Светотехника

 

 

 

 

 

                                                     Содержание:

1.Введение………………………………………………………………………....2

2.Понятие о спектральной чувствительности приёмников лучистой энергии..3   

3.Бытовые электронагревательные  приборы……………………………………5

4.Пищеварочные котлы…………...………………………………………………6

5.Пароварочные аппараты………………..……………………………………....7

6.Электрические сковородки………………………………………………..……9

7.Классические сковородки…………………….……………………………….12

8.Жарочные поверхности……….……………………………………………….14

9.Жарочные и пекарные шкафы….……………………………………………..16

10.Статичные жарочные и пекарные  шкафы………...………………………...17

11.Конвекционные печи……………………………...………………………….20

12.Жарочное оборудование с инфракрасным  нагревом………...…………….23

13.Плиты…………..……………………………………………………………..25

14.Список литературы…………………………………………………………..27

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Светотехника

Светотехника I Светоте́хника

область науки и техники, предмет которой — исследование принципов и разработка способов генерирования, пространственного перераспределения, измерения характеристик оптического излучения (Света) и преобразования энергии света в др. виды энергии. С. охватывает также вопросы конструкторской и технологические разработки источников света (См. Источники света) (ИС), осветительных, облучательных и светосигнальных приборов и устройств, систем управления ИС, вопросы нормирования, проектирования, устройства и эксплуатации светотехнических установок. Кроме того, С. связана с изучением воздействия естественного и искусственного света на вещество и живые организмы. Термин «С.» в современном широком понимании стал употребляться в научной и технической литературе с 20-х гг. 20 в. До этого содержание понятия «С.» ограничивалось лишь вопросами освещения (см. Светильник).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Спектральная чувствительность приёмника лучистой энергии - это отношение величины, характеризующей уровень реакции приёмника, к потоку или энергии монохроматического излучения, вызывающего эту реакцию. Различают абсолютную С. ч., выражаемую в именованных единицах (напр., А/Вт, если реакция приёмника измеряется в А), и безразмерную относительную С. ч.— отношение С. ч. при данной длине волны излучения к макс. значению С. ч. или к С. ч. при некоторой другой длине волны. С. ч. глаза человека - то же, что и спектральная световая эффективность излучения (видность).

Приемник лучистой энергии осуществляет связь между оптической и электрической частями фотоэлектрического датчика. К ПЛЭ предъявляются определенные требования к его спектральной чувствительности, интегральной чувствительности и световой характеристике, напряжению шумов, пороговой мощности, частотной характеристике. Далеко не последнюю роль играют и габаритные размеры ПЛЭ. 
Одной из важнейших характеристик фотоприемника является его реакция к потоку излучения при различных условиях включения и работы. 
Реакцией ПЛЭ на воздействие излучения с различной длиной волны является спектральная характеристика, определяемая в основном оптическими и квантово-механическими свойствами материала, из которого изготовлена чувствительная площадка фотоприемника. 
Например, спектральная характеристика полупроводниковых фотоприемников в сильной степени зависит не только от технологических особенностей ПЛЭ (глубины залегания перехода, качества обработки поверхности), но и от условий его включения в схему (вентильный или фотодиодный режим, величина напряжения питания, величина сопротивления нагрузки и др.).

При этом длинноволновая граница спектральной характеристики практически не изменяется, а в сильной степени изменяется чувствительность в коротковолновой части спектра и в области максимума чувствительности, что особенно заметно на кремниевых фотодиодах. 
Величина пороговой мощности фотоприемника определяется его шумами и интегральной или вольтовой чувствительностью Важнейшими из шумов ПЛЭ являются тепловой, токовый и дробовый шумы, а также фотонный шум, возникающий за счет флуктуации излучения, падающего на фотоприемник. 
Методика расчета параметров ПЛЭ и вопросы его согласования с последующими элементами схемы достаточно подробно излагаются в работах, поэтому кратко остановимся на рассмотрении некоторых типов ПЛЭ, которые могут быть применимы для высокоточных инженерно-геодезических датчиков. 
Поскольку в оптико-электронных устройствах геодезического назначения практическими рабочими частотами модуляции лучистого потока часто являются частоты до нескольких кГц, то во многих случаях отпадает необходимость применения ПЛЭ с широким частотным диапазоном (например, ФЭУ), если имеющиеся низкочастотные фотоприемники удовлетворяют требованиям по спектральной чувствительности, напряжению шумов, пороговой мощности, интегральной чувствительности. 
В качестве таких фотоприемников можно назвать ряд германиевых и кремниевых фотодиодов, а также инверсионные фотоприемники. Малые габариты, низкие напряжения питания, малый уровень шумов, достаточно высокая интегральная чувствительность, малая зависимость их характеристик от изменения питающего напряжения, а также устойчивость к внешним воздействиям позволяют считать целесообразным их применение в фотоэлектрических датчиках.

