5668

Нормальным кипятком условно принято называть воду, нагретую от 10 до 100 °С; при этом на нагрев 1 л воды затрачивается 337 кДж теплоты.

В технических расчётах кипятильников принято пользоваться нормальным кипятком и нормальной производительностью, а при расчётах водонагревателей – стандартной производительностью. Под нормальной (теоретической) производительностью кипятильника понимают количество нормального кипятка, полученного за 1 ч работы аппарата:

где Dдк — действительная (техническая) производительность кипятильника, л/ч; tк— температура кипятка, 0С; tн – температура воды ни входе в кипятильник (°С).

Под стандартной производительностью водонагревателя понимают коли-

чество нагретой воды от 10 до 90 °С, при этом на нагрев 1 л воды затрачивается 335 кДж. Стандартная производительность водонагревателя определяется по формуле

где Dдв — действительная (техническая) производительность водонагревателя

(л/ч);

tк — конечная температура воды на выходе из водонагревателя (°С); tн — начальная температура воды на входе в водонагреватель°(С).

Удельная производительность кипятильника и водонагревателя определяется по формулам:

dK = DH/MK;

dB = DСТ/MВ, (3)

где MK и MВ соответственно масса кипятильника и водонагревателя (кг).

Удельная производительность кипятильника и водонагревателя определяется

Коэффициент полезного действия устройства для нагрева и кипячения воды определяется по формуле

η=DДс(tк – tн)/Q, (5)

где с — теплоёмкость воды (кДж/л·°С).

Напряжение поверхности нагрева водонагревательного устройства или кипятильника определяется по формулам:

Металлоёмкость кипятильников и водонагревателей характеризует совершен-

По технико-эксплуатационным показателям оцениваются конструктивные, эксплуатационные и экономические показатели водогрейных аппаратов.

Вопросы для самоконтроля

1.Объясните назначение и область применения кипятильников.

2.Перечислите составные части и узлы кипятильника и объясните их назначение.

3.Что предусмотрено для нагрева воды в кипятильнике?

4.Опишите способ технического обслуживания газовых горелок кипятильника.

5.Как осуществляется перелив кипятка из кипятильного сосуда в сборник кипятка?

6.Что представляет собой водонагреватель кипятильника?

7.Какое устройство предусмотрено в кипятильнике для стабильного поддержания уровня воды в переливной трубе?

8.Опишите конструкцию сборника кипятка кипятильника.

9.Что предусмотрено в конструкции водонагревателя и кипятильника для повышения его КПД?

10.Что необходимо проверить перед началом эксплуатации водонагревателя?

11.За чем необходимо следить в процессе работы водонагревателя?

12.Что необходимо сделать по окончании работы кипятильника?

13.Опишите правила технического обслуживания газовых водонагревателей.

122

12. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПОДДЕРЖАНИЯ ПИЩИ В ГОРЯЧЕМ СОСТОЯНИИ

Цель занятия: ознакомиться с основными разновидностями оборудования для термостатирования, выяснить особенности его конструкции и эксплуатации.

Порядок выполнения задания

1.Изучить теоретический материал.

2.Вычертить схему оборудования (по заданию преподавателя) в масштабе

1,5:1.

3.Ответить на вопросы самоконтроля.

Теоретический материал

Тепловые аппараты для термостатирования пищи можно разделить по функциональному назначению на три основные группы:

-аппараты, предназначенные для хранения пищи в горячем состоянии;

-аппараты для реализации пищи;

-аппараты, сочетающие указанные выше функции и способные транспортировать горячую пищу из места хранения или приготовления в зоне реализации.

Последнее направление наиболее перспективно, так как исключены операции перегрузки, что не только создаёт определённые организационные удобства, но

иуменьшает потери массы и теплоты, неизбежно возникающие в этом случае. Хранить готовую кулинарную продукцию в принципе можно в основных

тепловых аппаратах, предназначенных для кулинарной тепловой обработки: пищеварочных котлах, паровых камерах и т. д. Для этого используют нижние ступени тепловой мощности, обеспечивающие необходимые для хранения температуры. Очевидно, что использование для хранения пищи основных тепловых аппаратов экономически нецелесообразно, так как стоимость этого вида оборудования высока. Это неэффективно и с энергетической точки зрения: для xpaнения необходимо использовать специализированные тепловые аппараты, например такие, как термостаты, тепловые шкафы и т. д. Наибольший интерес представляют аппараты с разделяющимся блоком теплогенератора и теплоизолированной рабочей камерой (как в универсальном варочном устройства или в неко-

