И расчета тепловых аппаратов

Изучение общих элементов аппаратов и их расчетов следует на­чинать с усвоения требований, которые предъявляются к современным теплообменным устройствам общественного питания. Затем следует разобраться, с помощью каких элементов реализуется в аппаратах эти требования. Особое внимание надо обратить на методику теплового расчета: исходные данные, цель и виды расчета, а также общий вид тепловых балансов, определение его составляющих и расхода энергоносителя.

Вопросы для самопроверки

1. Что относится к эксплуатационным, конструктивным, эко­номическим требованиям?

2. Назовите требования охраны труда.

3. Назовите основные элементы аппаратов.

4. Что такое установившийся и неустановившийся тепловые режимы?

5. Как составляются материальный и энергетический балансы процесса тепловой обработки продуктов питания?

6. Составьте тепловые балансы аппаратов с различными спосо­бами обогрева.

7. Дайте характеристику тепловой изоляции и укажите, какую роль она играет в повышении экономичности работы тепловой аппа­ратуры и обеспечении безопасности труда обслуживающего персонала.

8. Виды теплового расчета аппаратов.

9. Основные расчетные уравнения для проведения проверочно­го расчета аппарата.

10. Какие составляющие теплового баланса влияют на КПД ап­парата, если Q _=const?

11. Какие факторы влияют на Q ₅ и Q ₆ в электрических
ап­па­ратах?

12. Какие факторы влияют на Q _ Q ₃ и Q ₄ в огневых тепловых ап­паратах?

13. По какой формуле определяется η?

[3.4.5.6.8.]

Тема 17. Источники теплоты и теплоносители, используемые в тепловых аппаратах предприятий общественного питания

 

Для правильного понимания этой темы необходимо уяснить, что наиболее распространенным источником энергии в тепловых ап­паратах общественного питания является электроэнергия. Натураль­ные виды топлива используются значительно реже.

Применение того или иного энергоносителя, а также промежу­точного теплоносителя зависит от соответствия или физико-химических, теплотехнических и эксплуатационных характеристик требованиям и специфике технологических процессов общественно­го питания.

Особое внимание следует обратить на свойства водяного пара, который широко используется в котлах, автоклавах, пароварочных шкафах и мармитах для вторых блюд с целью обеспечения равно­мерного температурного поля на теплопередающей поверхности ра­бочей камеры.

Вопросы для самопроверки

· Назовите физико-химические, теплотехнические и эксплуа­тационные характеристики твердого, жидкого и газообразного топлива.

· Перечислите преимущества электрической энергии с точки зрения использования ее в аппаратах для тепловой обработки про­дуктов в общественном питании.

· Какой вид топлива является альтернативой электроэнергии?

· С какой целью в аппаратах применяются промежуточные те­плоносители?

· Какие промежуточные теплоносители применяются в вароч­ных и жарочных аппаратах? Назовите их преимущества и недостатки.

· Объясните сущность генерирования тепла в продукте под действием ИК-лучей и СВЧ-электромагнитных колебаний.

[3.4.5.6.11.]

Тема 18. Теплогенерирующие устройства, преобразующие химическую энергию топлива

В тепловую

 

При рассмотрении схемы газоснабжения обратите внимание на устройство газопроводов, его расчет и испытание. Прежде чем изу­чить устройство топок, газоходов, форсунок и горелок, хорошо ус­войте их назначение.

Подробно следует изучить процесс горения газа и определение воздуха, необходимого для горения, уяснить назначение горелок и их классификацию по способу смешения газа с воздухом, по конструк­ции смесителей и насадок.

При изучении расчета газовых горелок следует разобраться прежде всего в исходных данных и целях расчета, а также в основ­ных расчетных уравнениях. Следует хорошо усвоить правила экс­плуатации и условия нормальной работы газовых горелок.

Вопросы для самопроверки

1. Что называется процессом горения?

2. Какие факторы влияют на полноту сгорания топлива?

3. Из каких основных элементов состоят ТГУ для сжигания твердого, жидкого и газообразного топлива?

4. В чем принципиальное отличие каждого из этих ТГУ?

5. Объясните назначение зольника, колосниковой решетки, го­релки, топки, газоходов.

6. Как осуществляется в аппаратах утилизация тепла уходящих продуктов сгорания?

7. Зачем и как регулируется расход воздуха в газовых,
твердо-топливных и жидкотопливных аппаратах?

8. Назначение и классификация газовых горелок.

9. Какие горелки называются инжекционными и каковы их пре­имущества перед горелками других типов?

10. Из каких основных частей состоят диффузионная и инжекционная горелки?

11. Каково назначение сопла смесителя и насадки в инжекционных малогабаритных горелках?

12. Какой воздух называется первичным, какой – вторичным?

13. Чем характеризуется инжекционная способность горелки?

14. Какое пламя характерно для нормальной работы горелки?

15. Какое пламя характерно для неполного сгорания газа?

16. Какое пламя получается при избыточном поступлении воздуха?

17. Что называется коэффициентом первичного воздуха и объ­емным коэффициентом инжекции?

18. Какие смесители обеспечивают устойчивость пламени по отношению к отрыву при высоких значениях коэффициен­тов пер­вичного воздуха и малых габаритах газогорелочного устройства?

19. Нарисуйте принципиальную конструктивную схему сле­дующих смесителей инжекционных газовых горелок:

с центральной подачей газа;

с периферийной подачей газа без закрутки активного потока;

с периферийной подачей газа с закруткой активного потока.

