новая методичка по курсовому проекту 4 курс

	F = F =			1 (P + P )a , м2,
	6	x		2	1		2
где ā – средняя апофема усеченной призмы, м;
					1				1
a =	а + аL =		Hx					+			,
	2			2 sin			γ		sinγL

где aB и aL – соответственно апофема стороны B и стороны L пирамиды, м;
γB,L – соответственно угол между апофемой и основанием «горячей»
зоны, по сторонам B и L, град;
Hx – глубина «холодной» зоны, м;
– для конуса:
F6 = F =	π D l			, 2
2
где Dрк – диаметр окружности основания конуса, м;
l – длина образующей конуса, м, l =		Hx		, ;
		sin γ
γ – угол наклона конуса, м.

Расчет затрат энергии Qзатр, в соответствии с уравнениями теплового ба-

ланса, провести для нестационарного и стационарного режимов работы аппарата, расчетные данные представить в виде табл. 8.

				Таблица 8
		Расход энергии теплового аппарата
	Составляющие теплового баланса		Режим работы
			нестационарный	стационарный
		1	2	3
Q1	Q1
	1	Нагрев продукта, кВт
	Q1
	2	Испарение влаги, кВт
	Q1
	3	Образование корочки, кВт
Q2	Нагрев конструкционных элементов, кВт
Q3	Потери в окружающее пространство, кВт
Q4	Q4
	1	Нагрев промежуточного
		теплоносителя, кВт
	Q4
	2	Испарение промежуточного
		теплоносителя, кВт

Окончание таблицы 8

1

2

3

Qзатр = ∑Qi , кВт

ηн,с

η

Коэффициент полезного действия аппарата определяется по формулам:

ηН = Q1 ,

QаН

η = QQ1 ,

а

η =		Q1	,
	Q	+ Q
	а	а

где Q1 – полезные затраты энергии, кВт;

Qа – затраты энергии в нестационарном режиме, кВт;

Qа – затраты энергии в стационарном режиме, кВт.

Конструктивные данные аппарата представляются по форме табл. 9 (пример для аппарата в форме параллелепипеда).

	Таблица 9
Данные конструктивного расчета
Величина	Численное значение
Высота рабочей камеры Hрк , м
Ширина рабочей камеры Bрк , м
Длина рабочей камеры Lрк , м
Высота аппарата H, м
Ширина аппарата B, м
Длина аппарата L, м
Толщина теплоизоляции SS , м

20

21

Рис. 5. Типовая форма ТЭНа

4.4.Выбор нагревательных элементов

Вкачестве нагревательных элементов в проекте применить трубчатые электронагреватели (ТЭН).

ТЭНы изготовляются различной длины, диаметра и конфигурации. В табл. 10 приведены данные по ТЭНам типа ЭТ, выпускаемым отечественной промышленностью из стали Х18Н10Т с диаметром 10 мм для различных рабочих сред.

					Таблица 10
Трубчатые электрические нагреватели
Тип ТЭН	Длина L,			Номинальная предельная
		мм		мощность для среды P, Вт
	полная		активная	масло	вода
ЭТ-20……………………..	200		150	125	550
ЭТ-25……………………..	250		240	150	700
ЭТ-32……………………..	320		260	200	900
ЭТ-44……………………..	440		380	300	1300
ЭТ-60……………………..	600		540	400	1850
ЭТ-80……………………..	800		740	550	2500
ЭТ-100……………………	1000		940	700	3100
ЭТ-120……………………	1200		1140	850	3850
ЭТ-160……………………	1600		1540	1100	5000

ТЭНы могут иметь u-образную форму с радиусами гибки по внутренней образующей 30, 35, 40, 50, 60, 80, 100 мм (см. рис. 5).

Для тепловых аппаратов могут использоваться как одиночные ТЭНы, так и их группы. Последние имеют наибольшее распространение, так как позволяют путем изменения схемы их включения регулировать мощность аппарата в широких пределах.

Крепление ТЭНа производится при помощи специальной арматуры, штуцеров, фланцев, кронштейнов, зажимов, скоб.

Выбор ТЭНов произво­ дится в следующем по­ рядке:

1. Определяется число фаз электросети n, используемых для подключения теплового аппарата.

22

При мощности Qнзатр< 5 кВт применяется однофазная сеть.

Для электрического теплового оборудования мощностью более 5 кВт используются две или три фазы питающей электросети.

