Жарочные шкафы

             Название  несекционное тепловое  оборудование  шкаф жарочный электрический ШЖЭ – 2.

Терморегулятор поддерживает в  автоматическом режиме заданную температуру. (Рис1)

Рис 1. Схема  жарочного электрического шкафа.

 

В основу конструкции модульных  аппаратов положен единый размер – модуль. При этом ширина (глубина) и высота до рабочей поверхности  всех аппаратов одинаковы, а длина  кратна модулю. Основные детали и узлы этих аппаратов максимально унифицированы.

Секционное модулированное оборудование имеет определенные преимущества. Линии оборудования располагаются  пристенно (по периметру) или основным способом (в центре помещения). Обслуживание оборудования ведется только с фронтальной  стороны. При линейном расположении оборудования обеспечивается последовательность технологического процесса, при этом значительно повышается эффективность  использования оборудования. Внедрение  модулированного оборудования облегчает  стандартизацию и унификацию узлов  и деталей аппаратов, что способствует упрощению их эксплуатации, ремонта  и монтажа, а также проведению эго поэтапной модернизации. За счет широкой унификации узлов и деталей  обеспечивается снижение стоимости  оборудования при его изготовлении. Над всеми модульными аппаратами устанавливают местную приточно-вытяжную вентиляцию. Над всеми модульными аппаратами устанавливают местную приточно-вытяжную вентиляцию.

Технические данные жарочного электрического шкафа      Таблица 1

Модель	ШЖЭ-2
Номинальная потребляемая мощность, кВт	9,2
Номинальное напряжение, В	~380/220
Мощность двигателя-вентилятора, Вт	-
Максимальная температура  шкафа, С	270
Время разогрева шкафа  до максимальной температуры, мин	30
Мощность электромагнитного  клапана, Вт	-
Внутрение размеры шкафа, мм	575х535х350
Высота, мм	1475
Длина, мм	840
Глубина, мм	897
Размеры противеня, мм	530х470
Масса, кг	157

    Конструкция аппарата должна, прежде всего, удовлетворять технологическим требованиям процесса тепловой обработки продуктов.

Технологические требования заключаются в максимально возможном  соответствии режима работы, параметров, устройства рабочей камеры, загрузочного и разгрузочного устройства аппарата физическим и химическим изменениям, происходящим при их тепловой обработке, которая существенно влияет на качество готового изделия. Соответствие конструкции аппарата требованиям технологического процесса является наиболее важным фактором в повышении качества кулинарной продукции. В связи с этим на предприятиях общественного питания эксплуатируется большое количество специализированных аппаратов, предназначенных для реализации одного или нескольких технологических процессов (котлы, фритюрницы, сковороды, кипятильники, шкафы и др.), наиболее полно удовлетворяющих требованиям конкретного процесса. При жарке мясных продуктов наоборот нужно обеспечить интенсивный подвод теплоты в первый период жарки до образование корочки. Поэтому за базовый вариант принимаем шкаф жарочный электрический секционный модулированный ШЖЭСМ-2.

 

2. Описание проектируемого  шкафа и режимов его эксплуатации

 

2.1 Описание конструкции  шкафа.

Шкаф жарочный электрический  секционно - модулированный ШЖЭСМ – 2 имеет две унифицированные жарочные секции (камеры) установленных на инвентарных шкафу-подставке с регулируемыми по высоте ножками. Каждая секция состоит из внутреннего и наружного коробов, пространство между которыми заполнено теплоизоляционными материалами. Секции выполнены из стальных листов и оборудованы внутри полками для противней. Дверки секций установлены на шарнирах, с помощью пружин плотно прижимаются к корпусу и открываются вниз.

          Правила эксплуатации. К работе со шкафом допускаются лица, знакомые с его устройством и правилами эксплуатации. Ежедневно перед началом работы проверяют техническое и санитарное состояние шкафа: наличие защитного заземления, легкость открывания дверей, отсутствие посторонних предметов в рабочих камерах. Затем устанавливают лимб терморегулятора на необходимую температуру, включают шкаф к электросети и с помощью пакетных переключателей включают рабочие камеры на сильный нагрев. При этом загораются сигнальные лампы. Как только камеры прогреются до заданной температуры, сигнальные лампы гаснут, свидетельствуя о готовности шкафа к работе. Осторожно открывают дверки и устанавливают противни. После пакетные переключатели переводят на слабый или сильный нагрев в зависимости от требований технологии приготовления. При переводе шкафа на более низкую температуру нагрева выключают тэны и дают шкафу остыть до необходимой температуры. После этого переводят лимб терморегулятора на более низкую степень нагрева и включают тэны. В процессе не разрешается оставлять включенный шкаф неразгруженным и без присмотра. Загрузку и выгрузку противней производить осторожно, чтобы не получить ожогов. Не допускается проливать жидкость на подовые листы, так как это может послужить причиной ожогов и отказа оборудования. Если шкафы работают с частичной загрузкой, то включают только тэны загружаемых секций. По окончании работы ручки пакетных переключателей и датчиков-реле температуры ставят в положение «0», выключают общий прибор включения. Противни выгружают с помощью крюков. После охлаждения корпуса шкафа наружные поверхности протирают мягкой влажной тканью, а затем вытирают насухо. Хромированные детали протирают мягкой тканью. Степень защиты оболочки шкафа от проникновения воды и возможность соприкосновения с токоведущими элементами, которые остаются под напряжением в выключенном состоянии небольшая. Поэтому нельзя проливать жидкость во время санитарной обработки шкафов. Категорически запрещается мыть шкаф струей воды, поливая его из шлангов или каких-либо емкостей.

Перед ремонтом, уборкой  или осмотром шкаф отсоединяют от электросети, выключив для этого  пусковую аппаратуру на распределительном  щите. Включают шкаф под напряжение только после тщательной проверки всех соединений и проводов и удаления со всех деталей антикоррозионный смазки. При замыкании электропроводки на корпус шкаф немедленно отключают от сети и включают вновь только после устранения всех неисправностей. При длительной остановке шкафа все наружные неокрашенные детали смазывают техническим вазелином. Не разрешается включать шкафы при напряжении сети, превышающем номинальное более чем на 5%.

 

 

 

 

 

3. Теплотехнический  расчет проектируемого шкафа

 

3.1 Расчет теплового  баланса и определение мощности  шкафа

 

Шкаф ШЖЭСМ – 2 является аппаратом периодического действия, для определения наибольших затрат теплоты расчет необходимо вести  как для нестационарного, так  и для стационарного режимов  его работы.

Исходные данные для расчета  теплового баланса и определения  мощности аппарата приведены в таблице 3.1.

 

Таблица 3.1 – Основные расчетные  параметры шкафа пекарного шкафа.

Наименование  параметра	Условное обозначение параметра	Значение параметра
Начальная температура элементов шкафа, воздуха  в рабочей камере, противня, теплоизоляции, °C		20
Температура окружающей среды (воздуха), °C		18
Диаметр бифштекса, м		0,07
Начальная температура бифштекса (полуфабриката), °C		20
Конечная  температура воздуха в рабочей  камере, °C		250
Конечная  температура наружных облицовок, °C		40
Конечная  температура внутренних стенок камеры, °C		230
Конечная  температура противня, °C		190
Конечная  температура корочки бифштекса, °C		135
Конечная  температура центра бифштекса, °C		85
Продолжительность разогрева шкафа (продолжительность  нестационарного режима), с		2700
Продолжительность термообработки продукта (продолжительность  стационарного режима), с		2400
Масса противня, кг		2
Масса бифштекса (полуфабриката), кг		0,1
Выход готового продукта, %		70
Ширина  корпуса шкафа, м		0,8
Длина корпуса шкафа, м		0,83
Высота  корпуса шкафа, м		1,59
Ширина  противня, м		0,65
Длина противня, м		0,53
Масса шкафа, кг		260

 

Схема распределения температур в различных точках жарочного  шкафа представлена на рис 3.1.

