9.Теплогенерирующие устройства.

В тепловых аппаратах предприятий общественного питания широкое распространение получили теплогенерирующие устройства, классификационная схема которых приведена на рис. 6.1, а их принципиальные схемы — на рис. 6.2, а,б, в и 6.3.

Рис. 6.1. Классификация теплогенерирующих устройств, преобра­зующих теплоту влажного насыщенного пара в тепловую энергию

Рис. 6.2. Схема теплогенерирующего устройства на паровом обогреве:

а — рубашечного типа; б — трубчатого типа; в — змеевикового типа: 1 — продувочный кран; 2 — греющая ка­мера; 3 — регулирующий вентиль; 4 — конденсацион­ный горшок

По виду обогрева пищевых продуктов и технологических сред влажным насыщенным паром различают обогрев глухим паром (через разделительную стенку) и обогрев острым паром (пар непосредственно контакти­рует с продуктом), а по конструктивному исполнению теплогенерирующие устройства подразделяются на смежные и совмещенные.

При глухом обогреве (через разделительную стенку) пар подается в греющую камеру рубашечного (рис. 6.2, а), трубчатого (рис. 6.2, б) или змеевикового (рис. 6.2, в) типов, конденсируется, отдавая теплоту парообразования разделительной стенке, а через нее продукту или технологической среде. Теплогенерирую­щие устройства паровых аппаратов состоят из, про­дувочного крана греющей камеры, подводящего паро­провода с регулирующим вентилем, конденсатопровода для отвода конденсата из греющей камеры, конден­сационного горшка, регулирующей и защитной арма­туры.

При обогреве пищевых про­дуктов острым паром греющая камера совмещена с рабочей камерой (рис. 6.3). Она состоит из корпуса с размещенной в нем камерой, в которую по­дается пар, взаимодействую­щий с продуктом, укладывае­мым на перфорированный про­тивень. Конденсат из камеры стекает в парогенератор, вода в котором нагревается тэном. Расчет греющих камер паро­вых аппаратов сводится к опре­делению поверхности нагрева (конструктивный расчет), либо для проверки соответствия по­верхности нагрева технологиче­скому процессу (поверочный расчет). Поверхность нагрева греющей камеры парового аппарата определяется по уравнению.

F=Q/K∆t,

где Q — количество теплоты, передаваемое поверхности нагрева в единицу времени, Вт (Дж/с); К—коэф­фициент теплопередачи от влажного насыщенного пара к продукту, Вт/(м²-К); ∆t — разность температур между теплоносителем и нагреваемой средой,

Рис. 6.3. Схема совме­щенного камерного тепло-генерирующего устрой­ства:

1 — корпус; 2 — греющая камера; 3—парогенератор; 4 — тэн; 5 — перфорирован­ный противень; 6 — тепло­изоляция

Материалы, используемые для изготовления тепло­вых аппаратов. Материалы, из которых изготавли­ваются аппараты, должны обеспечивать их надежность и прочность. Кроме того, материалы, из которых изго­тавливают части аппаратов, контактирующие с продук­тами, должны быть химически стойкими, нейтральными, не "подвергаться коррозии, хорошо очищаться и быть стойкими к моющим средствам.

По назначению материалы могут быть подразде­лены на: конструкционные, теплоизоляционные и электротехнические.

Конструкционные материалы предназна­чены для изготовления деталей аппаратов (кожухов, рабочих камер, рабочих органов, станин и т. д.). Чаще всего в качестве конструкционных материалов исполь­зуются черные и цветные металлы, их сплавы и пласт­массы.

К черным металлам относятся железо и его сплавы — чугуны и стали. Чугун — железный нековкий сплав, содержащий от 2 до 4,5 % углерода, до 2,5 % фосфора и 0,88 % примесей марганца, кремния и серы.

Для изготовления аппаратов предприятий общест­венного питания чаще всего используется серый чугун, характеризующийся тем, что большая часть углерода в нем находится в виде свободно выделенного графита, что придает серый цвет поверхности излома. В марках чугуна после букв СЧ (серый чугун) следуют цифры: первые две обозначают предел прочности при растяже­нии (в кгс/мм²), вторые две — предел прочности при изгибе. Например, конфорки электрических плит изго­тавливаются из чугуна СЧ 18-36 и СЧ 21-40. Всего в соответствии с ГОСТ 1412—70 выпускается десять марок серого чугуна. Из чугуна изготавливаются станины, корпуса и рабочие камеры некоторых аппа­ратов (сковороды).

Сталь — это сплав железа с углеродом (до 2%). В зависимости от химического состава различают сталь углеродистую и легированную (с различными, присадками). В легированных сталях содержание легирующих элементов может составлять до 45 %. Если легирующих элементов в стали больше, чем железа, а содержание последнего менее 50...55 %, то такие стали называются сплавами. В названия марок стали входят буквенные индексы, обозначающие легирующие элементы (X — хром, Н — никель, Г — марганец, Т — титан, М — мо­либден, Д — медь, В — вольфрам, С — кремний и т. д.), и цифры, показывающие содержание этих элементов. Например, сталь марки 12ХНЗ содержит 1,2 % угле­рода и 3 % хрома и никеля.

По свойствам и назначению стали и сплавы делятся на три группы:

коррозионно-стойкие (нержавеющие);

жаростойкие (окалиностойкие), работающие в нагруженном состоянии, при температурах выше 550 °С;

жаропрочные, работающие в нагруженном состоя­нии, при температурах выше 600 °С.

Из углеродистой стали обыкновенного качества изготовляют корпусные детали_..Крышки, кожухи и другие детали, не несущие нагрузок и не соприкасаю­щиеся с пищевыми продуктами.

Для изготовления деталей, испытывающих большие нагрузки, применяют качественные углеродистые не­ржавеющие стали марок 40Х, 65, 12ХНЗ, 20Х.

Для изготовления деталей машин и аппаратов, не­посредственно контактирующих с продуктами, приме­няют легированные стали марок XI2, 9ХС, 9ХВТ и высо­колегированные коррозионно-стойкие, жаростойкие и жаропрочные стали марок Х18Н9, Х18Н9Т, 1X13 и Др.

Из цветных металлов для изготовления тепловых аппаратов наибольшее применение получил алюминий и его сплавы.

Лучшим металлом для изготовления частей и узлов аппаратов, соприкасающихся_ с продуктом, является нержавеющая сталь .Следует избегать использования для этих целей алюминия. Это связано с тем, что алю­миний накапливается в организме человека и практи­чески не выводится из него. Наукой установлен факт, что алюминий, накопленный в организме человека, может стать одной из причин старческого слабо­умия.

Пластмассы и некоторые другие синтетические мате­риалы применяются для изготовления деталей, испыты­вающих средние нагрузки. Преимущества пластмасс их легкость, бесшумность в работе . Недостаток – низкая термостойкость.