Особенности эксплуатации. Теплотехнические и энергетические показатели

Теплотехнические и энергетические показатели

Работу плит характеризуют следующие показатели: возможности и пределы регулирования мощности конфорок и жарочного шкафа, средняя установившаяся температура и неравномерность ее распределения на жарочной поверхности и в шкафу, продолжительность разогрева до рабочей температуры, относительная удельная поверхностная мощность на конфорках и удельная объемная мощность в рабочей камере жарочного шкафа, удельный расход энергоносителя, удельные металло- и энергоемкость, кпд, надежность.

Возможности регулирования мощности конфорки определяют точность подбора количества подводимой энергии к изделию в процессе тепловой кулинарной обработки. Особенно это важно в период доведения до готовности (стационарный режим), когда избыточная энергия подводимая к изделию приводит к его обезвоживанию и подгоранию, а ее недостаток к удлинению процесса.

В жарочных шкафах наряду с терморегулятором использование раздельного регулирования мощностей верхних и нижних нагревателей обеспечивает возможность подвода различного количества энергии сверху и снизу изделия, что позволяет осуществлять технологический процесс тепловой кулинарной обработки изделий без переворачивания.

В электрических плитах отечественного и большинстве иностранного производства регулирование мощности нагревателей осуществляется ступенчато. Безусловно, что чем больше число ступеней регулирования мощности нагревателей и его пределы, тем шире возможности плиты для обеспечения требуемого режима подвода энергии к изделию. В последнее время некоторые иностранные фирмы производят плиты с бесступенчатым (плавным) регулированием мощности нагревателей в пределах от 0 до 100 %.

Для проведения технологического процесса тепловой кулинарной обработки изделий на плите необходимо поддерживать определенную температуру на рабочей поверхности конфорки и в жарочном шкафу. Необходимая температура на конфорке определяется ее относительной удельной поверхностной мощностью (ω_отн) и в зависимости от технологического назначения плиты в ней установлены конфорки с соответствующей ω_отн. Согласно техническим требованиям средняя максимальная рабочая температура жарочной поверхности плиты не должна превышать 450 ºС, а в жарочном шкафу 300 ºС.

Трудоемкость процесса тепловой кулинарной обработки и качество производимой продукции на плите зависят от равномерности распределения температуры и точности ее поддержания на рабочей поверхности конфорок и в камере шкафа. Соответственно чем меньше разность температур и точность ее поддержания в процессе тепловой кулинарной обработки, тем меньше время тепловой кулинарной обработки и вероятность неравномерного нагрева изделий. Кроме того, отпадает необходимость перемещения и переворачивания изделий в процессе тепловой кулинарной обработки на противне и перестановка самих противней в жарочном шкафу.

Однако температура по рабочей поверхности конфорки распределяется неравномерно даже при идеально равномерном распределении мощности по ее поверхности. В центральной части она значительно выше, чем на краях. Объясняется это тем, что теплоотвод от центральной части конфорки затруднен, а боковые поверхности лучше отдают теплоту в окружающую среду.

В соответствии с техническими требованиями на электрические кухонные плиты (ГОСТ 19835 – 80) для обеспечения достаточной равномерности нагрева изделий разность температур в контролируемых точках рабочей поверхности конфорки при работе вхолостую при номинальной мощности должна быть не более 90 °С, а разность температур воздуха в контролируемых точках рабочего пространства шкафа – не более 40 °С.

Температурный режим рабочей поверхности конфорки при работе ее с наплитной посудой зависит от многих факторов: удельной мощности конфорки, материала конфорки и посуды, величины усредненного воздушного зазора между конфоркой и наплитной посудой, коэффициента загрузки рабочей поверхности, количества и физических свойств нагреваемых изделий и т. д.

В процессе эксплуатации плит при загрузке их рабочей поверхности, подвергающимся тепловой кулинарной обработке изделиями в металлической посуде, как правило, происходит увеличение коэффициента теплоотдачи от конфорки к посуде и, как следствие, снижение температуры рабочей поверхности конфорок.

Однако это не всегда так. При использовании наплитной посуды с сильно неровным дном из белого материала, например алюминия, зазор между конфоркой и наплитной посудой может быть таким, что температура на рабочей поверхности конфорки может повышаться. Кроме того, неравномерный нагрев чугунного корпуса конфорки приводит к неодинаковому его расширению на различных участках и, как следствие, к его деформации. В результате деформации (вспучивания) обычно центральной части конфорки увеличивается величина усредненного воздушного зазора между конфоркой и наплитной посудой. Соответственно температуры на поверхности конфорки значительно возрастает, что приводит к значительному увеличению температуры спирали и как следствие к резкому сокращению срока ее службы (рис. 4.2).

