В данном проекте описано теоретическое представление модернизации котла пищевого электрического — модульного КПЭСМ 60 м с целью механизации технологического процесса разработана конструкция электропривода для опрокидывания котла.
При модернизации котла, маховик для опрокидывания котла был заменен на электропривод со станцией управления. Данное преобразование дает возможность механизировать технологический процесс, тем самым улучшая качество труда рабочих, сокращает физические затраты на выгрузку готовой продукции и санитарную обработку котла.
Таким образом происходит экономия времени производства продукции, экономичнее используется рабочее время работников высокого разряда.
Новый разработанный котел с электроприводом на 2-х листах: это виды спереди и подробно вынесенная конструкция электропривода.
Пищеварочные котлы относятся к варочным аппаратам периодического действия, работающим при давлении в рабочей камере, близком к атмосферному.
Предназначены пищеварочные котлы для варки пищевых продуктов в большом количестве воды, однако в некоторых случаях в них можно варить и на пару. Выпускают пищеварочные котлы, рассчитанные на все виды обогрева (электрические, газовые, паровые и т.д.), — в традиционном и в модульном исполнении. Наиболее существенный признак, значительно влияющий на конструкцию котлов, — это способ обогрева варочного сосуда и вид энергоносителя.
Пищеварочные котлы с непосредственным обогревом стенки варочного сосуда. Они просты по конструкции, надежны в работе, менее материалоемкие и характеризуются меньшей тепловой инерцией, чем их аналоги с косвенным обогревом.
Особенность котлов с непосредственным обогревом — прямой контакт греющего элемента или продуктов сгорания топлива с греющей поверхностью варочного сосуда или с нагреваемой средой.
Электрические котлы с непосредственным обогревом условно можно разделить на четыре группы по виду используемого электронагревателя:
- -с вмонтированным в днище варочного котла электронагревателем закрытого типа. К данному типу котлов может быть отнесен аппарат с вмонтированным в днище трубчатым электронагревателем (ТЭНом) или плоским нагревательным элементом (ПЭНом);
- -с гибким ленточным электронагревателем;
- -с напыленным на стенку резистивным слоем — пленочным нагревателем;
- -с электронагревателем, погруженным в нагреваемую среду и расположенным внутри варочного сосуда. Аппараты этого типа называют еще аппаратами с открытым ТЭНом.
Пищеварочные котлы с непосредственным обогревом, работающие на твердом, жидком и газообразном топливе, близки по конструкции. Образующиеся в результате сжигания топлива продукты сгорания омывают наружную стенку варочного сосуда и обогревают ее.
Котел пищеварочный электрический
... общественного питания пищеварочные котлы на электрическом обогреве, так как они более безопасные в эксплуатации, имеют возможность регулирования теплового режима в широком диапазоне. Варочный сосуд котлов обычно имеют ... цилиндрическую форму с плоским, выгнутым или вогнутым днищем. Пищеварочные котлы различают по емкости (от 40 до 250 литров), по ...
Существенный недостаток всех указанных выше конструкций — значительная неравномерность температур на обогреваемых поверхностях. Локальный перегрев поверхности может привести к подгоранию продукта. По этой причине практически невозможно полностью автоматизировать котлы с непосредственным обогревом. Более того, при проведении варочного процесса необходимы постоянный контроль со стороны персонала и периодическое перемешивание продукта в варочном сосуде.
К увеличению неравномерности температурного поля на обогреваемой поверхности при использовании вмонтированных в днище варочного сосуда электронагревателей приводит дискретный способ регулирования мощности, при котором происходит отключение некоторых из спиралей.
Выровнять температуры на поверхности можно за счет увеличения площади контакта нагревателя с поверхностью при той же общей мощности электронагревателя.
Благодаря этому неравномерность температурного поля снижается в конструкциях с использованием гибкого ленточного нагревателя и равномерно нанесенного на обогреваемую поверхность тонкого резистивного стоя.
Но эти варианты котлов применяются редко, так как при размещении гибкого электронагревателя трудно обеспечить нагрев днища варочного сосуда, а при напылении резистивного слоя трудно выполнить его строго постоянной толщины и особенно трудно надежно, без отслоений, нанести на металлическую стенку сосуда диэлектрическую прослойку, работающую в условиях переменного нагрева и охлаждения.
В огневых пищеварочных котлах с непосредственным обогревом данные требования практически невыполнимы; продукты сгорания топлива в топочной камере имеют максимальную температуру, которая снижается по мере их движения в газоходах в результате теплообмена со стенкой варочного сосуда. Таким образом, изменение температур по поверхности вынужденное и соответствует условиям теплообмена.