2. Определяется мощность нагрузки одной фазы:

	QН
PI =	а	, В
	n

где Qнзатр – мощность теплового аппарата в нестационарном режиме, кВт; n – число фаз подключения.

3. В зависимости от нагреваемой среды, по номинальной мощности PI (округление в большую сторону) выбирается тип ТЭНа.

Пример: при PI = 1000 Вт подходящими ТЭНами для воды являются:

– один ТЭН типа ЭТ-44, P = 1 300 Вт или два ТЭНа типа ЭТ-20, включенных

параллельно, общей мощностью P = 2 х 550 = 1100 Вт.

4. В зависимости от размеров зоны теплового воздействия источника энергии аппарата подбирается форма ТЭНа.

Данные по подбору ТЭНов привести в виде табл. 11.

Таблица 11

Мощность Qн	, Вт	Кол-во	Кол-во ТЭНов	Тип	Мощность	Форма
затр		фаз, n	в фазе, N	ТЭНа	Р, Вт	ТЭНа
3 000		3	2	ЭТ-20	550	4

4.5.Описание системы управления контроля и защиты

Вразделе должны быть отражены следующие вопросы:

–общее назначение системы управления, контроля и защиты;

–описание системы регулирования, примененной в проекте;

–описание системы безопасности работы теплового аппарата при отклонении параметров от заданных;

–описание системы контроля параметров работы аппарата.

Приводится принципиальная электрическая схема аппарата. Описывается ее работа.

Дается эскиз и описание панели управления.

ВПриложениях 4, 5 и 6 приведены принципиальные электрические схемы фритюрницы, котла и сковороды, выпускаемых отечественной промышленностью [1].

4.6.Описание конструкции проектируемого аппарата

Вразделе дается описание конструкции проектируемого аппарата, его устройство и принцип действия. Описание сопровождается конструктивной схемой, на которой показывается общая компоновка всех узлов и элементов, включая элементы управления, контроля и защиты.

23

Опрокидывающиеся аппараты могут быть установлены между двумя стойками на поворотной оси или на одной стойке. Стойки представляют из себя сварную раму, установленную на четырех регулируемых по высоте ножках и покрытую облицовочными панелями. В стойках размещены поворотный механизм с ручным или электрическим приводом и органы управления. Геометрические размеры стоек выбираются произвольно и пропорционально размерам аппарата. У аппаратов с малым объемом рабочей камеры поворотный механизм может отсутствовать. Поворот осуществляется с помощью поворотной рукояти.

Напольные фритюрницы имеют сетчатый фильтр и емкость для сбора масла. Некоторые из них имеют масляный насос, что позволяет осуществлять фильтрацию масла при рабочей температуре.

Настольные фритюрницы, предназначенные для малых предприятий, бывают со сливным краном или без него и обычно устанавливаются на нержавеющую подставку или столешницу.

Высота напольного аппарата должна лежать в пределах 850–900 мм от уровня пола.

Вконце раздела приводятся сводные технические характеристики аппарата:

– полезная вместимость варочного сосуда, дм3;

– номинальная мощность, Вт;

– напряжение, В;

– время разогрева, мин;

– габаритные размеры, мм: длина; ширина; высота;

– масса аппарата, кг;

– удельная мощность, Вт/дм3;

– удельная материалоемкость, кг/дм3;

– КПД.

4.7.Правила эксплуатации и техники безопасности

Вэтом разделе освещаются следующие вопросы:

–установка и монтаж аппарата, подвод коммуникаций;

–требования техники безопасности;

–санитарно-гигиенические требования;

–правила эксплуатации.

Литература

1.Кирпичников В. П., Ботов М. И. Оборудование предприятий общественного питания: Ч. 2. Тепловое оборудование. – М.: ИЦ «Академия», 2010.

2.Беляев М. И. Оборудование предприятий общественного питания. Тепловое оборудование. Т. 3. – М.: Экономика, 1990.

3.Белобородов В. В. и др. Тепловое оборудование предприятий общественного питания. – М.: Экономика, 1983.

4.Вышелесский А. И. Тепловое оборудование предприятий общественного питания. – М.: Экономика, 1976.

5.Ершов В. Д. и др. Методические указания к оформлению дипломных и курсовых работ (проектов). – СПб.: ТЭИ, 1998.

6.Кирпичников В. П. и др. Справочник механика. Общественное питание.

–М.: Экономика, 1990.

7.Литвина Л. С. Тепловое оборудование предприятий общественного питания. – М.: Экономика, 1987.

8.Сборник рецептур блюд и кулинарных изделий: нормативная документация для предприятий общественного питания. – М.: Дело и Сервис, 1998.

