| |||||
МЕНЮ
| Котел пищеварочный типа КПГСМ-250Котел пищеварочный типа КПГСМ-250Содержание С. Введение 1. Технико-экономическое обоснование................……………………………………………………………… 5 2. Основные виды пищеварочных котлов…...................................………………………………………….……6 2.1 Устройство и принцип действия электрических и газовых пищеварочных котлов………………..….…….6 2.2 Устройство и принцип действия твердотопливных и паровых пищеварочных котлов……………..…….15 3. Тепловой расчет котла……………………………………………………………………………..…………..19 3.1 Расход тепла на разогрев конструкций котла, парообразование в пароводяной рубашке, испарение содержимого котла……………………………………………………………………………………………..19 3.2 Потери тепла в окружающую среду………………………………………………………………………...…21 Заключение............................................................. Список использованных источников.................………………………………………………………….……… 27 Введение. Варочное оборудование широко применяется не только на предприятиях массового питания, но и на предприятиях мясной, молочной и консервной промышленности. Варка – один из основных видов тепловой обработки пищевых продуктов. Это процесс гидротермической обработки пищевых продуктов в жидкой среде: воде, бульоне, молоке, соусе и т. п. Варка ряда пищевых продуктов протекает в специфических условиях теплообмена, что особенно ярко проявляется на примере варки каш. В этом случае нагреваемая среда представляет собой двухкомпонентную систему из крупы и воды. В процессе нагрева крупа набухает и поглощает значительное количество воды и в этом случае создается возможность неравномерного нагрева массы продукта по обмену. Здесь необходимо ограничить перепад температур между грелкой и нагреваемой средой в период кипения до 10…12 оС. Для этого в рубашечных аппаратах давление в рубашке поддерживается на уровне не более чем 50 кПа превышающее давление в рабочей камере. По температурным решениям процесс варки может быть осуществлен при температурах ниже 100 оС, при 100 оС, и выше 100 оС. Конструкции варочных аппаратов должны соответствовать технологическим требованиям конкретного процесса варки пищевого продукта или кулинарного изделия в целом. Основные технологические требования, предъявляемые к конструкциям варочных аппаратов сводятся к получению высококачественного готового продукта с максимальным сохранением пищевых (белков, жиров, углеводов), минеральных, экстрактивных веществ, витаминов при минимальных затратах теплоты. В настоящее время в отечественном и зарубежном торговом машиностроении наблюдается тенденция к разработке модульных тепловых технологических аппаратов с применением рядов предпочтительных чисел при определении основного параметра аппарата и в целях максимальной унификации конструкций основных узлов. В последние годы наметилась тенденция на использование в конструкциях аппаратов греющих элементов, состоящих из унифицированных листоканильных панелей. Такое конструктивное решение создает оптимальные условия для унификации основных узлов, уменьшения металлоемкости, улучшает технологические и эргономические показатели и улучшает условия труда обслуживающего персонала. Типоразмерный ряд аппаратов при использовании листоканальных панелей может быть существенно расширен, при этом все аппараты вписываются в унифицированные габариты модульных линий. Однако при подобном конструктивном решении возникают новые задачи расчетного и экономического характера. 1. Технико-экономическое обоснование. Анализ конструктивных и эксплутационных особенностей таких серийно выпускаемых аппаратов массового производства, как пищеварочные котлы, позволяет сделать вывод о чрезмерной разнотипности их конструкций, которая приводит к тому, что аппараты имеют мало общих узлов и деталей в пределах своего типоразмерного ряда. Например, котлы емкостью 40 и 60 литров на электрическом обогреве имеют несколько модификаций и коренным образом отличаются от котлов емкостью 100, 160 и 250 л. Еще большие различия наблюдаются при изготовлении аппаратов одного и того же технического назначения, но при использовании разных видов обогрева: пар, газ, электроэнергия и твердое топливо. Это обстоятельство сводит к минимуму возможность унификации, уменьшения металлоемкости и упрощения изготовления аппаратов. Принцип модулирования приобрел широкое распространение как в нашей стране, так и за рубежом. Современные горячие цеха оснащаются модульными аппаратами, скомплектованными