Как показали исследования, проведенные на кафедре торгово-технологического оборудования РЭА им. Г.В. Плеханова (рис. 10.5), при установке на рабочую поверхность чугунной конфорки разогретой до установившейся температуры алюминиевой посуды соответствующей ее размерам и заполненной водой температура на рабочей поверхности существенно изменяется. Эти изменения зависят от величины усредненного воздушного зазора между конфоркой и наплитной посудой. Так при толщине воздушной прослойки до 1 мм (1ּ10^{-3 м) установившаяся температура на поверхности конфорки становится ниже первоначального значения. При толщине примерно равной 1 мм – температура конфорки практически не изменяется, а при толщине воздушной прослойки более 1 мм – температура на конфорке становится выше первоначального значения.}

Приведенные результаты исследований имеют существенное значение для чугунных конфорок, обладающих значительной массой и осуществляющих кратковременные периодические технологические процессы. Так, при тепловой кулинарной обработке изделий на плите и хорошем прилегании дна наплитной посуды к поверхности конфорки (воздушный зазор менее 1 мм) последняя отдает нагреваемому изделию дополнительно аккумулированную ею теплоту. При этом значительно ускоряется процесс тепловой кулинарной обработки, а подвод энергии к изделию осуществляется в оптимальном режиме, определяемом его способностью поглощать подводимую энергию, что, в конечном счете, повышает технико-экономические показатели тепловой кулинарной обработки на плите.

Восстановление температуры конфорки (нагрев) до первоначального значения происходит в период простоя конфорки между технологическими процессами.

В случав, если наплитная посуда плохо прилегает к поверхности конфорки (зазор более 1 мм), то дополнительно расходуется энергия на перегрев последней, что приводит к увеличению времени тепловой кулинарной обработки, сокращению срока службы конфорки и увеличению потерь энергии конфоркой в окружающую среду. При этом технико-экономические показатели тепловой кулинарной обработки полуфабрикатов на плите будут значительно ниже, чем в первом случае.

Восстановление температуры конфорки (остывание) до первоначального значения происходит, как и в первом случае, в период простоя между технологическими процессами и вся дополнительно накопленная конфоркой энергия теряется в окружающую среду. Соответственно удельный расход энергии на единицу производимой продукции во втором случае будет всегда больше.

На удельный расход энергии на единицу производимой продукции на плите кроме указанного существенное влияние оказывают: расход энергии на разогрев конструкции, посуды, в которой осуществляется тепловая кулинарная обработка, коэффициент загрузки рабочей поверхности и простои плиты в дежурном (холостом) режиме.

Естественно, что чем больше энергии тратится на нагревание конструкции плиты и посуды и время простоя в дежурном режиме, тем больше удельный расход энергии на единицу производимой продукции. Что же касается коэффициента загрузки, то минимальный удельный расход энергии соответствует оптимальной загрузке (рис. 1.3) ее рабочей поверхности.

При оптимальной загрузке рабочей поверхности плиты и использовании темной посуды с хорошо прилегающем дном к поверхности конфорки удельные расходы энергии для различных изделий на процесс тепловой кулинарной обработки колеблются в пределах от 0,45 до 1,2 кВтּч/кг. Однако в реальных условиях с учетом разогрева конструкции плиты, использования не соответствующей наплитной посуды, простоев в дежурном режиме и неполной загрузки эта величина обычно составляет 1,0…3,0 кВтּч/кг.

Перед началом работы плит убеждаются в том, что рабочая зона вокруг плиты свободна от посторонних предметов и оборудования. Поверхность пола вокруг плиты должна быть ровной, чистой и абсолютно сухой. Внешним осмотром проверяют комплектность и исправность конструкции и подводящих трубопроводов, надежность присоединения защитного заземления, исправность контактных соединений и пускорегулирующей аппаратуры. Исправность дверцы жарочного шкафа проверяют пятикратным повторением операции ее открывания-закрывания, после чего она должна плотно прилегать к боковой поверхности шкафа в закрытом состоянии и четко фиксироваться в горизонтальном (открытом) положении.

Пуск электрических плит осуществляется последовательным включением общего пускового устройства, а затем включением в работу нужного количества конфорок индивидуальными кулачковыми или пакетными переключателями.

При розжиге газовых горелок вначале подают газ к ручному (переносному) или стационарному запальнику с помощью блок-крана или пусковой кнопки блока автоматики безопасности, после чего вводят в камеру переносной запальник или нажимают на кнопку блока пьезоэлектрического зажигания. Убедившись в устойчивом горении пламени стационарного запальника, открывают кран подачи газа к основным горелкам. После проведения операций по розжигу необходимо отрегулировать величину тяги и интенсивность подачи вторичного воздуха в топочную камеру с помощью заслонок, шиберов на газоходах.

Источником постоянной опасности для обслуживающего персонала являются все элементы плит, нагретые до температуры выше 70 ºС, которые способные вызвать ожог при непосредственном контакте с ними. Кроме того, ожог может можно получить при контакте с кипящей водой или паром в процессе перемещения наплитной посуды по жарочной поверхности и обслуживании жарочных шкафов.

Для предотвращения получения ожогов жарочная поверхность плиты обычно окаймляется бортовыми поверхностями или поручнями. Ручки дверец шкафов и пускорегулирующей аппаратуры выполняются из теплоизоляционного материала.

