Классификация теплового оборудования (2часа)

ПЛАН ЛЕКЦИИ

1. Общие сведения о тепловом оборудовании

2. Понятие о теплообмене.

3. Классификация теплового оборудования.

4. Маркировка теплового оборудования.

5. Техника безопасности при работе с тепловым оборудованием.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ТЕПЛОВОМ ОБОРУДОВАНИИ

В большинстве случаев при приготовлении пищи продукты варят, жа­рят, тушат, т.е. подвергают тепловой обработке. Под действием опреде­ленного количества тепла продукты изменяют физико-химические свой­ства: жиры плавятся, белки свертываются, меняется вкус, цвет, запах и консистенция. Кроме того, под действием высокой температуры уничтожается в продуктах переработки болезнетворная микрофлора.

При тепловой обработке происходит естественный самопроизволь­ный переход тепла от его источника к нагреваемому продукту, посколь­ку источник тепла всегда более нагрет, чем продукт.

Источники тепла в аппаратах могут быть топливо, электроэнергия и теплоносители. На практике применяются в основном такие теплоноси­тели, как водяной пар, вода, масло. Основные способы тепловой обра­ботки пищевых продуктов — варка и жарка. Варка продуктов может осу­ществляться несколькими способами, в жидкой среде, автоклавах и в сосудах с пониженным давлением. Для всех видов варки характерны две стадии, быстрый нагрев жидкой среды и слабый нагрев. В некоторых случаях используют аккумулированное тепло и варку “острым паром». Варка продуктов “острым паром” осуществляется в результате соприко­сновения насыщенного пара с обрабатываемым продуктом.

Процесс жарки продуктов осуществляется без добавления жидкой среды. Жарку продуктов производят в неглубокой посуде — сковороде и во фритюре, когда продукт полностью загружают в горячий жир.

На предприятиях общественного питания используют и вспомога­тельные способы тепловой обработки продуктов. К ним относятся: ту­шение, ошпаривание, опаливание, а также обработка продуктов сверх-высокочастотным и инфракрасным обогревом.

Одним из способов тепловой обработки продуктов является обработка его в электромагнитном поле сверхвысокой частоты. В таких случаях происходит нагрев продуктов по всему объему. Надо отметить, что СВ-поле нагревает только продукты, а рабочая камера, посуда и воздух не нагревается. СВЧ-нагрев имеет большое преимущество по сравнению с традиционными способами тепловой обработки продуктов. Время при­готовления сокращается в 10 раз, а для большинства продуктов оно со­ставляет не более 5 минут. Значительно улучшаются вкусовые качества и внешний вид приготовляемых продуктов. Надо помнить, что в СВЧ-аппарате применяют посуду из диэлектриков, т.е. стекла, фарфора, пла­стмасс и керамики. Использовать металлическую посуду категорически запрещается, т.к. она выводит из строя генератор этого аппарата.

Новым способом обогрева является индукционный. Индукция в варочной панели происходит за счет катушки, выполняющей работу обмотки. По ней проходит электричество, достигающее частоты 60 кГц. Вторичная обмотка установлена на панели, и ее дно принимает на себя индукционный ток. В первую очередь нагревается посуда, а после тепло переходит на то, что расположено в ней.

Индукционная варочная панель не может стать слишком горячей, что связано с ее главной особенностью, в первую очередь происходит нагревание дна посуды. Такой эффект минимизирует потерю тепла, и под его воздействием посуда будет становиться горячей в разы быстрее по сравнению с газовой и электроплитой.

ПОНЯТИЕ О ТЕПЛООБМЕНЕ

Передача тепла от одной среды к другой называется теплообменом. Различают два основных вида теплообмена: соприкосновением и излу­чением. Теплообмен соприкосновением заключается в том, что тепло от одного тела, более нагретого, передается другому, менее нагретому, не­посредственно соприкосновением. Теплообмен излучением связан с двойным превращением энергии.

Тепловая энергия более нагретой по­верхности превращается в лучистую, которая проходит через простран­ство, попадая на более холодную поверхность вновь превращается в те­пловую энергию. Такие передачи тепла происходят например, лампами инфракрасного излучения или приготовления шашлыка на мангале. Те­плообмен в жидкостях и газах называется конвекцией. Это когда ниж­ние слои жидкости нагреваются, поднимаясь вверх, переносят тепло, а менее нагретые слои опускаются вниз, т.е. происходит перемешивание нагретых и ненагретых слоев.

Теплообмен внутри тел называется теплопроводностью. Когда нагре­вается дно металлической посуды, быстро нагреваются и ее стенки. По­суда и аппараты, изготовленные из диэлектриков, имеют значительно меньший коэффициент теплопроводности, чем металлические.

