Технологический расчет и подбор оборудования предприятий общественного питания

Количество нагреваемой воды определяем по формуле: 
                                         Gв=V×k×g/1000,                           (35)

где: V – объем варочного сосуда, л; K – коэффициент заполнения котла,К=0,85…0,9; g –плотность воды; 
                                   Gв=60×0.85×1000/1000=51 кг, 
                        Q1=(51×4180×(100-20)+2×2257600)=21569,6 кДж, 
                                Q’1=2×2257600=4515,2 кДж. 
 Потери тепла в окружающую среду наружными поверхностями при разогреве котла определяем по формуле: 
                                           Q5= ∑ λι ×F ι(tnι – t0)*τ                                      (36) 
где λι – коэффициент теплоотдачи от поверхности ι – го элемента в окружающею среду, Вт/м2 К; F ι – площадь поверхности ι – го элемента, м2; tnι – средняя температура поверхности ι – го элемента за время разогрева от начальной температуры до температуры кипения, К; 
                                    Q5=(0,78×11,51(45-20)+1,4×10,63(32,5-                                                  20))×3600=(224,4+186,025)×3600=1477,53 кДж. 
 Потери тепла в окружающую среду наружными поверхностями при разогреве при стационарном режиме определяем по формуле: 
                                     Q’5= ∑ λ’ι ×F ι(tnι – t0)*τ’                                         (37) 
где λ’ι – коэффициент теплоотдачи от поверхности ι – го элемента в окружающею среду, Вт/м2 К; F ι – площадь поверхности ι – го элемента, м2; tnι – средняя температура поверхности ι – го элемента за время разогрева от начальной температуры до температуры кипения, К; 
                    Q’5=(0,78×13,28(70-20)+1,4×11,51(45-20)×1800)=1657,3 кДж. 
 Расход тепла на нагрев конструкции котла и нагрев воды в парогенераторе и пароводяной рубашке определяем по формуле: 
                                           Q6= ∑Мι ×сι (tк – tн)                                 (38)

гдеМι – масса ι – го элемента металлоконструкции, кг;сι – теплоемкость ι – го элемента, Дж/кг*К;  ∆t – разность конечной и начальной температур ι – го элемента; 
                          Q6=(80×461(83-20)+10×921(85-20)+10×4187(110-20))=2323440+598650+3768300=6690,3 кДж. 
 К расчету принимаем Q1=21569,6 кДж , Q5=1477,53 кДж , Q6=6690,3 кДж. 
                              Qзатр=21569,6+1477,53+6690,3=29737,4 кДж, 
 К расчету принимаем Q’1=4515,2 кДж (1.4, с. 16), Q’5=1657,3 кДж, 
 Q’затр=4515,2+1657,3=6172,5 кДж.

 Расчет тэнов 
 Порядок расчета ТЭНа выполняется в три этапа: 
─ определение размера трубки; 
─ расчет размера проволоки; 
─ определение размеров спирали. 
 Длина активной части трубки ТЭНа LА, м, составляет : 
                                          LА=P/(π×Dт×Wт)                                (39) 
где Dт – диаметр трубки ТЭНа, м

               LА=3000/3,14×0,016×105=0,59 м. 
 Длина активной части трубки ТЭНа LAO,м, после опрессовки составляет: 
                                     LAO= LА / φ                                (40) 
где φ – коэффициент удлинения трубки в результате опрессовки, φ=1,15. 
                                             LAO= 0,59/1,15=0,51 м, 
 Полную развернутую длину трубки после опрессовки LТ,м, определяем по формуле: 
                                              LТ=LА+2Lп                       (41) 
где Lп – длина пассивного конца трубки ТЭНа, м. 
                                             LТ=0,59+2×0,1=0,79 м 
 Электрическое сопротивление проволоки тэна R, Ом, после опрессовки составляет: 
                                                         R=U2/P                       (42) 
где:U – напряжение сети, В;P – мощность одного тэна, Вт. 
                                       R=3802/3000=144400/3000=48,1 Ом, 
 

