5076

Энергетический показатель – это отношение теплового напряжения Тж данного рабочего элемента плиты к максимальной рабочей температуре, tmaxср. Соответственно он определяется:

для жарочного шкафа

Согласно техническим требованиям средняя максимальная рабочая температура жарочной поверхности плиты должна быть в пределах 400….450 0С, в жарочном шкафу – 300…360 0С.

Температурный перепад на поверхности определяется как разность максимальной и минимальной температуры при установившемся режиме

Аналогично температурный перепад определяется для жарочного шкафа

Удельная металлоёмкость рассчитывается по формуле

где Мпл – масса плиты, кг; Fж – площадь жарочной поверхности, м2.

Основным видом плит, используемых на предприятиях общественного питания, являются электрические плиты, поэтому целесообразно рассмотреть влияние эксплуатационных факторов на эффективность работы и срок службы электрических плит.

121

К числу эксплуатационных факторов, которые влияют на эффективность работы плиты и срок службы конфорок, относят соответствие формы и размеров дна наплитной посуды форме и размерам рабочей поверхности плиты, а также соответствие температурного режима конфорки требованиям технологического процесса.

Наплитная посуда должна иметь ровное дно, соответствующее форме и размерам рабочей поверхности плиты. В противном случае часть теплоты будет отдаваться конфоркой непосредственно окружающей среде. Исследованиями установлено, что использование наплитной посуды с искривлённым дном приводит к увеличению времени тепловой обработки продуктов, их местному пригоранию, ухудшению качества готовых изделий и снижению КПД плиты. Если площадь дна посуды меньше площади поверхности конфорки, то расход энергии увеличивается за счёт увеличения потерь теплоты в окружающую среду. Если площадь дна посуды превышает площадь поверхности конфорки, то наряду с повышением расхода энергии увеличивается и время тепловой обработки продукта. При неровном (вогнутом или выпуклом) дне посуды также наблюдается излишний расход энергии.

Условный коэффициент теплоотдачи в контактном слое определяется главным образом характером контакта соприкасающихся поверхностей. С этой точки зрения всю наплитную посуду в зависимости от формы поверхности её дна можно подразделить на две группы – с вогнутым и с выпуклым дном.

При использовании наплитной посуды первой группы контактирование поверхностей осуществляется по кольцу, определяемому наружными размерами дна посуды, во внутренней части которого остаётся разделительный слой замкнутого воздушного пространства – воздушная подушка. Теплоотдача в этом случае будет осуществляться теплопроводностью между контактирующими частями дна сосуда и конфорки, лучеиспусканием жарочной поверхности конфорки и теплопроводностью слоя воздуха.

При использовании посуды второй группы, когда контактирование её дна с жарочной поверхностью конфорки осуществляется через отдельные контактирующие точки (пятна) касания, процесс передачи теплоты содержимому посуды можно подразделить на два основных вида – передача теплоты контактным способом в зонах касания и передача теплоты конвекцией и лучеиспусканием свободной (неконтактирующей) частью поверхности. При прогибе посуды, равном 4 мм, перерасход электроэнергии составляет до 35 %, время закипания при этом прогибе увеличивается до 21 мин, а КПД конфорки

122

уменьшается.

Обычная посуда с тонким дном, легко поддающаяся деформации, снижает эффективность работы электроплиты, а общий коэффициент теплопередачи в системе «конфорка – наплитная посуда» при нагреве воды и жира практически составляет не более 90...100 Вт/(м2∙К). Дно любого тонкостенного сосуда, каким бы ровным оно ни казалось, контактирует с рабочей поверхностью конфорки через отдельные точки касания. Чем больше площадь точек касании приближается к площади дна посуды, тем эффективнее теплообмен в системе «конфорка – наплитная посуда». На площадь «точек» касания значительное влияние оказывают санитарное состояние рабочей поверхности плиты и относительное расположения конфорок в вертикальной плоскости при установки наплитной посуды одновременно на две конфорки.

Температурный режим рабочей поверхности конфорки при работе её с наплитной посудой зависит от многих факторов: удельной мощности конфорки, состояния рабочей поверхности конфорки и дна наплитной посуды, величины зоны контакта этих поверхностей, коэффициента загрузки рабочей поверхности, количества и физических свойств нагреваемой среды и т. д.

Температура по рабочей поверхности конфорки распределяется неравномерно: в центральной части она значительно выше, чем на краях. Это объясняется тем, что периферические участки конфорки часть теплоты отдают боковыми (нерабочими) поверхностями в окружающую среду.