Плиты, как и другие технологические аппараты, должны удовлетворять общим требованиям техники безопасности, связанным с видом используемого энергоносителя. В соответствии с техническими требованиями на электрические кухонные плиты (ГОСТ 19835 – 80) для их безопасной эксплуатации к ним предъявляются следующие требования:

Конструкция плиты должна обеспечивать удобство установки, перемещения и снятия наплитной посуды с рабочих элементов плиты, а также свободный и безопасный доступ к внутреннему объему наплитной посуды.

Разность уровней рабочих поверхностей конфорок относительно друг друга и других частей рабочей поверхности (стола, бортов) не должна быть более 1 мм. Конструкция плит должна обеспечивать возможность их регулирования по высоте для выравнивания рабочих поверхностей при установке в технологические линии.

Для защиты электрических плита от токов короткого замыкания их подключение к электрической сети должно осуществляться через автоматический предохранитель с электромагнитной защитой от распределительного щита цеха или предприятия.

К плитам на газовом обогреве в соответствии со стандартом СТ СЭВ 760 – 77 дополнительно предъявляются следующие требования:

Оборудование плиты должно исключать случайное прекращение подачи воздуха для сгорания газа и отвод продуктов сгорания в окружающую среду. Отвод продуктов сгорания в рабочую зону обслуживания не допускается.

Отдельные детали при соединении газопровода с плитой должны быть жестко соединены и быть разъемными. Все соединения газопроводов должны быть герметичными. На герметичность соединений не должны влиять механические, тепловые и химические воздействия.

Конструкция плит должна предусматривать возможность безопасного контроля зажигания, правильной работы горелок и иметь защиту от аварийного погасания пламени горелочных устройств.

К числу эксплуатационных факторов, которые влияют на эффективность работы плиты и срок службы конфорок, относят соответствие формы и размеров дна наплитной посуды форме и размерам рабочей поверхности плиты, соответствие температурного режима конфорки требованиям технологического процесса, а также возможности секциониравания и регулирования нагрева.

Наплитная посуда должна быть изготовлена из материала обладающего большой степенью черноты (темного), иметь ровное дно, соответствующее форме и размерам рабочей поверхности плиты. Использование наплитной посуды с неровным дном тем более из белого материала, как было показано выше, приводит к увеличению времени тепловой обработки изделий, их местному пригоранию, увеличению удельного расхода электроэнергии и сокращению срока службы конфорок.

Для регулировки технологических процессов, протекающих на жарочных поверхностях плит и в жарочных шкафах, необходимо изменять подводимое к ним количество теплоты, что приводит к необходимости изменения температуры жарочной поверхности конфорки, а в жарочном шкафу к изменению количества энергии подводимой к изделию сверху и снизу. В существующих конструкциях отечественных плит регулировку процессов осуществляют в основном вручную за счет изменения мощности.

Регулировку мощности электроконфорок осуществляют с помощью кулачковых или пакетных переключателей, изменяющих способ соединений двух и более нагревательных элементов, размещенных внутри корпуса конфорки. При этом изменение мощности приводит к изменению относительной удельной поверхностной мощности конфорки и как следствие температуры на ее рабочей поверхности. Изменение тепловой мощности конфорок газовых плит осуществляется с помощью газовых кранов.

Однако регулирование мощности конфорок имеющих большую массу в процессе тепловой кулинарной обработки (особенно жарки) затруднено за счет их большой инерционности. В этом случае разные конфорки плиты предварительно включаются на различные ступени мощности, а регулирование нагрева в процессе тепловой кулинарной обработки осуществляется перемещением наплитной посуди с изделиями на соответствующие конфорки.

В электрических жарочных шкафах с помощью кулачкового или пакетного переключателя изменяют способ соединений двух групп верхних и двух групп нижних тэнов.

В целях экономии энергии целесообразно включать в работу только необходимую часть жарочной поверхности или требуемое число конфорок (секций). Включение плит на максимальную мощность следует осуществлять только на период их разогрева или на время быстрого разогрева изделий, после чего необходимо перейти на меньшую ступень мощности. В случае дежурного простоя следует конфорки плиты переключить на минимальную ступень мощности. Для лучшего использования плит их надо отключать заблаговременно и заканчивать процесс, используя аккумулированную теплоту.

В процессе работы плиты обслуживающий персонал должен следить за правильной загрузкой жарочной поверхности, контролировать и регулировать интенсивность энергоподвода. Для предотвращения ожогов посуду заполняют не более чем на 80 % ее объема, а браться за нее можно только защищенной рукой или специальными приспособлениями с теплоизолированными ручками.

Для предотвращения взрыва газогорелочные устройства плит следует отключать, начиная с закрытия заслонки для подачи первичного воздуха (обеднение смеси), затем закрывать краны основных горелок, запальников и только в последнюю очередь – кран на общей магистрали, подводящей газ к плите. Отключение электрической плиты осуществляют переводом в нейтральное (нулевое) положение пакетных или кулачковых переключателей конфорок и только потом отключают общее пусковое устройство.

После отключения плит и ее остывания все внешние поверхности протирают влажной тканью, хромированные и никелированные детали протирают сухой ветошью, а жарочную поверхность очищают сухим способом. Кроме этого, необходимо вынуть, вымыть, высушить и установить обратно съемные подовые листы жарочных и тепловых шкафов.

Дата добавления: 2015-06-30