Тема 7. Пищеварочные котлы, автоклавы и кипятильники

7.1. Краткая характеристика топлива

Теплота сгорания различных видов топлива неодинакова, поэтому для сопоставления введено понятие «условное топливо». Условным называется такое топливо, теплота сгорания которого составляет 29,3 МДж/кг. Можно произвести пересчет любого топлива в условное по формуле:

                            

где Э – тепловой эквивалент;  - низшая теплота сгорания, выделяющая при полном сгорании 1 кг (1 м³) топлива при условии, что пары воды не конденсируются, а тепло, расходуемое на испарение влаги, содержащейся в топливе и образуемое в результате сгорания водорода, не учитывается.

Высшей же теплотой сгорания  называется количество тепла, выделяющееся при полном сгорании 1 кг (1 м²) топлива при условии, что образующиеся при этом водяные пары конденсируются и остаются в жидком состоянии.

 

7.2. Электрические пищеварочные котлы

Пищеварочный котел [4, с. 100-112]; [5, с. 347] состоит из варочного сосуда. Под варочным сосудом размещен парогенератор, в котором с помощью тэнов нагревается вода. Установлен датчик уровня воды и электрод защиты от «сухого хода» электронагревателей. Выше парогенератора находится пароводяная рубашка в виде замкнутого пространства между варочным сосудом и паровой рубашкой.

Давление пара в пароводяной рубашке поддерживается с помощью датчика реле-давления, а визуально контролируется по моновакууметру. При давлении свыше 50 кПа пар отводится из пароводяной рубашки с помощью предохранительного клапана.

Сверху варочный сосуд закрыт крышкой с пружинным устройством. На крышке установлен клапан для отвода пара при избыточном давлении в варочном сосуде.

Залитая в парогенератор вода нагревается тэнами до кипения. Пар вытесняет из пароводяной рубашки воздух, который выходит через предохранительный клапан. При этом рукоятка клапана должна быть повернута стрелкой вверх. Как только из предохранительного клапана появится устойчивая струя пара, рукоятку поворачивают стрелкой вниз, и клапан закрывается.

Двойной предохранительный клапан состоит из двух клапанов парового и вакуумного. Накопительная воронка с запорным краном предназначена для заполнения парогенератора дистиллированной или кипяченой водой и выпуска воздуха в начальный период работы котла.

Пар в парогенераторе, нагреваясь до кипения, поступает в паровую рубашку, соприкасается со стенками и дном котла, отдавая теплоту парообразования.

По достижении в пароводяной рубашке верхнего заданного предела давления, датчик-реле срабатывает и в зависимости от выбранного режима работы котла, тэны отключаются или переключаются на определенную мощность.

 

7.3. Автоклав АЭ-1

Предназначен для варки блюд, требующих длительной тепловой обработки [4, с. 114]. Автоклав – герметически закрывающийся варочный сосуд, в котором приготовление пищи осуществляется под давлением, превышающем атмосферное.

Процесс приготовления пищи в нем осуществляется при давлении 0,15– 0,25 МПа и температурой 120 ¸ 140 ⁰С, за счет чего происходит резкое сокращение времени варки продукта в 1,5 ¸ 2,0 раза. Он состоит из варочного герметически закрывающегося сосуда из нержавеющей стали и наружного стального корпуса.

Пространство между варочным сосудом и корпусом образует пароводяную рубашку, внизу которой располагается парогенератор с тремя тэнами, электрод защиты от «сухого хода» и контрольный кран проверки уровня воды. Сверху варочный сосуд закрывается двустенной крышкой с противовесом.

Варочный сосуд имеет сливной кран и загрузочную сетку. На автоклаве установлен электроконтактный манометр для минимального и максимального давления при автоматическом режиме. Предохранительный двойной клапан снижает давление выше допустимого в пароводяной рубашке и открывается, когда там создается пониженное давление после отключения автоклава от электросети. Наполнительная воронка и кран служат для залития дистиллированной или кипяченой воды в парогенератор, а также выпуска воздуха в начале работы автоклава.

 

7.4. Пищеварочные котлы на газовом, твердом топливе и паровые

Пищеварочные котлы конструктивно выполнены как электрические неопрокидывающиеся, но имеют особенности, связанные с видом обогрева.

