Процессы в теплогенерирующих элементах технологических панельных аппаратов предприятий общественного питания

В «Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1981 — 1985 годы и на период до 1990 года» указано, что «наступившее десятилетие явится новым крупным этапом в создании материально-технической базы коммунизма и повышении народного благосостояния» / Х, с.136/. Одно из основных средств реализации этой долгосрочной задачи, говорится в сформулированной ХХУ1 съездом КПСС главной задаче одиннадцатой пятилетки, — ускорение научно-технического прогресса во всех отраслях народного хозяйства и превращение науки в могучую производительную силу.

В этой связи Коммунистическая партия и Советское правительство ставят перед учёными и специалистами системы общественного питания задачи более быстрого технического перевооружения предприятий отрасли, создания машин и оборудования, позволяющих повысить производительность труда, улучшить его условия, экономить материальные и энергетические ресурсы. Партия указывает и конкретные пути достижения этой цели:

— повышение в оптимальных пределах единичных мощностей машин и оборудования при одновременном уменьшении их габаритов, металлоёмкости, энергопотребления и снижении стоимости на единицу конечного полезного эффекта- - широкое применение при создании новых машин, оборудования, аппаратуры и приборов модульного принципа с использованием унифицированных узлов и агрегатов / I, с. 145 / .

Отрасли общественного питания, являющейся конечным звеном цепи, по которому продукция сельского хозяйства доводится до потребителя, отводится важная роль и в реализации Продовольственной программы СССР, намеченной ХХУТ съездом КПСС и одобренной майским (1982 года) Пленумом ЦК КПСС. В Продовольственной программе указывается, что" первостепенной задачей машиностроения для лёгкой и пищевой промышленности является выпуск в основном поточных линий и комплектов оборудования, обеспечивающих значительное повышение производительности труда в пищевых отраслях промышленности, и перевооружение последних на новой технической основе" / 2 /. При этом особое внимание следует обращать на повышение технического уровня, качества и надёжности выпускаемого оборудования, снижение его материалоёмкости.

Тенденции развития конструкций теплового технологического оборудования предприятий общественного питания, удельный вес которого по сравнению с другими видами технологического оборудования особенно велик, показывают, что в настоящее время перспективным направлением здесь является применение панельного принципа в конструкциях аппаратов.

Панельное оборудование обладает более высокими технико-экономическими показателями по сравнению с традиционным, а принцип конструкции может быть реализован применительно к целому ряду аппаратов / 27 /.

Отличительной особенностью нового теплового оборудования является конструкция одного из его основных узлов — теплогене-рирующего, которых формируется из пакета унифицированных листо-канальных панелей. При этом межпанельные полости представляют собой узкие, шириной 8 — 12 мм щелевидные камеры сгорания, являющиеся одновременно конвективными газоходами. Такие камеры сгорания в литературе получили название «совмещённая щелевая система «камера сгорания — конвективный газоход» .

Процессы теплообмена в подобной совмещённой системе не поддаются расчёту по существующим методикам. Все широко используемые в инженерной практике методы теплового расчёта больших и малых камер сгорания (нормативный метод ВТИ — ЦКТИ, методики ЭНЙН, МЭИ, ВНИИторгмаш и др.) основаны на возможности чётко выделить радиационную поверхность нагрева. Между тем в щелевой камере сгорания практически невозможно выделить радиационную поверхность, поскольку факел развивается в самой щели. К тому же щелевая система обладает специфичной аэродинамикой, в которой заметную роль играют локальные удары газового потока о стенки камеры, что способствует разрушению пристенного ламинарного слоя и общей турбулизадии тракта.

Из-за отсутствия расчётного аппарата, а также достаточного количества опытных данных по теплообмену в совмещённых щелевых системах «камера сгорания — конвективный газоход» конструкторы, при разработке более совершенных образцов панельного оборудования, лишены возможности учесть в полной мере недостатки прототипов создаваемых аппаратов. При отсутствии расчётной базы и обобщённого экспериментального материала невозможно количественно и качественно оценить влияние того или иного конструктивного или режимного параметра аппарата на его работу.

Очевидно, что вопросы, связанные с созданием нового, более эффективного, отвечающего современным требованиям модульного панельного технологического оборудования для предприятий общественного питания, могут быть удовлетворительно решены лишь на базе полного теплового расчёта проектируемых аппаратов, в результате которого должно быть выявлено влияние ряда конструктивных и режимных параметров аппарата на его рабочие характеристики и выбраны оптимальные значения этих параметров.

В связи с изложенным выше, а также с учётом того, что до настоящего времени исследования по вопросам теплообмена в совмещённой щелевой системе «камера сгорания — конвективный газоход» ни в отечественной, ни в зарубежной практике почти не проводились, настоящее исследование преследует цель установить математические зависимости между основными факторами, определяющими ход и интенсивность процессов в щелевых камерах сгорания и разработать методику их расчёта в целом.

Экспериментальная часть диссертационной работы выполнена в Московском институте народного хозяйства им. Г. В. Плеханова в 1981 — 1983 г. г.

