Тема 5.3. Классификация теплового оборудования

НЕТУ

Тема 5.4. Варочное оборудование.

Пищеварочные котлы предназначены для приготовления первых и сладких блюд, бульонов, овощей, гарниров и соусов на предприятиях общественного питания и являются основным видом технологического оборудования. В эксплуатации находятся котлы различных типов, отличающиеся способом обогрева, вместимостью и формой варочных сосудов, видом источника энергии (энергоносителем). Эти различия определяют номенклатурный ряд пищеварочных котлов и их классификацию.

В зависимости от давления в варочном сосуде все котлы классифицируются на пищеварочные котлы, работающие при атмосферном или незначительном избыточном давлении, и автоклавы работающие при повышенном давлении — до 250 кПа.

В зависимости от источника теплоты (энергоносителя) котлы подразделяются на твердотопливные, газовые, электрические и паровые.

По способу установки котлы классифицируются на неопрокидывающиеся, опрокидывающиеся и со съемным варочным сосудом. Неопрокидывающиеся котлы выпускаются вместимостью варочного сосуда 100 дм³ и более.

Опрокидывающиеся котлы имеют вместимость варочного сосуда 40 и 60 дм³ — они же выполняются и со съемным варочным сосудом.

В зависимости от способа обогрева различают котлы с непосредственным и косвенным обогревом.

Котлы с непосредственным обогревом варочного сосуда могут работать на твердом топливе, газе и электроэнергии. По конструкции и эксплуатации они более просты, чем котлы с косвенным обогревом, однако они имеют низкий КПД, сложное регулирование теплового режима и возможность пригорания пищи.

Котлы с косвенным обогревом более сложные по конструкции и в эксплуатации. Они работают при повышенном давлении в греющей рубашке (до 150 кПа) и требуют применения промежуточного теплоносителя, в качестве которого используется вода. По соотношению основных геометрических размеров котлы классифицируются на немодульные, секционные модульные и котлы, работающие с функциональными емкостями в соответствии с требованиями шведского стандарта “Гастро – норм”.

К котлам применима буквенно-цифровая индексация. Например, КПЭ – 160 расшифровывается следующим образом: котел пищеварочный, электрический, вместимостью 160 дм³. Или, например, марка котла КПЭСМ – 60 расшифровывается так: котел пищеварочный, электрический, секционный, модульный, вместимостью 60 дм³.

Котлы новых моделей, работающих с функциональными емкостями, индексируются типа КЭ – 100 — котел электрический, вместимостью 100 дм³. Котел со съемным варочным сосудом получил индекс УЭВ - 60(40) — устройство электрическое, варочное, вместимостью 60 дм³ (или 40 дм³).

Котлы, работающие под повышенном давлении в варочном сосуде, называются автоклавами и имеют индекс АЭ – 60 — автоклав электрический, вместимостью варочного сосуда 60 дм³. Здесь вторая буква обозначает вид энергоносителя (Э – электрический; Г – газовый).

Стационарные пищеварочные котлы.

Все котлы устроены принципиально аналогично. Они представляют собой варочный сосуд с крышкой, который помещен в наружный котел. Снаружи котел накрыт слоем тепловой изоляции, уложенной между облицовкой и наружным котлом. В нижней части котла смонтирован парогенератор, объединённый с паровой рубашкой и частично заполненный водой. В нижней части парогенератора, в воде, установлены трубчатые нагревательные элементы (вариант котла с электрическим обогревом).

При включении ТЭНов в электрическую сеть вода в парогенераторе закипает и образующийся пар заполняет паровую рубашку, соприкасается с верхним сосудом, конденсируется, отдает при этом теплоту парообразования стенке, по которой конденсат вновь стекает в парогенератор.

Принципиально-конструктивная схема пищеварочного котла с косвенным обогревом, работающего на электрической энергии представлена на рис. 10.1.

1 – ТЭНы; 2 – постамент; 3 – пароводяная рубашка; 4 – сливной кран с металлическим фильтром; 5 – тепловая изоляция; 6 – варочный сосуд; 7 – крышка; 8 – клапан турбинка с отражателем; 9 – двойной предохранительный клапан; 10 – электроконтактный манометр; 11 – наполнительная воронка; 12 – кран уровня.

Рис. 10.1 Принципиальная конструктивная схема электрического пищеварочного котла.

Котлы снабжены контрольно-измерительной и предохранительной арматурой — двойным предохранительным клапаном, электроконтактным манометром и наполнительной воронкой.

Твердотопливные и паровые котлы оснащаются манометрами. На крышке котла расположен клапан-турбинка, если крышка закрывается герметично. Для слива содержимого из варочного сосуда предусмотрен сливной кран большого диаметра.

Уровень воды в парогенераторе устанавливается и контролируется с помощью крана уровня.

Принципиальное отличие котлов различных типов заключается в конструкции парогенератора.

Парогенератор неподвижных электрических котлов представляет собой металлический короб, в котором смонтированы электронагреватели — ТЭНы.

