- •Проектування теплових апаратів
- •Основні вимоги до оформлення графічної частини проекту
- •Позначення чистоти поверхні та термічної обробки
- •Теми курсових проектів
- •Вихідні дані до завдання
- •Вихідні дані до завдання
- •Вихідні дані до завдання
- •Вихідні дані до завдання
- •Вихідні дані до завдання
- •Методичні вказівки до розрахунку теплових апаратів
- •3.1. Харчоварильні котли
- •3.3.1. Визначення геометричних розмірів апаратів
- •Розрахунок товщини теплової ізоляції апарата
- •Значення функції X ln X
- •3.2.1. Газові харчоварильні котли
- •Визначення корисно використаної теплоти а). Нестаціонарний режим
- •Б). Стаціонарний режим
- •Визначення втрат тепла з продуктами згоряння, що відходять
- •Середні об’ємні теплоємкості продуктів згоряння
- •Визначення втрат теплоти в навколишнє середовище
- •Фізичні параметри сухого повітря
- •Ступінь чорноти різноманітних матеріалів
- •Визначення втрат теплоти на розігрів конструкцій
- •Підсумки
- •3.1.3. Розрахунок газових пальників
- •Значення коефіцієнта φ залежно від відношення
- •Відстань між центрами отворів для виходу газоповітряної суміші за розміщення отворів у один ряд залежно від їхніх розмірів та наявності первинного повітря
- •3.1.4. Електричні харчоварильні котли
- •3.2. Електричні жарильно-кондитерські шафи
- •Визначення корисно використаної теплоти
- •Визначення витрат теплоти в навколишнє середовище стінками і через дверці камери
- •А. Нестаціонарний режим
- •Б. Стаціонарний режим
- •Визначення втрат теплоти на нагрівання конструкції камери і кондитерських листів а. Нестаціонарний режим
- •Б. Стаціонарний режим
- •3.2.1. Електричні фритюрниці
- •Визначення, корисно використаної теплоти а. Нестаціонарний режим
- •Б. Стаціонарний режим
- •3.3. Електричні сковороди
- •3.4. Електричні плити
- •3.4.1. Вибір основних параметрів електричних плит
- •3.4.2. Розрахунок конфорок електричних плит
- •3.5. Кип’ятильники безперервної дії
- •3.5.1. Електричні кип’ятильники
- •3.5.2. Газові кип’ятильники
- •3.6. Електричні водонагрівачі
- •А. Нестаціонарний режим
- •Б. Стаціонарний режим
- •3.7. Пароварильні шафи
- •А. Нестаціонарний режим
- •Б. Стаціонарний режим
- •3.8. Жарильні апарати безупинної дії
- •Список рекомендованої літератури
- •Густина деяких продуктів
Значення функції X ln X
x |
x ln x |
x |
x ln x |
x |
x ln x |
1,00 |
0,000 |
1,05 |
0,0512 |
1,10 |
0,1048 |
1,005 |
0,005 |
1,055 |
0,0565 |
1,105 |
0,110 |
1,01 |
0,0105 |
1,06 |
0,0617 |
1,11 |
0,1162 |
1,015 |
0,01515 |
1,065 |
0,067 |
1,115 |
0,1210 |
1,02 |
0,0202 |
1,07 |
0,0724 |
1,12 |
0,1270 |
1,025 |
0,0253 |
1,075 |
0,0777 |
1,125 |
0,1327 |
1,03 |
0,0304 |
1,08 |
0,0831 |
1,13 |
0,1380 |
1,035 |
0,0356 |
1,085 |
0,0885 |
1,135 |
0,1430 |
1,04 |
0,0407 |
1,09 |
0,0946 |
1.14 |
0,1492 |
1,045 |
0.046 |
1.095 |
0.0994 |
1,145 |
0,1545 |
3.2.1. Газові харчоварильні котли
При проектуванні газових харчоварильних котлів для визначення витрат палива і розрахунку газових пальників потрібно складати тепловий баланс апарата.
