Порядок выполнения работы. 5.1. Подготовить индивидуальную карту наблюдений по предлагаемой форме (Приложение)

5.1. Подготовить индивидуальную карту наблюдений по предлагаемой форме (Приложение)

5.2. Изучить устройство, принцип действия, правила эксплуатации электрического пищеварочного котла КПЭСМ-60М.

5.3. Изучить конструкцию и назначение отдельных узлов и элементов арматуры котла. Произвести необходимые замеры и составить эскиз котла с указанием основных размеров.

5.4. Ознакомится с арматурой котла, элементами автоматики и техники безопасности. Внести их в эскиз котла.

5.5. Ознакомиться с электрической схемой котла, уяснить назначение всех элементов управления и сигнализации.

5.6. Ознакомиться с лабораторной установкой, схемой подключения котла к электросети: с измерительным комплексом. Отметить показания электрического счетчика на начало работы А_о.

5.7. Подготовить котел к включению. Проверить наличие воды в пароводяной рубашке с помощью крана уровня и, при необходимости, налить через напол­нительную воронку требуемое количество кипяченой или дистиллированной воды.

5.8. По указанию преподавателя установить на электроконтактном манометре с помощью специального ключа значение нижнего Р_н и верхнего Р_в пределов давления в диапазоне 0,05-0,4 кгс/см². Температура кипения воды в парогенераторе при Р_в= 1,4кгс/см² составит t_пг =109º С.

5.9. Определить с помощью мерительной линейки количество воды в вароч­ном сосуде - М_ж. При наличии продукта поместить его в воду, предварительно измерив его массу М^х_пр.Считать температуру внутри продукта t^х_пр , равной температуре кипения воды._. Установить время загрузки (τ_з) –время заполнения водой варочного сосуда, считая, что время истечения одного литра воды из водопроводного крана составляет 3-5 секунд.

5.10. Установить заданный режим работы и включить котел, отметив на ленте самописца момент включения и начала тепловой обработки продукта, помещенного в холодную воду.

5.11. Осуществить продувку пароводяной рубашки при открытом кране на наполнительной воронке. Продувку закончить при появлении «тугой» струи пара из воронки через 20-30 мин. после включения котла, для этого закрыть кран воронки.

5.12. Осуществить контроль за положением подвижной стрелки электроконтактного манометра. В момент начала роста давления сделать соответствующую отметку на ленте самописца.

5.13. При достижении в варочном сосуде температуры кипения, о чем свидетельствует отключение на панели управление лампы «сильно» и включение лампы «слабо», зафиксировать показания счетчика электроэнергии –А_нест.. При этом сделать отметку об окончании режима разогрева (нестационарного режима) и начала работы котла в режиме варки (стационарного режима).

5.14. Соблюдая меры предосторожности, поместить продукт с размещенной внутри термопарой (t^к_пр. ) в кипящую воду, предварительно измерив его массу М^к₀. Сделать отметку – начало тепловой обработки продукта, помещенного в кипящую воду.

5.15. При достижении внутри продукта, температуры 85-90 считать концом варки.

5.16. Выключить котел. Зафиксировать показания счетчика А_ст.

5.17. Соблюдая меры предосторожности, вынуть продукт и измерить его массу М^х_пр, М^к_пр. Определить величину изменения массы картофеля после варки ∆М^х, ∆М^к.

5.18. В течение 10-15 мин после отключения котла следить за изменением температуры в варочном сосуде при использовании котла в режиме аккумули­рованной теплоты (τ_ак).

Полученные данные занести в таблицу 1.

Таблица 1

Значение температур в контролируемых точках пищеварочного котла.

Время; мин.	Температура,°С Ход процесса	Ход процесса
tв	tхпр	tкпр	tкр	tк	tпг
							Включение котла.
							Окончание продувки
							Начало роста давления.
							Окончание режима разогрева и начало стационарного режима.
							Начало тепловой обработки продукта. Отключение котла и окончание процесса варки.
							Окончание режима аккумулированной теплоты.

5.21. Заполнить индивидуальную карту наблюдений и предъявить ее преподавателю для проверки и подписи.

5.22. Отключить лабораторную установку от сети и убрать рабочее место.

5.23. На основании опытных данных произвести расчет эксплуатационных и теплотехнических показателей работы котла по результатам эксперимента.

