Плита электрическая ПЭ–0.51

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Сибирский федеральный университет

Торгово-экономический институт

Кафедра технологии питания

Плита электрическая ПЭ - 0.51

ПОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ

Пояснительная записка

Руководитель:

канд. техн. наук, доцент

____________С.Г. Марченкова

Красноярск, 2013

Министерство образования и науки

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Сибирский федеральный университет

Торгово-экономический институт

Кафедра технологии питания

УТВЕРЖДАЮ

Зав. кафедрой

___________________О.А.Яброва

«____»_________________2013г.

ЗАДАНИЕ

на курсовой проект по дисциплине

оборудование предприятий общественного питания

(тепловое)

На тему: «Плита электрическая»

Специальность, группа____260501.65, ТОП-09-1___________________

Студент (ка) Мельникова М. Н.

Исходные данные: Рецептура № 523

«Картофель отварной»

______________________

В курсовом проекте должно быть разработано и изложено:

Введение Приводятся общие сведения о тепловом оборудовании

1. Общая часть Краткое описание аппаратов, сходных с поверяемым и описание поверяемого аппарата

2. Расчетная часть Расчет производительности аппарата

Тепловые расчеты

3. Технико-экономическая часть

Тепловой КПД_, удельные показатели

4. Охрана труда, ТБ, эргономика, техническая эстетика

Описание безопасных приёмов работ с тепловым аппаратом, промышленный дизайн

5. Графическая часть

1. Один лист формата А1- общий вид и вид сверху_______

Дата выдачи курсового проекта________________

Дата окончания курсового проекта_____________

Руководитель проекта________________________

Студент(ка)______________________________

Аннотация

Проведен поверочный расчет электрической плиты ПЭ-0.51 по рецептуре № 523 «Картофель отварной».

Для расчетов было принято время разогрева 30 минут(по техническим характеристикам),время тепловой обработки 25 минут, время загрузки - 2 минуты, время выгрузки - 1 минута. В этом случае расчетная производительность оказалась равной 5,76 порций/час .

Мощность и КПД плиты в период разогрева составила 80.38 %, а в период варки - 64.6 %.

Результаты поверочного расчета позволяют сделать вывод, что плита электрическая ПЭ-0.51 подходит для приготовления блюда «Картофель отварной»

Курсовой проект содержит расчетно-пояснительную записку из 30 страниц текста, 13 таблиц, 7 литературных источников и графическую часть из листа формата А1 (общий вид и вид сверху плиты ПЭ - 0.51).

Содержание

Аннотация

Введение

1. Описание электрических плит, сходных с проектируемой

1.1 Плита электрическая секционно-модулированная ПЭСМ-4.

1.2 Плита электрическая секционно-модулированная ПЭСМ-4ШБ.

1.3 Плита электрическая секционно-модулированная ПЭСМ-4Ш.

1.4 Плита электрическая ПЭ-0,51.

1.5 Плита электрическая ПЭ-0,17.

1.6 Плита настольная электрическая ПНЭК-2.

1.7 Плита настольная электрическая ПНЭН-0,2.

1.8 Электрическая плита ЭП-2М.

1.9 Электрические плиты ЭП-4, ЭП-7, ЭП-8.

2. Описание рассчитываемого аппарата

3. Расчётная часть

3.1 Расчёт производительности теплового аппарата

3.2 Расчёт полезно используемой теплоты

3.3 Расчёт кинетических коэффициентов теплоотдачи

3.4 Расчёт температуры стенок аппарата в конце разогрева при установившемся режиме работы теплового аппарата

3.5 Расчёт площадей аппарата

3.6 Расчёт потерь тепла в окружающую среду

3.7 Расчёт теплоты на нагрев аппарата

3.8 Тепловой баланс

3.9 Определение теплового коэффициента полезного действия

3.10 Расчёт расхода теплоносителя или мощности электронагревательных элементов

4. Техника безопасности

5. Техническое обслуживание

Заключение

Библиографический список

Введение

Технологический процесс приготовления пищи - это совокупность операций, посредством которых сырье превращается в готовый продукт. Одной из основных операций технологического процесса является тепловая обработка, т.е. доведение до состояния кулинарной готовности, характеризующейся определенными для каждого вида продуктов органолептическими показателями: консистенцией, вкусом, цветом, запахом.

Для изучения принципиального конструктивного построения конкретных видов технологических машин в курсовой работе рассмотрены в качестве примеров широко используемые на предприятиях общественного питания машины и механизмы отечественного производства, которые имеют необходимую и достаточную справочно-информационную документацию и, кроме того, составляют основу парка универсального теплового оборудования учебных лабораторий торгово-экономических вузов страны.

Плиты относятся к универсальному тепловому оборудованию с непосредственным обогревом для тепловой обработки продуктов в наплитной посуде. На предприятиях общественного питания в эксплуатации находятся секционно-модульные плиты (М1 : 100). Модуль (М) - это величина, которой кратны габариты оборудования. Плиты типа ПЭСМ изготовлены из отдельных секций, из которых создаются комплекты, различные по мощности и габаритам.

Преобладающее направление в конструировании плит - это производство плит, габариты которых кратны новому модулю (М1 : 100), а размер жарочной поверхности соответствует размерам функциональных емкостей. К плитам М : 100 относятся плиты типа ПЭ.

Плиты изготавливаются на электрическом, газовом обогреве и плиты, работающие на твердом топливе. В зависимости от вида используемого топлива и энергии конструкция плит видоизменяется, однако все плиты имеют общие конструктивные элементы: жарочную поверхность, объемы жарочных и тепловых шкафов.

