Глава 3.

ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ УСТРОЙСТВА ТЕПЛОВЫХ АППАРАТОВ

____________________________________________________________________________________

3.1. Требования, предъявляемые к тепловым аппаратам

Тепловые аппараты, применяемые на предприятиях общественного питания, отличаются устройством, прин­ципом действия, конструктивным исполнением, назна­чением и правилами эксплуатации. Однако можно выделить общие требования, предъявляемые к тепловым, аппаратам, которые условно группируют на: техноло­гические; эксплуатационные; энергетические; экономи­ческие; техники безопасности и охраны труда; техниче­ской эстетики. Все приведенные группы требований связаны и взаимообусловлены между собой — одна группа требований предопределяет другие.

Технологические требования. Конструкция аппарата должна прежде всего удовлетворять технологическим требованиям процесса тепловой обработки продуктов.

Технологические требования заключаются в макси­мально возможном соответствии режима работы, пара­метров, устройства рабочей камеры, загрузочного и разгрузочного устройства аппарата физическим и хими­ческим изменениям, происходящим в пищевых продук­тах при их тепловой_/ обработке, которая существенно влияет на качество готового продукта.

Под технологическими параметрами понимают тем­пературу и давление в аппарате, скорость движения продукта через аппарат и т. д. При этом необходимо, чтобы конструктивные и эксплуатационные показатели аппарата обеспечивали оптимальные режимы техноло­гического процесса, т. е. прохождение процесса должно осуществляться за возможно минимальный промежуток времени с получением наилучшего результате (высокие органолептические показатели, максимальное сохранение пищевых, ароматических и вкусовых ве­ществ, максимальный выход и другие качественные показатели готового продукта).

Соответствие конструкции аппарата требованиям технологического процесса является наиболее важным фактором в повышении качества кулинарной продукции. В связи с этим на предприятиях общественного питания эксплуатируется большое количество специализирован­ных аппаратов, предназначенных для реализации од­ного или нескольких технологических процессов (котлы, фритюрницы, сковороды, кипятильники, шкафы и др.), наиболее полно удовлетворяющих требованиям кон­кретного процесса.

Примером несоответствия конструкций аппарата требованиям технологического процесса является варка бульонов в котлах. Так, чрезвычайно важной техноло­гической операцией при варке бульонов является перио­дический съем жира с поверхности бульона. Однако в пищеварочных котлах эта операция конструктивно не реализована. Это приводит к тому, что качество бульона резко ухудшается за счет большого содержа­ния в нем эмульгированного жира, образуемого в процессе кипения.

Возможность устранения несоответствия конструк­ции котлов технологическим требованиям к процессу варки костных бульонов изложена в главе 8. При рассмотрении конкретного вида тепловой аппаратуры (в последующих главах учебника) детально рассматри­ваются технологические требования к этому виду обо­рудования.

Эксплуатационные требования. Данные требования выражают соответствие режима работы, конструктив­ных особенностей машины или аппарата его рацио­нальной эксплуатации. Эксплуатационные требования к аппаратам предусматривают в качестве непременного условия простоту их обслуживания с минимальной затратой труда; устойчивость к коррозии, которая может возникнуть при воздействии обрабатываемых продуктов, окружающей среды и моющих средств; доступность аппарата для осмотра, чистки, ремонта; бесперебойность и бесшумность в работе. Эксплуата­ционные требования предопределяют необходимость автоматизации контроля и регулирования технологического процесса. Автоматизация обеспечивает постоян­ство заданного технологического режима в аппарате, упрощает его обслуживание, ведет к уменьшению численности обслуживающего персонала и способствует повышению качества кулинарной продукции.

Энергетические требования. Энергетические требо­вания отражают возможность машины или аппарата затрачивать минимальное количество энергии на выпол­нение технологического процесса, т. е. аппараты долж­ны быть энергосберегающими. Существенным резервом улучшения энергетических показателей тепловых аппаратов является снижение потерь теплоты. Одним из основных энергетических показателей работы аппаратов является удельный расход энергии на единицу готовой продукции.

Конструктивные требования. Сущность этих требо­ваний заключается в соответствии конструкции аппарата современным условиям машиностроения. Конст­руктивные требования, предъявляемые к аппаратам, связаны с их проектированием, изготовлением, транс­портировкой и монтажом. Важными конструктивными требованиями являются:

Т е х н о л о г и ч н о с т ь, т. е. соответствие конструк­ции и материалов технологии машиностроения в усло­виях массового производства. Технологичность аппара­тов должна выдерживаться в течение всего цикла его производства — начиная от заготовки деталей и кончая испытанием готовых машин и аппаратов;

унификация и нормализация деталей и узлов, максимальное использование стандартизированных деталей и изде­лий. Соблюдение этих требований повышает серий­ность и технологичность оборудования;

секционность, которая улучшает условия его эксплуатации, облегчает разработку, перемещение и сборку при монтаже и ремонте;

техническое совершенство, работоспо­собность и надежность. Техническое совер­шенство аппарата характеризуется периодом, в течение которого аппарат по своим основным показателям соответствует современному уровню развития техники.

