Схема электрическая принципиальная ЭП-2ЖШ

Поз. Обозн.	Наименование
EK1,EK2	Конфорка КЭТ-0,09
EK3…EK6	Трубчатый нагреватель ТЭН-130-С8,5/0,8 Т220
HL1…HL5	Светосигнальная арматура
SA1…SA4	Переключатель ТПКП
SK1	Терморегулятор 55.13569.220
SK2	Термоограничитель 55.13569.070
X1	Блок КБ63(6) ТУ 3424-003-03965778-97

2. Общие сведения.

Плиты относятся к универсальному тепловому оборудованию. С их помощью можно вести практически все виды кулинарной обработки продуктов на предпри­ятиях общественного питания (варка, жарка, запекание, выпечка 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 предприятиях общественного питания. Плиты используют на предприятиях для ведения тех кулинарных тепловых процессов, которые невозможно или нецелесообразно осуществлять на специализирован­ном технологическом оборудовании.

Основным рабочим элементом конструкции любой плиты является горизон­тальная жарочная поверхность (конфорка). Плиты используются для тепловой обработки пищевых продуктов как в наплитной посуде, так и непосредственно на жарочной поверхности.

Жарочная поверхность по периметру может быть ограничена необогреваемой поверхностью, называемой бортовой, или бортиками. Жарочная поверхность крепится к корпусу-основанию, в котором может быть размещён жарочный или инвентарный шкаф.

Плиты могут быть электрическими, газовыми, твердотопливными и жидкотопливными. По виду жарочной поверхности плиты могут разделяться на конструк­ции со сплошным жарочным настилом и конфорочные, у которых каждая локальная часть жарочной поверхности (конфорка) обогревается своим теплогенерирующим устройством.

Плиты бывают стационарными, передвижными, напольными, настольными; устанавливаются на индивидуальные подставки или фермы. Они делятся на несекционные, секционные и секционно-модулированные; бывают с круглыми или прямоугольными конфорками.

В буквенно-цифровой индексации плит цифра указывает площадь жарочной поверхности в м² или количество конфорок. Буквы обозначают: П - плита, Э -электрическая, Г - газовая, Т - твердотопливная, Н - для непосредственного жарения на жарочной поверхности, С - секционная, М - модулированная, Ш –наличие жарочного шкафа, К- круглая конфорка, Н - настольная.

Описание и технические характеристики плит приведены в литературе [1,2] и представлены на плакатах в лаборатории.

3. Методика проведения работы.

3.1.Ознакомиться с классификацией и индексацией плит.

3.2.Изучить устройство, принцип действия, конструктивные особенности и технические характеристики плит, находящихся в эксплуатации.

3.2.1.Плита электрическая с жарочным шкафом ЭП-2ЖШ

3.3.Изучить правила эксплуатации и техники безопасности при работе с плитами.

3.4.Провести экспериментальные исследования электроплиты ПЭСМ-4Ш на лабораторной установке в стационарном режиме.

3.5. Оформить результаты лабораторной работы в виде отчёта, в конце которого провести анализ полученных результатов.

4, Описание лабораторной установки.

Лабораторная установка включает две конфорки электроплиты ПЭСМ-4Ш, пульт управления, комплект измерительных приборов, электронный потенцио­метр с набором термопар, комплект наплитной посуды, мерительный инстру­мент, мерный сосуд.

В состав комплекта наплитной посуды входят бачки с круглым дном различного диаметра и бачок с овальным дном.

Схема лабораторной установки приведена на рис.2. Измерение температур производится с помощью термопар 1+6. На рис.2 показано расположение термопар для измерения температур: (1+5) - на поверхности конфорки (t_к), 6 - жидкости в наплитной посуде (t_ж). Регистрация температурных параметров в контролируемых точках осуществляется автоматически на ленте самописца электронного потенциометра -10. Мощность потребляемая конфоркой, фикси­руется с помощью измерительного комплекта -8.

