Лабораторная работа № 6

"Изучение конструкции и исследование бытовых

посудомоечных машин"

1. Цель работы

1.1. Изучить принцип работы и особенности конструкции бытовых посу­домоечных машин.

1.2. Изучить конструкцию основных узлов посудомоечной машины Ariston elixia

1.3. Ознакомиться с методикой испытаний бытовых посудомоечных ма­шин.

1.4. Провести экспериментальные исследования по определению темпера­турно-энергетических показателей посудомоечной машины Ariston elixia

2. Общие положения

Одной из наиболее трудоемких операций при ведении домашнего хозяй­ства является мойка посуды, затраты времени на которую составляют более 10% от общих затрат времени на домашние работы. Исполь­зование бытовых посудомоечных машин облегчает труд, снижает расход воды и моющих средств. Кроме того, машинная мойка более гигиенична, чем ручная.

Технология мойки посуды по физическим явле­ниям ана­логична стирке бе­лья, однако сам процесс проще.

Во-первых, ассортимент моющихся изделий меньше, чем изделий для стирки. Номенклатура ма­териалов, из которых изготавливается посуда, едва пре­вышает десять, включая фарфор, керамику, дере­вянные, пла­стмассовые, металлические и эмалиро­ванные изделия.

Во-вторых, хотя загрязнения имеют разнообраз­ный характер, но они имеют небольшую адгезию и легко удаля­ются с моющихся изделий.

В-третьих, моющиеся изделия на­ходятся в ста­тическом состоянии, что уп­рощает соз­дание оптимальных гидродинамических полей в ка­мере по­судомо­ечной машины.

При мытье посуды под воздействием струи воды (гидро­динамическое воз­действие) уменьшается адге­зия загрязнителя к посуде и удаляются загрязне­ния. Для уменьшения адгезии в струю воды до­бавляют моющее средство (по­верхно­стно-активное вещество - ПАВ), которое уменьшает силу сце­пления загрязнителя с обрабатываемой поверхностью.

Моющую химию для автоматических посудомоющих машин, впервые предложил профессор Дейтонского университета Денис Ватерби в 1984 году. Это трехкомпонентное средство было зарегистрировано под име­нем «Кас­кад» фирмой Procter & Gamble. Принцип поэтапного «каскадного» использо­вания разных химических компонентов - растворяющих жир и ополаскиваю­щих после него посуду не изменился и в современных средствах.

ПРОЦЕССЫ, ПРОТЕКАЮЩИЕ В ПОСУДОМОЕЧНЫХ МАШИНАХ

Процесс мойки в посудомоечной машине со­стоит из 3 последовательных стадий: мойка, ополас­кивание, сушка.

В посудомоечную машину подается холодная вода. За­тем она нагревается до заданной температуры при помощи на­гревательного элемента (ТЭНа). ТЭНы бывают 2 видов: от­крытые и скрытые.

Открытые расположены в нижней части моечной камеры. Они непосредст­венно контактируют с водой. В связи с этим в камере резкий перепад темпе­ратур (верх-низ). Поэтому посу­да, которая не выдерживала резких перепадов температур, размещается сверху камеры. Преимущество открытых нагрева­тельных элементов в том, что они позволяют быстро высушить посуду.

Скрытые нагревательные элементы устанавли­вают под дном моечной ка­меры в месте входа воды в насос. Они ра­ботают по принципу проточного на­гре­вателя. Машины со скрытыми нагревательными эле­ментами бо­лее эконо­мичны, т. к. тепло передается небольшому количеству воды, а она сразу отво­дится в патрубок системы рециркуля­ции.

В нагретую воду добавляются моющие средства из внешнего или встроен­ного дозатора. При нажатии кнопки START включается насос высокого дав­ления, который подает на­гретый моющий раствор в коро­мысла, они враща­ются и тонкими струйками под давлением распыляют во­ду на посуду. Затем грязная вода возвращается в моечную камеру. Так моющий раствор переме­щается по замкнутому циклу и стано­вится все грязнее, а посуда - чище.

Для смягчения воды используется ионообменник. В нем происходит заме­щение Са² и Mg² ионами натрия. В его основе - химическая бесконтрольная реакция. Устройство смягчает воду насколько может и заме­щает определен­ное количество ионов. Производи­тельность ионообменника рассчитывается из расчета максимальной жесткости водопроводной воды от из­вестной жест­кости. В результате в определенный мо­мент происходила регенерация, не за­висимо от ее не­обходимости.

