямоугольные) равны пл.дна функциональных емкостей, что позволяет обеспечить максимальное их использование, т.е. коэффициент заполнения жарочной поверхности φ=1.
Применение комплекта оборудования с Функциональными Емкостями позволяет:
механизировать трудоемкие процессы приготовления и раздачи пищи;
увеличить коэффициент использования рабочих поверхностей и объемов;
снизить материало- и энергоемкость оборудования;
сократить производственные площади под оборудование;
использование такого оборудования позволяет повысить производительность труда и улучшить качество пищи.
V. Материалы, используемые для изготовления тепловых аппаратов
При проектировании теплового технологического оборудования большую роль играет выбор материалов.
Выбор материалов должен производиться с учетом назначения и условий работы конструкции аппарата.
Из «материаловедения» мы знаем, что различают такие свойства материалов:
Физические,
химические,
технологические,
механические,
трибологические (износ),
санитарно-гигиенические
I. Физические свойства определяют поведение материалов при нагреве или охлаждении.
Если для многих машин и механизмов (с высокими скоростями рабочих органов) одним из решающих условий при выборе материала является минимизация массы (что снижает инерционные нагрузки вибрации), то для многих тепловых аппаратов это вопросы термического расширения.
Показателями термического расширения материалов являются:
объемный и линейный коэффициенты термического расширения:
Пример 1 – рабочая поверхность плиты (между электрическими конфорками – Т-ный зазор, у твердотопливных плит– круги)
Пример 2 – инвар имеет наименьший коэффициент теплового расширения по сравнению с другими конструкционными материалами, поэтому в сочетании с латунью используется в автоматике безопасности в АГВ-80 (АГВ-120, АГВ-200).
Интересно, что дерево имеет нулевой коэффициент линейного расширения, а резина при нагреве сжимается, т.е. имеет отрицательный коэффициент линейного расширения.
Значения коэффициентов термического расширения приведены в табл.
Учебник Солнцев Ю.П., Жавнер В.Л., Вологжанина С.А., Горлач Р.В. «Оборудование пищевых производств». Материаловедение: учеб. для ВУЗов.– СПб.: Издательство «Профессия», 2003-526с.
2. Химические свойства. Характерным примером химического взаимодействия среды и материала является коррозия
Различают химическую и электрохимическую коррозию.
В пищевых отраслях химической коррозии подвергаются только некоторые аппараты и оборудование (холодильно-компрессорных, углекислотных цехов, котельных). Технологическое оборудование цехов в основном подвергается электрохимической коррозии.
Кроме того, аппараты пищевых производств подвергаются периодическому воздействию агрессивных моющих и дезодорирующих растворов (1-2%-ной соды каустической, 5-10%-ной соды кальцинированной, 2%-ной серной кислоты, 2%-ной соляной кислоты, 3%-ной азотной кислоты).
III. О санитарно-гигиенических требованиях к материалам, применяемым в оборудовании пищевых производств. (см. учебник. Даны требования к гигиеническим свойствам материалов, оценка и методика проведения исследований)
IV. Технологические свойства материалов, оцениваются прежде всего с позиций возможных способов его обработки. Чем большим количеством способов можно получить требуемую деталь из данного материала, тем он технологичнее.
Ведь детали как металлические, так и неметаллические можно получать:
литьем
пластическим деформированием
резанием
формованием
сваркой