Тепловий баланс газового апарата на одне варіння можна виразити таким рівнянням:
Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 +Q6 ,
де Q – використана теплота, кДж;
Q1 – корисно використовувана теплота, необхідна для нагрівання води (або приготування страви) до температури кипіння та режиму кипіння (варіння), кДж;
Q2 – втрати теплоти, що виходять з продуктами згоряння палива, кДж;
Q3 – втрати теплоти від хімічної неповноти згоряння палива, кДж (при розрахунку газових апаратів Q3 ≈ 0)
Q4 − втрати теплоти від механічної неповноти згоряння палива, кДж (для газового обладнання Q4 = 0);
Q5 – втрати теплоти зовнішніми поверхнями апарата в навколишнє середовище, кДж;
Q6 – втрати теплоти на нагрівання конструкції котла і на пароутворення в паровій сорочці, кДж.
У подальшому тепловий розрахунок виконується для двох режимів – режиму нагрівання вмісту котла до кипіння і режиму слабого кипіння.
Визначення корисно використаної теплоти а). Нестаціонарний режим
Для визначення корисної витраченого тепла на нагрівання води (або іншої рідини) в котлі до температури котла можна користуватися такою формулою, кДж
де W
– кількість води, що нагрівається, кг;
Vк – обсяг внутрішнього варильного котла, л;
k – коефіцієнт заповнення котла (k = 0,8…0,9);
ρ – густина води, кг/м3;
С – теплоємність води в інтервалі температур від tH до tK, кДж/(кгК);
tП – початкова температура води, що заливається, С;
tК – кінцева температура води, С; tК = 100С;
∆W– кількість води, що випаровувалася в період розігріву до 100С, кг. При герметично закритій кришці котла в період розігріву ∆W = 0. Для інших випадків (наприклад, для котлів, що перевертаються) за дослідними даними кількість води, що випаровується, приймається рівною 0,5% від маси рідини в котлі.
r – прихована теплота пароутворення води при атмосферному тиску, кДж/кг.
Якщо необхідно провести тепловий розрахунок котла при варінні визначеної страви, то корисно використовувану теплоту в період розігріву при заповненні котла продуктами можна визначити з виразу, кДж:
де Gсм – загальна кількість завантажених у варильний котел твердих харчових продуктів, кг.
,
де
кількість окремих продуктів, що
завантажуються в котел; визначаються
за нормами розкладки для приготування
цього блюда, кг.
Максимальну кількість крупи, із якої можна зварити в котлі заданого об’єму кашу певної консистенції, визначають за формулою:
,
де х – кількість крупи, кг;
Vк – об’єм котла;
V – початковий об’єм води з крупою масою 1 кг, л/кг.
Ссм – середня теплоємність суміші продуктів, що завантажуються в інтервалі температур tн і tк, кДж/(кг К).
,
де с1, с2,……,сп – теплоємність окремих продуктів, кДж/(кг К).
Теплоємність окремих продуктів приймається із довідкових таблиць або вираховується за формулою:
,
де а – вологість продукту в процентах по масі;
tк – кінцева температура продуктів, що завантажуються, (температура кипіння), 0С;
tсм – початкова середня температура продуктів, що завантажуються, визначаються із виразу:
,
де t1,t2, …. , tп – початкові температури окремих продуктів, що завантажуються в котел, 0С. Приймаються в основному, залежності від температур зберігання продуктів до закладки в котел.
W – загальна кількість рідини, що завантажується в котел, кг;
C – теплоємність рідкого середовища, кДж/(кг∙К);
tп – початкова температура рідкого середовища, 0С;
tк – температура кипіння рідкого середовища, 0С;
Для визначення кількості окремих продуктів і рідини, що завантажують в котел, необхідно знати кількість порцій блюд, що готується.
Кількість порцій визначаються за формулою:
де Vп – об’єм однієї порції за нормами розкладки, л;
Vвип – об’єм рідини, що випаровується в період розігріву та кипіння страви, що готується, л.
Орієнтовно Vісп= (0,015÷0,025)kVк.
Кількість вологи, що видаляється в процес варіння окремих страв, залежить від часу варіння та визначається за матеріальним балансом процесу варіння, тобто:
де Gr.п. – маса готової продукції (страви), кг.
∆W=∆W´+∆W´´,
W – визначається за нормами розкладки продуктів на 1 порцію.
Наприклад, маса окремої порції – 0,5 кг, а кількість продуктів на одну порцію – 0,28 кг, тоді маса рідини на одну порцію складе 0,5–0,28=0,22 кг. Загальна кількість рідини складе W=0,22П.