1. Материалы ХХУ1 съезда КПСС, — М.: Политиздат, 1981. 223 с.

2. Продовольственная программа СССР на период до 1990 года и меры по её реализации. Материалы Майского пленума ЦК КПСС 1982 года.- М.: Политиздат, 1982. 87 с.

3. Адлер Ю. П., Маркова Е. П., Грановский 10.Б. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. 2-е изд., перераб. и доп.- М.: Наука, 1976. 279 с.

4. Адрианов В. Н., Хрусталёв Б. А., Колчеганова И. П. Радиационно-конвективный теплообмен высокотемпературного газового потока в канале.- «Теплообмен в элементах энергетических установок». М.: Наука, 1966. 71 с.

5. Адрианов В. Н., Шорин С. Н. Исследование процесса сложного теплообмена в камере сгорания.- В книге: Конвективный и лучистый теплообмен. М., 1960, с. 107−117.

6. Антоновский В. И., Киселёв О. В. Лучистый теплообмен на поверхности выходного окна топки парового котла.-" Теплоэнергетика", 1979. № I.

7. Ахмедов Р. Б., Гамбарин М. Л., Талибднанов З. С. Погрешность измерения температуры газов на выходе из топки парогенератора. -" Теплоэнергетика", 1975, J6 I, с. 50−52.

8. Бабарин В. П., Фромзель О. Г. Исследование физико-механических свойств томатопродуктов.- Труды ВНИИ консервной и овощесушиль-ной промышленности, 1972, т. 16, с. 77−86.

9. Бабиченко Л. В. Основы технологии пищевых производств.- 3-е изд.- М.: Экономика, 1983. 216 с.

10. Баранов B.C. Технология производства продукции общественного питания, — 3-е изд.- М.: Экономика, 1982. 224 с.

11. Баранов B.C., Огнева С, Влияние тепловой обработки на биологическую ценность овощей.- «Общественное питание», 1982, JS II, с. 40.

12. Блох А. Г., Адзерихо К. С. и др. Аналитическое представление-эффективной температуры для расчётов теплообмена излучением.-" Теплоэнергетика", 1980, В 2, с. 41−47.

13. Богданов С. Н., Гочияев Б. Р. Изучение теплофизических свойств молока.- «Молочная промышленность», 1967, № 6, с. 29−36.

14. Бывальцев Ю. А., Перелыгин Б. Н., Полянский К. К. Теплопроводность водных растворов лактозы.- Известия ВУЗов СССР. Пищевая технология, 1974, № I, с. 70−72.

15. Вентцель Е. С. Теория вероятностей.- 4-е стереотип.изд.- М.: Наука, 1969. 576 с.

16. Видуев Н. Г., Кондра Г. С. Вероятностно-статистический анализ погрешностей измерений.- М.: Недра, 1969. 320 с.

17. Внуков А. К. Экспериментальные работы на парогенераторах.-М.: Энергия, 1971. 295 с.

18. Войтко А. М., Ковалёва Р. И., Цаплин В. А. Исследование некоторых физических характеристик концентрированного виноградного сока.- Труды Молдавского НИИПП, 1967, т. 7, с. 61−74.

19. Вышелесский А. Н. Тепловое оборудование предприятий общественного питания.- 5-е изд.- М.: Экономика, 1976. 339 с.

20. Вышелесский А. Н., Гордон Л. И., Срагович Д. С. Новое направление в разработке модульных котлов.- Реф. сб. «Машиностроение для предприятий торговли и общественного питания» .- М.: ЩШИТЭЙлегпшцемаш, 1973, JS 5, с 12−19.

21. Герасименко A.A., Шапошникова З. Б. Вязкость и удельный вес чистых сахарных растворов сиропа и зелёной патоки при 70,80 и 90 °C.- «Сахарная промышленность», 1969, Л 8, с. 27−28.

22. Гинзбург A.C., Громов М. А., Красовская Г. И. Теплофизические характеристики пищевых продуктов.- М.: Пищевая промышленость, 1980. 288 с.

23. Гмурман Е. Б. Теория вероятностей и математическая статистика.-5-е изд., перераб. и доп.- М.: Высшая школа, 1977. 479 с.

24. Глаголев К. В. Исследование работы топок кухонных плит, пшце-варочных котлов и кипятильников. Диссертация на соискание уч. степ. канд. техн. наук., М., 1962, 221 с.

25. Глаголев К. В., Окилов Х. О. Расчёт теплообмена в топочных устройствах технологических аппаратов предприятий общественного питания.- Труды ЕНИИторгмаша, 1972, й 12, с.239−258.

26. Гордов А. Н. Основы пирометрии.- 2-е изд., перераб. и доп.-М.: Металлургия, 1974. 264 с.

27. Гордон Л. И. Панельное тепловое оборудование предприятий общественного питания.- М.: Экономика, 1982. 128 с.

28. Гордон Л. И., Срагович Д. С. Новые направления развития тепловых аппаратов предприятий общественного питания.- М.: ЦКИИТЭИлегпищемаш, 1975. 23 с.

