Теплообменники, применяемые в тепловых аппаратах

Теплообменники предназначены для переноса теплоты от источников те­пловой энергии к обрабатываемым продуктам. Теплообменники подразделяют на два основных типа: поверхностные те­плообменники и теплообменники смешения.

В поверхностных теплообменни­ках теплоперенос осуществляется через разделяющую перегородку. Поверхностные теплообменники подразделяются на следующие группы: с открытой греющей поверхностью; с рубашками; с внутрилежащей поверхностью нагрева; с поверхностными нагревателями без теплоносителей; трубчатые, па­нельные.

В теплообменнике с открытой греющей поверхностью нагреваемый объект устанавливается на плиту, выполняющую роль греющей по­верхности.

В аппаратах с рубашкой греющий агент поступает в пространство, заключенное между рубашкой и корпусом аппарата.

Аппараты с внутрилежащей греющей поверхностью могут быть различных типов, но во всех случаях она расположена внутри нагреваемой жидкости.

В аппаратах с поверхностными нагревателями нет теплоносителя. В них теплота передаётся непосредственно от нагревателя к стенкам аппарата. Условно к этому типу можно отнести также теплообменники, в кото­рых стенки обогреваются открытым пламенем. В практике пищевых производств наибольшее распространение получили трубчатые теплообменники самых различных конструкции. Представлены три широко применяемых вида трубчатых теплообменников. В первом из них нагреваемая жидкость поступает в трубы, а в меж­трубное пространство подаётся греющий агент. В многоходовых трубчатых аппаратах нагреваемая жидкость за счёт установки перегородок движется в одной части аппарата вверх, в другой – вниз. В этих аппаратах дня создания потока греющего агента в межтрyбном пространстве также установ­лены перегородки. В аппарате типа труба в трубе нагреваемая жидкость движется по внутренней трубе, а греющий агент находится в кольцевом зазоре между внутренней и наружной трубами.

В панельных теплообменниках, которые имеют широкое разнообразие конструктивных форм, нагреваемая жидкость поступает в панели, которые обогреваются снаружи.

Самыми распространенными в общественном питании теплообменниками являются аппараты с рубашками. Подразделить их можно по виду теплоносителя, по способу получения и подвода этого теплоносителя, по спо­собу нагрева теплоносителя.

По виду теплоносителя выделяют аппараты с рубашкой, с водяным, пароводяным и паровым обогревом. Известны аппараты с рубашками, в которых используются высокотемпературные теплоносители.

По способу получения теплоносителя их подразделяют на аппараты с подводом теплоносителя из централизованных источников и с автономным по­лучением носителя. По способу нагрева теплоносителя, получаемого автономно, можно выделить аппараты с нагревом от электронагревателей, от пара и аппараты с ру­башками с огневым обогревом.

Аппараты с рубашками можно подразделить также по форме самого аппарата и форме рубашки. По этому признаку выделяют аппараты прямоуголь­ные, цилиндрические с плоским, коническим, цилиндрическим, полусфериче­ским днищем. Днища могут быть вогнутыми и выпуклыми.

Теплообменники с рубашками подразделяют по давлению под которым находится нагреваемый продукт. Наиболее известны аппараты, работающие при атмосферном давлении. Менее широко применяют аппараты, работающие под избыточным давлением, называемые автоклавами. Многие теплообменные аппараты, применяемые в общественном питании, имеют внутрилежашую поверхность нагрева. Некоторые из ап­паратов с рубашками для автономного получения пара или нагрева теплоноси­теля имеют внутрилежащую поверхность нагрева в виде поверхностей тэнов, змеевиков и т.п.

В качестве греющих элементов в этих теплообменниках могут быть использованы также трубчатые теплообменники, дымоходы и oгневоды.

В общественном питании широко используют теплообменные аппараты, в которых электронагреватели вмонтированы непосредственно в стенки корпу­са. Это варочные котлы, сковороды, различные непрерывно действующие жарочные аппараты и др.

Всё большее распространение в общественном питании получают теплообменные аппараты с ИК-нагревом. В этих аппаратах используются специальные ИК-излучатели или высокотемпературные электронагревательные элементы. Про­грев продукта осуществляется за счёт лучистого нагрева поверхности продукта и передачи теплоты внутрь путём непосредственно контакта теплообменных сред. Суть работы всех этих теплообменником заключается в том, что пар подаётся во внутренне пространство корпуса аппарата и вступает в контакт с продуктом (так называемый "острый пар"). Пар конденсируется и на продук­те, и на посуде и отдаёт им теплоту.