Методическая разработка на тему «Варочное оборудование»

Министерство образования, науки и молодежной политики Краснодарского края

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение

Краснодарского края

                          «Армавирский механико – технологический техникум»

Методическая разработка

на тему

«Системы контроля, безопасности регулирования варочного оборудования»

по ПМ.01.«Техническая эксплуатация базовых моделей механического и теплового оборудования предприятий торговли и общественного питания»

Выполнил: Казетов Сергей Николаевич

преподаватель производственных дисциплин,

ГБПОУ КК АМТТ

2021

Системы контроля, безопасности регулирования варочного оборудования.

         Системы контроля, безопасности и регулирования варочного оборудования обеспечивают работоспособность аппаратов в экстремальных ситуациях, безопасность персонала при обслуживании аппаратов, при реализации процесса варки.

Арматура варочных аппаратов.

          Технические средства, обеспечивающие функционирования системы безопасности и регулирования, называют арматурой. Арматуру подразделяют на предохранительную, контрольную, измерительную, регулирующую запорную.

Предохранительная арматура включает: двойной предохранительный клапан, клапан - «турбинку», предохранительные взрывные мембраны.

Двойной предохранительный клапан обеспечивает безопасную эксплуатацию узла «варочный сосуд –рубашка» пищеварочных котлов, работающих при избыточном давлении, достигающем 50 кПа (0,5 ати). Такие клапаны служат для предупреждения возможности взрыва рубашки при повышении допустимого уровня давления или смятия при вакууме, возникающем при отключении котла.

В едином корпусе двойного предохранительного клапана размещены два клапана – паровой, предохраняющий рубашку от взрыва, и вакуумный,

исключающий  деформацию (смятие) рубашки при вакууме.

Паровой клапан состоит из золотника, прижатого к седлу грузовой втулкой. При повышении предельно допустимого уровня давления 50 кПа (0.5 ати ) этот золотник вместе с втулкой приподнимается и открывается и открывается. В результате излишек пара вытекает в атмосферу и дальнейший рост давления в рубашке прекращается. Вакуумная часть клапана срабатывает в момент выключения нагревателей котла. В этом случае пор в рубашке конденсируется, что приводит к образовании в ней разрежения.  Возникает опасность смятия стенки рубашки под действием разности давлений воздуха (атмосферного ) и в  рубашке  приподнимается золотник вакуумного клапана, что обеспечивает поступление атмосферного воздуха в рубашку и выравнивание давлений.

Двойной предохранительный клапан, устанавливаемый  на арматурной стойке. Клапан называется двойным, поскольку осуществляет двойную защиту: защищает котел от взрыва при повышении давления пара пароводяной рубашке свыше допустимой нормы и предотвращают деформацию при понижении  давления в рубашке ниже атмосферного.

 Рисунок 30 . Двойной предохранительный клапан.

1 – корпус;

2 – золотник парового клапана;

3 – грузовая втулка;

 4 – крышка;

5 – паровая рубашка;

6 – золотник вакуумного клапана;

7 – седло вакуумного клапана

Специальные предохранительные клапаны, чаще всего типа «турбинки», обеспечивают безопасную работу  герметично закрытых рабочих камер (варочного сосуда или паровой камеры ) при избыточных давлениях до 2,5 кПа (0,025 ати).

Клапан - турбинка устанавливается на котлах в центральной части герметически закрывающейся крышки 1. Клапан - турбинка состоит из корпуса 5 и вертикального шпинделя 2 с кольцом в верхней части, за которое приподнимают  турбинку, когда нужно выпустить пар из котла. На нижнем конце шпинделя установлена турбинка 7 с винтовыми канавками. В корпусе расположены верхний клапан 4, нижний клапан 9, фиксатор 3 и штуцер 6 для подсоединения к пароотводу. Нижний клапан имеет канавки для удаления воздуха и пара при незначительном повышении давления. На внутренней стороне крышки имеется отражатель 8,предназначенный для защиты клапана - турбинки от засорения мелкими частицами пищи. Когда давление под крышкой

котла повышается  пар приподнимает турбинку и проходя по винтовым канавкам; приводит ее во вращение, в результате чего часть пара выходит в окружающую среду через верх, а часть - в пароотвод через штуцер 6. Выход пара из клапана – турбинки сигнализирует о начале закипания жидкости в котле. Ежедневно по окончании варки турбинку снимают, промывают, просушивают и устанавливаютна место. Вынимают ее из гнезда после того, как будет вытянут фиксатор 3.

