При первоначальном включении для получения нужной температуры, необходимо установить поперечные переключатели в положение «Сильно», а затем на «Слабо». В этом случае число выключений будет сниженным, что предохранит контакты терморегулятора от преждевременного износа.
При выключении лампы камеру загружают изделиями.
Шкаф содержат в чистоте. Ежедневно протирают наружную поверхность слегка влажной вуалью.
Перед уборкой, ремонтом шкаф отсоединяются от электросети, выключив для этого пусковую аппаратуру на распределительном щите.
При замыкании электропроводки на корпус шкаф выключают.
Не разрешается включать шкафы при напряжении сети, превышающего номинальное, более чем на 5%.
Шкафы устанавливаются в технологическую линию или в индивидуальную в условиях как пристенной планировки и островной компоновки.
RADA – 2 – обогрев рабочих камер шкафов осуществляется с помощью тэнов, которые в верхней части камеры расположены открыто, а в нижней закрыты стольным подовым листом. В шкафах типа ШЖЭ тепловая обработка осуществляется в функциональных местах высотой до 65 мм.
Терморегулятор ТР-4К с двухпозиционными электроконтактными устройствами предназначен для автоматического поддерживания температуры воздуха в жарочных шкафах. Состоит из манометрического датчика и механизма переключения.
Таблица 4 – Возможности неисправности шкафа и способы их устранения
| Неисправности | Вероятные неисправности | Способы устранения | |
| Время Т.О. задано. Датчики температуры-реле включены, электронагреватели не нагреваются, магнитные пускатели не включаются, сигнальные лампы не горят. | На вводе шкафа отсутствует напряжение, перегорел предохранитель шкафа | Подать напряжение заменив плавкую вставку | |
| Датчики – реле температур включены, электронагреватель нагревается, магн.пуск включены, одна из ламп не горит | Сгорела лампа | Заменить лампу | |
| Шкаф нагревается медленно и замедляет время тепловой обработки продукта, в одной из емкостей не доведено до готовности | Перегорели электронагреватель, обогреваемый емкость. Перегорела одна из латушек перекат. | Заменить латушку | |
| Шкаф не отключается по истечению заданного времени и не работает звонок | Неисправно реле времени, неисправен звонок | Заменить реле времени и звонок | |
3. Расчетная часть
3.1 Технологический
Полная вместимость шкафа определяется исходя из его габаритов:
V=L*B*H=0,575*0,535*0,350=0,108 м3 (6)
где L,B,H – длина, ширина, высота шкафа, м.
для определения теоретической производительности шкафа задается электрические К.П.Д., ηэн =0,5 с условием проверки после выполнения теплового расчета.
П = 3600* РН*10-3\g0* ηэн(7)
Где Рн – номинальная мощность шкафа, Рн = 9,2 кВт
g0 - удельный расход тепла на технологический процесс
g0=Cр*у*∆t+r*(1-у)* Еr, кДж\кг
Где Ср – удельная теплоемкость продукта, кДж/кг;
У – вывод готового продукта, кг/кг;
∆t – полезная разность температур, 0C
Еr – теплота фазового превращения, кДж/кг;
r – удельная теплота парообразования, кДж/кг.
По опытным данным принимаем:
r =2300 кДж/кг; Е=0,6; у=0,7 кг/кг
Тогда
g0 =2,9* (90-20)*0,7+2300*(1-0,7)*0,6=557 кДж/кг
Производительность шкафа составит
П=3600*(9200* 10-3 /557)*0,5=29,8 кг/ч
Загрузка аппарата составит
д= П*(τц /60), кг (8)
где τц - время цикла, мин.
д = 29,8*(20\60) = 9,93 кг
Теплопоглощение изделия определяется по формуле:
Qпр = q0 (П\3600) = 557*(29,8\3600) = 4,61 кВт = 4610 Вт(9)
3.2 Тепловой
3.2.1 Расчет теплового баланса
Для стационарного режима работы управление теплового баланса имеет вид:
Qзатр = Q1+ Q5+ Qвоз+ Qпрот, Дж(10)
где Q1 – полезно затрачиваемое тепло, Дж;
Q5 - потери тепла наружными ограждениями в окружающую среду, Дж;
Qвоз - потери тепла уносимые из аппарата воздухом, Дж;
Qпрот - потери тепла через противни шкафа, Дж.
Q1 = m*с*(tк- tн), Дж(11)
где m – масса всех выпекаемых изделий, кг;
с – теплоёмкость продукта, с = 2,9 кДж\кг;
tк,tн - соответственно начальная и конечная температуры продукта.
Для пудингов сухарного и яблочного с орехами6
m = 26*0,3+32*0,3 = 17,4 кг
Q1 = 17,4*29*(180-20) = 8073,6 кДж
Q5 = Q5бок+ Q5кр, Дж(12)
где Q5бок, Q5кр – соответственно потери тепла через боковые стенки и крышку шкафа, Дж.
Считаем, что Q5кр ≈ 0, поскольку величина потерь через крышку аппарата не соизмерима с величиной Q5бок.
Q5бок = αбок * Fбок * (tкбок - tнбок) * τр(13)
где αбок – коэффициент теплопередачи от боковых стенок к окружающему воздуху, Вт\м2к;
Fбок – площадь поверхности боковых стенок, м2;
tкбок, tнбок – соответственно конечная и начальная температуры боковыхстенок шкафа, 0С;
τр – время разогрева шкафа, 35 мин.