У опрокидывающихся электрических котлов парогенератор совмещен с пароводяной рубашкой, а ТЭНы установлены в её нижней части.

У газовых и твердотопливных котлов обогрев парогенератора осуществляется непосредственно пламенем в топке и продуктами сгорания топлива в кольцевых конвективных газоходах, образованных двумя концентрическими карманами, вставленными друг в друга и заполненных водой.

У твердотопливных котлов в нижней части камеры сгорания (топки) расположена колосниковая решетка для размещения твердого топлива: уголь, дрова, торф и др. Под колосниковой решеткой имеется зольная камера c дверцей.

В топке газовых котлов установлено газогорелочное устройство.

Паровые котлы не имеют индивидуального парогенератора. Пар в рубашку котлов подается по паропроводу путем открывания запорного вентиля. В днище рубашки вмонтирован конденсатоотводчик для отвода конденсата в конденсатопровод.

Арматура пищеварочных котлов. На котлах с косвенным обогревом устанавливаются: манометр, кран уровня, наполнительная воронка, продувочный (воздушный) кран, двойной предохранительный клапан, клапан-турбинка, парозапорный вентиль, конденсатоотводчик и др.

Манометр предназначен для измерения в процессе работы давления в пароводяной рубашке котла. На электрических (газовых) котлах устанавливается электроконтактный манометр, с помощью которого автоматически поддерживается уровень давления в рубашке котла и осуществляется управление тепловым режимом.

В электроконтактном манометре имеется три стрелки: одна подвижная, показывающая давление, и две неподвижные, перемещаемые вручную с помощью специального ключа.

Неподвижными стрелками перед началом работы устанавливают нижний и верхний пределы давления в рубашке. Стрелки включены в электрическую цепь управления котлом.

При совпадении подвижной стрелки с верхней и нижней (соответственно) замыкаются их контакты и котел автоматически переключается с максимальной мощности на 1/6 или 1/9 мощности (режим тихого кипения) и, соответственно с 1/6 (1/9) мощности на полную. Таким образом, давление в рубашке котла, а, следовательно и температура, автоматически поддерживается между верхним и нижним пределами давления.

Двойной предохранительный клапан состоит из двух клапанов — парового и вакуумного, расположенных в одном корпусе. Схема такого клапана показана на рисунке 10.2.

Паровой клапан 3 срабатывает на верхний предел давления и предохраняет рубашку от взрыва. Вакуумный клапан 1 выравнивает давление в рубашке с атмосферным в момент отключения котла в период его остывания и предохраняет рубашку от смятия.

Он открывается под давлением наружного воздуха, когда в рубашке образуется вакуум (давление становится ниже атмосферного). В процессе эксплуатации паровой клапан 3 может прикипеть к седлу и в нужный момент не сработать. Во избежании этого, в конструкциях клапанов предусмотрен рычаг подрыва, с помощью которого клапан следует периодически перед началом работы поднимать над седлом.

1 – вакуумный клапан; 2 – корпус клапана; 3 – паровой клапан; 4 – груз; 5 – кожух клапана.

Рис. 10.2. Схема устройства двойного предохранительного клапана.

Воздушный клапан служит для выпуска воздуха из пароводяной рубашки котла в период его разогрева. При появлении плотной белой струи пара этот клапан вручную закрывается поворотом рукоятки — барашка.

Наполнительная воронка предназначена для заполнения парогенератора водой и выпуска воздуха из пароводяной рубашки в начальный период работы котла. Наполнительная воронка снабжена запорным краном, фильтрующей сеткой и крышкой.

Кран уровня установлен в нижней части пароводяной рубашки котла на линии предельно допустимого уровня воды и служит для контроля количества воды в парогенераторе.

Клапан - турбинка устанавливается на крышке не опрокидывающих (стационарных) котлов и предохраняет варочный сосуд от повышения давления свыше 2,5 кПа. При повышении давления сверх допустимого пар, поступающий в корпус клапана – турбинки, ударяет в винтовые канавки шпинделя – турбинки, приподнимает его от седла и приводит во вращательное движение. С внутренней стороны крышки укреплен отражатель, который предохраняет от попадания в турбинку мелких частей пищи в момент интенсивного кипения содержимого варочного сосуда.

Схема клапана – турбинки представлена на рисунке 10.3.

Кольцо, закрепленное на фиксаторе 2, являющимся осью турбинки, предназначено для сигнализации о работе клапана. Равномерное вращение кольца свидетельствует об исправности клапана и его нормальной работе. Активное парение при неподвижном кольце свидетельствует о прилипании турбинки к корпусу клапана. Это аварийная ситуация, клапан неисправен и необходимо отключить котел от источника энергии. После этого необходимо тщательно промыть клапан струей воды, подаваемой в промывочный котел, и несколько раз при этом повернуть турбинку, вращая ее за кольцо.

1 – шпиндель с кольцом; 2 – фиксатор; 3 – верхний клапан; 4 – корпус клапана; 5 – рычаг; 6 – сетка.