Современные машины способны управлять про­цессом регенерации и кос­венно поддерживать опти­мальную жест­кость воды в камере.

На дне моечной камеры перед входом в насосы, ко­торые откачи­вают воду в канализацию или обратно в коромысла, распо­ложены механические фильтры. С их помощью происходит фильтрация.

Фильтр представляет собой мелкую сетку на дне поддона, один или два сетчатых стакана с различным калиб­ром ячеек и пластмассовый вкладыш с круп­ными отверстия­ми.

Крупные отходы задерживаются в первом фильтре и попадают в отбойник, а мелкие остаются на последую­щих стаканах и на сетке и перетираются под воздействием струй воды, исходящих из направ­ленных вниз форсунок. Так происходит самоочище­ние фильтров. В некоторых конструкциях ПМ уста­нав­ливают фильтры, которые нужно очищать вруч­ную.

Использование фильтров позволяет экономить воду и электроэнергию за счет многократной цирку­ляции нагретого моющего раствора. Постоянно усо­вершенствуется система фильтрации: увеличивается пло­щадь верхней сетки, делают специальные отвер­стия, которые препятствуют отложению загрязне­ний под ней, устанавливают устройства, что создает волну на дне моечной ка­меры, которая перемещает осевшую грязь к фильтру.

Затем посуда ополаскивается. Смысл ополаски­вания в доведении посуды до идеальной чистоты. На стадии ополаскивания подается чистая вода, в кото­рую в санитарных целях добавляется ополаскиватель.

После этого посуда высушивается одним из 3 способов.

Метод конденсации. Влага конденсируется на холодных стенках. Воздух извне не подается. Снижа­ется расход электро­энергии, т. к. остаточное тепло теплообменника используется для конденсационной сушки посуды.

Теплообмен. Пары воды собираются в верхней части моечной камеры, и быстро удаляются, во время слива. В резуль­тате отсутствует конденсация па­ров воды на посуде. Эф­фективнее первого метода, на по­суде отсутствуют разводы.

Принудительная сушка горячим воздухом с по­мощью вентилятора. Это самый высокий наиболее доро­гостоящий класс сушки.

Современные посудомоечные машины работают с уровнем шума до 50 Дба. В новых моделях для сни­жения уров­ня звука машин используются шумопо­глощающие материалы.

КЛАССИФИКАЦИЯ ПОСУДОМОЕЧНХ МАШИН

Согласно ГОСТ 27454-87, бытовые посудомоеч­ные ма­шины (ПМ) делятся на три класса А, В, и С, в зависимости от величины параметров (табл. 7). Ев­ропейские ПМ с 2000 г. маркируются тремя буквами от А до G, например, ВВС. Пер­вая буква характеризует общее энергопотребление машины, вторая - эффективность мытья, третья - количество электро­энергии, затрачи­ваемое при сушке. Буквы А и В указывают на то, что соответствующий параметр лучше, чем предусматри­вается стандартом, буква С означает примерное со­ответствие стандарту и т.д.

ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ПОСУДОМОЕЧНЫХ МАШИН:

номинальная вместимость - оценивается це­лым числом стандартных ком­плектов посуды. В ком­плект входят обеденная, суповая и десертная та­релки, чашка, стакан, нож, вилка, суповая, чайная и десертная ложки. В ПМ емко­стью до шести ком­плектов еще должны загружаться сервиро­вочные ваза и чашка, малое овальное блюдо, серви­ровочные вилка и две ложки, чер­пак для соуса. Размеры посуды и приборов указаны в ГОСТ 30147-95;

1. показатели качества мытья и качества сушки;

2. расход электроэнергии, кВт*час, и расход воды, л - ко­личество электро­энергии и воды, израсходованных за один цикл работы машины;

3. удельный расход электроэнергии, кВт*час/комплект, и удельный расход воды, л/комплект - отношение рас­хода элек­троэнергии и расхода воды, со­ответственно, к но­минальной вместимости машины;

4. номинальное напряжение, В.

Параметры ПМ, регламентированные ГОСТ 27454-87, приведены в табл. 7.