К электрическим плитам предъявляются ряд требований, установленных стандартом:

ѕ конфорки плит должны быть на одном уровне;

ѕ зазор между смежными конфорками должен быть не менее 2,5мм;

ѕ мощность конфорки должна регулироваться пакетными переключателями;

ѕ число ступеней переключателя должно быть не менее трех; и др. требования.

Плиты относят к универсальному (варочно-жарочному) тепловому оборудованию. С помощью плит можно вести практически все виды кулинарной тепловой обработки сырья на предприятиях общественного питания (варку, жарку, запекание, выпечку и др.), а также разогревать кулинарные изделия и поддерживать их в горячем состоянии.

Универсальность плит и простота их обслуживания являются причиной широкого распространения плит на малых предприятиях общественного питания. Плиты как основной вид теплового оборудования применяют на предприятиях с небольшим потоком посетителей и незначительным объемом реализуемой продукции, когда необходимо вести как жарку, так и варку изделий, а также на предприятиях, реализующих фирменные и заказные блюда (буфеты, кафе, бары, рестораны и т.д.). Как вспомогательное оборудование плиты используют на предприятиях для ведения тех кулинарных тепловых процессов, которые невозможно или нецелесообразно осуществлять на специализированном высокопроизводительном технологическом оборудовании.

Основным рабочим элементом конструкции любой плиты служит горизонтальная нагретая поверхность или огневая конфорка. Плиты предназначены в основном для тепловой обработки пищевых продуктов в наплитной посуде, реже - непосредственно на жарочной поверхности. Жарочная поверхность по периметру может быть ограничена необогреваемой поверхностью, называемой бортовой, а также поручнями. Жарочная поверхность крепится к корпусу - основанию, в котором могут быть размещены жарочный и инвентарный шкафы.

Принцип действия плит с любым видом подвода энергии основан на передаче теплоты с обрабатываемой среде путем теплопроводности через многослойную разделительную стенку, представляющую собой систему жарочная поверхность - наплитная посуда. При этом наплитная посуда или жарочная поверхность как часть этой системы могут отсутствовать. В первом случае продукт подвергается тепловой обработке непосредственно на жарочной поверхности (жарка блинов, оладий, яичницы и т.д.), во втором случае пламя или продукты сгорания воздействуют непосредственно на днище наплитной посуды.

На жарочную поверхность можно устанавливать различную наплитную посуду, но в любом случае плита должна обеспечивать интенсивный нагрев днища посуды (бачков, противней, емкостей, кастрюль и т.д.). Обогрев должен быть равномерным и регулируемым во времени. При этом конструкция должна обеспечивать удобство установки, перемещения и снятия наплитной посуды с рабочих элементов плиты, а также свободный и безопасный доступ к внутреннему объему наплитной посуды. В соответствии с требованиями эргономики высота расположения жарочной поверхности и ее ширина не должна превышать 0,9 м.

Еще несколько десятилетий назад на плитах производились все операции по тепловой обработке продуктов. В настоящее время наряду с плитами широко используется рассмотренное в предыдущих главах специализированное оборудование (фритюрницы, котлы и др.), применение которого позволяет сокращать время тепловой обработки продуктов, улучшать качество готовых изделий и условия труда обслуживающего персонала, уменьшать расход энергии на одно приготовляемое блюдо.

В настоящее время выпускаются в основном секционные плиты. Отдельные секции могут использоваться как самостоятельные плиты или быть соединены в одну плиту с требующейся площадью жарочной поверхности.

1. Описание электрических плит, сходных с проектируемой

В настоящее время промышленность выпускает электрические плиты секционно-модулированные и несекционные. Секционно-модулированнные плиты группируются на плиты, приготовление изделий, на которых осуществляется в наплитной посуде (ПЭСМ-4, ПЭСМ-4Ш, ПЭСМ-4ШБ, ПЭСМ-2, ПЭСМ-2К), и на плиты, изделия на которых готовят непосредственно на жарочной поверхности (ПЭСМ-1Н, ПЭСМ-2НШ).

Для тепловой обработки полуфабрикатов в функциональных емкостях используются плиты ПЭ - 0,51, ПЭ - 0,51 - 01, ПЭ - 0,17, ПЭ - 0,17 - 01.

На предприятиях общественного питания с буфетным обслуживанием используются малогабаритные секционно-модулированные плиты ПНЭН - 0,2 и ПНЭК - 2. В настоящее время находятся в эксплуатации несекционные плиты ЭП - 7, ЭП - 8, ЭП - 4, ЭП - 2М, ЭПМ - 5.

1.1 Плита электрическая секционно-модулированная ПЭСМ-4

Пита состоит из четырех конфорок и инвентарного шкафа - подставки. Предназначена для приготовления горячих блюд в наплитной посуде. Используется она как самостоятельный аппарат или входит в состав технологической линии. Конструкция плиты основана в виде рамы, расположенной на четырех регулируемых по высоте ножках. Жарочная поверхность представляет собой стол, на котором смонтированы четыре прямоугольные конфорки. Рабочая поверхность каждой конфорки нагревается спиралями, заложенными а пазы днища конфорки в изолированной массе. Регулирование мощности каждой конфорки - ступенчатое, осуществляется с помощью переключателя в соотношении 4-2-1. Для сбора пролитой жидкости блок конфорок имеет выдвижной поддон. Облицовка корпуса плиты выполнена из стальных листов, покрытых белой эмалью и закрепленных на верхней и нижней части рамы.

Таблица 1. Техническая характеристика ПЭСМ-4.