 

7.4.1. Газовые пищеварочные котлы

Парогенератор газовых котлов КПГ-160 и КПГ-250 [5, с. 353-360] представляет собой заполненные водой кольцевые карманы, обогреваемые газовой инжекционной горелкой, размещенной в топочной камере. Продукты сгорания газа из топки поступают в кольцевые дымоходы и отводятся через дымовой патрубок в вытяжную трубу. Газовые котлы оборудованы: манометром для визуального контроля за давлением в пароводяной рубашке, двойным предохранительным клапаном, наполнительной воронкой, краном слива и газовой автоматикой безопасности и регулирования.

 

7.4.2. Твердотопливные котлы

Котлы КПТ-160 (250) имеют аналогичное устройство, но предназначены для работы на твердом топливе. В нем под парогенератором размещена топка.

 

7.4.3. Паровые котлы

Отличительной особенностью паровых котлов КПП-100 (160, 250) является отсутствие парогенератора. Пар из паропровода через парозапорный вентиль подается в пароводяную рубашку.

 

7.5. Пароварочные аппараты

Пароварочные шкафы используются для варки мяса, рыбы, овощей на пару и для разогрева различных кулинарных изделий. В них производят варку продуктов «острым паром». Водяной насыщенный пар получают при нагреве воды в парогенераторе, расположенным в нижней части шкафа. Нагрев воды в парогенераторе осуществляется тэнами.

Продукты в рабочую камеру помещают в перфорированные и неперфорированные функциональные емкости (сотейники).

Аппарат АПЭ-023А состоит из 2-х самостоятельных варочных камер. Камеры оснащены дверцами с рукоятками и уплотнителями. Состоит из вентиля подвода воды; реле давления, отключающее тэны для их защиты при прекращении поступления воды и снижении ее давления ниже 50 кПа; питательного бачка, в котором находится поплавковый механизм, состоящий из поплавка, рычага поплавка, клапана, с помощью которого регулируется уровень воды в парогенераторе; парогенератор; промывочный вентиль; вентиль подачи пара; рабочая камера; сотейники.

Реле давления, установленное на подводящем трубопроводе, состоит из чувствительного элемента (мембраны с пружиной и болта). Неперфорированные бачки ставятся в верхнюю часть камеры.

 

7.6. Кофеварки и сосисковарки

Экстрагирование вкусовых и ароматических веществ водой может осуществляться различными методами: настаивание с перемешиванием, когда в сосуд загружается порция порошка кофе, заливается кипящей водой и доводится до кипения; многократной перколяцией (фильтрированием), когда вода многократно проходит через слой молотого кофе; однократной перколяцией, когда вода лишь один раз проходит через слой молотого кофе при атмосферном или повышенном давлении; при повышенном давлении (повышенной температуре) – работают так называемые экспресс кофеварки [1, с. 482-485]; [5, с. 372-374].

Сосисковарка предназначена для разогрева и хранения в горячем состоянии сосисок и сарделек [5, с. 370]. Состоит из варочного сосуда с тепловой изоляцией, в котором находятся тэны. Загрузка сосисок производится в перфорированной корзине с двумя отделениями.

 

7.7. Водогрейное оборудование

7.7.1. Классификация

Кипятильники предназначены для приготовления кипятка, водонагреватели – для горячей воды. По источнику обогрева кипятильники делятся на твердотопливные, газовые и электрические.

По структуре рабочего цикла различают кипятильники периодического действия, т.е. приготовление кипятка и его разбор производится раздельно, и непрерывного действия, т.е. приготовление кипятка и его разбор осуществляется одновременно. Кипятильники непрерывного действия работают по принципу сообщающихся сосудов [5, с. 440-458].

 

7.7.2. Кипятильник электрический

Кипятильник электрический непрерывного действия типа КНЭ-25М (КНЭ-50М) [5, с. 441-444] состоит из корпуса, кипятильного сосуда с тэнами, сборника кипятка, переливной трубы, питательной коробки с клапаном и поплавковым устройством, питательной трубки, сигнальной трубки, разборного клапана.

