Кипятильники непрерывного действия

Все кипятильники непрерывного действии (проточные), ис­пользуемые на предприятиях общественного питания, по уст­ройству и принципу действия аналогичны. В настоящее время выпускаются кипятильники типа КНЭ производительностью 25, 50 и 100 л/ч, предназначенные для получения кипятка, исполь­зуемого для технологических целей. Коэффициент полезного дей­ствия кипятильников составляет около 90 % .

Электрический кипятильник КНЭ-25. Кипятильник КНЭ-25 (рис. 11.1, а) настольного исполнения, он состоит из корпуса, пита­тельной коробки, кипятильного сосуда и сборника кипятка.

В питательной коробке имеется поплавковый клапан, с помо­щью которого в ней поддерживается постоянный уровень воды. Вода в питательную коробку поступает из водопровода по питаю­щему трубопроводу. В кипятильном сосуде расположены трубча­тые электронагреватели ТЭНы, переливная труба и сливной пат­рубок с пробкой.

Вода и переливной трубе согласно закону сообщающихся сосудов устанавливается на том же уровне, что и в питательной коробке, так как они соединены между собой соединительной трубкой.

Сборник кипятка имеет разборный кран, крышку-отбойник, закрепленную в верхней части сборника кипятка, и отверстие, через которое кипяток при переполнении сборника попадает в питательную коробку. В случае переполнения сборника кипятком, нарушения нормальной работы питательного клапана или неис­правности автоматики регулирования кипяток удаляется по сиг­нальной трубке в трап. Сверху кипятильник закрывается крыш­кой.

В кипятильнике установлены следующие электроды: на дне питательной коробки — электрод защиты ТЭНов от «сухого хода», который контролирует наличие воды, поступающей из водопро­вода в кипятильник, в сборнике кипятка — электрод нижнего уровня, обеспечивающий включение электронагревателей после отбора кипятка, и электрод верхнего уровня, отключающий элек­тронагреватели при заполнении сборника кипятком.

Электрод верхнего уровня защищен колпачком от попадания на него кипятка в процессе заполнения сборника кипятком.

На корпусе кипятильника установлены сигнальные лампы, оповещающие световым сигналом о наличии напряжения на ки­пятильнике и работе электронагревательных элементов.

Блок автоматики монтируется на панели, крепится к нижней части корпуса кипятильника с помощью винта и закрывается ко­жухом.

Автоматика защиты обеспечивает защиту ТЭНов от «сухого хода», т.е. при отсутствии теплоносителя в питательной коробке и кипятильном сосуде ТЭНы не включаются. Автоматика защиты обеспечивает также отключение ТЭНов при чрезмерном пониже­нии уровня воды во время работы кипятильника.

Кроме автоматики защиты в кипятильниках применяется авто­матика регулирования, обеспечивающая отключение ТЭНов при

наполнении сборника кипятком до верхнего заданного предела, а также включение ТЭНов после разбора кипятка и понижения его уровня до нижнего заданного предела.

Принцип действия кипятильников основан на законе сооб­щающихся сосудов. В соответствии с этим законом в сообща­ющихся сосудах, заполненных жидкостью равной плотности, уровни одинаковы, а в сосудах с жидкостями разной плотности устанавливаются уровни, обратно пропорциональные плотнос­ти этих жидкостей. При работе кипятильника в питательной ко­робке находится холодная вода, а в кипятильном сосуде и пере­ливной трубе пароводяная смесь, состоящая из кипящей воды и пузырьков пара. Образующаяся пароводяная смесь имеет значи­тельно меньшую плотность, чем холодная вода, вследствие чего ее уровень выше.

Начальный уровень воды в переливной трубе выбирается та­ким образом, чтобы ее перелив в сборник кипятка происходил при интенсивном кипении воды в кипятильном сосуде и в сбор­ник поступала только кипяченая вода.

Процесс приготовления кипятка в кипятильнике заключается в следующем: холодная вода из водопроводной сети по питатель­ной трубе через клапан поступает в питательную коробку, а из нее по соединительной трубе в кипятильный сосуд и далее в пе­реливную трубу. Когда уровень воды в переливной трубе и пита­тельной коробке достигает требуемой величины, поплавковый клапан закрывается и перекрывает поступление воды. При пра­вильной регулировке поплавкового клапана уровень воды в пере­ливной трубе устанавливается на 60...80 мм ниже конца перелив­ной трубы.