в линии. Однако этот принцип требует нового конструктивного оформления аппарата, оказывает влияние на его выходные параметры с технико- экономические показатели. Расчеты показывают, чем больше модуль, тем труднее конструировать аппарат, но тем больше возможность унификации узлов и деталей. Оценивая серийные тепловые аппараты, сконструированные не по модульному принципу, можно выявить следующие недостатки: малая степень унификации; усложненная технология изготовления; низкие эргономические показатели; увеличенная производственная площадь. При сопоставлении металлоемкости серийных котлов за сравнительную единицу принимают массу котла, отнесенную к единице его емкости – кг/дм3. Расчеты показывают, что при использовании листоканальных панелей средний коэффициент уменьшения удельной металлоемкости панельного котла по отношению к серийному составляет Р=0,55. Как показывает анализ, панельные котлы превосходят серийные по следующим показателям: металлоемкости, технологичности при изготовлении, эргономичности благодаря приспособленности к функциональной таре, возможности унификации в результате применения одинаковых панельных эффектов, надежности в следствии жесткости панельных систем, к.п.д. Следует также отметить, что панельный принцип применим к достаточно широкому кругу тепловых аппаратов, перспективен при создании новых аппаратов периодического действия и трансформаторов; дает возможность по меньшей мере на 50% улучшить качество аппаратов, включая такие их показатели, как металлоемкость, степень унификации, технологичность, эргономичность, упрощает заводскую оснастку и производство. В таблице 1 приведены средние показатели материалоемкости котлов. Таблица 1 Из данных таблицы 1 следует, что коэффициент уменьшения массы узла 2. Основные виды пищеварочных котлов. На предприятиях массового питания эксплуатируются котлы различных типов, отличающиеся способом обогрева, вместимостью, формой варочных сосудов и видом энергоносителей. В зависимости от давления в варочном сосуде все котлы классифицируются на пищеварочные, работающие при атмосферном или незначительном избыточном давлении, и автоклавы, работающие при повышенном давлении (200…250 кПа). В зависимости от источника теплоты котлы подразделяются на твердотопливные, газовые, электрические и паровые. По способу установки котлы бывают неопрокидывающиеся, опрокидывающиеся и со съемным варочным сосудом. По способу обогрева различают котлы с косвенным и непосредственным
обогревом. Котлы с косвенным обогревом получили наибольшее распространение. По конструктивному оформлению котлы классифицируются на немодульные,
секционные модульные и секционные модульные с функциональными емкостями. 2.1. Устройство и принцип действия электрических и газовых пищеварочных котлов. Принципиальная конструктивная схема котла показана на примере электрического котла (рис. 2.1). Котел состоит из варочного сосуда 6 и корпуса (наружного котла) 4, соединенных между собой сваркой. Пространство между ними образует греющую камеру - пароводяную рубашку 2. В нижней части рубашки располагается парогенератор 1, в котором вырабатывается водяной пар, заполняющий рубашку котла. Наружный котел покрывается тепловой изоляцией 3, которая сверху покрывается кожухом 5. Сверху котлы имеют крышку 7. [pic] Рис. 2.1. Принципиальная конструктивная схема электрического котла Наряду с котлами, имеющими герметически закрываемую крышку, выпускаются неопрокидывающихся котлов с негерметизированной крышкой. Эти котлы обозначаются КПЭ-100НГ, КПЭ-160НГ, КПЭ-250НГ. В настоящее время выпускаются электрические пищеварочные котлы КПЭ
емкостью 40, 60, 100, 160 и 250 л; котлы с газовым обогревом КПГ емкостью Пищеварочные котлы с косвенным обогревом снабжены контрольно- измерительными приборами и арматурой. К ним относятся: двойной предохранительный клапан 9, манометр 10 (для электрических котлов - электроконтактный), наполнительная воронка 11, кран уровня 12, клапан- турбинка 8.