Расчет теплового технологического оборудования

    Министерство  образования и науки Российской Федерации

    Федеральное агентство по образованию

    Южно-Уральский  государственный университет

    Кафедра «Технология и организация питания» 
 
 
 

    Расчет  теплового технологического оборудования 

    Пояснительная записка к курсовому проекту

    По  дисциплине «Оборудование предприятий общественного питания» 
 
 
 

     Автор курсового проекта

     Студент группы КОМ-450 

     Руководитель

     Кисимов Б.М.

     Ужова И. Р.

     Проект  защищен с оценкой:

     ________________________

       «______»____________2009 г. 
 
 
 

    Челябинск

    2009 г. 
 
 

     Выбор задания 
 

    Задание на проектирование включает в себя исходные данные в соответствии с вариантом заданий.

    Разработка  конструкции, тепловой расчет оборудования и электронагревательных элементов производились, пользуясь табличными данными: 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                                      КОМ-450.17.ПЗ 
 
 
 
 

     Содержание

      Введение                  4

    1 Особенности конструкции разработанного  теплового аппарата         5

    2 Основные принципы расчета и проектирования теплового оборудования    7

    2.1 Методика теплового расчёта электрического жарочного оборудования     7

    2.1.1  Определение полезно используемого тепла                                                8

    2.1.2 Определение потерь тепла в окружающую среду                                     11

    2.1.3 Определение потерь тепла на нагрев оборудования                                 21

    3 Конструирование и расчет электронагревателей                                            25

    3.1 Расчет электронагревателей                                                                            28

      Заключение                                                                                                          30

      Литература                                                                                                           31 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    

                                                           КОМ-450.17.ПЗ 
 

          

    Введение 

    Тепловым  называют оборудование, предназначенное  для тепловой обработки продуктов.

    При конструировании и проектировании различных видов теплового оборудования, учитывают различные условия, обеспечивающие наибольшую эффективность производства и эксплуатации этого оборудования.

    

    В большинстве случаев при приготовлении  пищи продукты варят, жарят, тушат, т.е. подвергают тепловой обработке. Под  действием определенного количества тепла продукты изменяют физико-химические свойства: жиры плавятся, белки свертываются, меняется вкус, цвет, запах и т.д. Кроме того, под действием высокой температуры уничтожается в продуктах переработки болезнетворная микрофлора.

    При тепловой обработке происходит естественный самопроизвольный переход тепла  от его источника к нагреваемому продукту, поскольку источник тепла всегда более нагрет, чем продукт.

    Источники тепла в аппаратах могут быть топливо, электроэнергия и теплоносители. На практике применяются в основном такие теплоносители, как водяной  пар, вода, масло. Основные способы тепловой обработки пищевых продуктов — варка и жарка. Варка продуктов может осуществляться несколькими способами, в жидкой среде, автоклавах и сосудах с пониженным давлением. Жарку продуктов производят в неглубокой посуде — сковороде во фритюре, когда продукт полностью загружают в горячий жир.

    Целью курсовой работы по технологическому оборудованию предприятий общественного питания является получить студентами навыков в самостоятельной работе, научить студентов пользоваться справочной литературой, развить у них изобретательность, а также закрепить  полученных ранее знаний по различным дисциплинам.

    Выполнение  проекта позволит студентам уяснить  всю сложность технических решений технологических задач с тем, чтобы в своей производственной деятельности правильно ставить задачи перед инженерами-механиками для создания эффективного технологического оборудования. 

    1 Особенности  конструкции разработанного теплового  аппарата 

    

    

    Фритюрницы  — это специализированные жарочные аппараты, предназначенные для жарки кулинарных и кондитерских изделий в большом количестве жира, нагретого до температуры 160-180°С.

    Основными частями фритюрницы периодического действия являются корпус, жарочная ванна и нагреватели.

    Фритюрница электрическая оснащена 1 ванной вместимостью 38л и 1 корзиной размером 310х220х170мм.

    Жарочная  ванна изготовляется из нержавеющей  стали или пищевого алюминия методом  сварки. Верхняя часть ванны имеет  прямоугольную, а нижняя выполнена в виде усеченной пирамиды. Нижняя часть ванны является «холодной зоной», где температура жира во время работы не превышает 80° С. Частицы продукта, попадая в эту часть ванны, не перегреваются и не обугливаются, в результате чего менее интенсивно загрязняется масло.

    Фритюрница  используется на предприятиях общественного  питания как отдельно стоящий аппарат или в составе технологических линий.