Тепло и его состав. Топливом в технике называют сложное органическое соединение, способное при горении выделить значительное количество тепловой энергии. По физическому состоянию топливо подразделяется на твер­дое, жидкое и газообразное. К твердому топливу относятся - дрова, торф, уголь и сланцы. К жидкому топливу относятся — нефть и проду­кты ее переработки — бензин, керосин, мазут и печное топливо. К га­зообразному топливу относятся - природный и искусственный газы. В состав топлива входят горючие и негорючие элементы. К горючим эле­ментам относятся — углерод, водород, сера. К негорючим элементам от­носятся — азот, зола и влага. Кислород - не горючий элемент, но под­держивает процесс.

Твердое топливо. Уголь - является высококалорийным топливом, имеет большое содержание углерода, малое содержание влаги и незна­чительное количество летучих веществ. Дрова из-за низкой теплоты сгорания, относятся к местному топли­ву. Выход летучих веществ большой, что дает хорошую воспламеняе­мость дров. Торф — это неполное разложение органических веществ растительно­го происхождения при избытке влаги и очень малом доступе воздуха. Горючие сланцы — это низкокалорийное топливо, применять реко­мендуется после переработки и вблизи мест добычи.

Жидкое топливо — основным вкладом жидкого топлива используют печ­ной мазут, получаемый при переработке нефти. Он имеет большое содержа­ние углерода и водорода. При сгорании имеет высокую теплоту сгорания.

Газообразное топливо — как топливо, используются природные горю­чие и искусственные тазы, которые по своим качествам превосходят все остальные виды. Природные газы добывают из газовых месторождений или попутно из нефтяных месторождений. К искусственным газам отно­сятся доменный, коксовый и сжиженный газ. Основным преимущест­вами газообразного топлива являются: высокий КПД газовых аппаратов, возможность использования автоматических устройств, регулирующих те­пловой режим и обеспечивающий технику безопасности при работе газо­вых тепловых аппаратов. Использование газа улучшает культуру произ­водства, санитарно-гигиенические условия работы, исключает загрязнен­ность воздушного бассейна населенных пунктов копотью и дымом.

Газовое топливо обладает и отрицательными свойствами. В определен­ных отношениях с воздухом образует взрывоопасную смесь. Газ ядовит, и поэтому неправильное обращение с газом приводит к несчастным случаям.

Наиболее удобным и гигиеническим является оборудование с электрическим обогревом. В настоящее время на предприятиях общест­венного питания более 90% всего теплового оборудования работает на электроэнергии. К преимуществам электрического оборудования, по сравнению с аппаратами, имеющими другие источники тепла, являют­ся: простота обслуживания, хорошие санитарно-гигиенические условия труда и снижение пожарной опасности Возможность работы аппаратов в автоматическом режиме и более высокий КПД.

Понятие о процессе горения. Процесс горения топлива основан на химической реакции соедине­ния кислорода воздуха с горючими элементами топлива. Горением топ­лива называют процесс быстрого окисления горючей части топлива с выделением значительного количества тепла. Часть тепла затрачивается на поддержание высокой температуры топлива, без которой горение невозможно. Горение топлива возможно при условии достаточного при­тока к нему воздуха и нагрева топлива до температуры воспламенения. Горение топлива может быть полным или неполным. При неполном сгорании образуется угарный газ, и при этом выделяется не более ¹⁄₃ общего количества тепла, которое могло бы быть выделено при полном сгорании топлива. При полном сгорании углерод образует углекислоту, водород превращается в воду, при этом выделяется наибольшее количе­ство тепла. Газ нужно сжигать только в состоянии движения. Если смесь газа с воздухом находится в покое, то сгорание происходит мгновенно, в виде взрыва. Важной качественной характеристикой топлива служит его теплота сгорания или теплотворная способность - количество тепла в ккал, которое выделяется одной весовой или объемной единицей топлива при полном сгорании. Теплота сгорания различ­ных видов топлива неодинакова, поэтому для сопоставления различных видов топлива и решения вопроса о замене одного вида топлива другим, введено понятие ‘условное топливо”. Под “условным топливом” понима­ют такое топливо, теплота сгорания которого составляет 7000 к кал/кг.

Мероприятия по экономии топлива. Выбор наиболее экономичного вида топлива и соответствующего теплового аппарата для приготовления пищи является одним из эффек­тивных путей снижения издержек и способствует удешевлению питания.