5. Порядок проведения работы.

5.1.Подготовить индивидуальную карту наблюдений по прилагаемой форме.

5.2.Изучить устройство, принцип действия плиты ПЭСМ-4Ш, правила эксплу­атации и техники безопасности.

5.3.Изучить конструкцию и назначение отдельных узлов плиты, произвести необходимые замеры и составить эскиз конфорки с указанием номеров термо­пар, размещённых на её поверхности.

Рис.2. Схема лабораторной установки для испытания плиты 1+6 - места расположения термопар, 7 - наплитная посуда, 8 - измеритель­ный комплект, 9 - конфорка, 10 - электронный потенциометр

5.4. Ознакомиться с электрической схемой плиты и уяснить назначение элементов управления.

5.5.Ознакомиться с лабораторной установкой, схемой подключения плиты к электросети, с измерительным комплексом, электронным потенциометром, расположением и нумерацией термопар.

5.6.Определить площадь конфорки S_к , и дна наплитной посуды S₁, S₂.

5.7.С помощью мерного сосуда наполнить каждый из бачков двумя литрами водопроводной воды - М_ж.

5.8.Включить электронный потенциометр за 3-5 минут до включения плиты.

5.9.С помощью пакетных переключателей включить две конфорки плиты на максимальную мощность, установив ручки переключателей в положение "3" (сильный нагрев). С помощью измерительного комплекса определить величину напряжения U₃, тока I₃ и мощности Р₃ конфорки.

5.10. Время разогрева конфорки τ' составляет 60 мин [л2с.7]. После разогрева конфорок и выхода на стационарный режим необходимо приступить к выполне­нию экспериментальных исследований*.

5.11.Установить на свободную конфорку один из бачков с водой, предваритель­но поместив термопару - 6 в воду и отметив время установки на ленте самописца.

5.12. Довести содержимое бачка до кипения (t_ж =100°с) и, отметив время закипания воды τ₁" на ленте самописца, снять бачок с плиты. Бачок охладить и

налить новую порцию воды.

5.13. Установить на конфорку второй бачок и, определив время закипания воды τ₂", снять его с плиты.

5.14. Установить на конфорку первый бачок с водой, имитируя деформированность дна наплитной посуды; для этого поместить между дном и конфоркой небольшой металлический предмет (гвоздь, гайку и т.п.). Определить время закипания воды τ₃" при неплотном прилегании дна наплитной посуды к поверх­ности конфорки.

5.15. Установить ручки переключателей в положение "2" (средний нагрев). С помощью измерительного комплекса определить величину напряжения - U₂, тока -I₂ и мощности конфорки - Р₂. Продолжительность эксперимента 10-15 мин.

5.16. Установить ручки переключателей в положение "1" (слабый нагрев). С помощью измерительного комплекса определить величину напряжения U₁, тока I, и мощности Р,, Выключить конфорки через 10-15 мин.

5.17. Выключить потенциометр, вынуть ленту и произвести расшифровку контролируемых температурных параметров.

Полученные данные занести в таблицу 2.

Таблица 1

Значение температур в контролируемых точках поверхности конфорки

Время, мин	Температура. 0C	Ход процесса
	tk1	tk2	tk3	tk4	tk5	tk6
							Включение; сильный нагрев «3». Начало стационарного режима; сильный нагрев. Установка бачка с водой. Закипание воды. ………………………………………. Переключение на режим «2»- средний нагрев. Переключение на режим «1»- слабый нагрев. Выключение плиты.

5.18.Заполнить индивидуальную карту наблюдений и предъявить её препода­вателю для проверки и подписи.

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

5.20.На основании отчётных данных произвести расчёт эксплуатационных, теплотехнических и технико-экономических показателей плиты по результатам эксперимента.

5.21.На основании отчётных и расчётных данных сделать выводы о наиболее эффективных режимах работы рассматриваемого оборудования.

