Возможные неисправности и методы их устранения

Наименование неисправности	Вероятная причина	Методы устранения
При нажатии кнопки «Вкл/откл» ПКА не включается	Отсутствует напряжение в сети.	Проверить напряжение в сети.
При нажатии кнопки «Пуск/ост» ПКА не работает.	Произошло срабатывание термовыключателя SK2 из-за перегрева духовки. Не исправны: -термовыключатель SK2; - выключатель конечный SQ1. Дверка не плотно прикрыта	Устранить причину срабатывания еермовыключателя. Включить термовыключатель нажатием кнопки (установлена на термовыключателе). Уточнить неисправный элемент и заменить Прикрыть дверку
Не происходит парообразование.	Не исправны: - электромагнитный клапан YA1; - контроллер. Забилась форсунка	Уточнить неисправный элемент и заменить. Прочистить
Не вращается двигатель М1 с вентилятором.	Не исправен пускатель КМ1. Отсутствует одна или две фазы на двигателе вентилятора.	Заменить пускатель. Проверить фазное напряжение на клеммной колодке двигателя, устранить обрыв.
Температура в рабочей камере не достигает установленного значения.	Вышли из строя один или несколько ТЭН-ов ЕК1...ЕК6. Не исправен пускатель КМЗ	Заменить неисправные ТЭНы. Заменить пускатель
Отсутствует освещение духовки	Не исправны: - лампы освещения; трансформатор TV	Уточнить и заменить неисправный элемент Для замены ламп снимите пенал крепления ламп, отвернув соответственно два винта сверху или снизу дверки

Содержание отчета

1. Технические характеристики пароконвектомата.

2. Структурная схема пароконвектомата.

3. Маркировка.

4. Выводы о результатах проделанной работы, включающие пояснения полученных экспериментальных данных.

Контрольные вопросы и задания

1.Устройство и принцип действия пароконвектомата. 2. Основные узлы. 3. Режимы работы. 4. Узел впрыска. 5. Узел нагрева. 6. Режим конвекции.7. Комбинированные режимы. 8.Правила эксплуатации. 9. Техника безопасности при работе. 10.Возможные неисправности и методы их устранения.

2.3. Испытания ик-излучателей

Цель работы. Изучить конструкцию, принцип действия и пра­вила эксплуатации излучателя инфракрасной энергии. Опреде­лить основные технические показатели его работы.

Основные сведения. Область применения ИК-излучателей за­нимает часть общего спектра электромагнитных колебаний и на­ходится в пределах длин волн от 0,3 до 340 мкм.

Наибольший эффект при тепловой обработке пищевых про­дуктов достигается при использовании ИК-излучений с длиной волны до 5...6 мкм. Для мяса и мясопродуктов оптимальная длина волны составляет 0,3...1,2 мкм.

ИК-излучение генерируется в результате нагрева металличес­ких спиралей (чаще всего нихромовых). В соответствии с законом Вина максимальная длина волны излучения (м)

λ_мах= 2,896·10^-3/Т, (2.3.1)

где Т— абсолютная температура поверхности излучателя, К.

В зависимости от рабочей температуры излучатели подразделя­ются на светлые и темные.

Светлые излучатели имеют рабочую температуру излучающей поверхности более 1000 К и максимальную длину волн излучения λ_мах в пределах от 0,3 до 2,6 мкм. К таким излучателям относятся зеркальные лампы (ЗС, ИКЗ), газовые ИК-горелки.

Темные излучатели имеют температуру излучающей поверхно­сти менее 1000 К и длину волн излучения λ_мах в пределах от 2,6 до 4,3 мкм. К темным излучателям относятся тэны, конфорки плит, рабочие поверхности тепловых аппаратов и наружные огражде­ния.

Наибольшее распространение в качестве источников ИК- энергии в тепловой аппаратуре предприятий общественного питания нашли излучающие ТЭНы, кварце­вые излучатели, а также газовые ИК-горелки. Кварцевые излуча­тели представляют собой излучающую спираль из нихромовой или вольфрамовой проволоки, помещенную в прозрачную для ИК- энергии трубку из кварцевого стекла. Эта трубка может быть герметичной или открытой для доступа воздуха. В первом случае для стабилизации светового потока трубка наполняется аргоном и добавками паров йода.

При работе ИК - горелок источником излучения служит по­верхность керамических плиток, нагретых до температуры 1000... 1200 К.

Степень черноты поверхности большинства пищевых продук­тов равна 0,5...0,9 и зависит от состава, влажности и формы связи влаги, качества поверхности и цвета. Глубина проникновения из­лучения обратно пропорциональна длине волн излучения и, сле­довательно, пропорциональна температуре излучающей поверх­ности.