(рис. 2.1) Двойной предохранительный клапан (рис. 2.2) соединен с рубашкой котла и имеет, корпус 5, в котором размещены два клапана: верхний 4 (паровой) и нижний 7 (вакуумный). Паровой клапан служит для сброса давления пара из греющей камеры при повышении его давления выше 49 кПа (0,5 кгс/см2). При повышении давления сверх допустимой величины пар приподнимает клапан, преодолевая усилие груза 3 определенной массы, и излишек пара с шумом выделяется в помещение. Испытывают и клеймят клапаны на заводе- изготовителе. Вакуумный клапан служит для поступления воздуха в рубашку при понижении давления пара в ней ниже атмосферного, что может происходить при остывании котла. Для более надежной работы предохранительного клапана (чтобы паровой клапан не прикипал к седлу) рекомендуется перед началом работы котла нажать на рукоятку рычага 6. В конструкции предохранительного клапана предусмотрен воздушный клапан [pic] Рис. 2.2. Двойной предохранительный клапан Манометр устанавливается на арматурной стойке котла для контроля за давлением в пароводяной рубашке. Предельное давление на манометре должно быть отмечено красной или жирной черной чертой. Электроконтактный манометр является датчиком- импульсов и позволяет устанавливать верхний и нижний пределы давления пара в рубашке. Наполнительная воронка предназначена для заполнения водой парогенератора до уровня контрольного крана. Воронка имеет запорный кран и фильтрующую сетку. Сверху воронка закрывается крышкой. При работе запорный кран должен быть закрыт. Контрольный кран уровня установлен так, чтобы определять предельно допустимый уровень воды в парогенераторе. Клапан - турбинка (рис.2.3) устанавливается на котлах с герметически закрывающейся крышкой 1 в центральной части ее. [pic] Рис. 2.3. Клапан-турбинка Клапан-турбинка состоит из корпуса 5, вертикального шпинделя 2 с
кольцом в верхней части, за которое приподнимают турбинку, когда нужно
выпустить пар из котла. На нижнем конце шпинделя установлена турбинка 7 с
винтовыми канавками. В корпусе расположены верхний клапан 4, нижний клапан Выход пара из клапана-турбинки сигнализирует о начале кипения содержимого котла. Ежедневно по окончании варки турбинку промывают, просушивают и устанавливают на место. Вынимают турбинку из гнезда, потянув головку фиксатора на себя. Принцип работы. Вода в парогенераторе нагревается до кипения, образующийся пар поступает в пароводяную рубашку, соприкасается со стенками и дном котла, конденсируется, отдавая теплоту парообразования, за счет которой через дно и стенки котла нагревается его содержимое. Конденсат стекает обратно в парогенератор и снова превращается в пар. Неопрокидывающиеся пищеварочные котлы типа КПЭ. Котел типа КПЭ-100 (КПЭ-160, КПЭ-250) с косвенным обогревом (рис. 2.4)
имеет наружный корпус 21 из листовой стали и варочный сосуд 2 из
нержавеющей стали, соединенные между собой так, что образуется замкнутое
герметичное пространство, которое является пароводяной рубашкой 4. [pic] Рис. 2.4. Неопрокидывающийся электрический пищеварочный котел КПЭ-100 (КПЭ-160, КПЭ-250) Между наружным корпусом и облицовкой помещена теплоизоляция 3. Для облицовки применяют стальные листы, покрытые светлой эмалью. Котел установлен на постаменте 22. Сверху варочный сосуд закрывается откидной на шарнире двустенной
крышкой 18, между двойными стенками которой находится воздушная прослойка. Для слива воды при промывке варочного сосуда в нижней части его
предусмотрен сливной, кран 20. Для предохранения крана от засорения внутри
котла устанавливается сетка-фильтр из нержавеющей стали. Пищеварочные котлы
снабжены трубопроводами холодного и горячего водоснабжения и трубопроводом
для промывки пароотвода. Трубопроводы расположены под облицовкой котла,
наружу выводится только смесительная трубка, на конце которой имеется
поворотный патрубок 7, при закрывании крышки котла он автоматически
отводится в сторону. Водозапорные вентили также скрыты под облицовкой. Каждый котел с косвенным обогревом оснащается контрольно-
измерительными приборами и арматурой: клапаном-турбннкой 6 с отражателем При закрытой крышке в котлах в процессе кипения избыточное давление должно быть не более 2,5 кПа (0,025 кгс/см2). Для того чтобы давление не было больше этой величины, в центральной части крышки устанавливают клапан- турбинку. Электрокотлы имеют автоматическое управление тепловым режимом работы котла, и защиту тэнов от «сухого хода». Регулирование нагрева осуществляется с помощью элетроконтактного манометра при изменении величины давления пара в рубашке. Котлы имеют два режима работы. При первом режиме сначала котел работает на полной мощности, после повышения давления в рубашке до заданного верхнего предела переключается на слабый нагрев (1/6 мощности, а в последних конструкциях котлов 1/9 мощности). Когда давление понижается до нижнего заданного предела, котел вновь включается на полную мощность. Этот режим работы используется при варке супов, борщей и других первых блюд. При втором режиме котел работает на полной мощности до тех пор, пока давление в рубашке не достигнет верхнего заданного предела. После этого нагреватели котла отключаются. Довариваются продукты за счет аккумулированного тепла без расхода электроэнергии. Второй, режим используется при кипячении молока, варке киселей, овощей. Защита тэнов от «сухого хода» осуществляется с помощью реле уровня с