Температура продуктов сгорания в топке близка к теоретической температуре горения. Котлы с непосредственным обогревом просты по конструкции, легки, а следовательно, и дешевы, иногда лишены тепловой изоляции; они предназначены для предприятий, в которых варочные процессы являются вспомогательными и не занимают много рабочего времени, благодаря чему контроль за процессом варки в целях обеспечения достаточно высокого качества изделия не приводит к значительным затратам труда обслуживающего персонала предприятия.
Пищеварочные котлы, в которых электрический нагревательный элемент размещен непосредственно в варочном сосуде и контактирует с нагреваемой жидкостью, обладают практически теми же преимуществами и недостатками, что и рассмотренные выше конструкции. Однако возможный прямой контакт нагревателя с пищевым продуктом усугубляет возникающие трудности. Для исключения такого контакта и, следовательно, уменьшения вероятности пригорания пищи обрабатываемый продукт размещают в специальных перфорированных емкостях, погружаемых в жидкость. При чередующихся варочных процессах, проводимых в одной и той же порции жидкости, концентрация пищевых веществ в ней увеличивается и возникает опасность их термического разрушения и окисления с возникновением токсических и канцерогенных веществ. При эксплуатации котлов с погруженными нагревателями следует своевременно заменять жидкость.
Котел пищеварочный электрический емкостью 160 куб. дм
... и внедрении оборудования, использующего новые методы тепловой обработки продуктов, сухим паром или методом конвективного обогрева. Перед разработчиком и создателем новой техники ставится задача значительно улучшить ... температура жидкости не превышает 100°, в сосуде с закрытой крышкой -- 101--102°. При герметически закрытой крышке давление в котле повышается и температура достигает 108--110°, ...
В серийном исполнении котлы данной конструкции представляют собой узкоспециализированные малогабаритные аппараты: сосисковарки, пельменеварки.
Пищеварочные котлы с косвенным обогревом стенки варочного сосуда.
Чтобы обеспечить равномерный нагрев, используют рубашечные аппараты с промежуточным теплоносителем. Рубашка представляет собой герметичный объем, примыкающий с внешней стороны к обогреваемой поверхности. Промежуточным теплоносителем служит влажный насыщенный водяной пар. Поддерживая в рубашке постоянное давление, обеспечивают абсолютно изотермическое поле на стенке варочного сосуда, так как изобарный процесс для влажного насыщенного пара одновременно является и изотермическим. Если при этом рассматривать различные зоны рубашки, то в них изменяется лишь степень сухости пара при строго постоянной температуре.
Температуру пара можно регулировать изменения давления. Для контроля за давлением служат манометрические датчики (например, электроконтактные манометры).
Однако при регулировании температуры пара приходится учитывать, что в случае наличия в рубашке воздуха эта температура определяется парциальным давлением пара в паровоздушной смеси и будет меньше температуры кипения, соответствующей общему давлению.
Чтобы исключить корректировку манометрических датчиков, используемых в системах автоматики пищеварочных котлов, необходимо осуществлять продувку рубашек. Эта операция заключается в вытеснении воздуха из рубашки паром в период пуска котла в работу. Целесообразна продувка рубашек и с точки зрения улучшения теплообмена между теплоносителем и нагреваемой средой. При наличии даже незначительного количества воздуха во влажном насыщенном паре существенно снижается коэффициент теплоотдачи и увеличивается время разогрева аппарата.
Принципиально все пищеварочные котлы с косвенным обогревом стенки варочного сосуда устроены одинаково и различаются лишь конструкцией парогенератора. Общим для них является узел варочный сосуд — рубашка (рис. 1).
В соответствии с изложенными выше требованиями максимальный уровень давления в рубашке поддерживается паровым предохранительным клапаном и контролируется манометром.
Рис. 1. Принципиальные схемы котлов с косвенным обогревом стенки варочного сосуда: а — стационарных; б — опрокидывающихся; / — варочный сосуд; 2 — пароводяная рубашка; 3 — откидные прижимные болты; 4 — клапан «турбинка»; 5 — крышка; 5—двойной предохранительный клапан; 7— манометр; 8~ заливочная воронка; 9 — штурвал поворотного червячного редуктора; 10 — станина; 11 — парогенератор; 12 — тепловая изоляция; 13 — кран слива жидкости; 14 — защитная сетка; 15 — кран для залива жидкости и выпуска воздуха
Сообщающиеся сосуды в природе и технике
... водомерное стекло в паровом котле и даже водопровод. Все это устройства, работающие по принципу сообщающихся сосудов (Рис. 1). Рис. 1. Примеры сообщающихся сосудов: чайник, садовая лейка, водомерное стекло парового котла Простейшие сообщающиеся сосуды - это ...