Основными техническими характеристиками излучателей яв­ляются: длина волны максимального излучения λ_мах; плотность излучения j (Вт/м²); температура поверхности излучения Т (К); энергетический КПД; поток излучения

Ф =F_П / j (2.3.2)

где F_П - площадь активной поверхности излучения, м².

Энергетический КПД излучателя (%)

η_Э = (Ф/Р)100 (2.3.3)

где Р - мощность нагревателя, Вт.

Плотность излучения связана с температурой излучателя соот­ношением

j=εС_о(Т/100)⁴ (2.3.4)

где ε - степень черноты поверхности излучения (для нихрома ε= 0,64...0,75); С - коэффициент излучения абсолютного черного тела; С₀ - 5,67 Вт/(м² ·К⁴).

Эффективность использования ИК - излучателя зависит не только от его светотехнических характеристик, но и от способа концентрации энергии на поверхности объекта, что определяется конструкцией и свойствами поверхности отражателя, а также вза­имным расположением излучателей в едином блоке.

Описание стенда. Принципиальная схема стенда по испытанию ИК - излучателей приведена на рисунке 2.11.

Испытуемый излучатель с отражателем закрепляют на штативе держателем. Отсчет расстояния г от излучателя до датчика актино­метра осуществляют по указателю уровня и с помощью линейки. Плотность ИК-излучения j измеряют по шкале измерителя акти­нометра. Электропитание излучателя осуществляется через авто­трансформатор. Мощность определяют измерением силы тока ам­перметром, а напряжения — вольтметром.

Рисунок. 2.11. Принципиальная схема стенда по испытаниям ИК- излучателей: 1 – излучатель; 2 -элекроконтакты; 3 - указатель расстояния; 4 - линейка; 5 - держатель штатива; 6 - штатив; 7 – отражатель; 8 -амперметр; 9 - вольтметр; 10 -автотрансформатор; 11 – электрический выключатель; 12 - измеритель актинометра; 13 - датчик актинометра; 14 - спаи термопары; 15 - милливольтметр

Стенд позволяет перемещать излучатель и актинометр один от­носительно другого, а также изменять расстояние от излучателя до отражателя.

Для измерения температуры пищевого продукта используют термопару и милливольтметр.

Методика проведения эксперимента. Плотность излучения изме­ряют с помощью актинометра типа ЭТМ. Используя полученное значение, по формуле (2.3.4) вычисляют температуру спирали из­лучателя, а затем по формуле (2.3.1) определяют максимальную длину волны излучения λ_мах. Для открытых кварцевых излучате­лей с нихромовой спиралью температуру спирали можно найти по плотности излучения по формуле (2.3.4).

Поток излучения Ф вычисляют по соотношению (2.3.2). При этом за поверхность излучения принимают площадь поверхности проволоки спирали излучателя

F_П = πd_прL_пр (2.3.5)

где d_np - диаметр проволоки спирали, м; L_пр — длина проволоки, м;

L_пр = πd_В(l_а/h);

d_B - диаметр витка спирали, м; l_а - длина активной часта трубки ИК -излучателя, м; h - шаг между витками спирали, м.

Все перечисленные геометрические характеристики спирали излучателя измеряют перед началом эксперимента.

При этом мощность излучателя предварительно рассчи­тывают по силе тока и напряжению в его цепи.

Все указанные выше характеристики определяют при различ­ных расстояниях от излучателя до объекта и от излучателя до отра­жателя.

Технический КПД излучателя в процессе тепловой обработки пищевого продукта в ИК-поле (%)

η = (Q₁/P)100 (2.3.6)

где Q₁ - полезная тепловая мощность, Вт;

Q₁ = M_npc_np(t_кон- t_нач)τ_обр; (2.3.7)

М_пр - масса обрабатываемого продукта, кг; с_пр - удельная теплоемкость продукта (Дж/кг ∙ К); t_кон , t_нач - соответственно конечная и начальная температуры продукта, °С; τ_обр - время обработки продукта, с.

Температура продукта регистрируется спаем термопары, разме­щенным в его геометрическом центре. Время хронометрируют се­кундомером.

