Пищеварочные котлы с непосредственным обогревом

В котлаы данного типа просты по конструкции, легки и относительно дешевы. Они, как правило, лишены тепловой изоляции. Предназначены эти котлы для предприятий, в которых варочные процессы являются вспомогательными и кратковременными, благодаря чему контроль обслуживающего персонала, с целью обеспечения достаточно высокого качества изделия, не приводит к значительным затратам труда.

Особенность котлов с непосредственным обогревом - прямой контакт греющего элемента или продуктов сгорания топлива со стенкой варочного сосуда или с нагреваемой средой. Недостаток всех указанных выше конструкций - значительная неравномерность температур на обогреваемых поверх­ностях, неизбежный локальный перегрев поверхности и вероятность подго­рания продукта.

По этой причине в этих аппаратах практически невозможно автоматизировать процесс варки пищи. Более того, при проведении варочного процесса необходим постоянный контроль со стороны персонала и периодическое перемешивание продукта в варочном сосуде.

Электрические пищеварочные котлы.

Многочисленные конструкции электрических пищеварочных котлов с непосредственным обогревомусловно можно разделить на четыре группы по виду используемого электро­нагревателя:

· обогреваемые электронагревателем закрытого типа, вмонтированным в днище варочного котла (рис. 7.2, а). К данному типу котлов также могут быть отнесены аппараты с вмонтированным в днище трубчатым электронагревателем (ТЭНом) или плоским нагревательным элементом (ПЭНом);

· с использованием гибкого ленточного электронагревателя (рис 7.2, б);

· с напыленным на стенку полупроводниковым резистивным слоем (рис 7.2, в);

· с электронагревателем, погруженным в нагреваемую среду и расположенным внутри варочного сосуда (рис. 7.2, г).

К увеличению неравномерности температурного поля на обогреваемой поверхности при использовании вмонтированных в днище варочного сосуда электронагревателей (см. рис. 7,2, а) приводит дискретный способ регулирования мощности, реализуемый практически во всех электрических тепловых аппаратах предприятий общественного питания. Этот метод предполагает отключение некоторых из спиралей нагревателя, что увеличивает перекос температурного поля.

Выровнять температуры на поверхности можно за счет увеличения площади контакта нагревателя с поверхностью. При этом сокращается удельная поверхностная мощность нагревательного элемента и, как следствие, уменьшаются абсолютные значения температур греющей спирали, поверхности электронагревателя и обогреваемой поверхности. Это возможно в конструкциях с использованием гибкого ленточного нагре­вателя (см. рис. 7.2, б)и равномерно нанесенного на обогреваемую поверхность варочного сосуда тонкого полупроводникового резистивного слоя (см. рис. 7.2, в).

К сожалению, последние способы имеют серьезные недостатки, сдерживающие их массовое использование.

При использовании гибкого электрического нагревателя трудно обеспечить нагрев днища, а нагрев значительной части боковой поверхности нецелесообразен при неполном заполнении варочного сосуда. Эффектив­ность теплообмена и долговечность ленточного нагревателя зависят от плотности прижатия электронагревателя к стенке варочного сосуда, которое требует дополнительных мер при его установе.

Очень перспективно использование резистивного напыленного полупроводникового электрического нагревателя в конструкциях пищеварочных котлов. Электрическое сопротивление полупроводникового резистивного слоя резко увеличивается в узком диапазоне температур и стабилизируется на определенном уровне. Если температура стабилизации сопротивления соответствует температуре кипения жидкости в варочном сосуде, то в этот период нагреватель подводит минимальную тепловую мощность, что и необходимо для поддержания режима тихого кипения в период варки пищевых продуктов. В то же время в период разогрева и особенно в момент включения аппарата электронагреватель имеет низкую температуру, малое сопротивление и егомощность максимально большая.

Таким образом, устраняется необходимость в использовании системы автоматизации процесса, система становится саморегулируемой.