Холодная вода поступает в нижнюю часть кипятильного сосуда. Нагретая вода, обладающая меньшей плотностью, поднимается вверх и доводится до кипения. При кипении в переливной трубе уровень воды несколько повышается, и когда пузырьки воды в нагретой воде прекращают конденсироваться, они выбрасывают верхний слой воды в сборник кипятка. Кроме того, пар соприкасается с холодными стенками питательной коробки, конденсируется и в виде конденсата стекает в сборник кипятка.

Как только порция кипятка из переливной трубы перельется в сборник кипятка, уровень воды в переливной трубе понизится и вода из питательной коробки по питательной трубе поступает в нижнюю часть кипятильного сосуда, в результате чего уровень воды в питательной коробке также понизится. При этом поплавок опустится и через рычаг отведет клапан от седла. Через образовавшееся отверстие холодная вода будет поступать из водопровода в питательную коробку до тех пор, пока уровень воды в ней и переливной трубе не достигнет заданного значения. После этого поплавок поднимается и клапан закроет проход холодной воде из водопровода в питательную коробку. За это время в верхней части тэнов вновь накопится большое количество пузырьков пара, которые оторвутся от тэнов и поднимутся в переливную трубу, и кипяток вновь перебросится в сборник кипятка.

Через разборный кран выходит кипяток, температура которого на 10–15 ⁰С ниже температуры кипения, так как кипяток в сборнике частично соприкасается со стенками питательной коробки, температура которых значительно ниже. Принцип устройства и принцип получения кипятка электрокипятильником КНЭ-25М, (КНЭ-50М), КНА-100М, а также твердотопливного кипятильника КНТ-200 аналогичны описанной конструкции кипятильников.

 

Вопросы для самоконтроля по теме

1. Какие теплоносители применяются, как рассчитать расход теплоносителей и поверхность теплообмена в тепловом оборудовании?

2. Каково устройство и принцип работы электрических пароварочных котлов типа КЭ-100 (160, 250)?

3. Для какой цели в электротепловых аппаратах используют датчики-реле температуры (Т32) и давления (РД-4); регуляторы уровня?

4. В чем отличие газового пищеварочного котла типа КПГСМ-250 от электрического пароварочного котла?

5. В чем отличие кофеварки типа КВЭ-7 от экспресс кофеварок?

6. Каковы конструктивные особенности паровых и твердотопливных котлов?

7. Какие кипятильники используются на предприятиях общественного питания?

8. В чем заключаются конструктивные особенности кипятильника КНЭ-25?

9. Какие особенности устройства и эксплуатации пароварочных аппаратов типа АПЭ-023А или АПЭСМ-2?

 

Тесты по теме

1. Ламповый генератор магнетрон используется: 1) в паровом котле типа КПП-100 (160, 250); 2) в СВЧ-печи (типа «Волжанка», ЕМ-1500 «Электроник» или др.); 3) в электрическом пищеварочном котле (типа КПЭ-60, КПЭ-40 или КПЭСМ-60М); 4) в газовом котле типа КРГ-160 или КПГ-250.

2. Парогенератор и реле давления размещены: 1) в котле пищеварочном типа КЭ-100; 2) в СВЧ-печи (типа ЕМ-1500 «Электроник» или др.); 3) в пищеварочном котле типа КПП-100 (160, 250); 4) в газовой плите (ПСГ-М-2Ш, или электрической ПЭСМ-4ШБ).

3. Для варки блюд в варочном сосуде при давлении 0,15- 0,25 МПа используют: 1) аппарат типа АЭ-1; 2) аппарат типа КПТ-160 (250); 3) аппарат типа КНЭ-25М (КНЭ-50М); 4) аппарат типа КЭ-100 (160, 250).

4. К оборудованию непрерывного действия относятся: 1) кофеварка типа КВЭ-7; 2) кипятильник типа КНЭ-25М (КНЭ-50М); 3) пароварочный аппарат типа АПЭ-023А, или АПЭСМ-1; 4) аппарат типа КПЭ-60 (КПЭ-40).

5. Бланширователь установлен в линии производства консервов:             1) «Шпроты в масле»; 2) «Сардина в масле»; 3) производства пресервов.