Наиболее распространенные формы варочных сосудов пищеварочных котлов — цилиндрическая вертикальная с выпуклым днищем или вогнутым. Котлы с вогнутым сосудом цилиндрической формы выпускают в модульном и в не модульном исполнении. Модульные котлы цилиндрической формы имеют варочный сосуд объемом не более 100 дм 3 . При больших объемах варочный сосуд не вписывается в габариты модульного оборудования, так как диаметр варочного сосуда становится больше ширины модульного аппарата.
Увеличение объема варочного сосуда за счет увеличения его глубины недопустимо из-за чрезмерного возрастания высоты аппарата и затруднения его обслуживания.
Увеличить объем модульного пищеварочного котла можно, лишь изменив форму варочного сосуда. Такой формой могут служить горизонтальный полуцилиндр (корытообразная форма) или параллелепипед. Рубашка в этом случае охватывает варочный сосуд и повторяет его по форме. В цилиндрических котлах рубашка представляет собой кольцевой, а в прямоугольных — коробчатый плоский канал. Последний весьма чувствителен к линейным деформациям и поэтому обычно имеет внутренние дополнительные анкерные связи в виде стержней, соединяющих рубашку и варочный сосуд, либо изготовляется в виде единой листоканальной панели. Листоканальная панель ограничивается гладким металлическим листом, образующим варочный сосуд, и листом, имеющим чередующиеся прямоугольные штампованные выдавки (глубина штамповки до 10 мм).
Эти два листа, приваренных контактной сваркой друг к другу в зоне выдавок, образуют единую жесткую конструкцию. Эта конструкция при малой металлоемкости устойчива к линейным деформациям при значительных избыточных давлениях и глубоком вакууме.
Паровые пищеварочные котлы работают от централизованной системы пароснабжения, из которой поступает влажный насыщенный пар.
Существуют два варианта конструкции парового пищеварочного котла, работающего от централизованной системы пароснабжения. В первом варианте стенка варочного сосуда нагревается непосредственно паром, поступающим из котельной (первичным паром).
Образующийся конденсат скапливается в нижней части рубашки и под действием силы тяжести через конденсатоотводчик и обратный клапан стекает в конденсатопровод. Для удаления воздуха предусмотрен специальный продувочный кран.
Второй вариант парового пищеварочного котла (рис. 149, б) предусматривает наличие встроенного парогенератора. Парогенератор заполняется водой и нагревается паровым трубчатым теплообменником. В этом случае первичный пар движется внутри теплообменника, который, нагревая воду до кипения, образует вторичный пар, согревающий стенку варочного обменника и кран заливочной воронки, соединяющий рубашку с атмосферой. Заливочная воронка предназначена для долива в рубашку жидкости, так как часть ее теряется при продувке и срабатывании предохранительного клапана.
Для поддержания оптимального уровня воды в парогенераторе используют контрольный край уровня. Оптимальным считается минимальный уровень воды в парогенераторе (с небольшим запасом на испарение) при условии полного погружения теплообменника в воду. Эти требования вызваны тем, что чрезмерное увеличение массы промежуточного теплоносителя связано с дополнительными потерями теплоты на разогрев конструкции аппарата и снижает его КПД, а недогруженная в воду поверхность теплообменника фактически исключается из теплообмена.
Очевидно, что первый вариант, использующий первичный пар, более прост, а следовательно, и более надежен. Котлы с использованием вторичного пара в рубашке унифицированы под использование любого энергоносителя, особенно легко они могут быть переоборудованы под электрический нагрев. Однако их использование оправдано лишь при включении теплообменника в систему пароснабжения высокого давления — не менее 500 кПа (5 ат).
Варочное оборудование, его виды
... кулинарных изделий. На предприятиях общественного питания его ... на дверцах. В случае открывания дверцы ТЭНы парогенератора должны отключаться, что в значительной степени уменьшает вероятность ожога паром. Электросистемы варочных ... оборудования — плиту, жарочный, духовой шкаф, конвекционную печь, опрокидывающуюся сковороду, пищеварочный котел, ... готовой пищи в горячем состоянии используют тепловые шкафы ...
При малых давлениях потребуется теплообменник неоправданно больших размеров.
Преимущество котла со встроенным парогенератором — высокая прочность теплообменника и, следовательно, его безопасность даже при неисправностях редукционного и предохранительного клапанов, приводящих к аварийному росту давления в системе паропровода.