 

 

 

 

 

 

 

 

К бытовым электронагревательным приборам относятся кухонные электроплиты, обогревательные приборы и электрокамины, чайники, утюги, электроплитки, электрические кастрюли, кофеварки и кофемолки, электрические водонагреватели, кипятильники и пр.

В зависимости от назначения бытовые электронагревательные приборы подразделяются на приборы для приготовления пищи, для обогрева помещений, для глажения, для подогрева воды.

Электронагревательные приборы значительно облегчают домашний труд и экономят время хозяйки. Они обладают и другими преимуществами: обеспечение более равномерного нагрева, возможность легкой регулировки температуры нагревания в широком диапазоне изменением величины тока в нагревательных элементах путем ручного или автоматического включения и нагревания.  
 
Электронагревательные приборы обеспечивают лучшие гигиенические условия для работы в жилом помещении, т. к. в них нет открытого огня, дыма, вредных газов и сажи. Тепло от электронагревательных элементов приборов может передаваться нагреваемому объекту тремя способами: контактным, конвекционным и методом излучения. В этих приборах используется или только один из способов, или комбинация из двух или трех способов.

С учетом их назначения нагревательные элементы изготавливаются в двух вариантах: открытые и закрытые. В настоящее время приборы с открытыми элементами не производятся, несмотря на ряд их бесспорных преимуществ: упрощенная конструкция, быстрое нагревание (передача тепла в них осуществляется путем конвекции или излучения), легкий ремонт и низкая стоимость, так как они опасны при использовании. 
 

 

 

Пищеварочные котлы

Пищеварочные котлы предназначены для приготовления первых блюд, каш, варки овощей, кипячения молока и т.д. в технологических жидкостях (вода, молоко, бульон), являющихся компонентами кулинарной продукции. Независимо от способа действия варочного аппарата, процесс варки основан на проходящих под действием теплоты и влаги физико-химических превращениях веществ, входящих в продукт. Кроме того, при варке бульонов имеют место процессы экстрагирования (извлечения) питательных веществ из твердой фазы в жидкую.

Нагрев осуществляется от кипящей жидкости внутрь продукта за счет его теплопроводности и зависит от теплофизических характеристик конвективной среды и самих продуктов. Так как большинство продуктов имеет низкий коэффициент теплопроводности, то с целью повышения производительности и уменьшения энергозатрат перед варкой продукты желательно измельчать.

В зависимости от способа обогрева различают пищеварочные котлы с косвенным и непосредственным обогревом. Несмотря на простоту устройства, пищеварочные котлы с непосредственным обогревом в настоящее время практически не применяются. Это связано с такими их недостатками, как низкий КПД, сложность регулировки теплового режима, пригоранием продукта и др. Нагрев продуктов в котлах с косвенным обогревом происходит с помощью пароводяной рубашки, которая обеспечивает более равномерный подвод тепла к стенкам варочной емкости, что снижает вероятность пригорания продукта и повышает производительность

 

 

 

 

 

 

 

Пароварочные аппараты

Тепловая обработка продуктов в пароварочных аппаратах относится к диффузионно-тепловым процессам и характеризуется наличием тепло и массообмена с окружающей средой. Принцип их работы состоит в том, что «острый пар», получаемый в парогенераторах, непосредственно контактирует с пищевыми продуктами в рабочей камере. При этом, конденсируясь на поверхность продукта, пар образует на ней пленку конденсата, через которую тепло передается внутрь продукта за счет теплопроводности. Нагрев продукта при варке на пару состоит из трех основных периодов:

- первичного прогрева продукта,

- интенсивного испарения влаги,

- выравнивания температуры по всему объему и приближение ее к температуре греющей среды.