Электрическое сопротивление проволоки тэна R0, Ом, до опрессовки составляет: 
                                                R0 = λr×R                          (43) 
где λr – коэффициент изменения сопротивления проволоки в результате опрессовки, λr =1,3. 
                                       R0= 1,3×48,1=62,53 Ом, 
 Удельное сопротивление проволоки gt,Ом*м, при рабочей температуре определяем по формуле: 
                                           gt= g20  (1+ λ(t-20))                (44)

 
где: g20 - удельное сопротивление проволоки при рабочей температуре 20 C, Ом*м;λ – температурный коэффициент, учитывающий изменение удельного сопротивления проволоки при изменении температуры, град-1;t – рабочая температура проволоки, С. 
gt=1,10×10-6 (1+0,14*10-3(950-20))=1,24*10-6 Ом*м,  
 Диаметр проволоки ТЭН d, м, определяем по формуле: 
                                   d= 3√(4gt ×P2 / π2 Wп U2)                        (45) 
где:d –диаметр проволоки ТЭНа,м. 
              d= 3√(4*1,24*10-6 (3000)2 )/(9,8*18*104 (380)2)=0,00055 м, 
 Принимаем d=0,0006 м, 
 Определяем длину проволоки ТЭН Lпр,м, из выражения: 
                                      Lпр=0,785× R0×d2пр / gт               (46) 
где Lпр – длина проволоки ТЭНа. 
                                     lпр=0,785×62,53×(0,0006)2/1,24×10-6=11,7м. 
 Проверяем значение фактической удельной поверхностной мощности на проволоке из выражения: 
                                         Wпф=P/ π dпр lпр                        (47) 
Wпф=3000/3,14×0,0006*11,7=136098Вт/м2. 
Длину одного витка спирали lв, м, определяем по формуле: 
                                   lв=1,07* π (dc +dпр)                   (48) 
где:1,07 – коэффициент увеличения диаметра спирали после снятия ее со стержня намотки, dc – диаметр стержня намотки, м, выбирают из конструктивных соображений dc=0,003…0,006 м. 
lв=1,07*3,14*(0,006+0,0006)=0,022м, 
 Количество витков спирали n, шт, составляет:

                             n= lпр / lв                     (49) 
гдеn – количество витков спирали, шт.,n=11,7/0,022=532 шт, 
 Расстояние между витками спирали a, м, определяем по формуле:

                                 a= LА – n× dпр / n                      (50)

а=(0,59-532×0,0006)/532=0,0007 м, 
 Шаг спирали s, м, определяем по формуле:

                                                 S=a+ dпр                           (51)

где:s –шаг спирали,м. 
                                            S=0,0007+0,0006=0,0013

Коэффициент шага Кш, определяем по формуле:

                                  Кш = S/ dпр                      (52)

где:Кш – коэффициент шага. 
Кш =0,0013/0,0006=2,2, 
 Коэффициент стержня намотки Кс, определяем по формуле:

                                  Кс=dc/ dпр                       (53)

гдеКс - коэффициент стержня намотки. 
                                         Кс=0,006/0,0006=10 
 Диаметр спирали ТЭНа dсп, м, составляет:

                                         dсп = dпр (Кс +2)                        (54)

где:dсп – диаметр спирали ТЭНа,м. 
dсп =0,0006×(10+2)=0,0072м, 
 Общая длина проволоки l0, м, с учетом навивки на концы контактных стержней по 20 витков составляет:

                               l0= lпр +2×20lв                                        (55)

гдеl0 – общая длина проволоки, м. 
Расчет КПД 
 Коэффициент полезного действия η, %, в период разогрева котла, определяем по формуле:

                                        η = (Q1×100)/Q                          (56)

гдеη – коэффициент полезного действия, %. 
η = 21569,6/29737,4 ×100=72,5%, 
 Коэффициент полезного действия η’, %, в стационарном режиме, определяем по формуле:

                        η’= (Q’1×100)*Q’                      (57)

η’= 4515,5/6172,5×100=73,1%. 
 