Электрические пищеварочные котлы с косвенным обогревом стенки варочного сосуда отличаются от паровых (с использованием в рубашке вторичного пара) только конструкцией парогенератора. Чаще всего применяют котлы с нагревом промежуточного теплоносителя (дистиллированной воды) ТЭНами, реже — с электродным нагревом .
В первом случае группу ТЭНов в виде блока крепят на фланце, который служит днищем парогенератора. Весь блок через герметизирующую прокладку болтами присоединяют к корпусу парогенератора. Разъемное крепление блока упрощает замену сгоревших нагревательных элементов.
ТЭНы должны быть полностью погружены в воду; в противном случае, находясь в воздухе, они перегреваются (коэффициент теплоотдачи от стенки ТЭНа к воздуху значительно меньше, чем от ТЭНак воде).
Такое явление называется сухим ходом ТЭНов и обычно приводит к плавлению спирали, т. е. к ее перегоранию.
В котлах с электродным парогенератором (см. рис. 150, б) резистивным элементом служит промежуточный теплоноситель (электролит), а для подключения его к сети используют специальные пластины — электроды. Подводимая мощность при этом зависит главным образом от электрического сопротивления теплоносителя и площади электродов.
Для придания фиксированных электролитических свойств дистиллированной воде в ней растворяют соли или соду, и полученный электролит служит промежуточным теплоносителем. Для контроля за концентрацией электролит часто заменяют; для слива электролита служит кран, расположенный в нижней части парогенератора.
Традиционные пищеварочные котлы, устанавливаемые в «островном» варианте, имеют гарантированную дистанцию по отношению к соседним аппаратам или строительным конструкциям.
В России выпускают котлы вместимостью 40, 60, 100, 160,и 230 дм куб. Котлы вместимостью 40 и 60 дм 3 имеют опорную станину вилкообразной формы и при помощи червячного редуктора вращаются относительно горизонтальной оси. Редуктор приводит во вращение котел при его разгрузке с помощью специального штурвала. Такие котлы называют «опрокидывающимися»
Котлы вместимостью 100 дм 3 и более имеют неподвижный варочный сосуд и называются «стационарными»
Продукт из них выгружают вручную, а для слива жидкости после мойки используют специальные сливные краны большого сечения, защищенные специальной сеткой. Котлы малой вместимости (до 100 дм 3 ) снабжены, как правило, съемной однослойной тонкой металлической крышкой и не герметизированы.
Автоматизация работы парового котла ДЕ-10-14 ГМ
... вырабатываемого пара, повышает безопасность труда и надежность работы оборудования, увеличивает экономичность работы парогенератора. Автоматизация парогенераторов включает в себя автоматическое регулирование, дистанционное ... в соответствии с «Правилами устройства и безопасной эксплуатации паровых котлов» Госгортехнадзора, «Правилами технической эксплуатации электрических станций и сетей», ...
Котлы большой вместимостью (более 100 дм 3 ) часто имеют двухстенную крышку, герметично закрывающую варочный сосуд под действием сил, создаваемых специальными откидными оолтами. Правда, существуют и аппараты с использованием однослойной съемной крышки.
В герметизированных варочных сосудах поддерживается минимальное избыточное давление, равное 2,5 кПа (0,025 ати).
Для этого используют специальные предохранительные клапаны.
Особое место среди электрических пищеварочных котлов занимают котлы с варочным сосудом прямоугольной формы. Эти котлы кроме обычного режима варки обеспечивают кулинарную тепловую обработку пищевого сырья, осуществляемую непосредственно в перфорированных функциональных емкостях. Эти емкости с полуфабрикатами объединяют и размещают в специальных кассетах. Последние загружают и разгружают при помощи специальных механизированных тележек, что значительно упрощает обслуживание котлов. Кроме того, эти котлы (КЭ-100; КЭ-160; КЭ-250) снабжены двумя сливными кранами, включенными параллельно. Нижний, расположенный на лицевой панели, используют, как ив традиционных котлах, для слива жидкости из сосуда в процессе санитарной обработки. Верхний кран, вращающийся вокруг вертикальной оси, используется для слива жидкой фазы готового кулинарного изделия (до 70% объема).
Для этого создают избыточное давление в варочном сосуде; разгрузка котла осуществляется открытием верхнего крана при закрытой крышке котла. Жидкую фазу сливают в передвижные котлы.
Очень удобны в эксплуатации прямоугольные котлы с передвижной рабочей камерой (узлом «варочный сосуд рубашка»).
