5. Методика проведения испытаний посудомоечных машин
Методика измерения параметров изложена в ГОСТ 30147-95. Испытания проводятся при температуре окружающей среды (20+5) С и относительной влажности воздуха 45....60%. Отклонение напряжения питания от номинального значения - не более +2%. Если ПМ может работать в некотором диапазоне напряжений, то испытания проводят или при среднем напряжении (если величина диапазона менее 10% от его среднего напряжения), или дважды, при максимальном и минимальном напряжениях диапазона. Температура подаваемой воды (15+5) С - для ПМ, подключаемых только к холодной воде, или (60+2) С - для ПМ, подключаемых только к горячей воде (если в инструкции по эксплуатации не указана более низкая температура). Жесткость воды ПМ с устройством смягчения должна составлять (300+25) млн"1 (ррт). Для ПМ без такого устройства испытания проводятся при одном или нескольких из следующих значений жесткости: 50,150 или 300 млн"1 (ррт).
В ходе испытаний используется или стандартное моющее и ополаскивающее средство, или средства, указанные изготовителем ПМ. Количество - в соответствии с рекомендациями изготовителя. Если таких рекомендаций нет, то ополас кивающее средство берется исходя из расчета 0,3 мл/л, моющее - в зависимости от жесткости воды: 3,0 г/л или 2,3 г/комплект (что больше) - для ПМ с устройством смягчения воды и для ПМ без устройства смягчения при жесткости воды 50 млн"1; 4,0 г/л или 3,3 г/комплект - для ПМ без устройства смягчения при жесткости 150 млн"1 и 5,0 г/л или 4,2 г/комплект - для ПМ без устройства смягчения при жесткости 300 млн"1. В любом случае количество средства не должно превышать емкости соответствующего дозатора.
При измерении показателя качества мытья, как и при других испытаниях, машина должна работать по программе или циклу для наиболее сильно загрязненной столовой (не кухонной) посуды. Предварительно ПМ должна отработать два цикла с чистой посудой. Измерение показателя качества мытья проводится не менее пяти раз, без очистки ПМ между циклами, за исключением чистки фильтров в соответствии с рекомендациями изготовителя. Загрузка машины при каждом измерении должна соответствовать ее номинальной вместимости и состоять из целого числа стандартных комплектов плюс сервировочная посуда и приборы. Посуда - фарфоровая, белая, покрытая глазурью, без трещин и повреждений. Стеклянная посуда должна быть из обычного стекла, без декоративной отделки, столовые приборы, из нержавеющей стали, гладкие, без гравировки.
Перед загрузкой в ПМ посуда подвергается загрязнению: стаканы - томатным соком, чашки - чаем, тарелки - яйцами, пшенной кашей и шпиком, вилки - яйцами, столовые ложки -кашей, сервировочные ложки - шпинатом, овальное блюдо -маргарином. Остальные предметы не загрязняются. Порядок приготовления загрязняющих веществ и нанесения их на посуду изложен в ГОСТ 30147-95. После загрязнения посуда сушится в течение 2 ч и загружается в ПМ согласно рекомендациям изготовителя.
После окончания цикла мытья каждый предмет осматривается в течение не более чем 10 сек, при освещении рассеянным
светом, освещенность должна составлять 1000.. ..1500 лк. Если загрязнения не обнаружены, то предмету присваивается 2 балла, если общая площадь оставшихся загрязнений менее 4 мм2 и образована она максимум четырьмя частицами - 1 балл, если площадь загрязнений 4 мм2 и более или поверхность предмета загрязнена более чем четырьмя частицами - 0 баллов. Общая сумма баллов делится на максимально возможное число баллов (количество предметов, умноженное на два), полученное значение и есть показатель качества мытья посудомоечной машины. Могут находиться показатели для отдельных категорий посуды, приборов и изделий из стекла.