 
 

 

6.3 Вывод

Наибольшее распространение на предприятиях общественного питания получили котлы с электрическим электроносителем.  
 По конструктивным особенностям котлы разделяют на: опрокидывающиеся и неопрокидывающиеся. Наибольшее распространение получили котлы опрокидывающиеся, в силу их большей универсальности на предприятиях общественного питания. 
 В данном курсовом проекте рассмотрен ряд варочных аппаратов: КПЭ 40, КПЭ 60, КПЭСМ 60, КПЭ 100, КПЭ 160, КПЭ 250. 
 По приведенному выше обзору и сравнительному анализу аппаратов для варки было решено рассчитать котел пищеварочный электрический – КПЭ – 60. 
 В данном курсовом проекте приведена конструкция проектируемого аппарата, даны правила эксплуатации проектируемого аппарата. Приведен расчет теплового баланса, расчет тэнов, расчет КПД.  
 По итогом расчетов номинальная мощность в период разогрева составила 8 кВт, мощность в период варки 1,3 кВт. Также дана техническая характеристика проектируемого аппарата.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.Основные требования, предъявляемые к оборудованию.

7.1 Требования предъявляемые к овощеочистительной машине.

Прежде чем поступить к очистки овощей, проводят внешний осмотр машины, определяют её санитарное состояние, убеждаются в отсутствии посторонних предметов внутри рабочей камеры, проверяют заземление, состояние электропроводки и правильность сборки. И ещё одно: осматривая машину перед работой, не забудьте прочистить форсунку, через которую идёт в рабочую камеру вода, особенно в картофелеочистительных машинах с дисковыми органами. Из форсунки подаётся две струи (на диск и на стенки), поэтому прочистить надо обе прорези и к тому же проследить, чтобы струи были направлены вниз (а не вверх или в сторону). 
 Запрещается включать машину при снятой крышке и открытой дверцы разгрузочного лотка. Далее включают машину и проверяют её работу на холостом ходу. Предназначенные для очистки овощи должны быть откалиброваны и тщательно вымыты. И нельзя забывать, что во время загрузки машины необходимо следить за тем, чтобы вместе с корнеклубнеплодами в рабочую камеру машины не попадали камни, комки почвы и другие посторонние предметы, которые могут вывести из строя абразивное покрытие. 
 Включают машину нажатием кнопки «Пуск», открывают водопроводный кран, и вода поступает в рабочею камеру. Общий расход воды не должен превышать 1л на 1 кг очищаемого продукта. Далее открывают крышку загрузочного лотка и загружают в рабочею камеру порцию подготовленного продукта, определенной инструкцией по эксплуатации. Увеличение или уменьшение порции овощей против нормативной приводит к снижению производительности машины и качества очистки, а также к увеличению отходов. При увеличении порций картофеля, загружаемого в рабочую камеру машины, значительно увеличивается время цикла его обработки, что приводит к снижению общей производительности машины. Уменьшение количества одновременно загружаемого картофеля приводит также к снижению производительности машины и увеличению отходов, так как лишний свободный объём рабочей камеры позволяет клубням передвигаться с увеличенной скоростью, что приводит к увеличению центробежной силы, действующей на клубень. 
 Закрыв крышку загрузочного лотка, производят очистку овощей; при этом необходимо следить за выводом из машины воды с мезгой. После окончания очистки нужно разместить под разгрузочным лотком ёмкость для сбора очищенных овощей, перекрыть подачу воды в рабочею камеру, осторожно открыть дверцу разгрузочного лотка и выгрузить очищенные овощи. Продолжительность очистки продукта определяют визуально, открыв на некоторое время верхнюю крышку загрузочного отверстия. Время обработки клубней картофеля и корнеплодов зависит от состояния кожуры: молодые клубни обрабатывают 2 мин., старый, вялый картофель - 5 мин. Процесс очистки целесообразно осуществлять до тех пор, пока полностью не очистится 90% клубней. Полностью очищенным считается клубень, у которого кожура сохраняется в углублениях, а на остальной поверхности имеется не более трёх участков с кожурой, наибольший размер которых не превышает 1…3 мм. 
 После выгрузки очищенных овощей вновь закрыть дверцу загрузочного люка и повторить операцию. После окончания очистки выключить машину нажатием кнопки «Стоп» и закрыть кран подачи воды в рабочею камеру. В конце работы отключить автоматический выключатель. 
 После окончания работы проводят санитарную обработку машины: её очищают, тщательно промывают струёй воды рабочею камеру, освобождая от грязи и очисток, насухо вытирают наружную поверхность. При очистки машины следует пользоваться волосяными щетками. 
7.2 Требования, предъявляемые к пищеварочному котлу. 
 Перед включением аппарата в работу проверяют: 
─ уровень воды в пароводяной рубашке (парогенераторе); 
─ надежность соединения корпуса аппарата с заземляющей шиной; 
─ состояние защитной, предохранительной и указывающей арматуры; 
─ санитарное состояние варочного сосуда. 
 Порядок включения котла в работу: 
─ открывают продувочный кран или кран на заливной воронке. Оставляют открытым до полного удаления воздуха из пароводяной рубашки, т.к. наличие воздуха в рубашке снижает теплоотдачу от пароводяной смеси к стенкам котла и увеличивает время его разогрева; 
─ варочный сосуд заполняют кипяченой водой на 100—120 мм ниже уровня верхней крышки. При использовании не кипяченой воды на стенках котла и тэнах быстрее образуется накипь, которая ухудшает теплопередачу, удлиняет время варки продуктов и ускоряет выход котла из строя. Когда из крана уровня появится вода, заполнение пароводяной рубашки прекращают. После этого рычагом приподнимают над седлом предохранительный клапан, чтобы не допустить его прикипания;

