Поверочный расчет ПЭ-0,51Ш

В настоящее время выпускаются  в основном секционные плиты. Отдельные  секции могут использоваться, как  самостоятельные плиты или быть соединены в одну плиту с требующейся  площадью жарочной поверхности.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. КЛАССИФИКАЦИЯ ТЕПЛОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ

 

Технологическая универсальность плит, возможность  использования только части их рабочей  поверхности при различных температурных  режимах и достаточно развитая сеть мелких, специализированных и сезонных предприятий общественного питания  обуславливает широкое распространение  этих аппаратов.

Современные плиты, которыми комплектуются кухни  предприятий, производятся как зарубежными, так и отечественными изготовителями. Их можно классифицировать по ряду признаков.

По  виду энергоносителя:

- электрические

- газовые

- твердотопливные.

По  использованию в производственном процессе:

- с использованием наплитной посуды

- для приготовления непосредственно  на жарочной поверхности

- для комбинированного использования  (специальные покрытия).

По  конструктивному решению:

- несекционные и секционные (дл  установки в линию)

- с круглыми и прямоугольными  конфорками (с неподвижными и  шарнирно установленными)

- с чугунными или стеклокерамическими  конфорками

- настольные или напольные (на  открытом стенде или на шкафу)

- жарочный шкаф с конвекцией (с  пароувлажнением или без) или  без конвекции

По  типу нагревательных элементов в  электрических моделях:

- с закрытым нагревательным элементом  (спиралью) внутри разборной чугунной  конфорки

- с тэном с нижней стороны  чугунной конфорки

- с тэном внутри неразборной  чугунной конфорки

- с открытым нагревательным элементом  (спиралью) с нижней стороны стеклокерамической  конфорки

- с ИК-генератором с нижней  стороны стеклокерамической конфорки

- с индукторами с нижней стороны  стеклокерамической конфорки (индукционные  плиты)

По  типу нагревательных элементов в  газовых моделях:

- с открытыми горелками

- с закрытыми горелками

- с комбинированной рабочей поверхностью

 

 

 

 

3. ОПИСАНИЕ РАССЧИТЫВАЕМОГО АППАРАТА И АППАРАТОВ, СХОДНЫХ С ПРОЕКТИРУЕМЫМ

 

3.1 Описание  аппаратов сходных с проектируемым

 

Отечественная промышленность выпускает в основном секционные модульные электрические  плиты типа ПЭСМ-4Ш, ПЭСМ-4ШБ, ПЭСМ-4, ПЭСМ-2, ЭП-7М, ПЭ-0,51(ПЭ-0,51-01) и ПЭ-0,17 (ПЭ-0,17-01) и  др. Кроме того, освоено производство новых секционных электрических  плит дл работы с функциональными  и другими емкостями. Они также  являются модульными, но их размеры  соответствуют модулю зарубежного  оборудования для удобства комплектования необходимых технологических линий  с использованием импортных аппаратов.

Электрические плиты имеют более простую  конструкцию, чем плиты, работающие на других энергоносителях, и обеспечивают посекционное включение жарочной поверхности.

Электрические плиты различаются числом и формой конфорок, мощностью, а также наличием или отсутствием жарочных шкафов.

 

Плита ПЭСМ-4ШБ.

 

 Рис.1 Плита ПЭСМ-4ШБ: 1-дверца жарочного шкафа; 2-жарочная поверхность; 3-переключатели ТПКП-1; 4-лимб датчика-реле температуры; 5-лампа сигнальная; 6-панель управления; 7-рама.

 

Плита четырехконфорочная, имеет жарочный шкаф и бортики. Имеет каркасную  конструкцию. Основанием плиты служит рама, установленная на четырех регулируемых по высоте опорах. К раме крепятся облицовочные панели.

Жарочную  поверхность плиты образуют два  унифицированных блока конфорок, каждый из которых выполнен в виде подъемного стола с двумя конфорками прямоугольной формы. На каждую конфорку на передней лицевой панели установлен пакетный переключатель ТПКП-1, с  помощью которого регулируют степень  нагрева: слабую, среднюю или сильную, устанавливая ручку переключателя  соответственно в положение «1», «2» или «3». Для отключения конфорки ручку переключателя ставят в положение «0». Конфорки плиты опираются на регулировочные винты, посредством которых достигают положения конфорок на одном уровне.

Для сбора пролитой жидкости в процессе эксплуатации плиты предусмотрен поддон, располагаемый под конфорками.