5.24. Оформить отчет по лабораторной работе и сдать его преподавателю для проверки и последующей защиты. При отсутствии индивидуальной карты наблюдений отчет не принимается, и лабораторная работа не считается выполненной.

6. Обработка результатов эксперимента и основные расчетные уравнения. Основные теплотехнические и эксплуатационные показатели работы пищеварочных котлов определяются по следующим формулам и соотношениям.

Производительность - количество кулинарной продукции, полученной в результате тепловой обработки в единицу времени:

где М_г - масса готовой продукции, кг;

М₀ - масса продукта и жидкости, загружаемой в варочный сосуд, кг;

∆W - количество испарившейся жидкости, которое зависит от времени варки

и составляет в час 1-3% от массы жидкости в варочном сосуде, кг;

τ_ц - продолжительность цикла,мин.,

Продолжительность цикла включает время загрузки τ₃, разогрева τ^′, стационарного режима τ^″, разгрузки τ_р и мойки τ_м

Коэффициент загрузки варочного сосуда в значительной степени опре­деляет производительность котла.

,

где V – полезная вместимость варочного сосуда, дм³;

У_о - совокупный объем, занимаемый продуктом и жидкостью, дм^З.

где \/_ж, М_ж, р_ж - соответственно объем, масса и плотность жидкости, дм³, кг, кг/дм³ (р_воды=1 кг/дм³);

\/_пр, М_пр, р_пр - соответственно объем, масса и плотность продукта, дм³, кг, кг/дм³ Р_карт=1,1 кг/дм³

Коэффициент полезного действия определяется как отношение полезно используемой теплоты Q_пол ко всей затраченной на процесс Q_затр:

,%

где Q₁^′, Q₁^″ – количество полезно использованной теплоты в нестационарном и стационарном режимах, Дж;

Q_затр^′, Q_затр^″- количество затраченной теплоты в нестационарном и стационарном режимах, Дж.

Полезно используемое тепло для нестационарного и стационарного режимов определяется по формулам:

,

где М_ж, С_ж, t_ж - соответственно масса, теплоемкость и температура кипения жидкости, кг, Дж/кг-К, °С; С_воды=4187 Дж/кг·К;

М^х_пр, С^х_пр, t^х_пр - соответственно масса продукта, помещенного в холодную воду, и его температура в конце режима разогрева, кг, Дж/кг К, °С. кг-К, °С;С_карт=3520 Дж/кг·К.

М^к_пр , С^к_пр, t_пр^k - соответственно масса продукта, помещенного в кипящую воду, его теплоемкость и температура в конце стационарного режима, кг, Дж/ кг-К, °С;

t_о - начальная температура, °С (принимается равной температуре воздуха в помещении);

∆W - количество испарившейся жидкости, кг (зависит от продолжительности варки и составляет (1-3)% от М_ж

, кг

τ^″ - продолжительность стационарного режима, час;

r - удельная теплота парообразования, Дж/кг (при t_ж =100°С

r =2,25 • 10⁶ Дж/кг).

Количество затраченной теплоты О_затр определяется как суммарное количество теплоты, выделенной теплогенерирующим устройством в нестационарном О_затр' и стационарном О_затр'' режимах.

,

.

где: А', А''- расход электроэнергии соответственно в нестационарном и стационарном режимах,кВт•ч.

,

.

где А₀, А_ст, А_нест- соответственно показания счетчика электроэнергии на начало работы, по окончании режима разогрева и стационарного режима, кВт•ч.

Удельный расход электроэнергии является технико-экономическим по­казателем и характеризует степень совершенства конструкции аппарата:

,кВт•ч/кг,

где: А – общий расход электроэнергии, кВт•ч;

А', А'' -соответственно расход электроэнергии при нестационарном и стационарном режимах, кВт•ч;

М_г- масса готовой продукции, кг.

Коэффициент использования является эксплуатационной характеристи­кой и определяется из выражения

,

где Στ₁ - продолжительность использования котла в течение смены (занятия), ч;

τ_ц – продолжительность цикла (загрузка, разогрев, варка и т. д.), ч;

n – количество циклов;

τ –продолжительность смены(занятия),ч (τ =4ч)

Удельная мощность характеризует эффективность конструкции аппарата

,кВт/ м³ где:

Р_mах - номинальная мощность котла, кВт;

V –полезная вместимость варочного сосуда, м³.