электродами в парогенераторе. Рядом с котлом находится станция управления Электрическая схема котла изображена на рис. 2.5. В силовой цепи
имеется шесть трубчатых электронагревателей (тэнов), которые включаются
двумя магнитными пускателями. Пять тэнов включаются контактами первого 1П
магнитного пускателя, а один - второго 2П магнитного пускателя. В цепи
управления, изображенной на рисунке тонкими линиями, находятся реле уровня,
обмотки магнитных пускателей и электроконтактный манометр с двумя
электромагнитными реле. С помощью реле уровня, состоящего из трансформатора [pic] Рис. 2.5. Электрическая схема котла КПЭ-100 (КПЭ-160, КПЭ-250) В цепи управления имеются также четыре сигнальные лампы, две кнопочные
станции («Пуск», «Стоп») и переключатель ПК, За исключением одной кнопочной
станции, все они расположены на станции управления. Лампа ЛСс.х включается
при «сухом ходе» и сигнализирует об отключении электронагревателей котла из-
за «сухого хода». Лампа 1ЛС работает при нормальном уровне воды в
парогенераторе и сигнализирует о подаче напряжения на вводные клеммы котла,
т. е. о том, что замкнуты контакты пускового аппарата цехового электрощита. Если одновременно, включены лампы 1ЛС, 2ЛС и ЗЛС, то в котле работают все шесть тэнов. Если включены лампы 1ЛС и 2ЛС, то работает один тэн. Один тэн работает в режиме 1 (автоматическая работа) после того, как давление в пароводяной рубашке достигает верхнего заданного предела. Когда контакты пускового аппарата цехового щита замкнуты и на вводные
клеммы котла подано напряжение, ток проходит по первичной обмотке
трансформатора. Если уровень воды в парогенераторе котла нормальный, то от
вторичной обмотки трансформатора ток через воду проходит по обмотке реле Нажатием на одну из кнопок «Пуск» включается обмотка 2П второго магнитного пускателя. Магнитный пускатель 2П срабатывает и его замыкающие контакты включают сигнальную лампу 2ЛС, один тэн и обмотку 1П первого магнитного пускателя. Магнитный пускатель 1П срабатывает и замыкающими контактами включает пять тэнов и сигнальную лампу ЗЛС. Работают все шесть нагревательных элементов. После прекращения нажатия на кнопку «Пуск» ток по обмотке 2П проходит
через контакт ПК, и в зависимости от заданного режима через замыкающий
контакт 2П или 1П. Когда задан режим II (разогрев), ток проходит через Шесть нагревательных элементов нагревают воду парогенератора и
содержимое варочного сосуда. Через некоторое время образующийся в
парогенераторе пар нагревает содержимое варочного сосуда настолько, что
давление пара в пароводяной рубашке начинает повышаться и подвижный контакт Если задан режим 1, то обмотка магнитного пускателя 2П, не отключается
и котел продолжает работать с одним включенным- тэном. Цепь регулирования
нагрева также остается подключенной к электрический сети. Давление, в
пароводяной рубашке понижается, но, когда замыкание подвижного контакта ЭКМ
с неподвижным верхнего предела прекратится, обмотка реле 1Р не отключается. В котлах с негерметизированной крышкой в отличие от описанных выше отсутствуют клапан-турбинка с пароотводной трубкой, вентиль и трубопровод промывки. Опрокидывающиеся пищеварочные котлы типа КПЭСМ-60М, КПЭ-40, КПЭ-60, Котел КПЭСМ-60М (рис. 2.6, а, б) секционный модульный опрокидывающийся представляет собой варочный сосуд 1 из нержавеющей стали, подвешенный на тумбах 8 и 11. С внешней стороны к нему приварена обечайка, к которой герметично крепится съемное днище. В днище смонтированы три тэна и электрод защиты тэнов от «сухого хода». Замкнутое пространство между обечайкой с днищем и варочным сосудом заполняется водой и паром, образуя пароводяную рубашку. Рубашка соединена патрубком с узлом контрольно-измерительных приборов: электроконтактным манометром 15, двойным предохранительным клапаном 13, наполнительной воронкой 14. Котел снабжен краном уровня 10. Страницы: 1, 2 |
ИНТЕРЕСНОЕ | |||
|