Жарочный  шкаф представляет собой камеру, состоящую  из двух коробов – внутреннего  и наружного, между коробами –  теплоизоляция. Нагрев камеры шкафа  производится тэнами, расположенными по четыре сверху и снизу и имеющими раздельное включение. Камера прикрывается дверцей, снабженной пружиной для плотности  закрывания. На двери имеется ручка  и смотровое окно. Справа располагается  панель управления с двумя переключателями, двумя сигнальными лампами и  датчиком-реле температуры Т32 для  автоматического поддержания в  камере заданного температурного режима.

Для отвода паров, образующихся при тепловой обработке продуктов в шкафу, предусмотрена трубка с заслонкой, рукоятка которой обычно выносится  на панель управления.

 

Плита ПЭ-0,17 (ПЭ-0,17-01)

 

    

                                              

Рис.2  Плита  ПЭ-0,17-01

 

Данные  плиты предназначены для тепловой обработки полуфабрикатов в функциональных и других емкостях.

Плиты ПЭ-0,17-01 устанавливаются на индивидуальные подставки, которые поступают в  комплекте с плитами. Имеет одну конфорку тех же размеров, что и  плита ПЭ-0,51. Площадь ее жарочной поверхности 0,17 .

Плиты ПЭ-0,17 и ПЭ-0,17-01 являются аналогичными аппаратами однофазного тока и предназначены  для работы от сети напряжением 220В. в плитах ПЭ-0,17 и ПЭ-0,17-01 имеется  боковая бортовая поверхность, в  средней части которой может  вырубаться отверстие для установки  водопроводного вентиля с поворачивающейся трубкой. Через эти вентиля и  трубопровод можно заливать наплитные  емкости водопроводной водой. Конфорка и борт-стол при необходимости  могут меняться местами так, чтобы  конфорки оказались слева, а борт-стол – справа. Делается это при монтаже.

 

 

Плита ПЭ-0,51С

 

  

                                             

Рис.3 Плита  ПЭ-0,51С

 

Электрическая плита типа ПЭ-0,51 предназначена для  тепловой обработки полуфабрикатов в функциональных и других емкостях на предприятиях общественного питания. Размеры конфорок (530х325 мм) соответствуют  размерам основного вида функциональной емкости.

  Плита ПЭ-0,51С состоит из трех  прямоугольных конфорок. С помощью  регулировочных болтов конфорки  устанавливаются таким образом,  что их рабочая поверхность  находится в одной поверхности  с передним и задним столами.  Для ступенчатого регулирования  мощности каждой конфорки в  плите предусмотрены переключатели,  ручки которых выведены на  лицевую панель. С помощью переключателя  получают слабый, средний и сильный  нагревы, устанавливая ручку переключателя  в положение «1», «2» и «3».  Для отключения конфорки ручка  переключателя устанавливается  в положение «0».

Переключатели расположены в специальном отсеке, закрытом панелью. В отсеке расположены  блок зажимов и электропровода. Вводные  концы спирали конфорок подсоединены непосредственно к зажимам переключателя. Отсутствие промежуточных электрических  соединений способствует увеличению надежности плит. Остальные три стороны плиты  закрыты облицовками. Конфорка нагревается  с помощью закрытого нагревательного  элемента, где спирали помещены в  изоляционные бусы и уложены в  пазы конфорки. С помощью регулируемых ножек рабочая поверхность плиты  устанавливается в горизонтальном положении. При установки плиты  отдельно от других видов оборудования для безопасности обслуживающего персонала  и большего удобства к ее боковой  поверхности могут прикрепляться  боковые борта.

 

 

 

 

 

 

 

 

3.2 Описание  рассчитываемого аппарата

 

Рис.4 Плита  ПЭ-0,51Ш

 

Электрическая плита типа ПЭ-0,51Ш предназначена  для тепловой обработки полуфабрикатов в функциональных и других емкостях на предприятиях общественного питания.

Плита ПЭ-0,51Ш состоит из трех прямоугольных  конфорок. С помощью регулировочных болтов конфорки устанавливаются таким  образом, что их рабочая поверхность  находится в одной поверхности  с передним и задним столами. Для  ступенчатого регулирования мощности каждой конфорки в плите предусмотрены  переключатели, ручки которых выведены на лицевую панель. С помощью переключателя  получают слабый, средний и сильный  нагревы, устанавливая ручку переключателя  в положение «1», «2» и «3». Для  отключения конфорки ручка переключателя  устанавливается в положение  «0».