Когда электронагреватели включены, контактирующая с ними вода нагревается до кипения и под воздействием всплывающих пузырьков пара поднимается вверх. В верхней части кипятильно­го сосуда и в переливной трубе собирается более горячая вода, так как ее плотность меньше, а в нижней части — более холодная. В верхней части кипятильного сосуда вода быстро нагревается до кипения, так как в ней находится около трети теплоотдающен поверхности ТЭНов. Кипение воды сопровождается интенсивным выделением пузырьков пара, которые, будучи намного легче воды, устремляются вверх, не успевая сконденсироваться, поскольку тем­пература воды близка к температуре пара. При этом плотность пароводяной смеси становится намного меньше и ее уровень по­вышается, тем самым обеспечивается выброс насыщенного па­ром кипятка из переливной трубы в сборник кипятка. Кипяток изменяет направление движения, ударяясь о крышку-отражатель. Пар, соприкасаясь с холодными стенками питательной коробки, конденсируется и стекает в сборник кипятка. Кипяток при движе­нии соприкасается со стенками питательной коробки и охлаждается, поэтому его температура на выходе из разборного крана ниже температуры кипения воды.

После выброса порции кипятка из переливнои трубы уровень жидкости понижается как вкипятильном сосуде, так и впита­тельной коробке: при этом поплавок опускается и водопроводная вода заполняет питательную коробку до требуемого уровня. Через короткий промежуток времени (несколько секунд) вода. охлажденная при смешивании с поступающей холодной водой, вновь закипает и происходит выброс следующей порции кипятка.

Холодная вода из питательной коробки поступает в нижнюю часть кипятильного сосуда, одновременно в верхней его части вода кипит — образуется направленное движение, при котором холод­ная вода постепенно перемешивается с горячей за счет ее поступ­ления в зону восходящего потока, насыщенного пузырьками пара. Теплопроводность воды очень мала, поэтому температура ее верх­них слоев в кипятильном сосуде не понижается при поступлении в его нижнюю часть холодной воды.

Из переливной трубы кипяток выбрасывается в сборник ки­пятка непрерывно, в виде пульсирующей струи.

Контроль за давлением пара в рубашке и управление техноло­гическим процессом осуществляются с помощью манометриче­ского датчика — электроконтактного манометра или реле давле­ния, Для защиты рубашки котла от взрыва при повышении давле­ния сверх допустимого уровня и от смятия при возникновении пониженного давления (ниже атмосферного) при выключении имеется двойной предохранительный клапан.

Пищеварочный котел работает следующим образом. При вклю­чении ТЭНов вола в парогенераторе нагревается и закипает. Об­разующийся влажный водяной пар. поднимаясь вверх по паро­водяной р\^тбашке. конденсируется на стенке варочного сосуда, отдавая ему теплоту фазового перехода (конденсации). Вследствие этого температура содержимого варочного сосуда повышается и, когда она приближается к температуре кипения, начинает расти давление греющего пара в пароводяной рубашке. Давление реги­стрируется электроконтактным манометром. Устройство элект­роконтактного манометра (ЭКМ) _{] 2}

показано на рис. 8.2. ЭКМ отлича­ется от обычного контрольного манометра

наличием двух дополнительных неподвижных контакт­ных стрелок, настраиваемых на максимальный и минимальный пределы давления пара в рубашке. При закипании жидкости в варочном сосуде и росте давления в пароводяной рубашке ука­зывающая стрелка замыкается на неподвижную верхнюю кон­тактную стрелку электроконтактного манометра. По данному сиг­налу срабатывает группа электромагнитных реле, и мощность кот­ла автоматически понижается.

Специальное реле, электроды которого установлены в паро­генераторе, отключает ТЭНы при недопустимом понижении уров­ня теплоносителя. Благодаря этому исключаются перегрев и перегорание ТЭНов в случае, если их поверхность оказалась открытой.

Отечественные котлы в основном имеют два режима работы, и лишь в отдельных случаях, например котлы типа КЭ, — три режима.

Режим 1 — доведение содержимого варочного сосуда до кипе­ния на полной мощности, а затем автоматическое переключение на пониженную мощность (% или % часть мощности) для уста­новления режима «тихого кипения» при варке бульонов. с\ттов. борщей и других первых блюд.

Режим 2 — доведение содержимого варочного сосуда до кипенич на полной мощности, а затем полное автоматическое отключена нагревателей. Если есть необходимость, доваривание продукта осу­ществляется за счет аккумулированной аппаратом теплоты без до­полнительного расхода энергии. Этот режим используется для варки