Вариант электронагревателя с полупроводниковым резистивным слоем, к сожалению трудноосуществим. При его промышленной реализации возни­кают серьезные трудности, связанные с обеспечением равномерной толщины напыляемого слоя, от чего зависят тепловой поток каждой локальной зоны нагрева. Кроме того, технически сложно на всю обогреваемую поверхность металлического варочного сосуда нанести тонкий надежный электроизоляционный слой (диэлектрическую подложку), который не только должен иметь высокие диэлектрические свойства, малое термическое сопротив­ление, но и сохранять их длительное время при многократных повторных тепловых нагрузках и возможных термических ударах.

Известны аппараты (рис. 7.2, г), в которых электрический нагревательный элемент размещен непосредственно в варочном сосуде и контактирует с нагреваемой жидкостью. Для исключения прямого контакта продукта и нагревателя и, следовательно, уменьшения вероятности пригорания пищи, обрабатываемый продукт размещают в специальных перфорированных или сетчатых емкостях.

При чередующихся варочных процессах, проводимых в одной и той же жидкости, концентрация пищевых веществ в ней увеличивается и возникает опасность их термического разрушения и окисления. При эксплуатации котлов с погруженными нагревателями следует своевременно заменять жидкость.

В серийном исполнении котлы данной конструкции представляют собой узкоспециализированные малогабаритные аппараты для варки сосисок, пельменей, макарон и т.д.

Современные машиностроительные технологии позволяют изготовить стенку варочного сосуда многослойной конструкции, состоящуй из двух тонких листов нержавеющей стали, и относительно толстой (5…8 мм) прослойки из алюминиевого сплава. Такая конструкция используется в лучших зарубежных пищеварочных котлах.

Современные пищеварочные котлы с непосредственным обогревом, имеющие варочные сосуды с многослойной стенкой и оснащенные перемешивающим устройством, способны работать в автоматическом режиме, однако и их использование ограничено, они в основном предназначены для тепловой обработки пищевых жидкостей.

Огневые пищеварочные котлы с непосредственным обогревом

Данные папараты, работающие на газообразном, твердом и жидком топливе, близки по конструкции.

Образующиеся в них в результате сжигания топлива продукты сгорания омывают наружную стенку варочного сосуда (рис. 7.3) и нагревают ее. По мере движения продукты сгорания топлива отдают теплоту и охлаждаются, соответсвенно изменяется и температура стенки варочного сосуда.

В огневых пищеварочных котлах с непосредственным обогревом (см. рис. 7.3, а и б) требования по обеспечению равномерного нагрева стенки варочного сосуда практически не выполнимы; 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, соответствующее условиям теплообмена. Если учесть, что температура продуктов сгорания в топке близка к теоретической температуре горения и в зависимости от вида топлива и конструкции топочной камеры изме­няется в пределах от 1000 до 2000 °С, а их температура на выходе редко бывает меньше 300 °С, то становится очевидной большая вероятность пригорания пищи при варке.

Несколько смягчить теплообмен удается за счет сильного разбавления продуктов сгорания воздухом, поступающим в открытые топку и газоходы (коэффициент избытка воздуха при этом увеличивается до 5...6). Правда, при этом неизбежно понижается температура продуктов сгорания, что одновременно уменьшает КПД аппарата.

Выровнять температурное поле удается, выполнив варочный сосуд из металла, обладающего высоким коэффициентом температуропроводности, и увеличив толщину стенки до 10...15 мм.

Современные машиностроительные технологии позволяют изготовить стенку варочного сосуда многослойной конструкции, состоящуй из двух тонких листов нержавеющей стали, и относительно толстой (5…8 мм) прослойки из алюминиевого сплава. Такая конструкция используется в лучших зарубежных пищеварочных котлах.

Несмотря на все указанные выше меры, эксплуатация огневых пищеварочных котлов с непосредственным обогревом возможна только при постоянном контроле процесса варки, и поэтому целесообразна только при кратковременном использовании аппарата.

Паровые пищеварочные котлы с непосредственным обогревом

В этих аппаратах в качестве энергоносителя используется влажный насыщенный пар движущийся внутри парового теплообменника, расположенного непосредственно в варочном (рис. 7.4). В этом случае варочный сосуд не нагре­вается, а стенка парового теплообменника контактирует с пищевым продуктом.

Дата добавления: 2015-06-30