123

торых типах современных конвективных жарочных шкафов). В этих аппаратах после окончания основного технологического процесса рабочая камера вместе с продукцией отделяется и благодаря хорошей тепловой изоляции хранится определённое время, а при необходимости транспортируется на место комплектации и реализации кулинарных изделий. Теплогенерирующая часть теплового аппарата при этом блокируется с другой рабочей камерой и обеспечивает требуемую тепловую обработку пищи.

К наиболее распространённым в настоящее время на отечественных предприятиях общественного питания аппаратам, предназначенным для хранения пищи в горячем состоянии, относятся: мармиты, тепловые стойки, термостаты и тепловые шкафы.

Мармиты – это тепловые аппараты, предназначенные для хранения пищи в горячем состоянии в период её реализации на линии раздачи. Конструктивная особенность мармитов, отличающая их от других термостатирующих устройств, заключается в том, что пища размещается в наплитной посуде или в функциональных ёмкостях, либо в специальных ёмкостях, входящих в состав мармита, – мармитницах, а сам мармит является, как правило, стационарным. Ёмкости для хранения пищи не теплоизолированы и могут отделяться от мармита и использоваться не только для хранения готовой продукции, но и для её приготовления. Необходимая температура кулинарной продукции в мармитах поддерживается в результате нагрева стенок мармитниц (или других ёмкостей) и компенсации тепловых потерь от стенок ёмкостей в окружающую среду. Тепловой поток при этом подводится либо к днищу ёмкости, либо одновременно и к днищу, и к боковым стенкам. Удельный тепловой поток на стенках мармитниц должен быть минимальным, что позволяет избежать дополнительных термических разрушений кулинарных изделий в процессе хранения.

Поскольку мармиты предназначены и для реализации, т. е. устанавливаются в линии раздачи, то они представляют собой, как правило, секционные модулированные аппараты. При этом зоной размещения мармитниц чаще всего является плоскость, соответствующая поверхности рабочего стола и расположенная на расстоянии 800...900 мм от уровня пола. В отдельных случаях, когда происходит термостатирование наплитной посуды значительного объёма (20 дм3 и более), поверхность компенсационных нагревателелей, на которую устанавливают ёмкости, располагается от уровня пола на расстоянии 20...30 см, что уменьшает физические затраты на подъём ёмкостей и улучшает условия работы обслуживающего персонала.

124

Вмармитах с настольным расположением мармитниц предусмотрен обогрев чаще всего в виде водяной или паровой бани. В последнем случае в нижней части парового объёма располагается парогенератор. Так как требуемые рабочие температуры пищи составляют не более 80 °С, то возможен обогрев мармитниц кипящей водой или влажным насыщенным паром при атмосферном давлении и, следовательно, при температуре близкой к 100 °С т. е. не требуется герметизации греющего объёма мармита. По этой причине конструкция мармитов данного типа проста, надежна и долговечна. При обогреве мармитниц водяной баней путём изменения мощности тэнов (или расхода пара в трубчатом парообменнике) достигается температура греющей воды от 70 до 90° С. Парообразование воды при этом практически отсутствует. При использовании паровой бани греющий пар имеет температуру, равную температуре кипения. Чтобы исключить активное парообразование в греющем паровом объёме, мощность электронагревателей необходимо поддерживать на минимально необходимом уровне, а мармитницы плотно фиксировать в соответствующих отверстиях, расположенных на поверхности стола мармита.

Мармиты с водяной баней, несмотря на возможность регулирования температуры греющей среды, из-за значительной массы и большой тепловой инерции уступают по эффективности аналогам с паровым обогревом; по этой причине последние находят на практике значительно более широкое пpименение.

Различные варианты мармитов с настольным расположением мармитниц отличаются один от другого размерами мармитниц, их сочетанием и габаритами

иустановочной мощностью (см. рисунок 54). В последнее время широкое распространение нашли мармиты, рассчитанные на обогрев стандартных унифицированных ёмкостей, которые в этом случае могут не входить, в комплект этих аппаратов.