Площадь рабочей поверхности конфорки, м2	0,48
Количество конфорок, шт.	4
Мощность, кВт	14
Ток	Переменный трехфазный
Напряжение, В	380/220
Рабочая температура поверхности конфорок, оС	450
Время разогрева, мин.	60
Размеры конфорок, мм
Длина	417
Ширина	295
Размеры, мм
Длина	840
Ширина	840
Высота	860
Масса, кг	210

1.2 Плита электрическая секционно-модулированная ПЭСМ-4ШБ

Плита состоит из четырех прямоугольных конфорок и жарочного шкафа с бортами для перемещения наплитной посуды. Предназначена она для приготовления горячих блюд в наплитной посуде, а также для жаренья, запекания и выпечки кулинарных и кондитерских изделий в жарочном шкафу.

Плита может работать как самостоятельный аппарат или использоваться в составе технологической поточной линии.

Корпус плиты представляет собой каркас, к которому крепится рабочая поверхность и жарочный шкаф. Рабочая поверхность имеет четыре прямоугольные конфорки, образованные в два унифицированных блока. Блоки очень удобны для санитарной обработки, осмотра и ремонта плиты. Каждая конфорка имеет свой четырехпозиционный переключатель, с помощью которого регулируется мощность ее нагрева в соотношении 4:2:1.

Жарочный шкаф представляет собой камеру, состоящую из двух стальных коробов - внутреннего и наружного, а пространство между ними заполнено теплоизоляционным материалом. Нагрев жарочного шкафа осуществляется тенами, расположенными по три сверху и снизу и имеющими раздельное включение.

Температура в шкафу поддерживается автоматически терморегулятором ТР-4К. Переключатели управления и сигнализации работы плиты установлены на передней панели с правой стороны.

1.3 Плита электрическая секционно-модулированная ПЭСМ-4Ш

Плита ПЭСМ-4Ш отличается от плиты ПЭСМ-4ШБ только тем, что не имеет боковых бортиков для перемещения наплитной посуды.

Таблица 2. Техническая характеристика ПЭСМ-4ШБ.

Площадь рабочей поверхности конфорки, м2	0,48
Количество конфорок, шт.	4
Мощность, кВт	18,8
Ток	Трехфазный, 50Гц
Напряжение, В	380/220
Рабочая температура, оС
Поверхности конфорок	450
Жарочного шкафа	350
Время разогрева, мин.	60
Размеры конфорок, мм
Длина	417
Ширина	295
Размеры, мм
Длина	840
Ширина	840
Высота	860
Масса, кг	210

Плита электрическая секционно-модулированная ПЭСМ-1Н.

Плита состоит из блока конфорок и инвентарного шкафа - подставки. Предназначена она для жарки блинов и оладий непосредственно на рабочей поверхности конфорки, смазанной жиром.

Конструкция плиты ПЭСМ-1Н аналогична конструкции плиты ПЭСМ-2 и отличается тем, что имеет на подъемном столе только одну смонтированную конфорку и переключатель.

Таблица 3. Техническая характеристика ПЭСМ-1Н.

Площадь жарочной поверхности, м2	0,24
Количество конфорок, шт.	1
Мощность, кВт	3,6
Ток	Переменный трехфазный
Напряжение, В	380/220
Рабочая температура поверхности конфорок, оС	300
Время разогрева, мин.	60
Размеры конфорок, мм
Длина	610
Ширина	417
Размеры, мм
Длина	420
Ширина	840
Высота	860
Масса, кг	110

электрический плита теплота производительность

Плита электрическая секционно-модулированная ПЭСМ-2НШ.

Плита состоит из двух конфорок для непосредственного жарения блинов и оладий на рабочей поверхности, а также запекания и выпечки кулинарных и кондитерских изделий в жарочном шкафу.

Используется она на предприятиях общественного питания в виде отдельно стоящего аппарата или в составе технологической линии.

В отличии от плиты ПЭСМ-1Н плита ПЭСМ-2НШ состоит из двух унифицированных конфорок и жарочного шкафа, установленных на подставке с регулируемыми по высоте ножками.

Жарочный шкаф представляет собой камеру, конструкция которой аналогична конструкции камеры плиты ПЭСМ-4Ш.

Таблица 4. Техническая характеристика ПЭСМ-2НШ.

Площадь жарочной поверхности, м2	0,48
Количество конфорок, шт.	4
Мощность, кВт	14
Ток	Переменный трехфазный
Напряжение, В	380/220
Рабочая температура, оС
Поверхность конфорок	300
В жарочном шкафу	350
Размеры, мм
Длина	840
Ширина	840
Высота	860
Масса, кг	260

1.4 Плита электрическая секционно-модулированная ПЭСМ-2

Плита состоит из двух прямоугольных конфорок и инвентарного шкафа-подставки. Она предназначена для приготовления горячих блюд в наплитной посуде.

Конструкция плиты аналогична конструкции плиты ПЭСМ-4 и отличается от нее только размерами и потребляемой мощностью конфорок.

1.5 Плита электрическая ПЭ-0,51

Плита служит для тепловой обработки полуфабрикатов в функциональной и других емкостях. Плита установлена на общую форму совместно с другими аппаратами и имеет 3 прямоугольные конфорки, установленные на верхней части каркаса. Каждая конфорка снабжена переключателем, с помощью которого осуществляется отключение и ступенчатое регулирование ее мощности на слабый, сильный и средний нагрев.

Лицевая сторона плиты, где расположены переключатели, блок зажимов и электрокоммутационная проводка, закрыта панелью, а остальные стороны облицовкой.

1.6 Плита электрическая ПЭ-0,17

Конструкция плиты аналогична конструкции ПЭ-0,51. Но отличается от нее тем, что имеет одну конфорку. А также в плоскости конфорки на большей ее стороне установлен дополнительный борт, который может располагаться как с правой или с левой стороны плиты, не выступая за габариты плиты. Плита ПЭ-0,17 работает на однофазном токе и напряжении 220В.

