 |
Устройство и принцип действия электрических и газовых пищеварочных котлов.
|
|
|
|
Принципиальная схема котла показана на примере электрического котла КПЭ
(рисунок 2.1).
Котел состоит из варочного сосуда 6 и корпуса (наружного котла) 4, соединенных между собой сваркой. Пространство между ними образует греющую камеру - пароводяную рубашку 2. В нижней части рубашки располагается парогенератор 1, в котором вырабатывается водяной пар, заполняющий рубашку котла. Наружный котел имеет тепловую изоляцию 3, которая по образующей боковой поверхности имеет кожухм 5. Сверху котлы закрываются крышкой 7.
Рисунок 1. Принципиальная схема электрического котла
Наряду с котлами, имеющими герметически закрываемую крышку, выпускаются неопрокидывающиеся типы котлов с негерметизированной крышкой. Они имеют обозначение КПЭ-100НГ, КПЭ-160НГ, КПЭ-250НГ.
В настоящее время выпускаются электрические пищеварочные котлы КПЭ емкостью 40, 60, 100, 160 и 250 л; котлы с газовым обогревом КПГ емкостью 40, 60, 160 и 250 л; твердотопливные КПТ емкостью 160 л и паровые пищеварочные котлы КПП емкостью 100, 160 и 250 л. Котлы емкостью 40 и 60 л выпускаются опрокидывающимися, а емкостью 100, 160 и 250 л- неопрокидывающимися.
Пищеварочные котлы с косвенным обогревом снабжены контрольно-измерительными приборами и арматурой. К ним относятся: двойной предохранительный клапан 9, манометр 10 (для электрических котлов -электроконтактный), наполнительная воронка 11, кран уровня 12, клапан-турбинка 8.
Двойной предохранительный клапан (рисунок 2.) соединен с рубашкой котла и имеет, корпус 5, в котором размещены два клапана: верхний 4 (паровой) и нижний 7 (вакуумный). Паровой клапан служит для сброса давления пара из греющей камеры при повышении его давления выше 49 кПа (0,5 кгс/см). При повышении давления сверх допустимой величины пар приподнимает клапан, преодолевая усилие груза 3 определенной массы, и излишек пара выбрасывается в помещение. Испытывают и клеймят клапаны на заводе-изготовителе. Вакуумный клапан служит для поступления воздуха в рубашку при понижении давления пара в ней ниже атмосферного, что может происходить при остывании котла.
|
|
|
Для более надежной работы предохранительного клапана (чтобы паровой клапан не прикипал к седлу) рекомендуется перед началом работы котла нажать на рукоятку рычага 6.
В конструкции предохранительного клапана предусмотрен воздушный клапан 1 для выпуска воздуха вручную из рубашки котла при его разогреве. Некоторые предохранительные клапаны не имеют воздушного клапана. В этом случае для выпуска воздуха из рубашки перед началом варки служит кран наполнительной воронки. Предохранительные клапаны могут быть и пружинными. Сверху предохранительный клапан закрыт кожухом 2.
Рисунок 2. Двойной предохранительный клапан
Манометр устанавливается на арматурной стойке котла для контроля за давлением в пароводяной рубашке. Предельное давление на манометре должно быть отмечено красной или жирной черной чертой.
Наполнительная воронка предназначена для заполнения водой парогенератора до уровня контрольного крана. Воронка имеет запорный кран и фильтрующую сетку.
Клапан - турбинка (рисунок 3) устанавливается на котлах с герметически закрывающейся крышкой 1 в центральной части ее.
Рисунок 3. Клапан-турбинка
Клапан-турбинка состоит из корпуса 5, вертикального шпинделя 2 с кольцом в верхней части, за которое приподнимают турбинку, когда нужно выпустить пар из котла. На нижнем конце шпинделя установлена турбинка 7 с винтовыми канавками. В корпусе расположены верхний клапан 4, нижний клапан 9, фиксатор 3, штуцер 6-для подсоединения к пароотводу. На внутренней стороне крышки 1 имеется отражатель 8, предназначенный для защиты от засорения клапанатурбинки мелкими частицами пищи. Когда давление под крышкой котла повышается, пар приподнимает турбинку и приводит ее во вращение, проходя по винтовым канавкам. В результате этого часть пара выходит сверху в окружающую среду, а часть - через пароотвод.
|
|
|
Принцип работы. Вода в парогенераторе нагревается до кипения, образующийся пар поступает в пароводяную рубашку, соприкасается со стенками и дном котла, конденсируется, отдавая теплоту парообразования, за счет которой через дно и стенки котла нагревается его содержимое. Конденсат стекает обратно в парогенератор и снова превращается в пар.
Автоклавы
Автоклавы – пищеварочные котлы варка в которых осуществляется при избыточном давлении 200-250 кПа, при этом температура кипения составляет 135-140 ˚С.
Специальные требования к автоклавам:
- толщина стенок варочного сосуда, рубашки, болты откидные, должны быть увеличины по условиям прочности;
- сварные швы должны пройти специальный контроль;
- на крышке автоклава обязательно устанавливается дополнительная арматура (клапан предохранитель на давление 300-350 кПа, вместо клапана – «Турбинка», манометр с указанием допускаемого уровня давления, пароспускной вентиль);
- на рубашке автоклава устанавливается предохранительный клапан на давление 250-400 кПа и манометр.