29. Гордон Л. И. Методы экспериментального исследования рабочих тел и теплообмена в малой тепловой аппаратуре.- М.: Изд. РИО МИНХ им. Г. В. Плеханова, 1975. 78 с.

30. Гордон Л. И. Пищеварочные котлы: пути модернизации.- «Общественное питание, 1980, $ 3, с. 46−49.

31. Горский В. Г., Адлер Ю. П. Планирование промышленных экспериментов.- М.: Металлургия, 1974. 264 с.

32. ГОСТ 3044–74. Термометры термоэлектрические. Градуировочные таблицы при температуре свободных концов 0 °С: взамен ГОСТ 3044–61. Введён с 01.05.75. 32 с. Группа П 24.

33. Грановский 10.В. Основы планирования экстремального эксперимента для оптимизации многофакторных технологических процессов.- М.: Изд. РИО МИНХ им. Г. В. Плеханова, 1971. 72 с.

34. Громов М. А. Универсальное уравнение для расчёта коэффициентатеплопроводности сока.- «Консервная и овощесушильная промыш-леность',' 1972, J& 8, с. 32−33.

35. Громов М. А. Формула для расчёта коэффициента теплопроводности сливок.- «Молочная промышленность», 1974, № 2, с. 25−27.

36. Теплофизические характеристики некоторых молочных продуктов.- «Молочная промышленность», 1978, № 8, с. 13−18.

37. Громов М. А. Теплофизические характеристики плазмы молока.-" Молочная промышленность", 1979, № 4, с. 37−39.

38. Долинский Е. Ф. Обработка результатов измерений.- 2-е изд., перераб. и доп.- М.: Издательство стандартов, 1973. 191 с.ч.

39. Друскин Л. И. Сжигание газа в промышленных печах и котлах.-М.: Энергия, 1972. 234 с.

40. Дудинова Е. П. Сравнительный расчёт теплообмена в топках паровых котлов.- Труды ВЗИСИ, 1973, т. 3, с. 40−52.

41. Кирнов Н. И., Хаванов П. А., Вескер Л. Я. Особенности расчёта топки генератора тепла малой мощности.- Труды ЩИИЭПИ инженерного обобудования городов, жилых и общественных зданий, 1976, вып. 2, с. 69−72.

42. Колудов Я. С. Теплообмен в высокотемпературной камере сгорания с предварительным смешением.- «Теплоэнергетика», 1978, № II, с. 39−47.

43. Заремская H.A. Исследование агрегатированных газовых тепловых аппаратов предприятий общественного питания. Диссертация на соискание уч. степ. канд. техн. наук., М., I97S*-I52 с.

44. Исаченко В. П., Осипова В. А., Сукомел A.C. Теплопередача.-4-е изд., перераб. и доп.- М.: Энергия, 1981. 416 с.

45. К расчёту сложного теплообмена в цилиндрической камере сгорания. (Сорока B.C., Еринов А. Е. и др.) — в кн. Расчёт, конструирование и применение радиационных труб в промышленности.- Киев, 1977, с. 19−22.

46. Кассандрова О. Н., Лебедев В. В. Обработка результатов наблюдений.- М.: Наука, 1970. 104 с.

47. Кемниц Ю. В. Теория ошибок измерений.- 3-е изд., перераб. и доп.- М.: Недра, 1972, — 163 с.

48. Кендалл М. Д., Стыоарт А. Многомерный статистический анализ и временные ряды.- М.: Наука, 1976. 736 с.

49. Кеслер И. Г. Исследование и обоснование модульной линии пшце-варочных аппаратов и модульного выносного источника тепла. Диссертация на соискание учёной степени канд. техн. наук.-М., 1980, — 218 с.

50. Кириллин В. А., Шейндлин А. Е. Исследования термодинамических свойств веществ.- М.: Госэнергоиздат, 1968. 560 с.

51. Ковалёв Н., Усманов И. Влияние кулинарной обработки на усвоение белка.- «Общественное питание», 1979, J3 4, с. 40−41.

52. Ковалёв Н. Минеральные вещества в блюдах и изделиях.- «Общественное питание», 1980, $ 2, с. 38−39.

53. Коларов К. Теплофизические характеристики концентрированных томатопродуктов.- «Консервная и овощная промышленность», 1972, JS 5, с. 18−22.

54. Конаков П. К. Об автомодельности температурного поля котельных топок.- Сборник «Теория подобия и моделирование» .- Изд. АН СССР, 1951. с. 74−89.

55. Конаков 11.К., Филимонов С. С., Хрусталёв Б. А. Теплообмен в камерах сгорания паровых котлов.- М.: Речной транспорт, I960. 270 с.

56. Лебедев В. И. К вопросу о сложном теплообмене в малогабаритных камерах сгорания.- Труды МИСИ, 1974, т. 97, с. 76−82.

57. Лепилкин А. Н., Борисов В. И. Исследование влияния температуры на теплофизические свойства сливок.- Молочная промышленность, 1967, J& 8, с. 26−30.58.