Тема3.2.Теплогенерирующие устройства

↑

⇐ ПредыдущаяСтр 19 из 38Следующая ⇒

 Теплоизоляционные материалы

Тепловая изоляция в тепловых аппаратах применяется для уменьшения потерь тепла аппаратами и снижения температуры облицовочных поверхностей, а в холодильной технике — для \м1'ньшения притока тепла в холодильные камеры, шкафы, при-1.ШКИ и т. д. Коэффициент теплопроводности теплоизоляции дол-i in быть в пределах 0,03—0,05 Вт/(мК), а объемная масса — 30— 150 кг/м³. Материалы должны иметь микропористую структуру I объемом пор 90—98 %. Кроме того, такие материалы должны быть устойчивы к увлажнению, достаточно прочными, морозостойкими, неподверженными поражению микроорганизмами и не Являться питательной средой для грызунов, не поглощать запахи, ,i штем их выделять, быть трудносгораемыми, а при воздействии открытого пламени не образовывать токсических веществ. Рыхлые изоляционные материалы с низкой объемной плотностью имеют лучшие теплоизоляционные свойства. Однако чем ниже Объемная плотность, тем менее термостойкими они являются. По->тому для тепловых аппаратов надо применять сравнительно плот­ные изоляционные материалы: шлаковату, стекловолокно, порошковообразный кизельгур, торф, войлок, альфоль, асботкнь, мине­ральную вату и др. В холодильной технике широко применяются гакие материалы, как шлаковата, пенополистерол, полиуретан, пе­нобетон, минеральные плиты на битумной основе (минеральная пробка), мипора, керамзит, древесно-волокнистые плиты и др.

Пенополистерол ПС-БС выпускают в виде плит или фасонных изделий, например полуцилиндров и сегментов, используемых для теплоизоляции холодильных трубопроводов и аппаратов. Матери­ал изготавлиЕшют на основе сырья синтетического происхождения. Он обладает многими ценными свойствами: малой объемной мас­сой, высокой прочностью, низкой теплопроводностью и паропро-пицаемостью, незначительным увлажнением при контакте с во­дой, морозостойкостью — все это делает его одним из лучших ма­териалов для низкотемпературной теплоизоляции. Материал легко обрабатывается и распиливается подлине и толщине. Пенобетон — камневидный пористый материал, выпускаю­щийся в виде плит и блоков различной объемной массы. Его изго­тавливают на основе цемента. Материал паропроницаем и легко увлажняется.

Керамзит — зернистый засыпной материал с максимальным размером частиц овальной и круглой формы 5— 50 мм; получается  путем формовки и обжига глины. В зависимости от размера зерен меняются его объемная масса и коэффициент теплопроводности.

Перспективным материалом для теплоизоляции холодильни-1 ков являются органические искусственные материалы — пенопласты, поропласты, получаемые путем вспенивания синтетических смол. В качестве пенообразователя применяют бикарбонат натрия, карбонат аммония, хлористый метилен, хладоны.

В данное время применяют пенопласт рипор, который наносят на трубопроводы и строительные конструкции путем заливки и на­пыления. Напыление смеси производят пистолетом-распылите­лем. Объем исходной смеси при этом увеличивается в 30—35 раз. Это позволяет получать изоляционные конструкции из готовых плит и выполнять их на месте производства работ путем заливки жидких компонентов материала в изолируемую полость, например между наружными и внутренними ограждениями стен.

Возможно и напыление исходных жидких материалов на по­верхность изолируемых конструкций, где они самопроизвольно вспениваются и затвердевают. Это позволяет получать бесшовную однослойную теплоизоляционную конструкцию любой заданной толщины с минимальным количеством крепежных деталей, так как теплоизоляционный слой имеет высокие прочностные показа­тели и прекрасное сцепление (адгезию) со строительными конс­трукциями.