Рисунок  31.Схема «клапана - турбинки»

Основной элемент такого клапана - турбинка,  которая представляет собой цилиндр с профрезерованными винтовымими канавками. Когда давление в варочном сосуде становится вышеатмосферного, пар (или, точнее, паровоздушная смесь) начина выходить из него в атмосферу. При этом пар из-за наличия специальной пластины на входе в клапан резко меняет направление движения И тем самым отделяет наиболее тяжелые частички влаги, т. е.осушается. Далее пар попадает в канавки турбинки и через них в промывочную трубку и атмосферу. При этом силу, с которой пар действует на стенки винтовой канавки, можно разложить на две составляющие вертикальную и горизонтальную. Под действием горизонтальной составляющей силы   клапан приходит во вращение, а под действием                            вертикальной составляющей     приподнимается. При подъеме клапана меняется высота работающей на пропускнике пара части турбинки, увеличивается проходное сечение и соответственно расход пара. В экстремальной ситуации турбинка приподнимает и приводит во вращение грузовую втулку, которая, в свою очередь, приподимает крышку клапана и тем самым открывает дополнительный проход для пара, сбрасываемого в атмосферу. Кольцо, закрепленное на стержне, являющемся осью турбинки, предназначено для сигнализации о работе клапана. Равномерное вращение кольца свидетельствует об исправности клапана и его нормальной работе. Чрезмерно высокая скорость вращения сигнального кольца свидетельствует о критическом повышении уровня давления и необходимости уменьшения интенсивности нагрева (уменьшении расхода энергоносителя). Активное выделение пара при неподвижном кольце свидетельствует о прилипании турбинки к корпусу клапана. Данная ситуация - аварийная. Клапан неисправен, и необходимо немедленно полностью прекратить подачу энергоносителя, прервать процесс варки. Для исключения данной аварийной ситуации необходимо тщательно промывать клапан перед работой струей воды, подаваемой в промывочную трубку, И несколько раз при этом проворачивать турбинку, вращая за кольцо.

Контрольно – измерительная арматура состоит из манометра и контрольного клапана уровня.

Регулирующая арматура – это контрольный манометр (в место обычного контрольного), конденсатоотводчики, реле давления, реле времени и т. д.

Рисунок 32. Электроконтактный манометр (ЭКМ)

1-  нижний  неподвижный

2– подвижная указывающая стрелка

3- Верхний неподвижный контакт

4– клеммная  коробка

Регулирующая арматура.

Электроконтактный манометр - манометр с подвижной указывающей стрелкой, снабженной электрическим контактом, и двумя неподвижными стрелками, задающими нижний и верхний пределы давления. Положение  неподвижных стрелок можно изменять специальным ключом.  Реле уровня  обеспечивают отключение электронагревателей при недопустимом снижении уровня  воды в нагревательной устройстве. Наиболее распространены следующие типы реле уровня. Электродное реле уровня - система, состоящая из электрического реле  двух электрических контактов - электродов. Реле включается  электрическую цепь только при наличии между электродами электролита (воды). При оголении верхнего электрода размыкается контрольная электрическая цепь,  в которую включено реле, управляющее магнитным пускателем.  Реле уровня поплавкового типа  содержит механический регулятор, размыкающий электрический  контакт  пропускании поплавка, контролирующего уровень теплоносителя,  Обычно в целях сигнализации в системе предусматривают сигнальные лампы, свидетельствующие   о достаточном количестве  воды (лампа зеленого цвета Н2) или недостаточном (лампа красного цвета Н2),  включающиеся посредством замыкания контакта электрического реле уровня.