Измерение показателя качества сушки может проводиться или совместно с измерением показателя качества мытья, или независимо. При независимом измерении проводятся не менее трех опытов, в ПМ загружается чистая и сухая посуда, загрузка должна соответствовать номинальной вместимости машины. Циклы работы ПМ выполняются с использованием моющего и ополаскивающего средств. После окончания цикла дверь машины должна оставаться закрытой, если изготовитель не рекомендует иное, а через 30 мин проводят осмотр предметов, извлекая их по одному, начиная, по возможности, с нижней полки. Среднее время осмотра каждого предмета - не более 3 с. При совместном измерении осмотр предметов для определения показателя качества сушки проводится также через 30 мин после цикла работы ПМ, перед осмотром для определения показателя качества мытья. Если влага отсутствует, то предмету присваивается 2 балла, если на предмете одна - две капли или мокрые полосы - 1 балл, если на предмете более двух капель или если в стакане (чашке О есть вода - 0 баллов. Показатель качества сушки вычисляется аналогично показателю качества мытья.
При измерении расхода электроэнергии и воды давление воды на входе в ПМ должно находиться в пределах (240+35) кПа, температура подаваемой холодной воды должна поддерживаться с точностью +2 С. Машина загружается таким же
количеством посуды, как при измерении показателя качества мытья. Если реальная суммарная масса загрузки отличается от номинальной более чем на 2% (номинальные массы комплекта посуды и предметов сервировки указаны в стандарте), то загрузка должна быть отрегулирована под номинальную добавлением или изъятием отдельных предметов. В случаях, когда корректировка массы загрузки не нужна, измерение расхода электроэнергии и воды можно совместить с измерением показателя качества мытья.
При выполнении циклов измеряется количество потребленной электроэнергии, расход воды, температура подаваемой воды и температура воды, выходящей из моечной камеры (с помощью термопары, установленной на входе циркуляционного насоса). Количество потребленной энергии и расход воды берутся как средние значения результатов измерений за не менее чем три цикла работы ПМ.
В автоматических ПМ могут проводиться дополнительные измерения расхода энергии и воды при работе машины по разным программам.
ТРЕБОВАНИЯ СТАНДАРТОВ К ПОСУДОМОЕЧНЫМ МАШИНАМ
Требования стандартов к посудомоечным машинам:
класс электробезопасности - не ниже I;
длина заливного шланга - не менее 1,5 м, его наконечник должен иметь патрубок с наружной резьбой % дюйма;
длина сливного шланга - не менее 1,3 м, его наконечник должен иметь форму, позволяющую прикрепить шланг на край раковины или соединить его со сливной трубой;
между соединением для подачи воды и водной системой ПМ должен существовать воздушный зазор или устанавливаться вакуумный кран, обеспечивающий проход воздуха, если давление подаваемой воды станет ниже атмосферного (эта мера препятствует проникновению загрязненной воды из ПМ в водопровод);
ПМ должна выдерживать давление воды в водопровод ной сети;
образующаяся при работе пена не должна повредить ее электрическую изоляцию;
- разливающаяся вода, в случае нарушения работоспособности входного крана не должна повредить электроизоляцию.
Части ПМ, находящиеся под давлением водопроводной воды, в течение 5 мин проверяются воздействием давления, в два раза превышающим максимально допустимое, указанное в инструкции по эксплуатации (но не менее 12 х 105 Па). Ни в одной из частей прибора не должно быть утечки.
Для проверки защищенности машины к воздействию пены ПМ должна отработать один цикл по наиболее длительной программе, при максимальном количестве и максимальной температуре воды, с детергентом, имеющим повышенное пенообразование (состав указан в стандарте). Затем машина должна выдержать испытание на электрическую прочность.
Проверка защиты ПМ от разливающейся воды проводится следующим образом: машина с неавтоматической заливкой полностью заполняется подсоленной (1% NaCl) водой, затем в нее доливается вода в количестве 15% от залитого ранее или 0,25 л, в зависимости оттого, что больше. Автоматические машины заполняются водой до максимального нормального уровня, в воду добавляют моющее средство, затем открывают входной кран и продолжают заполнение ПМ в течение 15 мин после очевидного перелива или пока не сработает дополнительная защита. У машин с фронтальной загрузкой затем открывают дверь, если это можно сделать без повреждения блокировки замка. Если ПМ имеет верхнюю рабочую поверхность, то на ее середину с высоты 5 см в течение 15 с выливают 0,2 л подсоленной воды. После этого машина должна выдержать испытание на электрическую прочность, на изоляции не должно быть следов жидкости, сокращающих пути утечки и воздушные зазоры.