Организационно-технические мероприятии по экономии топлива, тепловой и электрической энергии разрабатываются на всех предприяти­ях общественного питания. Основными вопросами мероприятии по эко­номии топливно-энергетических ресурсов, являются:

• ведение контроля за рациональным и экономическим использова­нием топливно-энергетических ресурсов и разрезе каждого оборудова­ния предприятия;
• систематический контроль за техническим состоянием оборудования;
• своевременное включение и выключение оборудования, имея в ви­ду недопустимость их работы в нерабочее время;
• проведение систематической очистки парогенераторов, сосудов, тс нов, трубок или змеевиков водонагревателей от накипеобразований;
• увеличение загрузки рабочих объемов оборудования при эксплуатации.

КЛАССИФИКАЦИЯ ТЕПЛОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Многообразие способов тепловой обработки продуктов предопределяет широкую номенклатуру тепловых аппаратов. Их можно классифицировать по нескольким различным признакам.

По своему функциональному назначению тепловое оборудование классифицируется на универсальное и специализированное. К универсальным тепловым аппаратам относятся плиты кухонные, с помощью которых можно осуществлять различные приемы тепловой обработки. Специализированные тепловые аппараты предназначены для реализации отдельных способов тепловой обработки.

По технологическому назначению специализированное тепловое оборудование классифицируется на варочное, жарочное, жарочно-пекарное, водогрейное и вспомогательное. Варочное оборудование включает пищеварочные котлы, автоклавы, парова-рочные аппараты, сосисковарки. В группу жарочного оборудования входят сковороды, фритюрницы, грили, шашлычные печи.

К жарочно-пекарному оборудованию относятся жарочные и пекарные шкафы, парожарочные аппараты. Водогрейное оборудование представлено кипятильниками и водонагревателями. Вспомогательное оборудование включает мармиты, тепловые шкафы и стойки, термостаты, оборудование для транспортировки пищи.

В зависимости от источника теплоты оборудование классифицируется на электрические, паровые, огневые, газовые (твердо-или жидкотопливные) тепловые аппараты.

По структуре рабочего цикла тепловое оборудование подразделяется на аппараты периодического и непрерывного действия.

По способу обогрева различают контактные тепловые аппараты и аппараты с непосредственным и косвенным обогревом пищевых продуктов. В контактных тепловых аппаратах продукт нагревается при непосредственном контакте с теплоносителем (например, с паром в пароварочных аппаратах).

В аппаратах с непосредственным обогревом теплота к продуктам передается через разделительную стенку (например, котлы и сковороды), в аппаратах с косвенным обогревом — через промежуточный теплоноситель. В качестве промежуточного теплоносителя используют воду, пар, минеральные масла, органические и кремнийорганические жидкости.

По конструктивному решению тепловые аппараты классифицируются на несекционные и секционные, смодулированные и модулированные. Несекционные тепловые аппараты имеют различные габариты, конструктивное исполнение; их детали и узлы не унифицированы и они устанавливаются индивидуально, без учета блокировки с другими аппаратами. Несекционное оборудование требует для своей установки значительных площадей, так как его монтаж и обслуживание осуществляются со всех сторон.

Секционное оборудование выполняется в виде отдельных секций, в которых основные узлы и детали унифицированы. Фронт обслуживания таких аппаратов — с одной стороны, благодаря чему возможно соединение отдельных секций и получение блока аппаратов требуемой мощности и производительности.

В основу конструкции модульных аппаратов положен единый размер — модуль. При этом ширина (глубина) и высота до рабочей поверхности всех аппаратов одинаковы, а длина кратна модулю. Основные детали и узлы этих аппаратов максимально унифицированы.

В настоящее время промышленность осваивает серийное производст­во секционного модулированного оборудования, применение которого целесообразно на больших предприятиях общественного питания. Пре­имущество секционного модулированного оборудования в том, что вы­пускается оно в виде отдельных секций, из которых можно комплекто­вать различные технологические линии. Такое оборудование устанавливается линейно по периметру или по центру по­мещения и установленная секция способствует повышению производи­тельность труда и обшей культуры на производстве.

По степени автоматизации тепловые аппараты подразделяются на не­автоматизированные, контроль за которыми осуществляет обслуживаю­щий работник, и автоматизированные, где контроль за безопасной ра­ботой и режимом тепловой обработки обеспечивает сам тепловой аппа­рат при помощи приборов автоматики.

МАРКИРОВКА ТЕПЛОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ

На все виды тепловых аппаратов разработаны и утверждены ГОСТы, которые являются обязательными для всех заводов и предприятий, свя­занных с выпуском или эксплуатацией оборудования.

ГОСТ указывает сведения аппарата: наименование аппарата и его Индек­сацию, параметры, требования ТБ, БТ и производственной санитарки, ком­плектность, а также требования к транспортировке, упаковке и хранению.

