Всего на сайте:
236 тыс. 713 статей

Главная | Кулинария, Пищевое производство

ТЕПЛОНОСИТЕЛИ  Просмотрен 705

 

Создать равномерное температурное поле на жарочных поверхностях и в рабочих объемах аппаратов можно различными способами. Наиболее прост в практической реализации метод косвенного обогрева, для которого необходи­мы промежуточные теплоносители, т.е. среда, передающая теплоту и обеспе­чивающая "мягкий" обогрев пищевых продуктов в аппаратах. Классификация теплоносителей, которые получили применение или могут использоваться в те­пловых аппаратах общественного питания:

- вода: мармиты, термостаты

- водяной пар: автоклавы, котлы, пароварочные шкафы

- органические жидкости: глицерин, этиленгликоль-сковороды, шкафы, мармиты, котлы, автоклавы.

- диарилметаны: дикумилметан (ДКМ), дитоликметан - линии варочные и жарочные аппараты.

- кремнийорганические жидкости - ПФМС-4, ПФМС-5, ФМ-6, топочные газы: сковороды, шкафы, мармиты, котлы, автоклавы.

- влажный воздух: пекарные шкафы.

 

Требования к теплоносителям.

 

С точки зрения технической и экономической целесообразности применения промежуточные теплоносители должны иметь: большую теплоту паро­образования, малую вязкость, высокие температуры при малых давлениях и возможность их регулирования, необходимую термостойкость, низкую стои­мость, коррозиеустойчивостъ. Любой теплоноситель может быть в трех состоя­ниях: твердом, жидком, газообразном.

Однако работать в качестве теплоносителя он может либо в однофазном состоянии (жидкость), либо в двухфазном (пар-жидкость).

К однофазным теплоносителям относятся минеральные масла, которые в рабочем состоянии находятся при температуре ниже температур кипения.

Двухфазные теплоносители (водяной пар, дитоликметан) в процессе работы находятся одновременно в состоянии пар-жидкость.

 

Вода.

 

Вода используется в тепловых процессах как теплоноситель (греющая среда) для непосредственного нагрева пищевых продуктов (варка), как проме­жуточный теплоноситель в греющих рубашках аппаратов, работающих в одно- и в двухфазных состояниях.

Горячая вода как теплоноситель применяется преимущественно в аппара­тах для поддержания готовой продукции в горячем состоянии. Но сравнению с влажным насыщенным паром горячая вода имеет ряд недостатков: более низ­кий коэффициент теплоотдачи, неравномерное температурное поле вдоль поверхности теплообмена, высокая тепловая инерционность аппарата, что затруд­няет, регулирование теплового режима нагреваемой среды.

 

Водяной пар.

 

Пар - один из наиболее широко применяемых теплоносителей. К его основным достоинствам относятся: высокий коэффициент теплоотдачи от кон­денсирующегося пара к стенке теплообменника, постоянство температуры кон­денсации, возможность достаточно точно поддерживать температуру нагрева, а так же в случае необходимости регулировать ее, изменяя давление пара.

Основным недостатком водяного пара является значительное возрастание давления с повышением температуры. Поэтому насыщенный водяной пар при­меняется для процессов нагревания только до умеренных температур (150°С).

Однако использование водяного пара в сравнительно небольших тепловых аппаратах, предназначенных для ПОП, приводит к значительному увели­чению их металлоемкости (из-за повышения давления пара). Кроме того, тре­буется организация котельного хозяйства, включающего в себя паровые котлы, разнообразное вспомогательное оборудование (насосная установка, аппараты тягодутьевой группы, приборы химводоочистки и др.). Если при сравнительно больших объемах потребления пара на предприятиях пищевой промышленно­сти подобное хозяйство оправдано, то для малых тепловых аппаратов общественного питания при объемах потребления пара до 0,5 т/ч организация его не­целесообразна.

 

Органические жидкости.

 

Органические высокотемпературные теплоносители диарилметаны, а также дифенильная смесь эффективно и устойчиво работают в двухфазном со­стоянии, т.к представляют собой изоляторы с практически постоянным значе­нием физических констант. Они имеют высокие температуры кипения и срав­нительно низкие температуры затвердевания. Теплоносители в пределах темпе­ратур до 3500 Си не оказывают коррозионного воздействия на металлы. При обогреве поверхностей нагрева двухфазным теплоносителем при атмосферном давлении отпадает необходимость регулировать его объем, так как при кипении температура сохраняется постоянной по всему объему, занятому обеими фаза­ми.

Применение теплоносителей в двухфазном состоянии значительно умень­шает количество жидкости, заливаемой в греющие камеры, что позволяет эко­номить топливо, газ, электроэнергию и сокращает время разогрева. При приме­нении высокотемпературных органических теплоносителей греющие камеры необходимо герметизировать для защиты окружающей среды.

В качестве промежуточного теплоносителя применяются минеральные масла. В жарочных аппаратах используют вапор - Т. Это вязкая жидкость, без запаха, темно-коричневого цвета. Применяется вапор - Т при температурах до 280°С. Необходимо отметить, что при высоких температурах вязкость мине­ральных масел возрастает, наблюдается термическое разложение, которое со­провождается образованием на поверхности пленки и ухудшает теплообмен. Кроме этого, пары масел интенсивно горят и взрываются, что обуславливает их использование только в однофазном жидком состоянии. При конструировании тепловых аппаратов, применяющихся в качестве теплоносителей минеральное масло, необходимо учитывать, что для обеспечения высоких температур рабо­чих объемов аппаратов греющие камеры необходимо заполнять по всему объе­му, чтобы обеспечить почти полное покрытие всей поверхности рабочих эле­ментов. К недостаткам минеральных масел нужно отнести небольшую теплопроводность, что при большой вязкости масла приводит к продолжительному разогреву. Ввиду высокой инерционности масел при их использовании в каче­стве промежуточного теплоносителя регулирование технологического процесса вызывает определенные затруднения.

Жидкие кремнийорганические вещества занимают положение между органическими и неорганическими соединениями. В качестве теплоносителей применяются только в жидкой фазе, так как пары их нестойки.

Кремнийорганические жидкости отличаются низкой температурой засты­вания (-60...-1400 С), высокой теплопроводностью, стойкостью к окислению, хорошими диэлектрическими свойствами, малой вязкостью, взрывобезопасностью, отсутствием запаха и коррозионной активностью.

Наибольший интерес среди теплоносителей, удовлетворяющих требованиям обогрева рабочих камер тепловых аппаратов, представляют ПФМС - 4, со­полимер - 5 и ФМ-6.

 

Топочные газы.

В качестве теплоносителей применяют продукты сгорания топлива, кото­рые с помощью тяговых устройств проходят по газоходам аппаратов, охлажда­ются и выводятся в атмосферу. При выходе из топки они имеют высокую тем­пературу, от 300 до 800° С и обогревают поверхности нагрева аппарата. При сжигании 1 кг или 1 м3 топлива выделяется теплота, равная теплоте сгорания топлива, зависящая от его состава и отнесенная к рабочей сухой или горючей массе топлива.

Продукты сгорания после обогрева рабочих элементов тепловых аппаратов используется как вторичные энергоресурсы при обогреве различных теплогенерирующих устройств. К недостаткам топочных газов следует отнести не­равномерность нагрева, трудность регулирования температуры, низкий коэф­фициент теплоотдачи от газа к стенке, отложения на теплопередающих поверх­ностях сажи и увеличение ее термического сопротивления.

 

Предыдущая статья:Классификация и индексация теплового оборудования. Следующая статья:Требования, предъявляемые к тепловым аппаратам.
page speed (0.0416 sec, direct)