Проектирование пищеварочного котла

При работе паровых котлов необходимо правильно – организовать отвод конденсата из рубашки. Для  этих целей в днище котла монтируется  конденсатоотводчик поплавкового или сильфонного типа; который отводит из рубашки только конденсат и не пропускает пар. Это исключает наличие так называемого пролетного пара, который, не сконденсировавшись, уходит из рубашки в конденсатопровод.

Электрические пищеварочные котлы имеют массу преимуществ из-за исходя из преимуществ электроэнергии как источника теплоты.

Благодаря отсутствию пламени, неизбежного в твердотопливной и газовой аппаратуре, при электронагреве уменьшается опасность пожара и отпадает необходимость в заготовке и хранении твердого топлива, удалеИИ продуктов его сгорания, в устройстве газопроводов и хранении сжиженного газа. Кроме того, в твердотопливных и газовых тепловых аппаратах регулируется только количество теплоты, подводимой к поверхности нагрева, без изменения температуры самого пламени, а в электрических пищеварочных котлах можно регулировать рабочую температуру в широких пределах за счет изменения подводимой мощности к электронагревательным устройствам.

Применение электронагрева дает возможность автоматизировать процессы тепловой обработки пищевых продуктов и регулировать такие параметры, как температура, давление, продолжительность обработки, уровень жидкостей, и др. К преимуществам электротепловых аппаратов относится также возможность секционирования и широкой децентрализации нагрева и тепловых процессов приготовления пищи.

Необходимо также отметить простоту обслуживания и значительное улучшение санитарно-гигиенических условий труда. Достоинство электрических котлов заключается и в том, что при их эксплуатации можно получить необходимое количество теплоты, а также необходимую температуру практически в любой отрезок времени и в определенном узле аппарата, причем с малыми потерями и точным учетом расхода электроэнергии.

Электротепловые аппараты надежны в эксплуатации, а ремонт в основном сводится к замене электронагревателей.

Простота пользования  электротепловыми аппаратами, хорошие санитарно-гигиенические условия работы, возможность регулирования и автоматизации степени нагрева, а также точный учет расхода энергии делают эту группу котлов наиболее приемлемой  для  предприятий общественного  питания.

Недостатком всех типов  котлов является то, что в  процессе длительной эксплуатации кпд может снижаться по причине отложения накипи на тэнах (у электрических колтлов) или стенках парогенератора (у газовых и твердотопливных котлов). Поэтому в парогенераторы варочных аппаратов рекомендуется заливать только кипяченую воду (или дистиллированную).

 

 

Технические характеристики электрических пищеварочных котлов

Показатели	Размер-ность	Котлы
		КПЭ-40	КПЭ-60	КПЭСМ-60	КПЭ-100	КПЭ-160	КПЭ-250
Полезная емкость	л	40	60	60	100	160	250
Рабочее давление в пароводяной  рубашке	кПа (атм)	110 - 150 (0,1 - 0,5)
Время разогрева	мин	40	45	45	48	55	55
Колическтво ТЭНов	шт	3	3	3	6	6	6
Номинальная мощность	кВт	7,5	9,45	9,45	15	21	30
Минимальная мощность	кВт	0,84	1,05	1,05	2,5	3,5	5,0
Напряжение сети	В	220 - 380
Габаритгые размеры
длина	мм	945	945	1050	990	1120	1120
ширина	мм	640	640	840	920	1110	1110
высота	мм	1110	1110	860	1130	1130	1300
Масса котла	кг	98	105	160	184	240	270

 

Газовых:

Показатели	Размер-ность	Опрокидыающиеся		Неподвижные
		Полезная емкость, л
		40	60	100	160	250
Продолжительность разогрева	мин	50	55	50	55	65
Расход газа (в пересчете на                                                    природный газ с теплотой сгорания Qнр = 35,2 МДж/м3)	м3/ч
в период разогрева		1,25	1,5	2,45	3,56	4,5
в период варки		0,3	0,4	0,4	0,6	0,7
Рабочее давление пара в рубашке	кПа	150
Тепловой кпд	%	40	45	52	52	55
Габаритные размеры
длина	мм	1100	1100	1100	1200	1300
ширина	мм	1000		950	1200	1200
высота	мм	1100	1100	1100		1200
Масса	кг	140	150	300	380	490

 

 

Паровых:

Показатель	Размерность	Опрокидывающиеся		Неподвижные
		КПП-40	КПП-60	КПП-100	КПП-160	КПП-250	КПП-400	КПП-600
Полезная емкость котла	л	40	60	100	160	250	400	600
Давление пара в паровой рубашке	кПа (атм)	150 (0,5)
Часовой расход пара (с энтальпией i = 2688 кДж/кг) кг/ч
при разогреве		20-25	30	55-60	70	90	130	160
в процессе "тихого кипения"		4	6	8	10	12	20	22
Время разогрева воды в варочном сосуде от 10 до 95 С	мин	15-18	18-20	20	26	31
Габаритные размеры:
длина	мм	985	985	1100	1200	1300	1500	1730
ширина	мм	550	600	900	100	1100	1275	1450
высота до крышки	мм	1100	1110	1100	1100	1100	1100	1100
Размеры варочного сосуда
диаметр	мм	425	425	800	800	800	1010	1250
высота	мм	375	515	310	430	610	610	610
Масса	кг/ч	95	100	230	300	400	540	700

 

Твердотопливных (походных кухонь):

Показатели	Единица измерения	Наименование кухонь
		КП2-48	КП-2-49	КП-125	ОПК-43	ОПК-75
Общая емкость котлов	л	200	230	325	150	75
Количество котлов	шт	2	2	4	1	1
Масса кухни (без принадлежностей)	кг	850	960	1320	176	134
Время закипания воды при температуре воздуха 15 0С	мин	70	70	55-75	60-70	60-70
Тип прицепа		1-АП-1,5	1-АП-1,5	ИАПЗ-739

 

Техническая характеристика серийно-выпускаемых котлов приведена  в таблице 5.