Все тепловые аппараты имеют буквенно-цифровую индексацию, пер­вая буква которой соответствует наименованию группы, к которой от­носится данный тепловой аппарат. Например: котел - К, шкаф - Ш, плита – П. Вторая буква соответствует наименованию вида обору­дования: пищеварочные - П, непрерывного действия - Н и т.д. Третья буква соответствует наименованию теплоносителя: электрические - Э, газовые - Г и т.д. Цифрами обозначают основные параметры теплового оборудования. Например: КПП-160 - котел пищеварочный, паровой, вместимостью.

ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТЕ С ТЕПЛОВЫМ ОБОРУДОВАНИЕМ

Каждое рабочее место должно быть обеспечено достаточным количеством инструментов, инвентаря и посуды. Посуду и инвентарь подбирают в соответствии с Нормами оснащения в зависимости от типа и мощности предприятия. К производственному инвентарю предъявляются требования: прочность, надежность в работе, эстетичность и др.

Необходимо соблюдать установленные нормы расстояния между линиями оборудования. Ширина проходов в производственных помещениях доготовочные предприятий между технологическими линиями оборудования должна составлять 1,2 или 1,3 м в зависимости от длины линии. Между линиями вспомогательного и теплового оборудования ширина прохода планируется не менее 1,3 м; между двумя линиями теплового оборудования, а также между линиями теплового оборудования и раздаточной линией – не менее 1,5 м; между стеной и плитой – 1,25 м. В производственных помещениях заготовочных предприятий предусматриваются большая ширина проходов между линиями оборудования от 1,5 до 3,0 м.

Требования безопасности во время работы:

• максимально заполнять посудой рабочую поверхность электрических плит, своевременно выключать секции электроплит или переключать их на меньшую мощность;
• не допускать включения конфорок на максимальную и среднюю мощность без загрузки;
• не допускать попадания жидкости на нагретые конфорки плиты, наплитную посуду заполнять не более чем на 80% объема;
• не пользоваться наплитными котлами, кастрюлями и другой кухонной посудой, имеющей деформированные дно или края, непрочно закрепленные ручки или без них;
• снимать с плиты котел с горячей пищей без рывков, соблюдая осторожность, вдвоем, используя сухие полотенца или рукавицы, крышка котла должна быть снята;
• контролировать давление и температуру в тепловых аппаратах в пределах, указанных в инструкциях по эксплуатации;
• следить за наличием тяги в камере сгорания газоиспользующего оборудования и показаниями манометров при эксплуатации оборудования работающего под давлением.

Требования безопасности по окончании работы:

• перед отключением от электрической сети предварительно нужно выключить все электрическое оборудование за исключением дежурного освещения и оборудования, работающего в автоматическом режиме;
• при проведении санитарной обработки не охлаждать нагретую поверхность плит, сковород и другого теплового оборудования водой.

Требования техники безопасности и эксплуатации оборудования на электрическом обогреве. Аппараты устанавливают в соответствии с правилами монтажа электрооборудования, техники безопасности и пожарной безопасности. Каждый аппарат имеет свою электропроводку, а также предохранительное, защитное и заземляющее устройство. Электроконтакты должны иметь полное соединение, приборы регулирования и безопасности должны быть закрыты кожухами. Дверцы электрошкафов должны иметь ручки и плотно прилегать к пожарной поверхности камеры.

При работе с тепловыми аппаратам следует соблюдать осторожность, так как их рабочие поверхности нагреваются до температуры 300º С и выше. Не разрешается работать на аппаратах с неисправными пакетными переключателями, терморегуляторами, манометрами и предохранительными клапанами.

Запрещается незагруженные конфорки электрических плит держать включенными на полную мощность, так как это ведет к деформации настила.

Категорически запрещается охлаждать разогретые конфорки водой!

Во избежание ожогов не разрешается работать с незащищенными руками.

При использовании фритюра важно заливать масло в емкость только при выключенном приборе. Закладывать продукцию следует после нагревания масла осторожными движениями и по направлению от себя, запрещается использование мокрой продукции (полуфабрикатов), так как это может привести к образованию брызг горячего масла и травмированию работника.

После обновления теплового оборудования следует проводить инструктаж для всех работников кухни по безопасному использованию. Также важно поместить в доступном месте подробные инструкции по технике безопасности.

Медицинская аптечка должна постоянно обновляться и находиться в доступном для работников месте.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Назовите основные виды теплоноси­телей.

2. Назовите вид обогрева оборудования, который считается самым удобным и гигиеничным?

3. Что называют теплопроводностью?

4. Дайте характеристику понятию: «секционно-модулированное оборудование».

5. Поясните, по каким признакам классифицируют тепловое оборудование