Технология изготовления пенополиуретана позволяет запол­нять его поры малотеплопроводными газами (например, хладонами), теплопроводность которых меньше, чем у воздуха. Коэффи­циент теплопроводности хладононаполненных пенополиуретанов составляет 0,02 ВтДмК).

Замена минерального волокна на вспененный полиуретан и стирол снижает удельное энергопотребление на 20—30 %. Наря­ду с вспенивающимся пенополиуретаном применяют формальде-гидно-мочевинный пенопласт (ФМП) «Пиатерм» (мипора). ФМП изготавливают путем смешивания жидких компонентов, в резуль­тате чего образуется стабильная пена, в которую впрыскивается эмульсия смолы. В жидкотекучем состоянии пена подается в за­полняемое пространство, где затем затвердевает.

Ввиду того что трубопроводы холодильных установок имеют низкую температуру, они увлажняются водяными парами из воз­духа, что вызывает их коррозию. Для зашиты теплоизоляции от ув­лажнения применяют паро- и гидроизоляционные материалы: би­тумы, толь, рубероид, гидроизол, пергамин и др.

Теплоносители

Нее теплоносители, используемые на предприятиях обще-i iпсиного питания, в зависимости от класса оборудования могут iii.i 11. подразделены на три следующие группы:

• теплоносители для непосредственного контакта с пищевыми продуктами — вода, водяной пар, жир, влажный воздух;

• теплоносители для обогрева пищевых продуктов через поверхность нагрева — вода, водяной пар, продукты сгорания топлива;

• так называемые промежуточные теплоносители, служащие для передачи теплоты от источника тепла (газовых горелок, электронагревательных элементов и т. п.) к пищевым про­дуктам, — вода, водяной пар, высокотемпературные органи­ческие теплоносители (ВОТ), минеральные масла и др.

С точки зрения технической и экономической целесообразности применения промежуточные теплоносители должны иметь большую Геплоту парообразования, малую вязкость, высокие температуры при малых давлениях и возможность регулирования температуры, а также Выть дешевыми и доступными и не вызывать коррозию оборудова­ния, что приводит к снижению эксплуатационных расходов.

Водяной паркак теплоноситель находит большое распростра­нение вследствие высокого коэффициента теплоотдачи при компенсации и большой теплоты парообразования. Кроме того, постоянная температура конденсации при заданном давлении дает возможность поддерживать постоянный температурный режим.

Пар получают при испарении и кипении воды. Испарение про­исходит с поверхности воды; его интенсивность возрастает с уве­личением температуры воды и уменьшением влажности воздуха. 11ри определенной температуре воды парообразование происходит по всей ее массе. Этот процесс называется кипением, а температу­ра, при которой происходит парообразование по всей массе, — температурой кипения. В процессе кипения температуры воды и пара одинаковы. Температура кипения воды зависит от давле­ния: с увеличением давления температура повышается.

Различают пар насыщенный и перегретый. Насыщенный пар может быть сухим и влажным.

Сухим насыщенным паромназывается пар, который при темпе­ратуре насыщения (кипения) не содержит капелек жидкости. Он не устойчив, так как при незначительном охлаждении превращает­ся во влажный пар, а при нагревании при постоянном давлении — в перегретый.

Влажным насыщенным паром называется пар, содержащий в своем составе капельки жидкости. Он характеризуется степенью сухости. Степень сухости — отношение массы сухой части насы щенного пара к общей массе данного насыщенного пара.Влажность пара — отношение массы капелек жидкости к об щей массе пара.

В качестве промежуточных теплоносителей при нагреве до вы сокой температуры (выпечка, жарка) используются так называе­мые высокотемпературные органические теплоносители, к кото- j рым относятся дифенильная смесь и диарилметаны: дитолилметай (ДТМ) и дикумилметан (ДКМ).