Таблица 5. Техническая характеристика электрических плит ПЭ-0,51 и ПЭ- 0,17.

Показатели	ПЭ-0,51	ПЭ- 0,17
Мощность, кВт	12	4
Напряжение, В	380/220	220
Ток	Трехфазный	Однофазный
Площадь рабочей поверхности конфорки, м2	0,51	0,17
Количество конфорок, шт.	3	1
Время разогрева до рабочей температуры, мин.	60	60
Размеры, мм
Длина	1000	500
Ширина	800	800
Высота	330	330
Масса, кг	140	50

Таблица 6. Техническая характеристика ЭП-2М.

Мощность, кВт	25,5
Напряжение, В	380/220
Ток	Трехфазный, 50Гц
Площадь жарочной поверхности, м2	0,9
Размер конфорки, мм	370/405
Размеры, мм
Длина	1730
Ширина	1430
Высота	810
Масса, кг	390

1.7 Плита настольная электрическая ПНЭК-2

Плита предназначена для подогрева в наплитной посуде первых и вторых блюд. Она используется на специализированных предприятиях общественного питания с буфетным методом обслуживания.

Плита имеет две конфорки. Каждая из них снабжена переключателем, посредством которого осуществляется включение конфорки и ступенчатое регулирование ее мощности. Для сбора пролитой на плиту жидкости плита имеет выдвижной поддон.

Таблица 7. Техническая характеристика ПНЭК-2

Мощность, кВт	2,4
Напряжение, В	220
Ток	Однофазный
Площадь рабочей конфорки, м2	0,052
Диаметр конфорки, мм	180
Время разогрева до 550оС, мин.	20
Размеры, мм
Длина	420
Ширина	360
Высота	275
Масса, кг	25

1.8 Плита настольная электрическая ПНЭН-0,2

Конструкция плиты ПНЭН-0,2 аналогична конструкции плиты ПНЭК-2 и отличается от нее тем, что в ней используется только одна прямоугольная конфорка вместо двух круглых.

Плита предназначена для жарки блинов, оладий и кулинарных изделий непосредственно на рабочей поверхности конфорки, которая регулируется при помощи терморегулятора.

Таблица 8. Техническая характеристика ПНЭН-0,2.

Мощность, кВт	3,6
Напряжение, В	380/220
Ток	Трехфазный
Площадь рабочей поверхности, м2	0,2
Размер конфорки, мм	420/595
Время разогрева конфорки, мин.	60
Размеры, мм
Длина	420
Ширина	360
Высота	275
Масса, кг	50

1.9 Электрическая плита ЭП-2М

Плита предназначена для приготовления первых, вторых и третьих блюд в наплитной посуде, а также для жарки кулинарных и выпечки кондитерских изделий в жарочном шкафу.

Верхняя часть плиты образует жарочный настил, состоящий из шести прямоугольных конфорок. Под конфорками находится выдвижной поддон для сбора пролитой жидкости и жарочный шкаф.

Жарочный шкаф представляет собой двухстенную камеру с теплоизоляцией между стенками, обогреваемую в верхней и нижней частях трубчатыми электронагревателями, которые поддерживают температуру 100-350оС при помощи терморегулятора. Для регулирования мощности конфорки, и тенов жарочного шкафа на каркасе плиты установлены пакетные переключатели, с помощью которых устанавливают три степени нагрева. Каждая конфорка имеет переключатель, позволяющий переключить в соотношении 4-2-1. Что соответствует сильному, среднему и слабому нагреву. По всему периметру жарочной поверхности смонтирована бортовая поверхность для удобного размещения наплитной посуды. Вокруг плиты в целях безопасности устанавливаются на кронштейнах металлические поручни.

Конфорки и шкаф рекомендуется включать на максимальную мощность только в момент разогрева плиты или для приготовления блюд, требующих высокой температуры. Плита работает по трехфазной сети переменного тока.

1.10 Электрические плиты ЭП-4, ЭП-7, ЭП-8

Эти плиты аналогичны по конструкции плите ЭП-2М, но имеет меньшие размеры. Они применяются на небольших предприятиях общественного питания. У плиты ЭП-4 четыре круглые конфорки и жарочный шкаф, у плиты ЭП-7 две прямоугольные конфорки и жарочный шкаф, у плиты ЭП-8 одна прямоугольная конфорка и жарочный шкаф. В жарочных шкафах терморегуляторы не устанавливаются. Вверху и внизу шкаф обогревается тенами. Под жарочным настилом установлен поддон для сбора пролитой жидкости. Включение конфорок, а также верхних и нижних тенов жарочного шкафа, индивидуальное, трехступенчатое, как у плиты ЭП-2М.

2. Описание рассчитываемого аппарата

Плита ПЭ-0,51 предназначена для тепловой обработки полуфабрикатов в функциональных и других емкостях на предприятиях общественного питания.

Конструкция данной плиты отвечает требованиям стандартов.

Плита ПЭ-0,51 состоит из трех прямоугольных конфорок. С помощью регулировочных болтов конфорки устанавливаются таким образом, что их рабочая поверхность находится в одной плоскости с передним и задним столами. Для ступенчатого регулирования мощности каждой конфорки в плите предусмотрены переключатели, ручки которых выведены на лицевую панель. С помощью переключателя получают слабый, средний и сильный нагревы, устанавливая ручку переключателя соответственно в положение «1», «2» и «3». Для отключения конфорки ручка переключателя устанавливается в положение «0».