5.22.Оформить отчёт по лабораторной работе и сдать его преподавателю для проверки и последующей защиты. При отсутствии индивидуальной карты наблюдений отчёт не принимается, а лабораторная работа считается невыполненной

6. Обработка результатов эксперимента и основные расчётные уравнения

Основные теплотехнические и эксплуатационные показатели работы плит определяются по следующим соотношениям и формулам.

6.1. Средние температуры поверхности конфорки в установившихся режимах для положений переключателя "3", "2", "1" (сильный, средний, слабый нагрев) определяются по среднеарифметическому значению температур, измеряемых в различных точках конфорки.

,⁰C

где: t_i, - показание j -ой термопары на поверхности конфорки, °С. n - количество термопар на поверхности конфорки.

6.2. Предельные перепады температур на поверхности конфорки в установив­шихся режимах для положений переключателя "3", "2", "1".

, ⁰C

где: t_imax, t_imin - соответственно максимальное и минимальное значения темпе­ратур на поверхности конфорки для рассматриваемого теплового режима, °С.

6.3. Мощности конфорки в режимах сильного, среднего и слабого нагрева для положений переключателя "3", "2", "1" и соотношение мощностей Р₃: P₂: Р₁ .

, Вт

где: I_i, U_i, - значения тока и напряжения при работе конфорки в соответствующем режиме А, В.

6.4. Коэффициент загрузки жарочной поверхности конфорки представляет собой отношение площади дна наплитной посуды к площади конфорки.

,

где: S_H - площадь дна наплитной посуды, м²;

S_K - площадь поверхности конфорки, м².

6.4.1. Площадь дна наплитной посуды рассчитывается по следующим форму­лам (рис.2):

- для посуды с круглым дном

, м²

где: D - диаметр дна, м.

- для посуды с овальным дном

, _M2

где: L, В - соответственно длина и ширина дна наплитной посуды, м.

6.5. Коэффициент полезного действия конфорки

,

где: О_пол - количество полезной теплоты, т.е. теплоты затраченной на нагрева­ние продукта (жидкости), находящегося в наплитной посуде, Дж;

Q_K - общее количество теплоты, произведённой теплогенерирующим уст­ройством (типа конфорки) за время нагревания продукта (жидкости), Дж.

6.5.1. Количество Полезной теплоты

,Дж

где: М_ж - масса воды в наплитной посуде, кг;

С_ж - удельная теплоёмкость воды, Дж/(кгЧград) С_ж = 4187 Дж/кг- град;

t₀ - начальная температура воды, °С;

t_ж - конечная температура воды, °С; {_ж = 100°С.

6.5.2. Общее количество теплоты

, Дж

где: Р_к - мощность конфорки в режиме сильного нагрева или номинальная мощность конфорки, Дж;

τ^”- продолжительность нагревания жидкости в наплитной посуде, поме­щённой на конфорку, с.

6.6. Производительность при ведении данного технологического процесса с использованием наплитной посуды

, кг/час

где: τ" - продолжительность нахождения наплитной посуды с продуктом на жарочной поверхности плиты (конфорки), час.

6.7. Удельная мощность конфорки или тепловое напряжение жарочной поверхности

, Вт/м²

6.8. Удельная материалоёмкость плиты

^, кг/м²

где: G - масса плиты, кг; G = 260кг [Л.1 с.410];

S - площадь жарочной поверхности, м²; S = 4 S_K.

6.9. Удельный расход электроэнергии

, кВтч• /кг

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

А' - расход электроэнергии в режиме разогрева, кВт • ч.

, кВт • ч

где: Р_к - мощность конфорки, кВт,

τ' - время разогрева, час.

А^” - расход электроэнергии на нагрев содержимого в посуде, кВт • ч.

где: τ” - время пребывания данной единицы наплитной посуды на поверхности конфорки, час;

n - число размещений наплитной посуды на поверхности конфорки.

7. Обработка результатов лабораторной работы.