             Датчик-реле  температуры  TP-4K. Датчик относится к приборам прямого действия. Состоит из чувствительного элемента (термобаллон,  капиллярная трубка, сильфон и цилиндр), контактной группы и лимба со шкалой. Чувствительный элемент заполнен органической жидкостью - ксилолом. Давление в  чувствительном элементе зависит  от температуры жидкости. С повышением ее давление увеличивается. Термобаллон монтируют  внутри той среды, температуру  которой нужно поддерживать в  определенных пределах. Корпус  прибора с контактной группой,  лимбом и сильфоном располагают в месте, легкодоступном для  обслуживающего персонала.  Когда температура среды, в которой находится термобаллон, повышается, нагреваются стенки баллона И находящаяся  в нем жидкость. При нагревании жидкости в замкнутом пространстве давление повышается. Увеличивается оно также в капиллярной трубке и цилиндре, в результате чего сильфон  сжимается и связанный с ним толкатель нажимает на рычаг,  обеспечивающий через пружину мгновенное срабатывание рычажной системы, связанной с подвижными  электрическими  контактами. Происходит размыкание подвижных и неподвижных контактов. Нагрев аппарата прекращается. Как только температура уменьшится на несколько градусов, давление жидкости в термобаллоне  уменьшится, сильфон удлиняется за счет  разжатия пружины, имеющейся в нем, и рычажная система под действием перекидной пружины приходит в исходное  положение. Происходит замыкание подвижного контакта с неподвижным. В датчике-реле температуры ТР-4К помимо автоматического размыкания контактов предусмотрено ручное размыкание их с помощью рычага. Наряду с ТР - 4К применяются датчики-реле температуры ТР-5К аналогичной конструкции, но рассчитанные на другие пределы температур.  В настоящее время разработана новая КОНСТРУКЦИЯ датчика-реле температуры Т-32, который может применяться для  регулирования температуры жидких и воздушных сред в электротепловых аппаратах (мармитах, фритюрницах, жарочно - пекарных шкафах). Принцип действия Т-32 аналогичен принципу действия ТР-4К.    Отличие в том, что вместо сильфона в Т-32 применяется мембранная коробка, которая при срабатывании воздействует на электрические контакты.    

Рисунок 33 .Датчик реле температуры ТР- 4К:

а – схема (разомкнутое состояние контактов )

1 – рукоятка  лимба; 2 -  гайка; 3 – винт;   4 – капиллярная трубка;

5 – пружина;   6 – сильфон;  7 – цилиндр;  8 – толкатель; 

9 – термобаллон;   10 – пружина;  11, 12 -  рычаг;

13 – изоляционная втулк;  14 – подвижные контакты;

15 –  неподвижный контакт;   16 – рычаг;

17 – рычаг ручного размыкания

б – схема (замкнутое состояние контактов ).

             Термосигнализатор ТС-100 . Термосигнализатор по принципу работы аналогичен датчикам-реле температуры   ТР-4К и Т-32.  TC-100 также состоит из чувствительного. элемента (термо -  баллона, капиллярной трубки, соединенной с манометрической  спиралью), контактно - переключающего устройства и двух  задающих стрелок.  С помощью задающих стрелок устанавливают требуемые пределы температур: верхний - красной стрелкой, нижний -  желтой. Как только показывающая стрелка достигнет положения красной стрелки (верхний предел), нагрев в аппарате  прекратится. Когда температура понизится и показывающая  стрелка займет положение желтой стрелки (нижний, предел),  происходит автоматическое включение нагрева в аппарате.  Применяются TC-IOO в водонагревателях к посудомоечным  машинам для регулирования и поддержания' температуры  воды для стерилизации посуды в пределах 95-98 ОС.

         Электроконтактный  термометр. Термометр ЭКТ  состоит из чувствительного элемента (баллона), соединенного  капиллярной трубкой с манометрической трубкой, и контактной группы. Клеммная  коробка служит для подсоединения  электрических  проводав.  Электроконтактный термометр, как и сигнализатор, помимо показывающий стрелки имеет две задающие стрелки. Эти стрелки специальным ключом устанавливают на заданные пределы температур. Когда температура среды достигнет верхнего предела, то  показывающая стрелка совместится с задающей стрелкой верх- него предела и все нагревательные элементы или часть их отключатся, в результате температура понижается.  Когда температура понизится до нижнего предела, показывающая стрелка займет положение стрелки нижнего предела,  все нагревательные элементы вновь заработают.

