Определение размеров пароконвектомата

Пример расчета пароконвектомата

Исходные данные

Производительность по котлетам московским, кг/ч 15

Начальная температура котлет, °С 15

Используемая посуда Гастроемкость

Время разогрева аппарата до 250 ºС, мин 15

Температура на боковых стенках аппарата, °С 55

Температура воздуха в помещении, ºС 25

Напряжение электрической сети, В 3N~50 Гц, 380

Материал облицовки боковых стенок Сталь

Материал рабочей камеры Нержавеющая сталь

Теплоизоляционный материал Шлаковата

Конструктивная схема пароконвектомата представлена на рис. 8.47. Проектируемый аппарат следует разрабатывать на использование функциональных емкостей (гастроемкостей), что наиболее полно удовлетворяет задаче индустриализации процессов приготовления пищи. Для жарки котлет удобней всего использовать широко применяемые гастроемкости GN 1/1 (0,17 м²) с размерами 530ּ325 и высотой 20 мм.

В соответствии со сборником рецептур блюд и кулинарных изделий [8] по рецептуре № 856 (II колонка) нагрев котлет осуществляется до 90 °С в центре изделия. При этом для котлет московских масса полуфабриката составляет 100 г, а жареной котлеты 81 г. Однако при тепловой обработке в конвективном аппарате выхода готового изделия возрастает примерно на 15%. Соответственно масса жареной котлеты составит 93 г.

Время приготовления составляет примерно 12 мин и 1,5 мин на загрузку и выгрузку. Соответственно количество жарок (N) в час составит N = 60/13,5 = 4,444 жарки.

При заданной производительности 15 кг/ч и массе котлеты 0,1 кг всего за час будет обжарено 15/0,1 = 150 котлет. Соответственно за одну жарку в рабочей камере должно разместится 150/4,444 = 33,75 котлет.

Площадь занимаемая одной котлетой примерно 0,0075 м² (75 см²) с учетом коэффициента заполнения котлетами жарочной поверхности 0,8 количество котлет, которое можно разместить в гастроемкости составит 0,17ּ0,8/0,0075 = 18 шт., а необходимое количество гастроемкостей одновременно загружаемых в пароконвектомат составит 33,75/18 = 1,87.

Принимаем 2 гастроемкости. Тогда реальная производительность пароконвектомата составит 18 ּ 0,1 ּ2ּ 4,444 = 16 кг/ч. Такое отклонение вполне допустимо с учетом того, что аппарат разрабатывается на стандартные функциональные емкости.

Внутренние размеры рабочей камеры определятся исходя из размеров гастроемкости и высоты яруса (Н_я). Длину рабочей камеры принимаем на 60 мм больше длины емкости А_рк = 590 мм, а ширину на 5 мм В_рк = 330 мм. Исходя из опыта создания аппаратов конвективного типа принимаем высоту яруса равной 60 мм. Тогда высота рабочей камеры составит Н_рк = 60 ּ 3 + 20 ּ 2 = 220 мм.

С боковых сторон рабочей камеры прокладываются вертикальные воздуховоды. Толщина их (В_вв) у существующих конструкций конвективных аппаратов обычно находится в пределах 20 – 40 мм, принимаем В_вв = 30 мм. Под рабочей камерой находится горизонтальный всасывающий воздуховод, толщину которого (Н_гв) принимаем равной 40 мм, и вентилятор с греющей камерой. Размеры вентилятора по высоте являются определяющими, поэтому, исходя из размера по высоте вентилятора 45 мм у существующих конструкций аппаратов аналогичной производительности, принимаем Н_гк = 48 мм.

Между наружной облицовкой и рабочей камерой прокладывается теплоизоляция. При стационарном режиме изоляция будет иметь температуру со стороны наружной стенки 55 °С, а со стороны рабочей камеры – 250 °С. Теплопроводность шлаковаты (табл. 6.6) составляет 0,058 Вт/(мּК), а коэффициент теплоотдачи (α) определятся по эмпирической формуле 6.36

α = 9,7 + 0,07(55 – 25) = 11,8 Вт/(м² К).

Толщина слоя теплоизоляции определяется по формуле 6.52

δ_из = = 0,032 м.

Толщина листа нержавеющей стали (δ₁), из которой изготовлена рабочая камера, обычно составляет 1,5 мм. Наружная облицовка изготавливается из обычной стали толщиной (δ₂ = 1,0 мм) и покрывается белой эмалью. Соответственно длина пароконвектомата составит

А = А_рк + 2 ּ δ_из + 2 ּ δ₁ + 2 ּ δ₂ = 590 + 64 + 3 + 2 = 659 мм.

Принимаем длину пароконвектомата 660 мм (А = 0,66 м) увеличив на 1 мм длину рабочей камеры.

Ширина пароконвектомата составит

В = В_рк + 2 ּ δ_из + 2ּВ_вв + 4 ּ δ₁ + 2 ּ δ₂ = 330 + 64 + 60 + 6 + 2 = 462 мм.

Принимаем ширину пароконвектомата 465 мм (В = 0,465 м) увеличив на 1,5 мм толщину каждого вертикального воздуховода.

Наружная высота камеры составит

Н_нк = Н_рк + Н_гв + Н_гк + 2 ּ δ_из + 4 ּ δ₁ + 2 ּ δ₂ = 220 + 40 + 48 + 64 + 6 + 2 =

380 мм (Н_нк = 0,38 м).

Исходя из конструктивных соображений предварительно, примем размеры парогенератора: А_п = 350 мм; В_п = 110 мм; Н_п = 100 мм.

Аппарат предназначен для установке на столе или специальной подставке и имеет регулируемые по высоте ножки, для установки его в строго горизонтальном положении. Высота ножек (Н_н) обычно составляет 50 мм. Тогда с учетом принятой высоты ножек высота пароконвек-томата составит

Н = Н_нк + Н_п + δ_из + Н_н = 380 + 100 + 32 + 50 = 562 мм

Дата добавления: 2015-06-30