24

25

			Приложение 1
			Таблица
Параметры водяного пара на линии насыщения
Давление		Удельный	Энтальпия i″,
	Температура t , °С	объем υ'', м3/кг	кДж/кг
P, МПа
0,12	104,81	1,429	2683,0
0,16	113,13	1,092	2696,3
0,2	120,2	0,886	2706,8

Приложение 2

Обозначения, используемые в формулах: Q – затраты энергии, кВт;

M – масса загружаемых продуктов в аппарат, кг; Gi – масса i-го элемента конструкции аппарата, кг;

Gпт – масса жидкого промежуточного теплоносителя, кг; gj – массовая доля j-го компонента смеси продуктов;

– средняя удельная теплоемкость смеси продуктов, загружаемых в аппарат, кДж/кг·град;

cj – удельная теплоемкость j-го компонента смеси продуктов, кДж/кг · град;

cпт – удельная теплоемкость промежуточного теплоносителя, кДж/кг · град; cк – удельная теплоемкость корки, cк = 1,67 кДж/кг · град;

ci – удельная теплоемкость i-го элемента конструкции аппарата, кДж/кг · град;

Kз – коэффициент загрузки рабочей камеры аппарата; yк – процентное содержание корки в продукте, %;

Fi – площадь i-й теплоотдающей поверхности, м2; αj – коэффициент теплоотдачи, Вт/м2 · гр;

ρ – средняя плотность смеси продуктов, кг/м3;

ρj – плотность j-го компонента смеси продуктов, кг/м3;

r – теплота испарения воды, кДж/кг;

tнпр, tкпр – соответственно начальная и конечная температура продукта, °С; tнпт, tкпт – соответственно начальная и конечная температура промежуточ-

ного теплоносителя, °С;

tнi, tкi– соответственно начальная и конечная температура i-го конструктивного элемента аппарата, °С;

tсрi – средняя температура i-го элемента аппарата, °С;

26

tсрк – средняя температура корки, °С;

tв – температура окружающего воздуха, °С; U – производительность аппарата, кг/час;

x – процент потерь продукта при тепловой обработке, %; Vрк – объем рабочей камеры аппарата, м3;

Vп – объем паровой рубашки теплопередающего устройства, м3;

υ'' – удельный объем сухого насыщенного пара, м3/кг (см. Приложение 1); i'' – теплосодержание (энтальпия) пара, кДж/кг;

i – номер конструктивного элемента аппарата:

i= 1 – рабочая камера,

i= 2 – рубашка паровая,

i= 3 – крышка,

i= 4 – кожух,

i= 5 – теплоизоляция,

i= 6 – «холодная» зона,

i= 7 – сетка-вкладыш;

номер компонента загрузки рабочей камеры:
j – j = 1	– мясо,
j = 2	– картофель,
j = 4	– вода,
j = 3	– масло (жир);

Vпт – объем промежуточного теплоносителя, м3; β – коэффициент объемного расширения;

B – ширина аппарата, м;

Bрк – ширина рабочей камеры, м;

D – наружный диаметр аппарата, м;

Dр – внутренний диаметр паровой рубашки, м;

Dрк – внутренний диаметр рабочей камеры, м;

Fтп – площадь поверхности теплопередачи к продукту, м2;

Fто – площадь поверхности теплоотдачи в окружающее пространство, м2; Fрк – площадь основания рабочей камеры, м2;

H – высота аппарата, м;

Hрк – высота рабочей камеры, м;

Hкр – толщина крышки, м;

Hр – толщина горизонтальной рубашки, м;

Hx – высота холодной зоны, м;

Hпг – высота парогенератора, м;

27

L – длина аппарата, м;			Приложение 3
Lрк – длина рабочей камеры аппарата, м;
Lx – длина основания «холодной зоны», м;
M – масса загружаемых продуктов, кг;
mф – коэффициент формы рабочей камеры;
μф – коэффициент формы рабочей поверхности;
Sр – толщина вертикальной рубашки, м;
Si – толщины i-х элементов конструкции, м;
V	– объем жидкого промежуточного теплоносителя, м3;
V	пт
	р	– объем паровой рубашки рабочей камеры, м3;
V		– объем «холодной зоны», м3;
τтоx		– время тепловой обработки продукта, мин;
τс		– время стационарного режима, мин;
τн		– время нестационарного режима, мин.

28

29

Приложение 4

Приложение 5

30

31

Приложение 6