Расчет плиты электрической

     Тепловое  оборудование серий  600, 700 и 900 имеет секционно-модульное исполнение шириной 800 и 400 мм, что позволяет подбирать необходимые варианты комплектации. С помощью мощных круглых ножек можно регулировать высоту оборудования. Все оборудование легко в обслуживании и удобно для проведения санитарной обработки. Оборудование может подключаться к электрической сети напряжением как 220, так и 380 В. При этом модули данной серии размещаются на специальных подставках — пьедесталах.

     Плоская поверхность конфорок позволяет передвигать емкости вдоль рабочей поверхности.

     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 положения «1», «2» и «3». Для отключения конфорки ручка переключателя устанавливается в положение «0».

     Принцип действия плит с любым видом подвода  энергии основан на передаче теплоты обрабатываемой среде путем теплопроводности через многослойную разделительную стенку, представляющую собой систему жарочная поверхность — наплитная посуда. 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.

     Включают  плиту поворотом ручек переключателей и датчиков-реле температуры. При этом включают только необходимое количество конфорок за 10-15 мин до начала их загрузки. Для быстрого разогрева плиты до рабочего состояния включают конфорки на высшую ступень нагрева. После разогрева продуктов до температуры 80-90°С конфорки переключают на средний и слабый нагрев. 

    2.2 Тепловой расчет аппарата ЕS-47/P 

    2.2.1 Тепловой баланс аппарата и  определение составляющих баланса 

    Тепловой  баланс проектируемого аппарата составляется для определения расхода энергоносителя и в зависимости от конкретного типа аппарата и режима его работы может иметь различное количество составляющих.

    Для поверочного расчета плиты электрической ES-47/P тепловой баланс аппарата будет иметь следующий вид:

    Q=Q₁+Q₅+Q₆

    Q=Q^/₁+Q^/₅

    Для расчета теплового баланса использовалась рецептура №__ Каша гречневая.

    Гречневая крупа                                    250г.

    Вода                                                        750г.

    Соль                                                        10г.

    Масса готовой каши                              980г.

    Масло сливочное                                   20г.

    Выход                                                    1000г. 

    Подготовленную  гречневую крупу засыпают в горячую  воду, добавляют поваренную соль. Варят кашу при слабом кипении, до полного испарения жидкости. По окончании варки добавляют масло сливочное.    

    Количество  полезно используемого тепла  Q₁, кДж, пошедшее на нагревание продукта или жидкости в рабочей камере аппарата при соответствующем режиме работы, определяется по формуле

                                                         

                                         (1) 

где

      - сумма полезно используемого тепла, израсходованного на нагревание продуктов;

       с_i – удельная теплоемкость отдельного продукта или составных частей  изделия (корочка, мякиш и т.д.), кДж/кг*град;

          М_i – масса отдельного продукта или составных частей изделия, кг;

      (t_к^пр-t_н^пр)_i – разность между начальной и конечной температурой отдельного продукта или составных частей изделия, град. 

    

 

    Для определения всех теплопотерь необходимо определить количество порций, которые  можно будет приготовить в  рассматриваемом оборудовании.

    При стационарном режиме расход тепла на испарение молока , кДж, при соответствующем режиме тепловой обработки продукта рассчитывается по формулам

                                                                 

                                                (2) 

где r – полная теплота парообразования, кДж/кг;

      ΔW – масса испарившейся жидкости, кг. 

    

 

    Потери  тепла в окружающую среду наружными  ограждениями аппарата Q₅, кДж, определяется по формулам 

                                                    

,                                           (3)

                                            

,                                          (4) 

где - сумма потерь тепла наружными элементами ограждения аппарата;

       n – количество элементов ограждения аппарата (обечайка, крышка, постамент и т.д.) i-го элемента поверхности ограждения аппарата;

      F_i – площадь элементов ограждения аппарата i-го элемента поверхности ограждения аппарата, м²;

    α_i, α^/_I – коэффициент теплоотдачи элементов ограждения аппарата i-го элемента поверхности ограждения аппарата, Вт/м²*град;

t^ср_{пов i}  t^/cр_{пов I} – средняя температура элементов ограждения аппарата i-го элемента поверхности ограждения аппарата, град;

τ – время разогрева аппарата до стационарного режима, ч;

       τ^/ - время, определяющее стационарный режим работы аппарата, ч;

       t_в – температура окружающего воздуха, принимается равной 20^oС. 

    В процессе отдачи тепла ограждениям аппарата имеет место теплоотдача лучеиспусканием и конвекцией, поэтому результирующий коэффициент теплоотдачи от поверхности ограждения к окружающему воздуху Вт/м²*град, Вт/м²*град, состоит из двух слагаемых

                                                           (5)

                                                          (6) 

    где коэффициент теплоотдачи конвекцией, Вт/м²*град. 

    Коэффициент теплоотдачи лучеиспусканием определяется по формулам

                                                   (7)

                                                 (8) 

где коэффициент лучеиспускания поверхности, Вт/м²*град.

       ξ – степень черноты полного  нормального излучения поверхности;

       С₀ – коэффициент лучеиспускания абсолютно черного тела, Вт/м²*К⁴, С₀=5,67;

           абсолютные температуры ограждения и воздуха, К⁰. 

                                        

                                                (9)

                                                              

                                               (10) 

    Коэффициент теплоотдачи конвекцией определяется по критериальному уравнению для свободной конвекции в неограниченном пространстве 

                                             (11)

                                          (12) 
 
 
 

    Критерий Грасгофа – и Прандтля – и рассчитываются по следующим формулам

                                                            (13)

                                                          (14) 

                                                             (15)

                                                           (16) 

    где υ, υ^/ - коэффициент кинематической вязкости, м²/с;

          λ, λ^/ - коэффициент теплопроводности, Вт/м²*град;

          коэффициент температуропроводности, м²/с;

          β, β^/ - коэффициент объемного расширения, 1/град;

                                                        (17)

                                                        (18)

     Δt, Δt^/ - перепад температур между теплоотдающей поверхностью ограждения и воздуха, ^оС.

                                                        (19)

                                                        (20) 

    Для определения среднего температуры  пограничного слоя воздуха около  поверхности ограждения определяем эти поверхности. В данном случае это будет:

                                                   1. внутренняя камера

                                                    2. наружная камера

                                                    3. крышка

                                                    4. изоляция

                                                    5. кожух

                                                    6. постамент 

    Определяем  среднюю температуру пограничного слоя для нестационарного и стационарного  режимов