Последовательность выполнения работы должна быть такой:

изучают по учебнику классификацию и устройство ИК - излучателей;

знакомятся с методикой испытаний ИК - излучателей;

изображают схему экспериментального стенда (см. рис. 2.11);

изучают экспериментальный стенд; идентифицируют узлы ре­ального стенда и его схемы;

чертят конструкцию излучателя, предназначенного для испы­таний. Измеряют геометрические характеристики спирали излу­чателя: диаметр проволоки, диаметр витка спирали, длину актив­ной части спирали, шаг между витками спирали. По формуле (2.3.5) определяют площадь поверхности проволоки спирали из­лучателя;

закрепляют излучатель на стенде. Фиксируют расстояние от спирали излучателя до плоскости датчика актинометра и расстоя­ние от спирали до отражателя г';

устанавливают с помощью автотрансформатора рабочее напря­жение на излучателе 220 В;

измеряют силу тока и напряжение в цепи излучателя и рассчи­тывают мощность;

измеряют актинометром плотность ИК - излучения;

используя формулу (2.3.4) вычисляют плотность излучения, определяют температуру спирали;

по формуле (2.3.3) рассчитывают поток излучения;

применяя соотношение (2.3.4), определяют энергетический КПД излучателя;

вычисляют по формуле (2.3.1) максимальную длину волны из­лучения;

последовательно устанавливают электрическое напряжение в цепи излучателя: U= 0,9; 0,8; 0,7 и 0,6 рабочего напряжения. С каждым из указанных напряжений выполняют те же операции, что для рабочего напряжения;

устанавливают расстояние от спирали излучателя до датчика актинометра r =0,5; 0,75; 1,5 начальной .величины при рабочем напряжении на излучателе. Измеряют плотность излучения и вы­числяют все показатели излучателя;

при постоянном напряжении на излучателе U_раб = 220 В и по­стоянном расстоянии от спирали до датчика актинометра r варьи­руют расстояние от спирали до отражателя r ' в пределах 0,5... 1,5 начальной величины. Измеряют плотность излучения и вычисля­ют все показатели излучателя;

все данные наблюдений и расчетов заносят в журнал наблюде­ний (табл. 2.10);

строят графики зависимости j= f₁(U); j= f₂(r); j= f₃(r'); λ_мах= f₄(r); λ_мах = f₅(r'); λ_мах = f₆(Т);

Таблица 2.2

Журнал наблюдений к лабораторной работе

№ п/п	Наименование величины	Обозначение	Единица измерения	Способ определения	Вычисление	Резу-льтат
1	Диметр: проволоки спирали витки спирали	dпр dв	м м	Измерить То же
2	Длина активной части трубки ИК - излучателя	la	м	»
3	Шаг витков спирали	h	м	»
4	Площадь поверхности спирали	FПР	м2	»
5	Расстояние от спирали до датчика актинометра до отражателя	r r´	м м	» »

Продолжение

№ п/п	Наименование величины	Обозна-чение	Единица измерения	Способ определения	Вычисление	Резу-льтат
6	Электрическое напряжение на излучателе	U	В	»
7	Сила тока в цепи излучателя	I	A	»
8	Мощность на излучателе	Р	Вт	Вычислить: Р= U· I
9	Плотность излучения	j	Вт/(cм2·ºС)	Измерить актинометром
10	Температура излучающей спирали	Т	К	Определить по формуле (2.8.16)
11	Поток излучения	Ф	Вт
12	Энергетический КПД	ηэ	%
13	Масса образца пищевого продукта	МПР	кг	взвесить
14	Удельная теплоемкость продукта	СПР	Дж/(кг·К)
15	Температура в центре образца начальная конечная	Fнач Fкон	ºС ºС	Измерить в милливольтах, перевести в градусы То же
16	Время обработки в ИК-поле	τобр	с	Найти хронометрированием
17	Полезная тепловая мощность	Q1	Вт	Вычислить:
18	Технический КПД	ηТ	%	Вычислить:

в центр образца пищевого продукта погружают горячий спай термопары;

при рабочем напряжении и фиксированных значениях rиr' нагревают образец при условии изменения температуры в его цен­тре на Δt = 40... 50 °С;

фиксируют время нагрева продукта; по формуле (2.3.7) вычис­ляют полезную тепловую мощность, затраченную на нагрев образ­ца пищевого продукта;

по формуле (2.3.6) рассчитывают технический КПД излучате­ля в режиме нагрева пищевого продукта.

Обработка экспериментальных данных и составление отчета. Результаты измерений и расчетов вносят в журнал наблюдений (см. табл. 2.2).

Изменяя напряжение на излучателе в пределах (0,5... 1,1) U_раб определяют все технические показатели излучателя при неизмен­ных значениях rиr', строят графики зависимости

Ф= f₁(U); j= f₂(U); λ_мах= f₃(U) η_э = f₄(U);

сделать вывод о рациональном размещении отражателя по от­ношению к спирали.