Переключатели расположены в специальном отсеке, закрытом панелью. В отсеке расположены блок зажимов и электропровода. Вводные концы спирали конфорок подсоединены непосредственно к зажимам переключателя. Отсутствие промежуточных электрических соединений способствует увеличению надежности плит. Остальные три стороны плиты закрыты облицовками. Конфорка нагревается с помощью закрытого нагревательного элемента, где спирали помещены в изоляционные бусы и уложены в пазы конфорки. С помощью регулируемых ножек рабочая поверхность плиты устанавливается в горизонтальном положении. При установке плиты отдельно от других видов оборудования для безопасности обслуживающего персонала и большего удобства к ее боковой поверхности могут прикрепляться боковые борта.

3. Расчётная часть

3.1 Расчёт производительности теплового аппарата

Таблица 9.

Техническая характеристика плиты ПЭ - 0,51

Мощность, кВт	12
Напряжение, В	380
Ток	Однофазный
Площадь рабочей конфорки, м2	0,51
Длина конфорки, мм	530
Ширина конфорки, мм	320
Время разогрева до 350°С, мин.	30
Размеры, мм
Длина	1200
Ширина	850
Высота	850
Масса, кг	25

Таблица 10.

Рецептура № 523 «Картофель отварной»

Наименование продукта	Массовая доля компонента аi	Плотность продукта с, кг/м3	Теплоемкость продукта сi, кДж/кг	Масса продукта, mi, кг
Картофель	0,6	1080	3600	0,990
Вода	0,4	1000	4179	0,7
Выход	-	-	-	1690

Технология приготовления: Картофель предварительно промыть, тщательно перебрать и очистить. Очищенный, промытый картофель залить горячей кипяченой водой (уровень воды должен быть на 1-1.5см выше уровня картофеля), добавить соль и варить при не-большом кипении 15-20 минут, закрыв посуду крышкой. Затем отвар слить, а посу-ду с готовым картофелем поставить на небольшой огонь на 1-2 минуты и, встряхи-вая, обсушить картофель.

Так как расчетным аппаратом является электрическая плита, то для дальнейших расчётов следует подобрать наплитную посуду. Рецептурой предусмотрена варка в воде картофеля, значит, в роли наплитной посуды выступает кастрюля. Площадь конфорки плиты ПЭ - 0,51 составляет 0,51 м2, следовательно подберём кастрюлю, которая максимально соответствует площади конфорки.

Из приложения № 1 выбрана кастрюля с объёмом равным 0,00625 м3, так как её параметры:

Таблица 11.

Диаметр, см	Объем, л	Высота, см	Толщина стенки, мм	Толщина дна, мм
24	0,625	14	0,8	1,6

Sдна= рd2/4;

Sдна= 3,14*242/4=0,45 м2

Производительность варочных аппаратов определяем по формуле:

,

где ф1 - время разогрев, 1800с,

ф2 - время варки, 1500 с,

ф3 - время загрузки, 120 с,

ф4 - время выгрузки, 60 с.

Для пищеварочных котлов общая масса загружаемых продуктов равна:

Мсырья = Vк*ц*(с1а1 + с2а2 + сnаn), где ц = 0,85 (стандартное значение)

Мсырья = 0,00625 * 0,85 * (0,6*1080+0,4*1000) = 5,5675 кг,

Мс воды = 0,00625 * 0,85 * 0,4 * 1000 = 2,125 кг.

GТА=3600*5,5675/(1800+1500+120+60)=5,76 порц./ч

3.2 Расчет полезно используемой теплоты

Варка в жидкостях идет в две стадии:

1) Нагрев продуктов до температуры кипения, определяемой давлением в рабочей камере (нестационарный режим):

Q1 = У ( cimi(tki - tni)) + cжW(tk - ti) + ?Wr, где

сi - теплоёмкость компонентов рецептуры, Дж/(кг*град);

mi - масса компонента рецептуры, кг;

tki - средняя температура продукта в конце нагрева ,°С;

tni - температура окружающей среды, °С;

tk - температура кипения, °С;

ДW - испарившаяся влага за период нагрева, кг,

r- удельная теплота парообразования при заданной температуре, Дж/(кгК),

W - Mс воды,

tki = (tn + tц) / 2 = (100 + 28) / 2 = 94°С;

tni = 22°С;

?W = W*(ф1/3600)*0.02 = 2.125*0.5*0.02 = 0.02 кг;

r = 2293.7 (при 60 °С);

Q1 = (3600*0.99*(94-25)+ 4179*2.25(100-10) + +0.02*2293.7 = 1049,7 кДж.

2) Варка до кулинарной готовности (стационарный режим):

Q1ґ = ?Wґ * r,

Wґ = W - ?W = 2,125-0,02 = 2.123 кг;

?Wґ = Wґ * (ф2/3600) * 0.06 = 2.533*0.0,4*0.06=0.05 кг;

r = 2258,2 (при 100°С);

Q1ґ = 0,05*2258,2 = 112.91 кДж.

3.3 Расчет тепловых коэффициентов

Удельный тепловой поток через многослойную стенку аппарата от теплоносителя к внешней среде (обычно окружающий аппарат воздух) определяем по формуле:

q = K(tl - ti),

Формула для расчета коэффициента теплопередачи через плоскую стенку имеет вид:

K = , где

i - толщина боковой стенки, 0,8 мм, лi - 17,5 мм - коэффициент теплопроводности в зависимости от средней температуры изоляции (приложение 6)

Коэффициенты теплоотдачи б1 и б2 зависят от многих факторов: от вида среды (газ, пар, капельная жидкость), от характера и скорости движения среды, физических свойств среды, от формы, размеров и положения поверхности теплообмена, температуры стенки и др. Для небольшого числа случаев коэффициент теплоотдачи можно определить теоретически.

