3.5. Технико-экономические и эксплуатационные показатели работы тепловых аппаратов

Работа тепловых аппаратов характеризуется рядом технико-экономических и эксплуатационных показателей, по которым можно проводить сравнение совер­шенства их конструкций. В большинстве своем эти показатели являются относительными.

К основным показателям относятся: коэффициент использования; производительность; коэффициент по­лезного действия (кпд); удельный расход теплоты; удельная металлоемкость; тепловое напряжение по­верхности нагрева.

Коэффициент использования теплового аппарата определяется из выражения:

для непрерывного действия

φ= τ_раб/τ; (3.11)

для аппаратов периодического действия

φ= , (3.12)

где φ — коэффициент использования; τ_раб — продолжи­тельность работы аппарата в смену, ч; τ_i — продолжи­тельность работы аппарата для одной загрузки, ч; n_i — количество загрузок аппарата в смену, раз; τ — продолжительность одной смены, ч.

При этом продолжительность работы аппарата для одной загрузки включает время, необходимое на загруз­ку, тепловую обработку, выгрузку и мойку аппарата.

Чем выше коэффициент использования аппарата, тем эффективнее он используется на предприятии.

Важнейшим показателем работы тепловых аппара­тов является их производительность. Под про­изводительностью понимается количество продукции, вырабатываемой аппаратом в единицу времени.

Для аппаратов периодического действия произво­дительность рассчитывается по формуле

Q_т=3600G/ τ_i= 3600G/( τ₃ + τ_обр + τ_в), (3.13)

где Q_т — производительность аппарата, кг/ч; G — мас­са единовременно загруженных продуктов, кг; τ₃ — продолжительность загрузки, с; τ_обр — продолжитель­ность тепловой обработки, с; τ_в — продолжительность выгрузки аппарата, с.

Тепловые аппараты периодического действия часто характеризуют не по производительности, а по их основному параметру — объему рабочей камеры, площади жарочной поверхности и др.

Для тепловых аппаратов непрерывного действия, в которых вырабатывается штучная или порционная продукция, расчет производительности проводят по формуле

Q_т = 3600G₁/( τ_дв+ τ_ост), (3.14)

где G₁ — количество продукции, выпускаемой за цикл, шт.; τ_дв — продолжительность движения транспорта между циклами; τ_ост — продолжительность остановки, с.

Для аппаратов, вырабатывающих продукцию не­прерывно, объемная производительность рассчитыва­ется по формуле

Q = Fv = FL/ τ= V_p/ τ, (3.15)

где F — поперечное сечение продуктов потока, м²; v — скорость движения потока, м/ч; L — длина рабочей камеры, м; V_p — вместимость рабочей камеры, м³; τ — продолжительность технологического цикла аппара­тов, ч.

Коэффициент полезного действия теп­лового аппарата — это отношение полезно используе­мой теплоты Q₁ ко всей затраченной Q_зaтp:

η=(Q₁/ Q_зaтp)·100%. (3.16)

Полезно используемая теплота — это теплота, кото­рая расходуется непосредственно на приготовление пищи. Чем выше кпд аппарата, тем он более совер­шенен. Основной путь увеличения кпд — уменьшить потери теплоты за счет лучшего сжигания топлива, сокращения потерь теплоты в окружающую среду и на разогрев конструкции самого аппарата.

Удельным расходом теплоты называется количество теплоты, расходуемой на единицу готовой продукции:

q = Q_зaтp /G_Г._np, (3.17)

где q - удельный расход теплоты, Дж/кг; G_Г._np — мас­са (количество) готовой продукции, кг (шт.).

Чем меньше удельные расходы теплоты, тем совер­шеннее конструкция аппарата.

Удельная металлоемкость аппарата ха­рактеризуется расходом металла на единицу характер­ного параметра аппарата (объема или площади):

m = M/V₀; m = M/F₀, (3.18)

где m — удельная металлоемкость; М — масса метал­локонструкции аппарата, кг; Vo — объем рабочей ка­меры, м³; F₀ — площадь рабочей (жарочной) поверх­ности, м².

Для аппаратов непрерывного действия металлоем­кость может характеризоваться удельной произ­водительностью, т. е. производительностью, отне­сенной к массе металлоконструкций:

q = Q_T/M. (3.19)

Энергетическим показателем, характеризующим тепловой аппарат, является тепловое напряже­ние поверхности нагрева:

Т = Q_зaтp /F_нτ, (3.20)

где Т — тепловое напряжение поверхности нагрева, Вт/м²; F_н — площадь поверхности нагрева, м²; τ — продолжительность работы аппарата, с.

­­­­­______________________________________________________________________________