Неравномерный нагрев корпуса конфорки приводит к неодинаковому его расширению на различных участках и, как следствие, к неравномерной деформации. Максимальный прогиб конфорки происходит в её центре. В результате прогиба (вспучивания) центральной части конфорки уменьшается контакт между дном наплитной посуды и жарочной поверхностью и ухудшаются условия теплообмена. Это приводит к снижению КПД плиты, увеличению потерь теплоты в окружающую среду и времени тепловой обработки продуктов. Кроме того, многократное повторение прогиба конфорки приводит к усталости материала и образованию трещин в центральной её части.

В значительной мере процесс образования трещин ускоряет работа конфорки на полную мощность без наплитной посуды (холостой ход) и проливание жидкости на рабочую поверхность. Пролитая жидкость интенсивно испаряется, поверхность в этом месте резко охлаждается и возникающие термоупругие деформации могут привести к разрыву металла и образованию на теле конфорки

123

трещины. Жидкость, попадая в трещину, вызывает замыкание и перегорание спирали, и происходит преждевременный выход конфорки из строя.

При выполнении процессов жарки и выпечки контролируют:

температуру жира в ваннах фритюрниц, воздуха в камерах шкафов;

количество жира в сковородах и фритюрницах, периодически доливая новые порции свежего жира;

полноту сжигания газа по цвету и характеру пламени;

качество готовых изделий; работу механизма привода аппарата (непрерывного действия).

При выключении аппаратов необходимо выполнить следующие мероприятия:

электротепловые аппараты периодического действия отключить за 10...

15 мин до окончания процесса тепловой обработки (сковороды, фритюрницы);

разгрузить рабочие камеры;

отключить аппарат непрерывного действия от электрической сети;

слить и процедить жир из ванны фритюрницы;

рабочие камеры промыть слабым раствором соды;

рабочие поверхности сковород и тэны фритюрниц после мойки смазать жиром;

внешние поверхности протереть влажной тканью; дозаторы теста, жира, трубопроводы промыть горячей водой и

просушить.

124

Вопросы для самоконтроля

1.В чём конструктивное отличие сковороды СЭ-0,45 от сковороды СЭ-0,22?

2.Какие конструктивные особенности фритюрниц ФЭСМ-20 и ФНЭ-5 и жарочных шкафов типа ШЖЭСМ-2К?

3.Каково устройство и принцип действия кондитерской электрической печи КЭП-400?

4.Для какой цепи используют конвейерную печь ПКЖ?

5.Какие особенности эксплуатации газовой плиты типа ПГСМ?

6.В чём смысл понятия «горячий», средне-горячий и очень горячий фритюр и каково различие между ними?

Тесты по теме

1.Механизм опрокидывания имеет: 1) фритюрница электрическая типа ФЭ20 (или ФЭСМ-20); 2) сковорода электрическая с косвенным обогревом СКЭ-0,3 (или СЭСМ-0,2); 3) сковорода газовая типа СКГ-0,3; 4) фритюрница ФНЭ-40.

2.Парогенератор, реле времени и вентилятор имеет: 1) кондитерская электрическая печь КЭП-400; 2) шкаф жарочный электрический секционно-

модулированный ШЖЭСМ-2К; 3) сковорода электрическая типа СКЭ-0,3 (СЭ- 1); 4) шкаф СВЧ.

3.Функциональные ёмкости (сотейники) с продуктами загружаются: 1) в

автоклав типа АЭ-1; 2) в фритюрницу типа ФЭСМ-20; 3) в пароварочный аппарат типа АПЭ-023А; 4) в жаровню ЖВЭ-700.

4.Жарка производится при температуре 160–180 0С: 1) в электрической печи КЭП-400; 2) в аппарате ФЭ-20 (или ФЭСМ-20); 3) в аппарате АЭ-1; 4) в печи типа ПКЖ.

5.Терморегулятор устанавливается на необходимую температуру: 1) в

электрическом котле типа КПЭ-60 (КПЭ-40); 2) в кондитерской электрической печи типа КЭП-400; 3) в шкафу жарочном типа ШЖЭСМ-2К; 4) в аппарате электрическом АПЭ-023А (или АПЭСМ-2).

125

Тема 13. ВОДОГРЕЙНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

13.1. Назначение и классификация водогрейного оборудования

Кипяток и горячая вода с температурой 85...95°С используются на предприятиях общественного питания ни различные технологические и санитарно-технические нужды, Ежедневно, в зависимости от мощности предприятия, расходуется от 400 до 2700 л кипятка и горячей воды.