Вмалогабаритных мармитах, позволяющих осуществлять транспортировку, вместо парового обогрева мармитниц применяют воздушный, который реализуется главным образом путём обогрева прослойки воздушными тэнами. В последнее время появились перспективные разработки, в которых этот нагрев реализуется благодаря использованию гибких тканевых эктронагревателей, напылённого резистивного полупроводникового слоя, применяемых также в электрокотлах с непосредственным обогревом.

Конструкция мармитов с воздушным обогревом мармитниц аналогична конструкции мармитов с баней, но в греющем объёме вместо воды находится горячий воздух; греющий объём в этом случае значительно уменьшают.

125

Рисунок 54 – Принципиальные схемы мармитов с настольным расположением мармитниц: а – с водяной баней; б – с паровой баней; 1 – корпус; 2 – линия водоподпитки; 3 – мармитницы для первых блюд и соусов; 4 – мармитницы для вторых блюд; 5 – тэны; 6 – водяной объём; 7 – сливной кран; 8 – поплавковый клапан уровня; 9 – паровой объём

Мармиты с напольным расположением греющей поверхности (см. рисунок 55) чаще всего представляют собой электрическую плиту с конфорками, обогревающими дно наплитной посуды, в которой происходит термостатирование пищи.

Рисунок 55 – Схема устройства мармита с напольным расположением мармитниц: 1 – рама; 2 – вводной электрощиток; 3 – переключатель; 4 – электроконфорка; 5 – стол; 6 – полка

126

Тепловые стойки – это устройства, предназначенные для подогрева посуды (тарелок, чашек, стаканов) и размещённых в ней порционированных и подготовленных к реализации блюд (см. рисунок 56).

Рисунок 56 – Принципиальная схема устройства тепловой стойки: 1 – рамный каркас; 2 – стол; 3 – полки; 4 – нагревательные элементы

В качестве основных тепловых элементов используют обогреваемые до температур 60... 90 °С горизонтальные поверхности (полки). Принципиальная схема тепловых стоек приведена на рисунке 56. В электрических тепловых стойках в качестве подогревателя чаще используют электронагреватели закрытого типа, работающие в режиме малых удельных тепловых нагрузок (W<2 Вт/см2).

При использовании централизованной схемы теплоснабжения рабочих поверхностей тепловых стоек (см. рисунок 57) кроме электронагрева можно использовать газовый или паровой обогрев.

Рисунок 57 – Схема включения теплообменников в стойке с централизованным теплоснабжением: 1 – парогенератор; 2 – теплоноситель; 3 – нагреватель; 4 – шестерённый насос; 5 – нагнетательный канал; 6 – теплообменники; 7 – всасывающий канал

127

В этом случае промежуточный теплоноситель нагревается в парогенераторе и шестерённым насосом прокачивается через группу плоских теплообменников. По мере движения температура теплоносителя изменяется от 85...90°С на входе в первую группу теплообменников до 60... 70 ° С на хвостовых участках. Эти режимные характеристики соответствуют требованиям термостатирования пищи и, в свою очередь, являются исходными для определения мощности аппарата, а также мощности и производительности шестерённого насоса. В качестве промежуточного теплоносителя применяют либо тяжёлое минеральное (моторное) масло, либо кремнийорганические жидкости (полиорганосилоксаны).

Термостаты – тепловые аппараты, предназначенные для длительного хранения пищи при постоянной температуре, называют термостатами. Отличительная конструктивная особенность термостатов заключается в том, что рабочая камера (объём термостатирования) является неразъёмной и полностью теплоизолированной частью всего аппарата. Непосредственно в этой камере размещается пища, предназначенная для хранения.

Основная часть термостата — рабочая камера цилиндрической формы (см. рисунок 58) либо выполненная в форме параллелепипеда. Загрузочное отверстие рабочей камеры плотно закрывается крышкой. Для уплотнения места соединения обычно используют прокладку из термостойкой пищевой pезины. Для прижатия крышки применяют различного рода механические устройства, чаще винтовые или кулачковые.