Конденсация насыщенного пара на твердой поверхности происходит, если ее температура меньше температуры насыщения при данном давлении.

При конденсации водяного пара на вертикальной поверхности в условиях ламинарного движения конденсатной пленки и одинаковой температуры стенки по всей ее высоте Н коэффициент теплоотдачи от теплоносителя определяют из уравнения:

1 = = , где

А = 5 500 + 65tконд - 0,2; tконд =99.63 (температура конденсации пара (прил. 16)); () = 0.1°C ( задается в пределах 0,08…0,4 єС); Н - высота варочного сосуда, м.

A = 5500+65*99.63-0.2*99.632=9990.7,

1 == = 148203.88 Вт/м2К.

При расчете б2, необходимо учитывать, что в процессе теплообмена между наружными нагретыми стенками аппарата и окружающей средой имеет место одновременно конвективный и лучистый теплообмен. Поэтому коэффициент теплоотдачи определяем по формуле:

,

Коэффициент лк находится из критерия Нуссельта:

,

Критерий Нуссельта находится из уравнения:

Nu = C(Gr*Pr)n,

С и n определяются по произведению (Gr*Pr):

Gr*Pr	Режим	C	n
10-3…5*102	Ламинарный	1,18	0,125
5*102…2*107	Переходный	0,54	0,25
2*107…1013	Турбулентный	0,135	1/3

Число Грасгофа определим по формуле:

Gr = , где

g - ускорение свободного падения, равное 9,8 м/c2;

в - коэффициент объёмного расширения для газов, 1/град;

?t - перепад температур между теплоносителем и стенкой, °С;

l - определяющий геометрический размер, м;

v - коэффициент кинематической вязкости, н?106, м2/с.

По таблице из приложения 11 найдем физические параметры воздуха при 40°С:

л = 0,0276 Вт/мК;

с = 1,128 кг/м3;

v * 106 = 16.96 м2/с$

Число Прандтля = 0,699.

Определим коэффициент Я:

Я = 1 / (tcp+273),

tcp =(40+22)/2=31°С,

перепад температур:

?t = 40-22=18°C,

Я = 1 /(31+273) = 0,003 1/град.

Gr = = 5*106.

Произведение Gr*Pr удовлетворяет условию таблицы 5*102…2*107, соответственно С = 0,54, n = 0.25.

Находим критерий Нуссельта:

Nu = 0.54(5*106*0.699)0.25 = 23.348,

А также бк:

бк = Nu / (l/л) = 20.85/(0.142/0.0276) = 4.6

Коэффициент теплоотдачи излучением лл определяем по формуле Стефана - Больцмана:

бл = ,

где е=0,6 - степень черноты теплоотдающей стенки (приложение 6, сталь листовая шлифованная), С0= 5,67 Вт/(м2К4) - коэффициент излучения абсолютно черного тела, tп = 100°С - максимальная температура кипения, t0 = 22°С - температура окружающей среды.

бл = = 5,14 Вт/м2*К;

б2 = бк + бл = 4,6 + 5,14 = 9,74 Вт/м2*К.

К = = 9,735,

q = 9.735*(100-22) = 759.33.

3.4 Расчет температуры стенок аппарата в конце разогрева

Используя предыдущие расчеты определяем температуру слоев:

tct1 = t1 - q *(1/л1) = 100-774.54*(1/172904.5) = 99.99 ;

tct2 = tct1 - q(дct1/лct1)=99.9-774.54*(0.0008/17.5) = 99.86 .

3.5 Расчет потерь тепла в окружающую среду

Таблица 12.

Основные элементы	Размеры элемента	Площадь S, м2	Расчет площади S, м2	Объем V, м3	Расчет объема V, м3	Масса элемента mi, кг	Расчет массы mi, кг
Варочный сосуд	d=0.24 h=0.14 у=0.0008	S=рd2/4 +рdh	0.15	V=S*у	0.00024	m=с*V=7900*V	1,896
Крышка	d=0.24 у=0.0008	S=рd2/4	0.03	V=S*у	0.000024	m=с*V=7900*V	0.1896
Дно	d=0.245 у=0.0016	S=рd2/4	0.05	V=S*у	0.00008	m=с*V=7900*V	0.632
Боковая пов-ть	d=0.24 h=0.14 r=0.1 у=0.0008	S=2рrh	0.106	V=S*у	0.000085	m=с*V=7900*V	0.6715

Потери теплоты нагретыми наружными поверхностями аппарата в окружающую среду определяем по формуле:

Для стационарного режима:

Q5 = У(б2*Sбок.п-ть+крышка(tk - tп))*ф1 = 9,74*0,036*(94-22)*1800 = 17167.334 Дж = 171.67 кДж;

для нестационарного режима:

Q5ґ = У (б2 * tcp) * ф2 = 9.74*0.036*31*1500 = 61595,76 Дж = 61.9558 кДж.

3.6 Расчет теплоты на нагрев аппарата

Расход тепла на нагрев i-го элемента аппарата определяем по формуле:

Qi = ci * mi *(tk - tn),

где сi = 0.462 кДж/кгК - удельная теплоемкость для нержавеющей стали.

Qвар.сосуда = 0,462*1.896*(94-40) = 47.3 кДж;

Qкрышки = 0,462*0.1896*54 = 4.73 кДж;

Qдна = 0,462*0.632*54 = 15.77 кДж;

Qбок.п-ти = 0,462*0.6715*54 = 16.75 кДж.