Кипяток используется при приготовлении гарниров, заварке чая, кофе, варке овощей, сосисок, пельменей и т. д. Применение кипятка в технологических процессах позволяет сократить продолжительность процесса доведения изделий до кулинарной готовности и полнее сохранить биологически ценные вещества в продуктах. Например, при варке картофеля в холодной воде в нём разрушается 35 % аскорбиновой кислоты, а при варке в кипятке – всего лишь 7 %.

Помимо технологических целей кипяток используется для стерилизации кухонной и столовой посуды, столовых приборов, инвентаря, тары и др. Горячая вода требуется при выполнении таких технологических операций, как бланширование, ошпаривание, тепловая обработка овощей и картофеля, при варке каш, гарниров и др. Кроме того, горячая вода используется для мойки продуктов, кухонной и столовой-посуды, полов и т. д.

Большие потребности предприятий общественного питания в горячей воде и кипятке вызвали необходимость широкого внедрения на них различных видов водогрейного оборудования.

Водогрейное оборудование классифицируется по признакам:

по виду получаемого конечного продукта (получение горячей воды, кипятка, совместно горячей воды и кипятка) – кипятильники и водонагреватели; по принципу действия – аппараты периодического и непрерывного

действия;

по виду энергоносителя – твёрдотопливные, газовые, электрические, паровые аппараты;

по степени автоматизации – автоматизированные, полуавтоматизированные и неавтоматизированные аппараты;

по специфическим условиям эксплуатации — судовое оборудование, оборудование для вагонов-ресторанов.

126

Водогрейное оборудование является одним из энергоёмких видов тепловых аппаратов, поэтому повышение эффективности его работы, снижение расходов топливно-энергетических ресурсов по предприятию в целом в большей мере зависят от конструктивных особенностей используемого оборудования, рациональных режимов работы на нём и правил эксплуатации.

13.2. Кипятильники

Кипятильники периодического действия. Прототипом этих аппаратов является самовар, поэтому иногда их называют кипятильниками самоварного типа. Промышленность серийно выпускает кипятильник наливной на твёрдом топливе КН-60М, который эксплуатируется в автономных условиях организации питания (полевые станы и др.). Работа на кипятильнике КН-60М включает следующие последовательные операции: набор воды, доведение её до температуры кипения, прекращение нагрева и разбор кипятка.

Корпус кипятильника непрерывного действия прямоугольной формы крепится к раме и состоит из кипятильного сосуда и сборника кипятка. К корпусу крепятся панель управления и сливной кран. В кипятильном сосуде цилиндрической формы установлены горизонтально три тэна. Они снимаются и устанавливаются через боковой люк, имеющийся в стенке кипятильного сосуда. Сборник кипятка отделен от кипятильного сосуда диафрагмой. Для перелива кипятка из кипятильного сосуда в сборнике кипятка имеется переливная труба конусообразной формы. Отбор кипятка осуществляется через кран. В кипятильнике предусмотрен конусообразный отстойник с краном. Он предназначен для промывки кипятильного сосуда от осадков накипи, а также слива в конце работы горячей воды и резкого охлаждения тэнов водопроводной водой (для уменьшения коррозии тэнов). Вода подводится к кипятильнику через соленоидный клапан, что по сравнению с поплавковым устройством обеспечивает более стабильное поддержание уровня воды в переливной трубе.

Для управления работой кипятильника вместо электродной автоматики использовано гидравлическое устройство, состоящее из вертикальной обоймы и прямоугольного бачка, сообщающихся со сборником кипятка и кипятильным сосудом (в них размещены три шаровых поплавка с толкающими штангами), трёх ртутных переключателей и соленоидного клапана. Устройство отключает тэны при достижении кипятком заданного верхнего уровня в сборнике, включает

127

тэны после слива кипятка на 2/3 объёма, защищает их от «сухого хода», включает световую сигнализацию, поддерживает заданный уровень воды в переливной трубе.

13.3. Водонагреватели

Водонагреватели по принципу действия можно разделить на проточные и ёмкостные. В проточных водонагревателях нагреваемая вода непрерывно протекает через аппарат. Ёмкостные водонагреватели подают горячую воду к местам разбора по истечении времени, необходимого для нагревания воды до определённой температуры.

Водонагреватель непрерывного действия автономный универсальный

предназначен для нагрева воды на предприятиях общественного питания, не имеющих централизованной системы горячего водоснабжения. Водонагреватель состоит из трёх основных частей – экранированной топки с зольником, пакета панелей с коллекторами и сборного короба для отвода продуктов сгорания. В топке расположена съёмная колосниковая решётка. Конструкция водонагревателя даёт возможность легко его разобрать и заменить при необходимости какую-либо панель, что повышает ремонтопригодность аппарата.