КОНСТРУКЦИИ ПОСУДОМОЕЧНЫХ МАШИН
В бытовых и промышленных посудомоечных машинах применяют три основных способа мойки:
механический - с помощью вращающихся щеток, применяется в промышленных Машиных для мытья большого количества однотипной посуды, в бытовых ПМ не используется;
погружной - посуда погружается в бак с моющим раствором, действие раствора усиливается активатором, ультразвуковым вибратором или за счет периодического перекачивания раствора из одной камеры бака в другую. При использовании данного способа значительно возрастает расход воды и электроэнергии;
3) водоструйный \ моющий раствор струями, под давлением, подается на посуду через разбрызгиватель. Этот способ обеспечивает хорошие показатели качества мытья, легко автоматизируется, дает наименьшие затраты воды, моющих средств и электроэнергии.
В настоящее время для бытовых ПМ основным является водоструйный способ мойки, т.е. загрязнения с поверхности посуды удаляются под действием струй воды. Для уменьшения силы сцепления загрязнений с поверхностью в воду добавляют моющие средства, в состав которых входят поверхностно-активные вещества. Под действием горячей воды и моющих средств происходит гидролиз жиров. Эффективность водоструйной мойки зависит от конструкции и размеров разбрызгивателя, давления на его выходе, угла между струями и поверхностью посуды, температуры раствора и времени мойки. Для нейтрализации остатков моющего раствора и улучшения качества мытья и сушки в воду, при последнем полоскании, добавляются специальные ополаскивающие средства.
Наиболее часто встречаются посудомоечные машины с номинальной вместимостью 6.... 12 комплектов. Выпускаются ПМ емкостью - 4 комплекта. Обычная высота напольной ПМ - 850 мм, глубина - 600 мм, что совпадает с размерами кухонной мебели и оборудования. Машины, предназначенные для встраивания в кухонную мебель, могут иметь несколько меньшие размеры. В некоторых моделях ПМ верхняя поверхность выполнена в виде раковины. Выпускаются электрические и газовые плиты, в нижнем отделении которых смонтированы ПМ небольшой емкости (4....6 комплектов). Машины малой вместимости изготавливаются и в настольном исполнении (так называемые машины для офисов). Дверь моечной камеры, как правило, расположена на передней стенке ПМ (машины с фронтальной загрузкой), но встречаются машины с верхней загрузкой, у которых дверь или крышка находится сверху.
В ПМ самой распространенной компоновки (рис.1) посуда устанавливается в пластмассовую или металлическую корзину 7, выдвигающуюся из моечной камеры по направляющим 6. Водопроводная вода подается через патрубок 5 и электромагнитный клапан 4, который, по сигналу от датчика уровня 10, выключается после заливки необходимого количества воды.
Циркуляционный насос 13 обеспечивает подачу моющего раствора во вращающийся разбрызгиватель 8, который создает струи, направленные на корзину с посудой. Существуют ПМ, в которых предусмотрена возможность изменять давление на выходе насоса для регулирования интенсивности мойки. Максимальное давление создается при мойке наиболее загрязненной посуды. На входе насоса установлен фильтр 12, задерживающий крупные частицы загрязнений. В наиболее совершенных ПМ фильтр состоит из нескольких сеток с ячейками разного размера, вплоть до микрофильтра, к тому же предусматривается автоматическая очистка фильтра струями воды, направленными по касательной к его поверхности. Очистка производится в конце мойки или непрерывно. Требуемая температура раствора поддерживается нагревателем 3 и терморегулятором 11, отключающим нагреватель после достижения заданной температуры.