Эти котлы называют универсальным электрическим устройством и выпускают вместимостью 40 и 60 дм 3 (УЭВ-40; УЭВ-60).
Устройство в сборе представляет собой блок, соответствующий конструкции стационарных пищеварочных котлов. Парогенератор этого устройства, оснащенный стационарным набором арматуры (манометр, заливная воронка, предохранительный клапан, контрольный кран уровня и элементы системы холодного водоснабжения), расположен в стационарном блоке, устанавливаемом в горячем цехе. Этот парогенератор соединяется с передвижным, теплоизолированным варочным сосудом (передвижным котлом) при помощи разъемного фланцевого узла с герметизирующей резиновой прокладкой из термостойкой резины.
Соединяются парогенератор и передвижной узел с помощью рычажного механизма, приводная ручка которого размещена в зоне рабочего стола стационарного парогенератора.
Передвижной котел закрыт негерметично съемной крышкой и размещен на сварной раме, снабженной колесами. Благодаря этому после окончания варки готовое кулинарное изделие можно транспортировать на линию комплектации блюд или поставить непосредственно в линию раздачи, где передвижной котел будет эксплуатироваться в режиме мармита.
Газовые котлы с косвенным обогревом стенки варочного сосуда отличаются от котлов с паровым или электрическим обогревом конструкциями парогенератора. В котлах с варочным сосудом цилиндрической формы топка также имеет цилиндрическую форму, а газоходы — форму кольцевых концентрических каналов. Такие топки и газоходы обеспечивают оптимальную компоновку парогенератора с необходимой площадью поверхности нагрева.
Паровые энергетические котлы
... Т=540 С и давлении Р=100 атм. идет на технологические нужды. 1.2 Описание Паровые котлы типа ДЕ паропроизводительностью 10 т/ч, с абсолютным давлением 1,4 МПа (14 кгс/см2) ... непрерывной продувкой, которая в данном случае автоматически не регулируется. Расчетное значение продувки парогенераторов при установившемся режиме определяется из уравнений баланса примесей к воде в ...
В нижней плоскости топочной камеры расположена инжекционная газовая горелка (или группа горелок).
Образующиеся продукты сгорания отдают часть своей теплоты теплоносителю, омывающему стенки топки, и через специальное отверстие (окно) переходят в первый газоход. При этом продукты сгорания разделяются на два параллельных потока, которые, двигаясь по полукольцевой траектории, соединяются и через окно проходят в следующий газоход и «т. д.
Прямоугольные газовые котлы с косвенным обогревом внешне не отличаются от своих электрических аналогов. Газовый парогенератор этих котлов представляет собой пакет листоканальных панелей, играющих роль карманов парогенератора и имеющих выход в верхней части в пароводяную рубашку. Пространство между соседними панелями работает как совмещенная система, которая служит одновременно и камерой сгорания, и конвективным газоходом. В каждой такой щелевой камере организовано сжигание газа при использовании трубчатого колосника инжекционной газовой горелки, образующего огневую дорожку по всему нижнему сечению равномерно. Число панелей определяется требуемой тепловой мощностью котла, обусловленной главным образом его объемом. Компактность и эффективность щелевого парогенератора позволяют повысить КПД до 72…75 % при высокой технологичности конструкции. Пример компоновки такого парогенератора с узлом «варочный сосуд — рубашка», выполненным также в виде листоканальной конструкции, приведен на рис. 155.
Твердотопливные пищеварочные котлы с косвенным обогревом стенки варочного сосуда сходны по устройству с газовыми и отличаются от них в первую очередь конструктивными элементами, обеспечивающими сжигание твердого топлива. Для этого в нижней плоскости топочной камеры расположена колосниковая решетка, а под ней — зольниковая камера и зольниковый ящик. Топочная и зольниковая камеры оборудованы дверцами.
При сжигании твердого топлива в отличие от газообразного имеет место значительный химический недожог. В результате на стенках газоходов откладывается и накапливается слой сажи, имеющий низкий коэффициент теплопроводности. По этой причине в газоходах постепенно уменьшается тепловой поток, передаваемый к промежуточному теплоносителю, и они становятся малоэффективными, в связи с чем, возникает необходимость в периодической очистке газоходов от сажи. Самый простой и надежный способ очистки — механический, который может быть реализован благодаря специальным лючкам, расположенным по периметру котла. Естественно, что в этих условиях газоход в твердотопливных котлах может быть лишь один.
Механическим недожогом топлива, а также с уходящими продуктами сгорания, в результате чего КПД редко достигает 35%.