Расчет теплоты на нагрев аппарата имеет следующие составляющие:

Q6 = Qвар.сосуда + Qкрышки + Qдна + Qбок.п-ти ;

Q6 =47.3+4.73+15.77+16.75= 84.55кДж.

3.7 Тепловой баланс

Уравнения теплового баланса составляются для нестационарного и стационарного режимов.

Нестационарный режим:

QI = Q1 + Q5 + Q6 = 1049.7+171.67+84.55=1305.92 кДж;

Стационарный режим:

QII = Q1ґ + Q5ґ = 112.91+61.96=174.87кДж.

3.8 Определение технико-экономических показателей

Основной технико- экономический показатель работы теплового аппарата - коэффициент полезного действия .Тепловой коэффициент полезного действия ТА по периодам его работы можно определить по формулам:

Нестационарный режим:

1) зI = * 100% = *100 = 80.38%;

стационарный режим:

2) зII = * 100% = *100 = 64.6%.

Другими технико-экономическими показателями, позволяющими произвести сравнение аппаратов, независимо от их мощности и вместимости, а так же для выявления преимущества и недостатков являются:

1. Тепловое напряжение жарочной поверхности:

Тп = Рmax / Fn , где

Рmax = 4000 Вт - мощность конфорки;

Fn = 0.51 м2 - площадь поверхности конфорки;

Тп = = 7843.14 Вт/м2.

2. Теплосъем жарочной поверхности:

Дп = ( Q1+Q1ґ )/(Fn(ф1+ф2)) =(1049.7+112.91)/(0.51(1800+1500)) =0.069кДж/м2К.

3. Энергетический показатель:

Эж = = 100/ 350= 0.29 ( - максимальная рабочая температура жарочной поверхности).

4. Удельная металлоемкость:

mм = Мпл / , где

Мпл = 140 кг - масса плиты по паспорту;

= 1.53 м2 - площадь всех конфорок;

mм = = 91 кг/м2.

5. Удельная металлоемкость для расчетной площади:

mмґ=Мпл/Fн.п , где

Fн.п = 0,452 м2 - площадь дна наплитной посуды;

mмґ=140/0,452 = 309.7 кг/м2.

6. Удельная энергоемкость:

Руд = Рмах / Vвар.сосуда

Руд = 4000/0,00625 = 640 кВт/м3.

7. Удельный расход энергоносителя:

Qуд = Рmax/Mгп

Qуд = 4/0,961 = 4.16 кВт/кг.

8. Удельный расход теплоносителя:

qуд=Qmax /Mгп

qуд=10479.7/0.961 = 1092.3 кДж/кг

9. Коэффициент использования ТА:

Ки = ni ((ф1 + ф2 + ф3 + ф4 + ф5)/3600*фсм), где

ф5 = 15 мин - время санитарной обработки;

фсм = 11 ч - продолжительность рабочей смены;

ni = 13 штук циклов будет за 12-ти часовую рабочую смену, если учесть, что цикл 50 минут;

Ки = 13((1800+1500+120+60+900)/3600*11)=1.14.

4. Техника безопасности

Для обеспечения электрической безопасности электрическая плита ПЭ-0.51 должна быть обеспечена заземлением (видимым заземляющим соединением) с маркировочным обозначением. Съемные панели, боковые крышки и электронагревательные элементы (конфорки) также должны быть заземлены отдельным заземляющим проводом. Электрические плиты Пермь (включая электросхему) должны быть выполнены по степени защиты от поражения электрическим током класса 1 (по ГОСТ 27570.0). Обозначение электрические плиты - по степени защиты по ГОСТу 14254-1Р33.

К технологической безопасности относятся механические и тепловые факторы, влияющие на работу персонала с электрической плитой, которые обусловлены конструкцией электрической плиты.

Корпус электрической плиты и все внешние детали должны иметь сглаженные линии, не иметь острых и необработанных углов, колющих или режущих поверхностей. Такие поверхности могут образовываться в процессе механической обработки металла при изготовлении электрической плиты. Это заусенцы на краях крышек и панелей в местах сверления или штамповки отверстий, а также иглообразные заусенцы в местах точечной сварки. В случае применения тонколистных материалов край листа должен быть обязательно подвернут. Наличие данных недостатков в электрической плите может привести к порезам рук персонала, защемлению одежды, травматизму в процессе перемещения и эксплуатации, а также во время ежедневной влажной уборки электрической плиты. Проверить механическую безопасность можно при визуальном осмотре, а также осторожно проведя рукой по краям и поверхностям электрической плиты.

Тепловую безопасность можно оценить только во включенном состоянии после выхода электрической плиты Пермь на рабочий режим. При работе на максимальной мощности температура на рабочих поверхностях электрической плиты не должна превышать установленных ГОСТом норм во избежание получения ожогов персоналом.

5. Техническое обслуживание

Перед началом работы проверяют санитарное состояние плиты, состояние чугунных конфорок жарочной поверхности, вынимают поддон и протирают его. Все облицовки и столы должны быть прочно укреплены, а ручки переключателей и датчиков-реле температуры плотно закреплены. Включают плиту поворотом ручек переключателей и датчиков-реле температуры. При этом включают только необходимое количество конфорок за 10-15 мин до начала их загрузки. Жарочный шкаф включают за 20-30 мин до начала его загрузки. Для быстрого разогрева плиты до рабочего состояния включают конфорки и шкаф на высшую ступень нагрева.

После разогрева продуктов до температуры 80-90°С конфорки переключают на средний или слабый нагрев. При этом температура продукта повышается за счет аккумулированного конфоркой тепла, а также за счет достаточно высокой температуры ее на средней или слабой ступени нагрева. При среднем нагреве температура на поверхности конфорки 350-380 "С, при слабом - 220-230 °С. Регулирование мощности конфорок в процессе эксплуатации обеспечивает более правильное ведение технологического процесса приготовления пищи и экономию электроэнергии. Работа незагруженных конфорок на максимальной мощности приводит к сокращению срока их службы и к неоправданно большому расходу электроэнергии.