Минеральные масла— темные или светло-коричневые жидкос­ти, не имеющие запаха, являющиеся продуктами переработки не­фти и применяющиеся в качестве теплоносителей в некоторых ап­паратах. Это такие масла, как вапор-Т, компрессионные, цилинд­ровые и др. Температура кипения минеральных масел находится в пределах от 250 до 300 °С, и в тепловых аппаратах они находятся только в однофазном (жидком) состоянии. К недостаткам мине­ральных масел относятся значительное возрастание вязкости при длительном использовании и разложение под действием темпера­туры, что приводит к образованию на поверхности нагрева пленки, ухудшающей теплообмен. Интенсивность теплоотдачи от масла к стенке в 4—6 раз ниже, чем от конденсирующихся водяных па­ров. Чтобы размеры теплового аппарата не были слишком велики по сравнению с аппаратами, обогреваемыми водяным паром, ру­башку масляного аппарата заполняют почти полностью. Значи­тельное количество масла в рубашке теплового аппарата увеличи­вает его инерционность и снижает КПД.

Выбор того или иного вида теплоносителя в тепловом аппарате осуществляется на основе технической и экономической целесооб­разности. Техническая целесообразность определяется размерами ап­парата, возможностью автоматизации процесса нагрева, диапазоном регулирования мощности, скоростью нагрева, безопасностью работы аппарата, КПД, простотой обслуживания и ремонта аппарата Экономическая целесообразность определяется дешевизной и доступностью теплоносителя, его нейтральностью к металлам и продуктам, долгосрочностью работы без изменения физико-хи­мических свойств, низкими эксплуатационными расходами.

В конечном итоге окончательный выбор теплоносителя зави­сит от целевого назначения теплового аппарата, условий его экс­плуатации, надежности и профессионального уровня обслуживаю­щего персонала.

Классификация теплогенерирующих устройств и особенности их конструкций

Источниками тепловой энергии, широко применяемой Ни предприятиях общественного питания как Российской Федера­ции, так и всего мира, являются: химическая энергия топлива, электрическая энергия, а также энергия, выделяемая при измене­нии агрегатного состояния вещества (водяной пар). Преобразова­ние названных видов энергии в тепловую осуществляется в теплогенерирующих устройствах (ТУ), которые являются основными элементами тепловых аппаратов. ТУ определяют прежде всего раз­меры теплового аппарата; от них зависит надежность и долговеч­ность, производительность, эффективность, условия труда и безо­пасность жизнедеятельности. Классификация теплогенерирующих устройств приведена втабл. 15.1.

Электронагреватели, греющей средой которых является жид­кость (электролит), используют в электродных пищеварочных кот-пах. Электролит— вещество, которое ионизируется в растворите­ле, создавая электропроводящую среду. В пищеварочных котлах имеется камера, заполненная водным раствором соды (электроплит), и два электрода. При включении электродов в электрическую цепь положительные и отрицательные ионы начинают поляризо­ваться и двигаться к противоположно заряженным электродам. Ионы при этом ускоряются приложенным к электродам электри­ческим полем. При движении ионов в растворе возникают силы трения, а поскольку количество ионов в растворе велико, то воз­никающие силы трения переходят в тепло и нагревают раствор. Электроды выполняются в виде пластин прямоугольной формы. Интенсивность нагрева среды зависит от площади поверхности погружения электродов в электролит, расстояния между электро­дами, удельного сопротивления электролита и силы тока между электродами. Нагреватели на базе электродов отличаются от дру­гих видов нагревателей простотой конструкции, долговечностью и высокой надежностью в случае снижения уровня электролита В камере нагрева. Наряду с основными электродами иностранные фирмы устанавливают в камере котла еще два вспомогательных электрода, которые осуществляют нагрев в режиме «тихого кипе­ния». В отечественном оборудовании, применяемом на предпри­ятиях общественного питания, жидкостные электронагреватели не применяются.

Познавательные статьи:



Как правильно слушать собеседника

Типичные ошибки при выполнении бросков в баскетболе

Принятие христианства на Руси и его значение

Средства массовой информации США