При работе водонагревателя на газе колосниковая решётка снимается, а в камере сгорания монтируется горелка с колосниковой насадкой и многосопловым смесительным устройством с периферийной подачей газа.

Панельный водонагреватель обеспечивает устойчивую работу при использовании в качестве топлива как газа, так к дров или угля. Максимальный КПД наблюдается при работе с полезной тепловой мощностью в диапазоне 12...20 кВт. Для получения на выходе из водонагревателя воды с температурой 80...90 0С давление воды перед водонагревателем должно быть не менее 160...180 кПа, в противном случае возможно локальное вскипание воды в экране, особенно при работе на угле.

128

13.4. Кофеварки

В кофеварках приготавливают кофейные напитки и натуральный кофе. В кофеварках периодического действия напиток получают в результате многократной циркуляции кипящей воды при атмосферном давлении через сито, заполненное молотым кофе. В экспресс-кофеварках используется фильтрационный способ, при котором через слой кофе при повышенном давлении 1 раз пропускается кипящая вода.

Кофеварка электрическая является аппаратом периодического действия и состоит из варочного сосуда и наружного кожуха, воздушный зазор между которыми служит теплоизоляцией. Под дном варочного сосуда расположен закрытый электронагревательный элемент. Внутри варочного сосуда на дне смонтировано циркуляционно-перекидное устройство, обеспечивающее циркуляцию кипятка и подачу его в чашу с фильтром. Над циркуляционной трубкой расположен отражатель.

Для приготовления кофе в сосуд наливают воду, закрывают его крышкой и включают нагрев. При закипании воды пузырьки пара, устремляясь вверх по циркуляционной трубке, увлекают за собой воду. Вода ударяется об отражатель и равномерно омывает молотый кофе, экстрагирует из него пищевые и ароматические вещества и через отверстия в фильтре стекает в нижнюю часть резервуара. Полученный напиток поддерживается в горячем состоянии (при температуре 60...80°С) с помощью терморегулятора, датчик которого размещён в резервуаре для кофе над разборным краном. Кофеварка снабжена сигнальной лампой, которая сигнализирует, когда нагревательные элементы находятся под напряжением.

В экспресс-кофеварках ароматические экстрактивные вещества экстрагируются кипятком, проходящим под давлением через слой молотого кофе. Сила, под действием которой вода проталкивается через слой кофе, в одних случаях создаётся давлением пара, образующегося в котле, в других – поршнем, приводимым а движение усилием руки или гидравлическим приводом.

Кофеварка с гидравлическим усилителем имеет водогрейный котёл, в котором вода, выполняющая функцию промежуточного теплоносителя, нагревается тэнами. Вода, используемая для приготовления напитка, поступает в змеевик, размещённый в водогрейном котле, нагревается там и подаётся через

129

распределительный коллектор в блок-краны с кнопочным управлением и гидравлическим усилителем. Водогрейный котёл соединён с водопроводной сетью поплавковым питательным клапаном, с помощью второго поддерживается постоянный уровень воды. Уровень воды в котле контролируется через водомерное стекло, а давление – манометром. Для предохранения котла от повышения давления сверх предельно допустимого уровня предназначается предохранительный клапан, для автоматического регулирования теплового режима – терморегулятор.

Над водогрейным котлом смонтирован верхний поддон, на который устанавливаются чашки для подогрева, а под котлом – нижний поддон, предназначенный для чашек с кофе. С водогрейным котлом соединены головки блок-кранов для приготовления и дозирования напитка. Готовый напиток сливается в чашку, поставленную под рожок головки. Чтобы давление воды в змеевике было не менее 250 кПа, она подаётся через гидравлический усилитель, состоящий из питательного блока для воды и насоса с электроприводом. Блок снабжён манометром и реле давления, автоматически поддерживающим заданное давление воды. Насос нагнетает воду в бак до тех пор, пока давление в нём и связанном с ним змеевике не поднимется до требуемого значения.

13.5. Технико-эксплуатационные показатели работы водогрейного оборудования

Работа кипятильников и водонагревателей характеризуется нормальной теоретической и действительной (технической) производительностью, удельной производительностью, удельным расходом энергоносителя, коэффициентом полезного действия аппарата (КПД), напряжением поверхности нагрева, металлоёмкостью.

Производительность кипятильников и водонагревателей, при прочих равных условиях, зависит от температуры воды, поступающей в нагревательное устройство, и от температуры её закипания, которая, в свою очередь, зависит от барометрического давления. В связи с этим при определении производительности водогрейных устройств введены понятия: нормальный кипяток и нормальная производительность, одновременно являющаяся и теоретический производительностью.

130