αбок = 9,74 + 0,07 * (95-25) = 14,64 Вт\м2к
Fбок = 2 * H * (L+B) = 2 * 0,35 * (0,575+0,535) = 0,78 м2
Q5 = Q5бок = 14,64*0,78* (95-25)* 35*60 = 58,8*106 Дж
Qвоз = mвоз * своз * (tквоз – tнвоз), Дж (14)
где mвоз – масса воздуха, находящегося в секции жарочной камеры,кг;
своз – теплоемкость воздуха, своз – 1,31 Дж\кг;
tквоз, tнвоз – конечеая и начальная теппература воздуха в жарочной камере, 0С.
mвоз = 0,2 * V * ρвоз = 0,2*0,108*1,29 = 0,028 кг(15)
где ρвоз – плотность воздуха, кг\м3.
Qвоз = 0,028*1,31*(300-25)= 10,1 кДж
Qпрот = mпрот* N* Смет* (tк- tн), Дж(16)
где mпрот, N – масса и количество противней;
Смет – теплоемкость металла, Дж\кг*к;
tк, tн – конечная и начальная температура противней, 0С.
mпрот =ρмет* Vмет, кг (17)
где ρмет, Vмет – плотность и объем металла
Vмет = L* В* δ, м3 (18)
где δ – толщина противня,м.
Vмет = 0,575*0,535*0,001 = 3,1*10-4м3
mпрот = 7850*3,1*10-4 = 2,4кг
Qпрот = 2,4*4*0,482*(180-25) = 717,2 кДж
Общий расход тепла составит:
Qзатр = 8073,6+58800+10,1+717,2 = 67600,9 кДж
3.2.2 Мощность жарочного шкафа
Ррасч = Qзатр\τр = 67600,9\35*60 = 3,22 кВт (19)
Ррасч‹Рном = 9,2 кВт
3.2.3 Тепловой КПД шкафа
η = (Ррасч\ Рном) * 100 = (3,22\9,2)*100=35,0%(20)
3.3 Конструктивный
3.3.1 Расчет ТЭНов
Мощность одного ТЭНа:
Р1 = Р\n = 9,2\2 = 4,6 кВт(21)
где n – число ТЭНов.
Длина активной части трубки после опрессовки
Lа = P\П* D*Wm = 4600\0,035*5*104*3,14 = 0,83 м (22)
где Р = Q\τ
где Q- тепло подводимое к аппарату;
τ – время приготовления продукта;
D – наружный диаметр трубки ТЭНа; D = 0,012м;
Wm - удельная тепловая мощность, которая состовляет 5*104 Вт\м
Длина активной части ТЭНа до опрессовки
Lао = Р\γ (23)
где γ – коэффициент удлинения трубки после опрессовки, γ = 1,15
Lао = 4600\1,15 = 4000
Полная длина трубки ТЭНа после опрессовки
Lпол = Lао +2* Ln,(24)
где Ln = длина пассивных концов трубки ТЭНа: Ln = 0,04-0,05м
Lпол = 4000+2*0,05 = 4000,1м
Электрическое сопротивление проволоки ТЭНа после опрессовки
R = U2\ P(25)
где U = 220В – напряжение сети,В
R = 2202\4600 = 10,5 Ом
Сопротивление проволоки ТЭНа до опрессовки
R0 = R*ar(26)
где ar – коэффициент измерения электрического сопротивления проволоки, ar = 1,3.
R0 = ρ * (1\s) = 4П*1\П * d2(27)
где ρ – удельное сопротивление проволоки при рабочей температуре;
ρ = ρ20* [1+ α(t-20)], Ом
α – температурный коэффициент сопротивления;
1 – активная длина проволоки,м;
s – сечение проволоки, м2; t = 11000С.
R0 = 1,3*10,5 = 13,65 Ом
1 = П*d2 * R0\ 4П = 122*13,65\4 = 5*103м
Длина одного ветка спирали
1в = 1,07*П*(dст+ d)(28)
где 1,07 – коэффициент, учитывающий пружинность спирали;
dст – диаметр стержня для навивки спирали, dст = 4*10-3м.
Число витков спирали
m= 1\1в (29)
Расстояние между ветками
а = La-m*d\m, м(30)
Коэффициент шага спирали
К= Lа\ m* d (31)
Требуемое количество проволоки для 1 элемента ТЭНа с учетом навивки по 20 витков
Lпотр = 1+2*20*1в(32)
ρ = 1,5*10-4 [1+5*104 (1100-20)] =8101,5 Ом*м
1в = 1,07*3,14*(4*10-3+1,2*10-3)=0,0017м
а = (0,83+2940*0,0012)\2940 = 0,0015
К = 0,83\2940*0,0012 = 0,025
Lпотр = 5000+2*20*0,0017 = 5000,07м
3.3.2 Расчет тепловой изоляции
Толщина изоляции горячих поверхностей может быть рассчитана также исходя из заданной (допускаемой по условиям эксплуатации) температуры на поверхности.
В этом случае толщина изоляции определяется из уравнения теплового потока, проходящего через изолируемую поверхность от горячей среды к наружному воздуху. Для плоскости изолируемой поверхности тепловой поток выражается формулой
q = t1 – t0\ [(1\α1)+(∑δi\λi)+(1\α2)](33)
где t1, t0 - температура греющей среды (пара) и окружающего воздуха, 0С;
δi - толщина i-го слоя, через который проходит тепловой поток, м;
λi - коэффициент теплопроводности i-го слоя, Вт/(м*0С)
Ввиду того, что термическое сопротивление теплоотдачи от горячей среды к стенке 1/α1 и термическое сопротивление металлической стенки изоляционного аппарата или паропровода δм\ λм очень малы по сравнению с термическим сопротивлением изоляции δиз\ λиз и сопротивлением теплоотдачи от наружной поверхности изоляции к окружающей среде 1/ α2, величинами 1\α1 и δм\ λм иможно пренебречь.