Жарочный  шкаф представляет собой выдвижную  теплоизолированную жарочную камеру, спереди закрытую откидывающейся дверью. Жарочный шкаф имеет единый объем (комплектующие  противни, размеры 640х500х30 мм). Шкаф обогревается электронагревателями, расположенными по два снизу и сверху. Нижние электронагреватели закрыты подовыми листами. Жарочный шкаф имеет дверь, плотность закрывания которой обеспечивается натяжением пружины, а также снабжен  переключателем для включения электронагревателей  и датчиком-реле температуры. Ручка  переключателя, датчика-реле температуры  и сигнальная арматура шкафа расположены  во втором ряду на панели.

Конструктивными особенностями плиты является большой объем жарочного шкафа, наличие двойной защиты от перегрева шкафа, удаленность от зоны нагрева электропроводки и безопасность для персонала при работе с плитой.

Технические характеристики плиты ПЭ-0,51Ш: габариты плиты Д*Ш*В, мм : 1200*800*850; габариты конфорки Д*Ш, мм: 320*530; площадь рабочей поверхности  конфорок, : 0,51; время разогрева конфорок до рабочей температуры (350°С), мин: 30; напряжение, В: 380/220 трехфазный; масса, кг: 210; внутренние размеры духовки Д*Г*В, мм: 690*567*350; объем жарочного шкафа, л: 150; врем разогрева воздуха в камере шкафа до температуры (260°С), мин: 25; мощность плиты (конфорки+ж/шкаф), кВт: 17 (12+5); комплектация ж/шкафа: 4 противня.

4. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

 

4.1 Расчет производительности аппарата периодического действия

 

Рецептура №207 «Рассольник домашний»

 

Наименование продукта	Массовая доля,	Масса компонента,	Плотность,	Теплоемкость,
Капуста свежая	0,062	1,553	1034	3950
Картофель	0,140	3,663	1080	3660
Морковь	0,031	0,781	1040	3940
Лук репчатый	0,031	0,794	1057	3740
Лук-порей	0,031	0,601	800	3740
Огурцы соленые	0,047	1,156	1015	4086
Маргарин столовый	0,016	0,360	930	3250
Вода	0,581	14,075	1000	4179
	0,939	22,983
Выход: 1000
Масса всех компонентов: 1290

 

Массовая  доля компонента определяется из выражения:

 

 

Масса одного из компонентов  ( )исходного сырья, загружаемого в рабочую камеру (варочный сосуд) согласно рецептуре равна:

 

 

 

Производительность  варочных аппаратов определяется по формуле:

 

Для плит загружаемая масса продуктов  определяется из емкости посуды, устанавливаемой  на жарочную поверхность в соответствии с формулой:

 

 

 

 

 

4.2 Расчет полезно используемой теплоты

 

Варка в жидкостях  идет в две стадии:

1. Нагрев продуктов до температуры кипения, определяемой давлением в рабочей камере (нестационарный режим):

 

r=2372,9 кДж/кг (при температуре 54С)

 

 
     

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Варка до кулинарной готовности (стационарный режим):

 

 

0,06 – 6% влаги испарилось из котла

 

4.3 Расчет тепловых коэффициентов

 

Удельный  тепловой поток через многослойную стенку аппарата от теплоносителя к  внешней среде (обычно окружающий аппарат  воздух) определяют по формуле:

 

Формула для расчета коэффициента теплопередачи  через плоскую стенку имеет вид:

 

При конденсации водяного пара на вертикальной поверхности в условиях ламинарного  движения конденсатной пленки и одинаковой температуры стенки по всей ее высоте Н коэффициент теплоотдачи от теплоносителя (пароводяная смесь в рубашке котла) определяют из уравнения:

 

 

 

Н=0,18 м

Коэффициент теплоотдачи определяется по формуле:

 

Коэффициент находится из критерия Нуссельта:

;

При свободной  конвекции капельных жидкостей  и газов можно использовать эмпирическое уравнение Михеева для любой  поверхности:

 

С и n определяются по произведению ( ) (табл. 1).

 

Таблица 1

Значения С и n при различных значениях Gr∙Pr

Gr∙Pr	Режим	С	n
5·102…2·107	Переходный	0,54	0,25

 

Число Грасгофа:

 

 

Коэффициент теплоотдачи излучением определяется по формуле        Стефана–Больцмана: