Оборудование, предназначенное для тепловой обработки продуктов. Особенности конструкции разработанного теплового аппарата - фритюрницы. Определение размеров рабочих камер и производительности аппарата. Расчет и конструирование электронагревателей.
Аннотация к работе
В большинстве случаев при приготовлении пищи продукты подвергают тепловой обработке, т.е. варят, жарят, тушат. Под действием тепла продукты изменяют свои физико-химические свойства: жиры плавятся, белки свертываются, меняется вкус, цвет, запах и т.д.Фритюрницы - это специализированные жарочные аппараты, предназначенные для жарки кулинарных и кондитерских изделий в большом количестве жира, нагретого до температуры 160-180°С. Фритюрница настольная электрическая оснащена 2 ваннами вместимостью по 7л и 2 корзинами размером 180х180х152мм. Жарочная ванна изготовляется из нержавеющей стали методом сварки. Выполнена фритюрница в виде сварной рамы, установленной на регулируемых по высоте ножках, в которой крепится облицовка из нержавеющей стали. Автоматическое регулирование температуры масла осуществляется с помощью датчиков реле температуры (термостатов), которые закреплены во втулках, приваренных к ванне с внешней стороны; термобаллоны датчиков вмонтированы в жарочную ванну.К основным составляющим энергетических затрат при работе электрических тепловых аппаратов относятся: полезная теплота QП, затрачиваемая на непосредственную обработку продукта; Под нестационарным режимом понимается начальный период работы оборудования, в процессе которого оно выходит на заданный тепловой режим, при котором рабочие камеры, поверхности или греющие среды (воздух, вода, жир) достигают заданной температуры. В общем виде уравнение теплового баланса выглядит следующим образом: для нестационарного режима Так как нестационарный и стационарный режимы протекают последовательно и независимо друг от друга, то необходимую мощность оборудования определяют по тому уравнению теплового баланса, сумма которого окажется больше (Q? или Q??). Расчет QП, КДЖ/ч, жарочного оборудования обычно производят путем определения затрат энергии за час работы оборудования или на 1 кг обрабатываемой продукции.При стационарном режиме полезно используемое тепло состоит из отдельных слагаемых и определяется по формуле где первое слагаемое - расход тепла на нагрев продукта; второе - расход тепла на испарение влаги из продукта; третье - расход тепла на образование корочки на продукте; четвертое - расход тепла на нагрев доливаемого в процессе работы пищевого жира; t2 - температура нагрева продукта, принимаем равной 90-100 ?С; r - скрытая теплота испарения при атмосферном давлении, принимаем равным 2258,2 КДЖ/кг; К - процентное содержание корки в продукте принимаем в пределах от 15 до 25%;Потери в окружающую среду при работе теплового оборудования в основном связаны с теплообменными процессами, происходящими между окружающей средой и внешним ограждением (корпусом) оборудования. Для определения потерь тепла варочного аппарата в окружающую среду при нестационарных и стационарных режимах можно воспользоваться следующей формулой: , где - потери тепла через стенки аппарата в окружающую среду, КДЖ; Потери тепла в окружающую среду через отдельные элементы поверхности оборудования определяются по формуле: Qcp = ; В процессе отдачи тепла ограждением в окружающую среду имеет место теплоотдача конвекцией и лучеиспусканием, поэтому коэффициент теплоотдачи в данном случае определяется по формуле: a0 = ak ал, где ак - коэффициент теплоотдачи конвекцией, КДЖ/м2 0С; Отдача тепла стенками аппарата в окружающую среду происходит при свободном движении воздуха, поэтому определяющими являются критерии Грасгофа Gr и Прандтля Pr.Для расчета потерь тепла в окружающую среду можно пользоваться формулой: , где t? - время разогрева жира, час; ТН - начальная температура поверхности ограждения принимается равной температуре окружающей среды, 0С.0,5 (90 20) =550С - это определяющая температура воздуха вблизи крышки, по ней принимаем следующие величины: а=2,71.10-3 м/с; v=18,97.10-4 м/с l=0,0291 Вт/м.это определяющая температура воздуха вблизи стенок, по ней принимаем следующие величины: а=2,29.10-3 м/с; v=16.10-4 м/с l=0,0268 Вт/м.0СПри стационарном режиме потери тепла в окружающую среду определяется: , где - коэффициент теплоотдачи при стационарном режиме от поверхности в окружающую среду, КДЖ/м2 0С; средняя температура поверхности ограждения при стационарном режиме, 0С; »const для данной поверхности; принять равной температуре отдельных поверхностей к концу разогрева тк;=1600С; =0,5 (160 20) =900С, тогда а=3,2.10-3 м/с; v=22,1.10-4 м/с l=0,0314 Вт/м.0С
С0=5,67Вт (м2. К4) ал = ал = Вт/м2.0С a0 = ak ал=3,904Вт/м2.0С=3,904•3600=14,05 КДЖ/м2.0С
= КДЖ
=574,23 КДЖПотери тепла на нагрев оборудования связаны с поглощением теплоты конструкционными материалами, прежде всего, металлическими сплавами, из которых изготовлено оборудован
План
Содержание
Задание на проектирование
Введение
1. Особенности конструкции разработанного теплового аппарата
2. Определение полезно используемого тепла
2.1 Режим разогрева (нестационарный)
2.2 Стационарный режим
3. Определение потерь тепла в окружающую среду
3.1 Нестационарный режим
3.1.1 Потери через крышку
3.1.2 Потери тепла через стенки оборудования при нестационарном режиме
3.2 Стационарный режим
3.2.1 Потери через крышку
3.2.2 Потери тепла через стенки при стационарном режиме
4. Определение расхода тепла на разогрев конструкции
4.1 Нагревание крышки и горизонтальной поверхности
4.2 Разогревание корпуса
4.3 Нагрев теплоизоляции корпуса
5. Конструирование и расчет электронагревателей
5.1 Расчет электронагревателей
Заключение
Список литературы
Введение
Тепловым называют оборудование, предназначенное для тепловой обработки продуктов.
В большинстве случаев при приготовлении пищи продукты подвергают тепловой обработке, т.е. варят, жарят, тушат. Под действием тепла продукты изменяют свои физико-химические свойства: жиры плавятся, белки свертываются, меняется вкус, цвет, запах и т.д. Кроме того, под действием высокой температуры в продуктах уничтожается болезнетворная микрофлора.
Источники тепла в аппаратах могут быть топливо, электроэнергия и теплоносители, такие, как водяной пар, вода, масло. Основные способы тепловой обработки пищевых продуктов - варка и жарка. Жарку продуктов производят в неглубокой посуде - сковороде во фритюре, когда продукт полностью загружают в горячий жир. тепловое оборудование фритюрница электронагреватель