─ электрические котлы включают нажатием кнопки «Пуск» с предварительным включением режима работы; 
─ задать верхний и нижний пределы давления (как правило, устанавливаются один раз, но контролируются ежедневно). 
 В процессе работы аппарата контролируют: 
─ давление в греющей рубашке и в рабочей камере аппарата; 
─ медленный разогрев при нормальной работе теплогенерирующего устройства свидетельствует о недостаточной продувке рубашки или чрезмерном загрязнении тепловоспринимающей поверхности (накипь). 
 После окончания процесса варки: 
─ за 5...10 мин до окончания работы опрокидывающихся котлов прекращают нагрев, нажав кнопку «Стоп»; 
─ затем снимают крышку, осторожно вращая маховик поворотного механизма, переворачивают котел и выгружают его содержимое в подставленную тару. В герметически закрытых котлах; 
─ рабочую камеру промывают слабым раствором соды и просушивают;        
─ внешние поверхности протирают мягкой тканью; 
─ промывают пароотвод. Регламентные профилактические работы, согласно инструкции по эксплуатации, выполняются механиком по утвержденному графику.

 

 
Заключение

В ходе расчетов было выбрано следующее оборудование: котел пищеварочный КПЭ-60, объемом котла - 60 дм3, и мощностью 3 кВт. Данный котел относиться к типу опрокидывающихся, переносных; овощеочистительная машина МОК-120, производительностью 120кг/ч и мощностью 0,75 кВт.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список использованной литературы:

1. Беляев М.И.  «Оборудование предприятий общественного питания», Москва – 1990.  
 2. Ботов М.И., Елхина В.Д., Голованов О.М.  «Тепловое и механическое оборудование предприятий торговли и общественного питания », Москва – 2002. 
 3. Вышелесский А.Н.  «Тепловое оборудование предприятий общественного питания», Москва – 1970;  
 4. Дорохин В.А.  «Тепловое оборудование предприятий общественного питания», Москва – 1987; 
 5. Липатов Н.Н., Ботов М.И., Муратов Ю.Р. «Тепловое оборудование предприятий общественного питания»,   Москва – 1994; 
 6.Некрутман С.В., Кирпичников В.П., Леенсон Г.Х.  «Справочник механика предприятий общественного питания»,       Москва – 1983;

7. ГОСТ Р 50762-2007, Общественное питание. Классификация предприятий.

8. ГОСТ Р 50763-2007, Услуги общественного питания. Общие требования.

9. ГОСТ Р 50647-2010, Общественное питание. Термины и определения.

10. Лекциопедия http://lektsiopedia.org/ (Электронный ресурс): http://lektsiopedia.org/lek-708.html (дата обращения: 15.05.14г.)

11. Информационно-образовательный портал http://www.vevivi.ru/ (Электронный ресурс): http://www.vevivi.ru/best/Tekhnologicheskii-proekt-goryachego-tsekha-stolovoi-pri-promyshlennom-predpriyatii-na-100-mest-ref182374.html (дата обращения: 15.05.14г.)