Количество теплоты, затраченное  соответственно при нестационарном QЗАТР, Дж, и стационарном режимах Q¢ЗАТР, Дж, определяется по формулам.

                                                                                   (1)

                                                                                (2)

где Q1 – количество полезно используемой теплоты на разогрев продукта, Дж;

Q5, Q¢5 – количество теплоты, теряемое наружными поверхностями шкафа в окружающую среду соответственно при нестационарном и стационарном режимах, Дж;

Q6 – количество теплоты, расходуемое на разогрев конструкции шкафа при нестационарном режиме работы шкафа, Дж.

QПР – количество теплоты на разогрев противня, Дж.

 

Количество полезно используемой теплоты Q1, Дж, определяется по формуле.

  (3)

где n- количество полуфабрикатов, загруженных в рабочую камеру, шт;

с – теплоемкость продукта, Дж/(кг×град);

t - конечная среднеобъемная температура бифштекса, °С;

DW –количество испарившейся жидкости за период термообработка продукта, кг;

r – удельная теплота парообразования, Дж/кг.

Для расчетов следует принять  теплоемкость продукта для мяса

с = 3540 Дж/(кг×град).

Количество полуфабрикатов, загруженных в рабочую камеру

,                                                                            (4)

где - количество полуфабрикатов, загруженных в рабочую камеру, шт;

- количество противней, загруженных  в рабочую камеру, шт;

- ширина противня, м;

- длина противня, м;

- диаметр изделия, м.

Конечная среднеобъемная температура бифштекса может  быть определена по формуле

                                                                            (5)

где - конечная среднеобъемная температура булки, °С;

- конечная температура корочки  булки, °C;

- конечная температура центра  булки, °C.

Количество испарившейся жидкости за период термообработки продукта

                                                                              (6)

 

где -количество испарившейся жидкости за период термообработки продукта, кг;

- масса булки (полуфабриката), кг;

- количество полуфабрикатов, загруженных  в рабочую камеру, шт;

- выход готового продукта, %.

Удельная теплота парообразования

 (7)

где - удельная теплота парообразования, Дж/кг;

- конечная среднеобъемная температура  булки, °С.

Количество теплоты, теряемое наружными облицовками шкафа  в окружающую среду Q5, Дж, и Q’5, Дж, определяют по формулам

  (8)

  (9)

где - количество теплоты, теряемое наружными поверхностями шкафа в окружающую среду соответственно при нестационарном и стационарном режимах, Дж;

- суммарная площадь наружных  облицовок шкафа, м2;

- коэффициенты теплоотдачи от  наружных облицовок шкафа соответственно  при нестационарном и стационарном  режимах, Вт/(м2·град);

- конечная температура наружных  облицовок, °C;

- начальная температура элементов  шкафа, °C;

- температура окружающей среды  (воздуха), °C;

- продолжительность разогрева шкафа  (продолжительность нестационарного  режима), с;

- продолжительность термообработки  продукта (продолжительность стационарного  режима), с

Площадь наружных облицовок  шкафа

   (10)

где - суммарная площадь наружных облицовок шкафа, м2;

- ширина корпуса шкафа, м;

- длина корпуса шкафа, м;

- высота корпуса шкафа, м.

Коэффициенты теплоотдачи  от наружных облицовок определяются по формулам.

  (11)

                                                                       (12)

где - коэффициенты теплоотдачи от наружных облицовок шкафа соответственно при нестационарном и стационарном режимах, Вт/(м2·град);

- конечная температура наружных  облицовок, °C;

- начальная температура элементов  шкафа, °C;

- температура окружающей среды  (воздуха), °C.

 

 

 

Отсюда

 

Количество теплоты, расходуемое  на разогрев конструкции при нестационарном режиме работы котла Q6, Дж, определяют по формуле