Под надежностью машины или аппарата понима­ется их способность выполнять свои технологические функции, сохраняя эксплуатационные показатели в заданных пределах в течение требуемой наработки.

Наработка — это продолжительность или объем работы машины или аппарата, измеряемые в единицах времени или весовых (объемных) единицах по перерабатывае­мому сырью.

Надежность машины или аппарата зависит от их безотказности, долговечности, ремонтопригодности и сохраняемости. Количественно она может быть оценена как произведение вероятности безотказной работы в течение заданного времени и коэффициента оптималь­ного технического использования машины или ап­парата.

Безотказность характеризует способность маши­ны или аппарата сохранять работоспособность в тече­ние некоторой наработки без вынужденных перерывов.

Долговечность — это способность машины или ап­парата сохранять работоспособность до предельного состояния с необходимыми перерывами для техниче­ского обслуживания и ремонта. Долговечность харак­теризуется ресурсом или сроком службы до одного из видов ремонта.

Ремонтопригодность характеризует приспособленность машины или аппарата к предупреждению, обна­ружению и устранению отказов и неисправностей.

Сохраняемость отражает свойство машины или аппарата сохранять эксплуатационные показатели в процессе их хранения и транспортировки.

Конструктивными достоинствами аппарата являют­ся также простота его устройства, небольшая масса и размеры, изготовление из недорогих и доступных материалов, удобство эксплуатации.

Экономические требования. Данные требования отражают минимальные затраты на изготовление, мон­таж и эксплуатацию машины или аппарата при сохра­нении их высоких технико-экономических показателей. К числу таких показателей относятся: удельная производительность, удельный расход энергии, металлоем­кость, коэффициент полезного действия.

Удельная производительность — это ко­личество продукции, выпускаемой машиной или аппа­ратом в единицу времени, отнесенное к объему рабочей камеры или площади рабочей поверхности:

Q_уд = Q_T / V_T или Q_уд = Q_T/F₀, (3.1)

где Q_T — теоретическая производительность, кг/с; V₀—объем рабочей камеры аппарата, м³; Р₀ — площадь рабочей поверхности, м².

Чем выше показатель удельной производительности, тем больше технические возможности машины или аппарата, тем конкурентоспособнее она в сравнении с другими аппаратами, выполняющими аналогичные технологические операции.

Удельная металлоемкость — это количе­ство металла, приходящегося на единицу выпускаемой продукции:

m_уд = М/ Q_T, (3.2)

где М— масса машины или аппарата, кг.

Чем меньше удельная металлоемкость, тем эконо­мичнее и дешевле машина или аппарат, а следова­тельно, ниже расход на ее амортизацию и ремонт.

Требования техники безопасности и охраны труда. Безопасность работы аппаратов и удобство их обслужи­вания являются важнейшими требованиями, предъяв­ляемыми к аппаратам.

По советскому законодательству в каждых ведом­ственных и межведомственных испытаниях новых видов аппаратов и машин обязательно участвует специалист по технике безопасности и охране труда. Задача этих специалистов заключается в том, чтобы самым стро­жайшим образом с позиции охраны труда принимать испытываемые образцы и не рекомендовать в производ­ство те из новых аппаратов, которые не отвечают условиям безопасности работы на них.

Аппараты рассчитывают и изготовляют с надле­жащим запасом прочности, оборудуют предохранитель­ными устройствами и ограждают движущиеся их части. Температура наружных ограждений аппаратов не должна вызывать ожогов при соприкосновении с ними. Электрические аппараты должны отвечать всем требо­ваниям электробезопасности и иметь надежное зазем­ление или зануление. У газового оборудования должны быть предусмотрены устройства, исключающие попада­ние газа и вредных продуктов сгорания в помещения.

Требования технической эстетики и эргономики. При разработке конструкции аппаратов и машин требо­вания технической эстетики в самом общем виде сво­дятся к тому, чтобы все производимое человеком было не только полезно, но и красиво. Надлежащий внешний вид аппарата в сочетании с рациональным цветовым оформлением, освещенностью и микроклиматом в цехе снижает зрительное и общее утомление работников, облегчает труд, повышает его производительность, способствует получению продукции высокого качества. Размеры аппаратов, расположение пультов управления и их форма должны удовлетворять требованиям эрго­номики и антропологическим особенностям человека. Это снижает утомляемость обслуживающего персонала и также приводит к повышению производительности труда.

Следует отметить, что при создании новых, совер­шенных тепловых аппаратов все вышеперечисленные требования следует рассматривать в едином комплексе.