В производстве наибольшее распространение имеет автоклав электрический АЭ-1. Представляет собой сосуд вместимостью 60 л с паровой рубашкой в стальном корпусе и тепловой изоляцией. В нижней части расположен парогенератор с тремя ТЭН или общей мощностью 10.8 кВт для нагрева воды до кипенияи превращения в пар с давлением 370 кПа. В воду заливают через воронку, которой контролируется краном уровня. Автоклав снабжен контрольно-измерительной и
предохранительной арматурой, трубопроводам, автоматикой регулирования теплового режима и защиты ТЭНов от «сухого хода». Внутрь варочного сосуда вставляют сетку с ручками для загрузки костей. В процессе тепловой обработке в автоклав создается давление до 320 кПа. Через 65 мин после включения автоклава на полную мощность (10.8 кВт) давление в варочном котле достигает 300 кПа, в паровой рубашке – 350 кПа. По достижению верхнего давления в рубашке электроконтактный манометр (ЭКМ) автоматически переключает нагрев с полной мощности на 1/9 т.е. на 1,25 кВт. При этом давление в рубашке снижается до нижнего предела установленного ЭНМ.
|
|
|
Газовые автоклавы применяются на газофицированных предприятиях общественного питания, его назначение и принцип работы одинаковый с электрическим.
Паровые камеры.
Относятся к типу контактных теплообменников, в них происходит контакт между греющей и нагреваемыми средами (влажным насыщенным паром и пищевым продуктом), при этом реализуется процесс варки в паровой среде. В паровых камерах гораздо меньше тепловых затрат на разогрев греющей среды чем в котлах. Это объяняется незначительной плотностью влажного насыщенного пара по сравнению с жидкостью. В паровых камерах наряду с атмосферным давлением широко применяются повышенное давление (до 200 кПа), например, при варке овощей, что позволяет в 2 раза уменьшить продолжительность тепловой обработки. Паровые камеры классифицируют по виду теплоносителя и транспортирующего органа и т.д. Парогенератор паровых и электрических камер представляет собой емкость, с размещенной в ней теплообменником.
В зависимости от способа организации и рабочего цикла паровые камеры могут быть периодического (АПЭ-1Б; АПЭСМ-2) или непрерывного действия. В зависимости от вида транспортирующего органа паровые камеры непрерывного действия подразделяются на шнековые, с цепным транспортером, а также рольганговые.
Кофеварки.
Для обеспечения максимальной экстракции экстрактивных веществ из кофейного порошка в раствор применяют кофеварки.
Существует два способа извлечения экстрактивных веществ: в первом случае, нагретая до кипения вода многократно циркулирует, проходя через кофейный порошок, чем достигается высокая степень экстракции; во втором случае в процессе контакта с кофе вода закипает. Поскольку продолжительность контакта незначительна, полученный напиток обладает более высокими показателями – хорошим вкусом и ароматом.
|
|
|
Современные промышленные кофеварки используют в основном циркуляционный и перколяционный способы заваривания кофе.
Кофеварки циркуляционного типа. Рабочий объем 2 кофеварки (рис. 4) разделен на две зоны перфорированной мембраной 7, заканчивающейся переливной трубкой 6. Вода в результате естественной циркуляции проникает в подмембранную полость и в контакте с поверхностью электронагревателя и незначительно перегревается. При этом одновременно происходит насыщение слоя воды пузырьками пара, образующимися при кипении. Восходящий поток кипящей воды образует фонтан, т.к. плотность воды в переливной трубке 6 значительно меньше (из-за ее насыщения пузырьками пара), чем в основном объеме.
Поток кипящей воды попадает на слой порошка кофе, размещенный в сетчатой корзине 3, растворяет экстрактивные вещества и насыщается. В таком циркуляционном режиме кофеварка работает определенный промежуток времени, необходимый для наиболее полной экстракции кофе.
Рисунок 4 Принципиальная схема кофеварки циркуляционного типа:
1 – электронагреватель закрытого типа; 2 – рабочий объем; 3 – сетчатая корзина с порошком кофе; 4 – крышка; 5 – отражатель; 6 – переливная трубка; 7 – перфорированная мембрана.
Кофеварки перколяционного типа. Существуют различные конструктивные решения таких кофеварок. Их разделяют в зависимости от производительности, компоновки, степени автоматизации, но в основном они реализую конструктивную схему, представленную на рис. 5. В соответствии с этой схемой перколяционная кофеварка состоит из двух основных элементов: водонагревателя 2 и перколяционной камеры 7.
Рисунок 5 Принципиальная схема кофеварки перколяционного типа:
1 – кран подвода воды; 2 – водонагреватель; 3 - предохранительный клапан; 4 – ТЭНы; 5 – кран подачи перегретой воды; 6 - сетчатая емкость с порошком кофе: 7 - перколяционная камера
|
|
|