Таким образом, давление в пароводяной рубашке электрических котлов несколько ниже давления в паровых и газовых котлах. Время разогрева  минимально в паровых котлах, что связано с тем, что подающийся пар изначально имеет очень высокую температуру, и не происходит затрат времени на нагревание теплопередающей среды. Наиболее эргономичны также паровые пищеварочные котлы, но учитывая все большее распространение секционного модульного оборудования это не имеет такого важного значения.

 

Таблица 5 – Техническая  характеристика серийно-выпускаемых  котлов.

 

Показатели	Единицы измерения	КПТ-160	КПТ-40М	КПГ-60М	КПГ-160	КПГ-250	КПП-100	КПП-160	КПП-250	КПЭСМ-60	КПЭ-40	КПЭ-60	КПЭ-100Г, КПЭ-100	КПЭ-160Г, КПЭ-160	КПЭ-250Г, КПЭ-250	КЭ-100	КЭ-160	КЭ-250	КЭ-40	УЭВ-60
Вместимость котла	дм3	160	40	60	160	250	100	160	250	60	40	60	100	160	250	100	160	250	40	60
Время закипания содержимого варочного котла, не более	ч	1,0	0,85	0,95	1,0	1,0	0,3	0,5	0,5	0,75	1,0	1,05	1,0	1,0	1,0	0,65	0,83	0,92	0,7	0,5
Мощность электронагревателей:
в период  разогрева	кВт									9,45	6,0	8,0	15,0	21,0	30,0	18,9	24	30	9,45	9,45
в период  варки ("тихого кипения")	кВт									1,05	1,0	1,33	2,5	3,5	5,0	3,15	4,15	5,0	1,05	1,05
Габаритные размеры
длина	мм	1180	935	935	1130	1130	1000	1200	1200	1050	945	945	945	990	1120	800	1200	1500	600	600
ширина	мм	1080	1025	1025	1125	1110	1100	1150	1150	840	840	640	640	920	1110	800	800	800	800	800
высота	мм	1275	1020	1140	1267	1442	1100	1100	1100	860	860	1110	1110	1130	1130	850	850	850	850	850
Масса, не более	кг	509	130	140	380	1490	200	290	170	103	103	103	210	210	330	150	170	220	160	160

 

2 Конструкторский раздел

2.1Описание проектируемого аппарата

Пищеварочные котлы  представляют собой варочный сосуд с крышкой, который помещен в наружный котел. Снаружи котел покрыт слоем тепловой изоляции, уложенной между облицовкой и наружным котлом.  Ее применяют для уменьшения потерь тепла в окружающую среду (повышения теплового кпд аппарата), предохранения обслуживающего персонала от ожогов и способствования созданию комфортных условий труда. В нижней части котла смонтирован парогенератор, объединенный с паровой рубашкой. Конструкция котла устанавливается на постамент. Пар, генерируемый в парогенераторе, заполняет паровую рубашку, соприкасаясь с варочным сосудом, конденсируется, отдавая теплоту парообразования стенке, по которой конденсат вновь стекает в парогенератор.

Котел пищеварочный электрический неопрокидывающий КПЭ-100 представляет собой сварную конструкцию, состоящую из прямоугольного варочного сосуда, наружного котла, покрытого теплоизоляцией и облицовкой.

 

                           

 

1 - облицовка, 2 - тепловая  изоляция, 3 - кран уровня воды, 4 - датчики защиты от «сухого  хода», б - тены, 6 - парогенератор, 7 - реле давления, 8 - манометр, 9 - поворотный кран, 10 - крышка,

11 - клапан-турбинка, 12 - отражатель, 13 - прокладка крышки, 14 - откидной  болт,

15 - наполнительная воронка, 16 - двойной предохранительный клапан, 17 - станция управления,

18 - переключатель режимов, 19 - лампа «Нет воды» в парогенераторе, 20 - лампа «Включено»,

21 - противовес крышки, 22 - трубопровод холодной воды, 23 - сливной кран,

24 - фильтр сливного  крана.

 

Рядом с котлом на стене  устанавливается станция управления, которая представляет собой металлический ящик, внутри которою размещены клеммный щиток, два магнитных пускателя, кнопки "Пуск" и "Стоп", сигнальные лампы, реле, плавкие предохранители, переключатель режима работы котла, тумблеры с надписью "Автоматическая работа" и "Разогрев".

Клеммный щиток служит для соединения всех приборов станции  управления к электросети. Магнитные пускатели и кнопки включают и выключают тены котла, а плавкие предохранители защищают электрические цепи от короткого замыкания. Сигнальные лампы служат для контроля подключения котла к электросети и режим его работы. С помощью тумблеров включают требуемый режим работы котла.

Рассмотрим принципиальную конструктивную схему проектируемого пищеварочного котла.