Выпускаются ПМ с нагревателем проточного типа, установленным на выходе циркуляционного насоса. Преимущества такого варианта конструкции - малые габариты нагревателя и уменьшение расхода воды и электроэнергии за счет снижения уровня воды в моечной камере (при показанном на рис. 1 расположении нагревателя он должен быть полностью погружен в воду). После окончания мойки или ополаскивания вода из моечной камеры удаляется насосом 2 через сливной патрубок 1.
Детали ПМ, соприкасающиеся с посудой и моющим раствором, изготавливаются из коррозионностойких материалов, разрешенных Минздравом к применению в контакте с пищевыми продуктами - из нержавеющей стали, пластмасс и др.
Рис. 1 Конструкция ПМ распространенной компоновки: 1 ~ сливной патрубок; 2 - насос; 3 - нагреватель; 4 - электромагнитный клапан; 5 - подающий патрубок; 6 - направляющие; 7 - металлическая корзина; 8 - разбрызгиватель; 9 - дозатор; 10- датчик уровня; 11 - терморегулятор; 12 - фильтр; 13 - циркуляционный насос
Моющие и ополаскивающие средства вводятся в раствор с помощью дозаторов 9. Простейший дозатор представляет собой полость в дверце, крышке или корзине ПМ, моющее средство вымывается из этой полости струями воды в начале цикла работы машины. Автоматический дозатор позволяет вводить то или иное средство в нужный момент времени, для чего полость закрывается заслонкой, соединенной с электромагнитом. По сигналу от системы управления машины электромагнит отодвигает заслонку, и средство попадает в воду. Дозаторы могут блокироваться с клапаном, через который подается вода в ПМ. В этом случае клапан содержит несколько выходных патрубков, направленных в разные дозаторы, и,
пропуская воду в тот или иной патрубок, можно вводить в раствор средство, помещенное в данном дозаторе. Существуют модели машин, снабженные устройством для смягчения воды, которое добавляет в жесткую воду специальную регенерационную соль.
Внешний вид основных элементов системы управления посудомоечной машины, представлены в приложении 2 данного пособия.
В современных ПМ часто встречается двухуровневое расположение корзин (рис.2). Посуда крупная или более загрязненная помещается на нижний уровень, мелкая - на верхний уровень.
Рис. 2 Посудомоечная машина с двухуровневым расположением корзин: 1 - верхняя корзина; 2 -разбрызгиватель; 3 - нижняя корзина; 4 -разбрызгиватель
Каждая корзина - и верхняя 1, и нижняя 3 - снабжена своим разбрызгивателем - 2 и 4 соответственно. Интенсивность мойки посуды в нижней корзине выше, так как давление в нижнем разбрызгивателе выше, чем в верхнем. В некоторых двухъярусных ПМ верхний разбрызгиватель создает струи воды, направленные не только на верхнюю корзину, но и на нижнюю, что также повышает интенсивность мойки на нижнем уровне. Для снижения расхода воды и электроэнергии при мойке небольшого количества посуды в ПМ такой конструкции обычно предусматривается возможность режима половинной загрузки с работой только верхнего разбрызгивателя.
Существуют ПМ, имеющие другую компоновку. Иногда разбрызгиватель выполняется в виде вертикального вращающегося колеса. В другом случае (рис. 3) корзина 6, установленная на основании 7, вращается под действием струй воды или моющего раствора, создаваемых неподвижными разбрызгивателями. Вода в машину поступает через клапан 2 и ополаскивающий разбрызгиватель 4, струи моющего раствора создаются моющим разбрызгивателем 5. Назначение насосов 1 и 10, нагревателя 3, датчика уровня 8 и терморегулятора 9 - то же, что и у подобных узлов машины с конструкцией, показанной на рис. 1.
Операция сушки посуды в ПМ обычно реализуется с использованием конденсационного принципа удаления пара. Такие машины снабжены тепловентилятором, обеспечивающим нагрев воздуха и его циркуляцию через моечную камеру и конденсатор, в котором горячий влажный воздух охлаждается водой, пар конденсируется и конденсат удаляется через сливной патрубок. ПМ с сушкой могут использоваться и для хранения посуды.