Рисунок 58 – Принципиальная схема термостатов: а – без компенсационных нагревателей; б – с электроподогревом; 1 – рабочая камера; 2 – тепловая изоляция; 3 – кожух; 4 – прижимные винты; 5 – крышка; 6 – резиновая прокладка; 7 – тэн; 8 – кран; 9 – опора

128

Поскольку термостаты предназначены для длительного хранения, то особые требования предъявляют к тепловой изоляции. Особенно хорошо зарекомендовали себя термостаты, у которых стальная или стеклянная рабочая камера выполнена в рубашечном варианте в виде двустенного сосуда. Герметичная рубашка, подвергнутая предварительному вакуумированию, служит хорошей тепловой изоляцией. Чтобы исключить лучистый теплообмен, металлические стенки рубашки тщательно полируют, стеклянные — металлизируют, создавая зеркальные поверхности. При правильном выборе материала и толщины слоя тепловой изоляции, при качественном уплотнении крышки рабочей камеры пища в ней способна сохранять необходимый уровень температуры в течение суток.

В зависимости от вместимости и способа транспортировки термостаты подразделяют на передвижные, переносные и стационарные.

Переносные предназначены не только для хранения и транспортировки горячей пищи внутри предприятия, но и для перевозки её на транспорте. Для внутрицеховых перемещений используют передвижные термостаты, а стационарные обычно устанавливают в линии комплектации и реализации готовой продукции. В настоящее время зарубежные фирмы выпускают различные термостаты (от простых переносных до комбинированных тележек), изготовленные из термостойкой пластмассы и залитые теплоизоляцией. Их практическое использование постоянно возрастает.

Широко распространены электрические термостаты, предназначенные для подогрева и поддержания в горячем состоянии кофе, какао, молока и других напитков в процессе их реализации. Устанавливают их на прилавках буфетов, кафетерийных стойках и в линиях самообслуживания. Конструктивно они представляют собой котлы с непосредственным обогревом, в которых тэн размещается в нижней части варочного сосуда. Для отбора реализуемого напитка используют специальный кран (см. рисунок 58).

Для обеспечения мягкого обогрева напитков, размещённых в электротермостате, целесообразно использовать масляные тэны, а не водяные. В этом случае удельная поверхностная мощность трубки тэна снижается с 10 до 6 Вт/см2, что значительно уменьшает степень разрушения напитков, особенно при их повторном разогреве.

Тепловые шкафы (см. рисунок 59) представляют собой упрощённый вариант жарочных и в отличие от них либо лишены нагревательных элементов, либо снабжены маломощными нагревателями.

129

Рисунок 59 – Принципиальная схема тепловых шкафов: а – с общей дверцей; б – с выдвижными ящиками; 1 – рабочая камера; 2 – поддон; 3 – дверца; 4 – тепловая изоляция; 5 – ёмкости (противни); 6 – металлический экран; 7 – тэн; 8 – ящик; 9 – ёмкости; 10 – терморегулятор

Полное отсутствие нагревателей оправдано в тех случаях, когда тепловой шкаф является вспомогательной частью основного аппарата (жарочный шкаф, плита или тепловая стойка) и утилизирует теплоту, выделяемую этим аппаратом. Используют тепловые шкафы для хранения в горячем состоянии отдельных компонентов порционированных блюд. Основной элемент конструкции теплового шкафа — коробчатая рабочая камера, в нижней масти которой в случае необходимости устанавливают нагревательные элементы. Хранимый пищевой продукт размещают на специальных полках или в специальных ящиках. В первом случае рабочая камера имеет общую дверцу, а во втором ящики выдвигаются независимо один от другого. Используют тепловые шкафы для хранения в горячем состоянии отдельных компонентов порционированных блюд. Основной элемент конструкции теплового шкафа — коробчатая рабочая камера, в нижней масти которой в случае необходимости устанавливают нагревательные элементы. Хранимый пищевой продукт размещают на специальных полках или в специальных ящиках. В первом случае рабочая камера имеет общую дверцу, а во втором ящики выдвигаются независимо один от другого. Тепловые шкафы больших объемов имеют, как правило, регулятор мощности и терморегулятор.

Термостатирующие устройства, рассмотренные выше, работают на электрообогреве. Это вызвано тем, что аппараты чаще всего монтируют в линию раздачи вместе с другими электроаппаратами. Установленная мощность их при этом

130