При эксплуатации плит особое внимание следует уделять состоянию жарочной поверхности, которая должна быть ровной, гладкой, без трещин и находиться на одном уровне с бортовой поверхностью. Жарочная поверхность должна быть максимально загружена. Незагруженные конфорки отключают.

Дно посуды должно быть ровным и плотно прилегать к поверхности конфорки. При наличии неровного дна передача тепла к нему от жарочной поверхности ухудшается из-за прослойки воздуха, имеющего малую теплопроводность. При этом время нагрева содержимого посуды и расход энергии увеличиваются. Наплитная посуда не должна быть высокой: это приводит к увеличению времени готовки ее содержимого. Целесообразно использовать наплитную посуду высотой не более 0,8 ее диаметра.

В процессе эксплуатации плит следует избегать попадания жидкости на разогретые конфорки, в противном случае конфорка может растрескаться. Кроме того, пролитая жидкость быстро испаряется и может послужить причиной ожога, а попадая на поддон, вызвать увлажнение электроизоляции конфорки. Пролитый на конфорку жир воспламеняется и также может вызвать сильный ожог. Погасить воспламенившийся жир очень трудно, конфорки при этом перегреваются и выходят из строя.

Большое количество пролитой жидкости может быть причиной короткого замыкания в электрических коммуникациях плит. Поэтому наплитную посуду необходимо заполнять не более чем на 80% ее объема и систематически вытирать поддон. Для использования аккумулированного конфоркой тепла ее выключают за несколько минут до окончания работы.

Перед включением жарочного шкафа его осматривают и проверяют пружину дверцы. Открытая дверца должна иметь устойчивое горизонтальное положение, закрытая - плотно прижиматься к корпусу шкафа. После этого ручки датчиков-реле температуры устанавливают на необходимую температуру, а переключатели верхнего и нижнего нагрева -- на максимальный нагрев. У секционных модульных плит при этом загораются сигнальные лампы. Разогрев шкафа до верхнего заданного предела температуры определяют по выключению сигнальных ламп.

По окончании работы рукоятки переключателей устанавливают в положение «О», а датчиков-реле температуры - «Откл».

После остывания поверхность конфорок очищают от пригоревшей пищи. Затем очищают и протирают окрашенные наружные поверхности плиты, а хромированные детали протирают до блеска. Поддон промывают горячим содовым раствором и просушивают.

Запрещается оставлять включенную плиту без присмотра и производить уборку плиты во включенном состоянии. Не реже одного раза в месяц слесарем-электриком должна проверяться электрическая часть плиты, в том числе надежность заземления и состояние пусковой и регулирующей аппаратуры.

Заключение

При разработке курсового проекта билы изучены различные электрические плиты, в том числе и ПЭ 0.51, их параметры, сходства и различия.

В ходе поверочного рассчета плиты электрической ПЭ 0-.51 были рассчитаны следующие показатели:

ѕ КПД плиты в период разогрева составила 80.38 %, а в период варки - 64.6 %;

ѕ Тепловое напряжение жарочной поверхности: 7843.14 Вт/м2.

ѕ Теплосъем жарочной поверхности: 0.069кДж/м2К.

ѕ Энергетический показатель: 0.29

ѕ Удельная металлоемкость: 91 кг/м2.

ѕ Удельная металлоемкость для расчетной площади: 309.7 кг/м2.

ѕ Удельная энергоемкость: 640 кВт/м3.

ѕ Удельный расход энергоносителя: 4.16 кВт/кг.

ѕ Удельный расход теплоносителя: 1092.3 кДж/кг

ѕ Коэффициент использования ТА: 1.14.

Результаты поверочного расчета позволяют сделать вывод, что плита электрическая ПЭ-0.51 подходит для приготовления блюда «Картофель отварной»

Библиографический список

1. Ботов М.И. Тепловое и механическое оборудование предприятий торговли и общественного питания: учебник для нач. проф. образования / М.И. Ботов, В.Д. Елхина, О.М. Голованов. - 2-е изд., испр. - М.: Издательский центр «Академия», 2006. - 464с.

2. Дорохин В. А. Тепловое оборудование предприятий общественного питания / В. А. Дорохин. - Киев : Вища школа, 1987. - 406 с.

3. Никуленкова Т. Т.Маргелов В. Н.Проектирование предприятий общественного питания учебник для студентов ВУЗов обуч. по ГОП «Технологическая продукция общ.питания ».- М.: Экономика. 1997.-559с.

4. Могильный М.П. Оборудование предприятий общественного питания. Теплое оборудование: учебное пособие/ М.П. Могильный, Т.В. Калашева, А.Ю. Баласанян, ред. М.П. Могильный.- М.: Акадамия, 2004.-191с.: ил.

5. Оборудование предприятий общественного питания: Методические указания к вполнению курсовых работ для студентов специальности 260501 «Технология продуктов общественного питания»/ Сост.: Н.В. Шишкина. - Чебоксары: ЧКИ РУК, 2007. - 16с.

6. Тепловое и механическое оборудование предприятий общественного питания: учебное пособие для среднего професионального образования. - Ростов н/Д: Феникс, - 478с: ил.

7. Улейский Н.Т. Механическое и тепловое оборудование предприятий общественного питания/ Н.Т. Улейский, Р.И. Улейская. - Ростов н/Д: Феникс, 2000

Размещено на Allbest.ru