Системы управления автоматических ПМ могут быть выполнены или с использованием командоаппарата (электромеханическое управление), или на базе микроконтроллера (электронное управление). В машинах первого типа контакты командоаппарата включают те или иные узлы ПМ на то или иное время в соответствии с выбранной программой работы и сигналами датчиков (температуры, уровня воды). В ПМ с электронным управлением микро ЭВМ посылает сигналы управления на исполнительные элементы - реле или полупроводниковые ключи, через которые получают питание узлы
Рис. 3 Конструкция посудомоечной машины с вращающейся корзиной:! - насос; 2 - подающий клапан; 3 - нагреватель; 4 - ополаскивающий разбрызгиватель; 5 - моющий разбрызгиватель; б - корзина; 7 - основание; 8 - датчик уровня; 9 - терморегулятор; 10 -насос
машины. При электронном управлении обеспечивается большая гибкость выбора программ, становится возможным создание «интеллектуальных» систем управления, корректирующих процесс работы с целью уменьшения расхода воды и электроэнергии (например, заливающих воду в соответствии с количеством посуды, или определяющих число полосканий в зависимости от чистоты сливаемой воды).
Современные ПМ снабжаются различными системами защиты от утечки воды. Это может быть поплавковое устройство, перекрывающее воду при переполнении моечной камеры, емкость для сбора вытекающей из машины воды с датчиком, по сигналу от которого закрывается входной клапан и включается слив и т.п. В некоторых моделях ПМ клапан рас полагается перед подводящей трубой, соединяющей машину и водопровод, что позволяет выполнить защиту от утечки воды при разрыве подводящей трубы, кроме того, труба не подвергается постоянному воздействию высокого давления. Для уменьшения расхода электроэнергии ПМ может быть снабжена теплообменником, в котором сливаемый теплый раствор нагревает воду, поступающую в машину для дальнейших этапов мойки.
Рис. 4 Мусородробилка для ПМ: 1 -решетка; 2 - кулачки; 3 - двигатель
Иногда посудомоечная машина комплектуется мусородробилкой (рис. 4), устанавливаемой в сливной трубе. Попавшие в дробилку отходы измельчаются кулачками 2 и через решетку 1 выносятся водой в канализацию. Кулачки приводятся во вращение двигателем 3. За рубежом широко распространены подобные мусородробилки, которые устанавливаются между раковиной мойки и канализацией. Крупные дробилки могут перерабатывать не только отходы органического происхождения, но и небольшие кости.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОСУДОМОЕЧНЫХ МАШИН
Основные характеристики настольной посудомоечной машины Electrolux (рис. 6): современный Soft-дизайн; вместимость 4 комплекта посуды; уровень шума 56 дБ (около 50 дБ при встраивании в шкаф); расход воды на одну мойку 14 литров; подключение к холодной или горячей (до 60°С) воде; показатели расхода для программы экономической мойки (55°) (при подключении к холодной воде): 14 литров/0.74 кВт/61 минута; три температурных режима мойки 65 °С, 55 °С и 45 °С; 9 различных программ мойки; внутренняя часть посудомоечной машины сделана из композитного материала Карбаран (Carbaran); сушка за счет остаточного тепла; устройство для смягчения воды; экономический дозатор средства для полоскания.
Рис. 6. Посудомоечная машина Electrolux
Основные характеристики встраиваемой посудомоечной машины Ariston (рис. 7): электронное управление; цифровой дисплей; система сушки Extra Dry; подключение к горячей или холодной воде; температурные режимы (°С): 40-45-50-55-70; индикатор наличия соли; предотвращение накипи; 7 программ мойки (интенсивная, обычная, быстрая мойка + сушка, бережное мытье, «после обеда», быстрая, замачивание); видимый нагревательный элемент; регулировка верхней корзины; комплексная система безопасности; моечная камера и внутренняя обшивка из нержавеющей стали; количество столовых приборов - 8; потребление электроэнергии 0,74 кВт*час/цикл; потребление воды 14 л/цикл; уровень шума - 53 ДБа.
Рис. 7. Посудомоечная машина Ariston