7. Обработка результатов лабораторной работы.

Результаты работы должны быть оформлены в виде отчета. Отчет должен содержать:

Индивидуальную карту наблюдений, заполненную и подписанную преподавателем.

7.1. Название и цель работы.

7.2. Технические характеристики пищеварочного котла КПЭСМ-60М.

7.3. Эскиз пищеварочного котла КПЭСМ-60М с указанием габаритных разме­ров, элементов арматуры, сигнализации и управления.

7.5. Таблицу значений температур в контролируемых точках с указанием временных характеристик хода процесса (табл. 1).

7.6. График измерения температуры технологической среды , продукта , .

7.7. Эксплуатационные и технико-экономические показателиработы котла:

- производительность;

- коэффициент загрузки варочного сосуда;

- коэффициент полезного действия;

- удельный расход электроэнергии;

- коэффициент использования;

- удельная мощность;

7.8. Величина уменьшения массы картофеля в процессе варки.

7.9. Анализ эксплуатационных показателей работы котла и предложения по их повышению.

7.10.Выводы и рекомендации о наиболее эффективных и экономичных режимах работы пищеварочных котлов на производстве.

8. Контрольные вопросы.

8.1. Устройство, принцип действия и отличительные особенности пищевароч­ных котлов и автоклавов.

8.2.Устройство и отличительные особенности котлов КПЭ-60, КПЭСМ-60,КПЭ-100. Режимы работы и правила эксплуатации.

8.3.Устройство и отличительные особенности котлов, предназначенных для работы с функциональными емкостями, типа КЭ-100, КЭ-160, КЭ-250. Режимы работы и правила эксплуатации.

8.4.Устройство, отличительные особенности, техника безопасности и прави­ла эксплуатации котлов с газовым обогревом типа КПГ-60М.

8.5.Назначение и устройство электроконтактного манометра.

8.6.Назначение и устройство двойного предохранительного клапана. Подрыв клапана, назначение этой операции.

8.7.Как и в каких пределах изменяется температура кипения воды в парогенераторе?

8.8.Назначение крана уровня.

8.9.Назначение процесса продувки пароводяной рубашки.

8.10.Режимы работы пищеварочных котлов. Осуществление выбора технологических режимов и их назначение.

8.11.Что в кулинарной практике называется выходом продукта и как он может быть определен по результатам эксперимента?

8.12. Автоматика регулирования, сигнализации и защиты.

8.13.Производительность котла. Способы повышения производительности при эксплуатации.

8.14.КПД котла. Пути и способы его повышения.

8.15.Удельный расход электроэнергии. Эксплуатационные факторы, снижающие удельный расход электроэнергии при работе котла.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Индивидуальная карта наблюдений

Студента Группа

Дата выполнения работы «» 200 г.

Лабораторная работа №__

До начала эксперимента	Во время эксперимента	После окончания эксперимента
А0(кВт•ч) Рн(кгс /см2) Рв(кгс /см2) tо(°С) Мж(кг) Мх0(кг) Мк0(кг) Мпвв(кг) V(dм3) G(кг) Рн(кВт)	τ 3(мин) Анест(кВт•ч) Аст(кВт•ч) τ ак(мин) τ р(мин) tnа (°С) Рmаx(кВт) τ м(мин) τ (час)	τ ′(мин) τ ″(мин) τ ц(мин) ∆W(кг) tж (°С) tnрхн (°С) tnрk (°С) tnрх (°С) Мkпр(кг) Мхпр(кг) ∆Мк(кг) ∆Мх(кг)

Таблица 1

Значение температур в контролируемых точках пищеварочного котла

Время, Мин.	Температура, °С	Ход процесса
tв	tnрх	tnрk	tкр	tк	tnг

Подпись студента

Подпись преподавателя

При отсутствии индивидуальной карты наблюдений отчет не принимается, и лабораторная работа не считается выполненной.

Литература

Основная

1. Оборудование предприятий торговли и общественного питания: Полный курс: Учеб. пособие для вузов/ Гуляев В.А., ред.-М.: ИНФРА-М,2004.-542 с.

2. Кошевой Е.П. Практикум по расчётам технологического оборудования пищевых производств. М, 2005. – 228 с.

Дополнительная

1. Кавецкий Б.В. и др. Оборудование предприятий общественного питания. Учеб. пособие для вузов. М, 2004. – 301 с.