    Выполнена фритюрница в виде сварной рамы, установленной на регулируемых по высоте ножках, в которой крепятся стальные облицовки, покрытые эмалью. Сверху они накрываются столом с вваренной в него жарочной ванной (370х300х610мм). Дно ванны, к которому приварен отстойник с краном, имеет форму усеченной пирамиды и служит «холодной зоной». В отстойник вставлена съемная пластинка с сеткой для фильтрации масла при его сливе.

    Нагрев  залитого в ванну масла осуществляется тэнами, закрепленными в тэнодержателе, установленном на столе. ТЭНы изготовлены из нержавеющей стали с жаропрочным и жаростойким никелехромовым сплавом. Конструкция тэнодержателя позволяет поднимать тэны и вынимать их для санитарной обработки.

    Автоматическое регулирование температуры масла осуществляется с помощью датчиков реле температуры, которые закреплены во втулках, приваренных к ванне с внешней стороны; термобаллоны датчиков вмонтированы в жарочную ванну.

    На  передней верхней части фритюрницы расположены сигнальные лампы. Зеленая лампа показывает включение в работу тэнов, а желтая — по достижении заданной рабочей температуры жира.

    

    Доступ  к панели с электроаппаратурой и бачку фритюрницы осуществляется со стороны обслуживающего персонала через дверь с магнитной защелкой. Сигнальные лампы и пакетный выключатель выведены на переднюю облицовку.

    Правила эксплуатации

    Перед началом работы проверяют санитарное и техническое состояние фритюрниц. У фритюрницы перед началом работы открывают дверцу, устанавливают под ванной бачок, закрывают сливной кран и заливают масло до отметки, имеющейся на стенке ванны. Электронагреватели включают поворотом выключателя. При этом загорается зеленая лампа.

    Жаренье продуктов производится в сетчатой корзине из нержавеющей стали, погружаемой в жарочную ванну с горячим маслом. Корзина имеет безопасные ручки корзины с фиксатором и крючок, с помощью которого она подвешивается на скобу для стекания масла.

    Подлежащий  жаренью продукт помещают в корзину, и после загорания желтой лампы, сигнализирующей о нагреве его до нижнего заданного предела, погружают в разогретый жир. Готовность изделия проверяют органолептически.

    В процессе жаренья следят за уровнем  масла в ванне и периодически добавляют его тонкой струёй, при этом имеется окошко для контроля.

    По  окончании работы фритюрницу отключают, устанавливая рукоятку выключателя в положение Выкл. Оставшееся масло сливают через сливной кран в бачок. Ванну, тэны, стол, крышку, маслоотстойник, корзины промывают горячей водой и просушивают, протирая сухой салфеткой.

    После 40 ч работы масло полностью заменяют, предварительно тщательно очистив фритюрницу. Для этого стенки ее очищают ершом и щеткой, заливают в ванну примерно 30 л 3%-ного раствора каустической соды или 5%-ного раствора моющего средства, включают тэны и кипятят не менее 1 ч. Затем тэны отключают, раствор сливают, а стенки ванны вновь очищают ершом и щеткой.

    Периодически  проверяют правильность работы температурных  реле, так как нагрев масла свыше 180° ведет к образованию в  нем вредных для здоровья человека веществ. 

    2 Основные  принципы расчета теплового оборудования 

    

    

    Для проведения теплового расчета в  варианте задания указаны тип  аппарата, его габаритные размеры, а  также дополнительные сведения, включающие время разогрева, приготавливаемую кулинарную продукцию. Задачей теплового расчета электрического теплового оборудования является определение максимальной и минимальной мощностей, а также проектирование и расчет электронагревателей.

    Некоторые необходимые для расчетов справочные данные использовали, пользуясь рекомендуемой литературой. При выполнении курсового проекта недостающие величины принимаются ориентировочно по опыту работы или другим литературным источникам.

    При тепловом расчете оборудования с  целью определения необходимого количества энергии и тепловой мощности для обработки того или иного изделия необходимо составить уравнение теплового баланса, представляющее собой сумму различных составляющих энергетических затрат, имеющих место при работе аппарата. К основным составляющим энергетических затрат при работе электрических тепловых аппаратов относятся:

          полезная теплота  Q_П, затрачиваемая на непосредственную обработку продукта;

          потери тепла в  окружающую среду Q_ср ;

          потери тепла на нагрев оборудования Q_об. 

    2.1 Методика теплового расчета электрического жарочного оборудования