Отчёт должен содержать:

7.1.Название и цель работы.,

7.2.Технические характеристики плиты ПЭСМ-4Ш.

7.3.Эскиз конфорки с указанием расположения спаев термопар и необходимых размеров.

7.4. Таблицу значений температур в контролируемых точках конфорки с указанием временных характеристик хода процесса (табл.2).

7.5.Индивидуальную карту наблюдений, полностью заполненную и подписан­ную преподавателем.

7.6.Эксплуатационные, теплотехнические и технико-экономические показате­ли работы конфорки и плиты.

7.6.1.Средние температуры поверхности конфорки в режимах сильного, среднего и слабого нагрева.

7.6.2.Предельные перепады температур на поверхности конфорки в режимах сильного, среднего и слабого нагрева.

7.6.3.Соотношение мощностей в режимах сильного, среднего и слабого
нагрева.

7.6.4.Коэффициенты загрузки жарочной поверхности конфорки при использо­вании наплитной посуды различной конфигурации.

7.6.5.Коэффициенты полезного действия конфорки по результатам каждого эксперимента; график зависимости т] = f (К₃).

7.6.6.Производительность при использовании наплитной посуды различной конфигурации и различной степени прилегания дна к конфорке.

7.6.7.Удельная мощность конфорки.

7.6.8.Удельная материалоёмкость плиты.

7.6.9.Удельный расход электроэнергии по результатам каждого эксперимента.

7.7.Анализ эксплуатационных показателей работы конфорки плиты, получен­ных на основании экспериментов и по результатам вычислений.

7.8.Выводы о наиболее эффективных и экономичных режимах работы плит на производстве.

8. Контрольные вопросы.

8.1.Типы электрических конфорок, используемых в предприятиях обществен­ного питания, их размеры и конструкции.

8.2.Из каких основных частей состоит конфорка и какие материалы использо­ваны для их изготовления?

8.3.Как и в каком соотношении регулируется мощность электрической конфорки?

8.4.Какими способами осуществляется передача тепла от поверхности кон­форки к наплитной посуде?

8.5.Какое влияние оказывает форма, размеры и кривизна дна наплитной посуды на КПД конфорки?

8.6.Какое влияние оказывает форма, размеры и кривизна дна наплитной посуды на производительность; способы её повышения при эксплуатации.

8.7.Удельный расход электроэнергии и эксплуатационные факторы, снижаю­щие этот показатель при эксплуатации.

8.8 Основные правила эксплуатации газовых и твердотопливных плит.

8.9. Основные правила эксплуатации электрических плит.

Индивидуальная карта наблюдений

Приложение 2

Студент

Дата выполнения работы "" г.

Группа

Лабораторная работа №2

Универсальные тепловые аппараты - плиты.

Марка плиты

Вид проводимого технологического процесса

Табл.2

Таблица измерений и показаний

До начала эксперимента	Во время эксперимента	После окончания эксперимента
D(m)	U3 (В)	to(°C)
В(м)	Iз (А)	tж(°С)
L(m)	U2 (В)	τ' (мин, с, час)
S1 (m2)	I2 (А)	τ1” (мин, c, час)
S2 (м2)	U1, (В)	τ2” (мин, с, час)
Sk (m2)	I1 (A)	τ3” (мин, с, час)
Мж(кг)	Р3 (Вт, кВт)
	Р2 (Вт, кВт)
	Р, (Вт, кВт)

Подпись студента

Подпись преподавателя.

*При отсутствии индивидуальной карты наблюдений отчёт не принимается, а лаборатор­ная работа считается невыполненной.

Литература

Основная

1. Ботов М.И. Тепловое и механическое оборудование предприятий торговли и общественного питания: Учебник для учреждений нач. проф. образования/Ботов М.И., Елхина В.Д., Голованов О.М.- М.: Академия, 2003.- 457 с.

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

Дополнительная

3. Кошевой Е.П. Практикум по расчётам технологического оборудования пищевых производств. М, 2005.