Рис.10.3. Схема клапана-турбинки

Парозапорный вентиль регулирует поступление пара в паровую рубашку котла, работающего на паре.

Конденсатоотводчик служит для непрерывного отвода конденсата из паровой рубашки котла.

Продувочный кран устанавливается совместно с конденсатоотводчиком и используется для выпуска воздуха из паровой рубашки, спуска конденсата перед началом работы, а также для проверки исправности конденсатоотводчика.

В котлах смонтированы специальные трубопроводы для подачи холодной и горячей воды, которые соединяются в одну поворотную трубу, заканчивающуюся патрубком с краном.

Пароварочные котлы дополнительно образуются парозапорным вентилем, конденсатоотводчиком и продувочным краном.

Газовые котлы снабжаются приборами автоматики безопасности и регулирования; электрическими приборами автоматики регулирования и защиты от “сухого” хода.

Все стационарные котлы (КПЭ – 100, КПЭ – 160, КПЭ – 250, КПП – 100, КПП – 160, КПП – 250, КПГ –160, КПГ – 250, КПТ –100 и КПТ – 160) имеют сходную конструкцию и различаются лишь теплогенерирующими устройствами, мощностью и габаритными размерами.

Котлы в секционно-модульном исполнении выпускаются ёмкостью 250 литров с электрическим и газовым обогревом: КПЭСМ – 250 и КПГСМ – 250.

В последние годы разработаны новые конструкции котлов типа КЭ – 100, КЭ – 160 и КЭ – 250. Эти котлы имеют прямоугольную форму варочного сосуда и предназначены для работы с использованием функциональных ёмкостей.

Котлы пищеварочные электрические КЭ – 100, КЭ – 160 и КЭ – 250.

Предназначены для приготовления бульонов, овощей, гарниров с применением функциональных ёмкостей, а так же первых блюд, компотов, напитков, кипячения молока на предприятиях общественного питания. Котел типа КЭ представляет заключенный в металлический кожух варочный сосуд, установленный на основании, облицованный панелями.

Пространство между облицовочными панелями и варочным сосудом заполнено тепловой изоляцией. Под варочным сосудом смонтирован парогенератор, вода в который заливается через воронку.

Нагрев воды в парогенераторе осуществляется электронагревателями. Защита электронагревателей от “сухого” хода обеспечивается датчиком уровня воды. Уровень воды в парогенераторе контролируется пробно – спускным краном.

Давление в пароводяной рубашке поддерживается при помощи датчика – реле давления и контролируется мановакуумером. При давлении выше 0,05 Мпа (0,5 кгс/см²) пар отводится из пароводяной рубашки через предохранительный клапан. Вода в варочный сосуд подается поворотным краном. Слив содержимого из варочного сосуда производится при помощи сливного крана. Варочный сосуд закрывается одностенной крышкой с прижимным устройством. Крышка котла снабжена клапаном, предназначенным для отвода пара при избыточном давлении в варочном сосуде. Крышка котла плотно прижимается к варочному сосуду накидными рычагами.

Элементы управления и сигнализации котла выведены на панель управления. Режим работы котла задается вручную переключателем: первый — варка; второй — разогрев; третий — варка на пару.

При режиме “1” котел включается на полную мощность, избыточное давление в рубашке достигает верхнего заданного уровня и котел переключается автоматически на 1/6 номинальной мощности.

При режиме “2” котел включается на полную мощность, однако при достижении давления в рубашке верхнего заданного предела котел автоматически выключается.

При режиме “3” котел включается на полную мощность, избыточное давление в рубашке достигает верхнего заданного уровня и котел переключается на 1/6 мощности. В дальнейшем, при падении давления до нижнего заданного предела котел автоматически переключается на 1/2 мощности.

При достижении давления верхнего заданного предела, котел опять переключается на 1/6 мощности и далее цикл повторяется.

Котлы снабжены устройством для автоматического перелива бульона и других жидкостей из варочного сосуда в функциональные емкости, передвижные котлы, мерники. Для загрузки и выгрузки кассет с функциональными емкостями используются тележки подъемные типа ТП – 80К.

Котлы КЭ – 100, КЭ – 160 и КЭ – 250 отличаются между собой размерами варочного сосуда, мощностью электронагревателей и типами магнитных пускателей. На рисунке 10.4 показана схема котла типа КЭ с подъемной тележкой типа ТП – 80К.

Рис. 10.4. Схема котла типа КЭ с подъемной тележкой типа ТП-80К

1 – захваты; 2 – пантограф; 3 – поручни; 4 – каретка; 5 – редуктор; 6 – рукоятка; 7 – каркас; 8 – направляющие; 9 – колеса; 10 – рама; 11 – тормозное устройство; 12 –котел электрический; 13 – кассета К-М1

Каждый котел комплектуется кассетами: КЭ – 100 — 1 шт.; КЭ – 160 — 2 шт.; КЭ – 250 — 3 шт. и перфорированными вкладышами: соответственно 2, 4 и 6 штук.

В таблице 10.1. приведены технические данные котлов КЭ – 100, КЭ – 160 и КЭ – 250.