При варке на пару, по сравнению с варкой в воде, существенно снижаются потери пищевой ценности продукта, его массы, а также сокращается время варки. Поэтому варка на пару широко используется в диетическом и детском питании. Пароварочные аппараты применяются для варки на пару овощей, мяса, рыбы при приготовлении различных кулинарных изделий, а также, для разогрева готовых кулинарных изделий

Пароварочные аппараты состоят из нескольких рабочих камер 1 (рис. 3.7), внутри которых по направляющим устанавливаются кассеты, противни, а чаще - функциональные гастроемкости с продуктами. Функциональные емкости могут быть перфорированными 2 (для лучшего контакта продуктов с паром) и неперфорированными 3. Перфорированные емкости используют для варки овощей, а также мясных и рыбных рубленных полуфабрикатов - сосисок, сарделек, котлет и т.д. Для варки мяса и яиц применяют емкости со сплошным дном. Их обычно устанавливают в верхней части варочных камер. Рыбу и рыбное филе варят как в перфорированных, так и в сплошных гастроемкостях. Для генерации пара используется парогенератор непрерывного действия 4, который подключен к трубопроводу холодной воды 5. Для защиты от сухого хода и контроля за уровнем воды используют реле давления 6. Пар в рабочие камеры поступает по паровому трубопроводу 7 и борботеру 8. Образующийся конденсат удаляется в канализацию по трубопроводу 9. Он же используется и для слива воды из парогенератора. Управление аппаратом осуществляется с помощью индивидуальных для каждой камеры пультов управления 10. На пульте имеются органы регулировки мощности ТЭНов, подачи пара, сигнальные лампы и др.

 

Рис. 3.7 - Общее устройство пароварочного аппарата

 

Необходимо отметить, что, несмотря на эффективность варки на пару, в последнее время отечественные производители практически полностью прекратили выпуск паровых шкафов и аппаратов для предприятий питания. Исключение составляют простейшие аппараты настольного исполнения типа мантоварок, имеющие небольшие размеры варочной камеры и, следовательно, низкую производительность. Это можно объяснить появлением таких новых групп теплового оборудования, как пароконвектоматы, которые позволяют производить многие виды тепловой обработки, в том числе, и варку на пару. Вместе с тем, мировые производители по прежнему выпускают специализированное пароварочное оборудование, которое пользуется спросом. Особенностью современных варочных аппаратов является то, что они позволяют регулировать температуру пара в диапазоне 60-1150 за счет изменения давления в паровом трубопроводе и таким образом подбирать наиболее оптимальные режимы тепловой обработки.

 

 

Электрические сковороды

 

В зависимости от назначения и функциональных возможностей современные сковороды подразделяются на классические (жаровни) и жарочные поверхности.

 

Рис. 4.1 - Внешний вид современных сковород: а) опрокидывающаяся классическая сковорода (жаровня), б) комбинированная жарочная поверхность

 

В зависимости от типа источника тепловой энергии в настоящее время производят электрические и газовые сковороды.

В связи со спецификой жарки продуктов к сковородам предъявляются следующие основные требования:

- жарочная поверхность должна обладать антипригарными свойствами;

- температура всей жарочной поверхности должна быть равномерной.

Для выполнения первого требования конструкция сковороды должна обеспечивать точную горизонтальную установку жарочной поверхности. Наиболее простым способом выполнения этого является применение винтовых ножек, которыми оснащаются большинство современных сковород. Кроме того, антипригарность во многом зависит от свойств материала жарочной поверхности и от качества ее обработки. С этой точки зрения наиболее предпочтительным материалом является чугун, который обладает:

- высокой твердостью, что позволяет получить низкую шероховатость при механической обработке;

- низким коэффициентом теплового расширения, что практически исключает термическую деформацию при эксплуатации.

Кроме того, высокая теплоемкость чугуна обеспечивает равномерный нагрев жарочной поверхности и ее медленное остывание, хотя, несомненно, на равномерность нагрева большое влияние оказывает конструкция и расположение нагревательных элементов.

Многие современные производители перешли на выпуск сковород со сварными чашами и жарочными поверхностями из жаростойкой и нержавеющей стали, что делает их производство более технологичным и способствует снижению себестоимости. Такие сковороды нагреваются быстрее, но менее равномерно, чем чугунные. Они уступают чугунным и по антипригарным свойствам, что связано с более высоким коэффициентом теплового расширения стали по сравнению с чугуном. Для улучшения антипригарных свойств рабочие поверхности стальных сковород покрывают антипригарными материалами, например, тефлоном; применяют дробеструйную обработку керамическими материалами и т.д.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Классические сковороды

Внешний вид классических сковород (жаровень) представлен на рис. 4.1. а. Такие сковороды отличаются высокой универсальностью, так как позволяют производить многие виды тепловой обработки – жарку с большим и малым количеством жира, тушение, пассерование, припускание и т.д. Основными техническими характеристиками классических сковород являются объем ванны, площадь жарочной поверхности и время разогрева.