20. В чем принципиальное отличие диффузионных газовых го­релок от инжекционных?

21. Какие основные уравнения составляют основу методики расчета инжекционных газовых горелок?

22. В каких случаях выбирается коэффициент первичного воз­духа при расчетах:

инжекционных односопловых горелок частичного смешения (пламенные) с центральной подачей газа;

инжекционных многосопловых горелок частичного смешения (пламенные) с периферийной подачей газа без закрутки газовоздуш­ной струи;

инжекционных многосопловых горелок частичного смешения (пламенные) с периферийной подачей газа и закруткой газовоздуш­ной струи;

инжекционных горелок полного смешения (инфракрасных)?

23. Напишите расчетные уравнения насадок газогорелочных устройств с круглыми огневыми отверстиями, со щелевыми огневы­ми отверстиями.

24. Перечислите правила эксплуатации газовых горелок, обес­печивающих полноту сгорания газа и безопасность процесса горения.

25. Каковы недостатки горелок инжекционного типа?

[3.4.5.6.11.]

 

Тема 19. Теплогенерирующие устройства, использующие тепло насыщенного
водяного пара

Изучая принципиальную схему пароснабжения предприятий общественного питания, необходимо хорошо знать свойства водяно­го насыщенного пара и переход его из одного состояния в другое.

Причем, особое внимание следует обратить на то, что с помощью пара достигается не только интенсификация теплоотдачи, но и изотермичность температурного поля теплопередающей поверхности рабочей камеры.

При рассмотрении схемы пароснабжения надо проследить измене­ние основных параметров пара (давление, энтальпия, влажность) от па­рового котла до пароварочного аппарата и помнить, что процесс парооб­разования есть процесс изотермический и в то же время изобарический.

При изучении устройства паропровода следует обратить внима­ние на назначение, принцип действия вентилей, компенсаторов, во­доотделителей, конденсационных горшков, редукционных клапанов и других элементов. Изучая способы обогрева паром, надо четко ус­воить конструктивное оформление реальных аппаратов предприятий общественного питания и представлять принцип расчета паровых теплогенерирующих устройств.

Вопросы для самопроверки

1. Назовите основные элементы схемы пароснабжения и объяс­ните их назначение.

2. Дайте характеристику водяного пара как теплоносителя для обогрева тепловых аппаратов предприятий общественного питания. Назовите свойства влажного, сухого и перегретого водяного пара.

3. Как влияет давление на термодинамические свойства воды и водяного пара?

4. Как влияет влажность пара на продолжительность варки?

5. Какой пар применяется для жаренья?

6. Чем отличаются паровые нагреватели змеевикового и руба­шечного типа? В каких аппаратах они применяются?

7. Напишите основные уравнения для теплового расчета паро­вых нагревателей.

8. Для каких целей устанавливается на проводе редукционный клапан?

9. Для какой цели на конденсатопроводе устанавливается кон­денсационный горшок?

[3.4.5.6.8.]

Тема 20. Теплогенерирующие устройства, преобразующие электрическую энергию
в тепловую

 

При проработке этой темы надо помнить, что нагревательный элемент – основная и самая ответственная деталь всякого электриче­ского теплового аппарата.

Под нагревательным элементом понимают не только нагрева­тельное сопротивление, в котором происходит превращение электри­ческой энергии в тепловую, согласно закону Джоуля–Ленца, но и изоляцию, каркас и защитную оболочку.

Прежде чем усвоить устройство различных нагревательных элементов, надо хорошо разобраться в свойствах материалов, из ко­торых изготовляется сопротивление и электрическая изоляция.

Затем следует рассмотреть конструктивные схемы конфорок, тэнов, сэнов и пэнов. Четко усвоить основные принципы расчета и область применения в общественном питании различных электриче­ских теплогенерирующих устройств, включая и генераторы СВЧ-энергии – магнетроны.

Особое внимание следует обратить на принцип регулирования мощности в электрических аппаратах и соблюдение правил эксплуа­тации электронагревателей.

Вопросы для самопроверки

1. Классификация электронагревателей по виду сопротивления.

2. Классификация электронагревателей с металлическим сопро­тивлением.

3. Назовите необходимые свойства металлических проводников.

4. Назовите материалы, применяемые: для изготовления элек­тронагревательных элементов; в качестве изоляции.

5. Принципиальная схема тэна.

6. Назовите варианты исполнения тэнов.

7. Назовите факторы, влияющие на срок службы тэнов.

8. Нарисуйте принципиальную схему закрытого нагревательно­го элемента.

9. Открытые нагревательные элементы, их устройство и применение.

10. По какой формуле определяется удельная ваттная нагрузка на поверхности трубки тэнов?

11. По какой формуле определяется длина активной части трубки тэна после опрессовки?

12. По какой формуле определяется длина нихромовой проволоки тэна?

13. По какой формуле определяется число витков спирали?

14. По какой формуле определяется удельный поток на единицу длины тэна?

15. Назовите преимущества и недостатки конфорок, тэнов, пэнов, ников, сэнов.

16. Чем отличается магнетрон от обычной диодной лампы?

17. Назовите максимальную их удельную мощность.

18. Объясните, почему тэны должны использоваться только в той среде, для которой они предназначены.

[3.4.5.6.]