Рисунок  34 .Регуляторы температуры

а – термосигнализатор ТС-100;

б  - электроконтактный термометр; ЭКТ-1;   

        1 – показывающая стрелка;

        2,3 – задающие стрелки;

        4 – клеммная  коробка;

        5 – капиллярная трубка;

        6 – баллон;

 в – датчик реле температуры ТР-200 

         1 – латунная трубка;

                                                   2 – инваровые  пластины; 

                                                   3 – контакты; 

                                                   4 – винт настройки

    Электроконтактные термометры выпускаются на различные  пределы температур (100, 200, 400 ОС) и применяются в жарочных аппаратах, например автоматах для приготовления и  жаренья пирожков АЖ-2П.

                    Датчик-реле температуры ТР-200  предназначен для автоматического регулирования температурного режима во фритюрницах типа ФЭСМ-20. Чувствительный элемент его состоит из трубки и инваровых пластинок, связанных с контактами. Принцип действия основан на различии между коэффициентами линейного расширения латуни и инвара. При нагревании латунная трубка значительно удлиняется и заставляет инваровые пластины изменить положение, а контакты разомкнуться. Настройка на температуру, при которой размыкаются  контакты, производится винтом.  Недостатком этого датчика-реле является отсутствие шкалы;  температура срабатывания провернется по термометру.

   Электроконтактный манометр     относится  к показывающим и регулирующим приборам давления. От  электроконтактного термометра ЭКМ отличается отсутствием  термобаллона  капиллярной трубки. Электроконтвктный манометр имеет такую же контактную группу и электрическую схему, что и ЭКТ, но  контакты его замыкаются и размыкаются под действием давления не в собственной замкнутой системе чувствительного элемента, а во внешней (измеряемой)  среде. ЭКМ так же, как ЭКТ, имеет три стрелки - одну показывающую и две задающие. Задающие стрелки устанавливают специальным ключом на верхний - не более 39,2 «Па  и нижний - не более 14,7 кПа пределы  давления. 

    Датчик-реле давления РД-4 относится к регулирующим приборам  давления на водопроводных  газовых магистралях, а также применяется для защиты тэнов  от «сухого  хода». Состоит из чувствительного элемента (мембраны) и контактной группы  микропереключателя. Резиновая мембрана закреплена между корпусом и крышкой. Давление к чувствительному элементу подается снизу. Противодействие ему создает пружина, сжатие, которой регулируют винтом.

Рисунок 35.  Датчик – реле давления

 РД-4;

1- мембрана;

2-  микропереключатель;

3-корпус;

4- крышка; 

5- пружина;

6 - винт
     Чем больше сжата пружина, тем при большем давлении произойдет переключение контактов микропереключателя, усилие которому будет передаваться от мембраны через рычаг.

 Регуляторы уровня. Приборы предназначены для автоматического поддержания заданного уровня жидкости в резервуаре, где смонтированы тэны. Они обеспечивают отключение  электронагревателей при понижении уровня жидкости ниже  установленного уровня.

Запорная арматура  включает  вентили горячей воды из системы водоснабжения, а также   паровые вентили обратные клапаны,  продувочный и воздушный вентили.

Литература

1.   Ботов М.И., Елхина В.Д., Голованов О.М. Тепловое и механическое оборудование предприятий торговли  и общественного питания.- М.: Издательский центр «Академия», 2006.-464 с.

2.    Елхина В.Д.  . Механическое оборудование предприятий общественного питания.- М.: Издательский центр «Академия», 2006. - 336 с.

3.   Золин В.П. Технологическое оборудование предприятий общественного питания. - М.: Издательский центр «Академия», 2008. - 288 с.

       4. Щеглов Н.Г. «Технологическое оборудование предприятий общественного питания и торговли», М.: Издательский центр «Академия» , 2001.

      5. www.twirpx.com/file/563575/

6. http://www.znaytovar.ru/s/Pishhevarochnyj-kotel.html

Скачано с www.znanio.ru