Курсовой проект на тему: Пекарный шкаф

Содержание

Введение

1. Анализ современного оборудования предназначенного для решения поставленной технологической задачи

1.1. Анализ энергоносителей при выпечке

1.2. Анализ способов передачи теплоты от нагревательных элементов к продукту

2. Описание и модернизация проектируемого шкафа и режимов его эксплуатации

2.1. Описание конструкции

2.2. Описание электрической схемы шкафа

2.3. Правила эксплуатации

2.4. Анализ нормативов технологического процесса

2.5. Формулирование задач технологического контроля

2.7. Описание технологических средств пищевой среды

3. Расчетная часть проекта

3.1. Расчет теплового баланса

3.2. Расчет нагревательных элементов

3.3. Расчет основных теплотехнических и эксплуатационных характеристик аппарата

4. Модернизация узлов аппарата

5. Техническая характеристика модернизированного аппарата

Заключение

Список использованной литературы



Введение

Древние египтяне овладели искусством разрыхлять тесто с помощью брожения, которое вызывается мельчайшими организмами - дрожжевыми грибками и молочнокислыми бактериями, о существовании которых они и не подозревали. Так, 5-6 тысяч лет назад в Древнем Египте было положено начало развитию хлебопекарного производства. На разрезе хлеба, приготовленного со сброженного теста, видно множество мелких пор. Это результат жизнедеятельности дрожжевых грибков, которые вызывают в тесте спиртовое и молочнокислое брожение с образованием углекислого газа, спирта и молочной кислоты. Углекислый газ, стремясь выйти из теста, разрыхляет его и создает пористость, что делает хлеб пышным и рыхлым. Молочнокислые бактерии в процессе жизнедеятельности образуют в тесте молочную кислоту, которая способствует набуханию белков муки, улучшению вкуса и аромата выпеченного хлеба.

Хлеб из сброженного теста не только вкуснее, он дольше - сохраняется свежим и лучше усваивается организмом. Древнеегипетские хлебопеки готовили разнообразные виды хлеба: продолговатый, пирамидальный, круглый, в форме плетенок, рыб, сфинксов. На хлебе ставили знаки в виде розы, крестика, знака семьи или рода, на изделиях для детей - в виде петуха, котенка, индюка и др. Выпекали сладкие хлебцы, в состав которых входили мед, жир, молоко, ценились они дороже, чем обычный хлеб. Искусство приготовления разрыхленного хлеба со сброженного теста от древних египтян перешло в Грецию и Рим. Такой хлеб считался в этих государствах деликатесом, доступен был только богатым, для рабов выпекался черный хлеб - плотный и грубый. Специально выпекали хлеб для спортсменов, которым предстояло участвовать в Олимпийских играх. По случаю спортивных состязаний в Олимпии для участников и гостей пекли особый белый, хорошо разрыхленный хлеб и подавали его с маслинами и рыбой. Во все времена хлеб высоко ценился и почитался человеком. Он был поставлен в один ряд с золотом и солнцем. В принятой в Древнем Египте скорописи солнце, золото и хлеб обозначались одинаково - кружочком с точкой посредине.

В честь хлеба слагались гимны. В Древней Греции хлеб считали совершенно самостоятельным блюдом и употребляли как и каждое отдельно подаваемое блюдо. Чем богаче дом и чем знатнее хозяин, тем обильнее и щедрее угощал он своих гостей белым хлебом. К хлебу относились и с суеверным почтением. Считалось, что человек, съевший пищу без хлеба, совершал большой грех и за это будет наказан богами. Например, в Индии преступникам в зависимости от тяжести преступления не давали хлеба определенное время. Неуважение к хлебу приравнивалось к самому страшному оскорблению, какое можно нанести человеку. У многих народов хлеб считался целебным средством от многих заболеваний: нюхая свежеиспеченный хлеб, можно лечить насморк, а черствый - помогает при заболевании желудка и кишечника. Так же, как к хлебу, народ с давних времен относился к труду тех, кто его пек.

В древних государствах пекари были в большом почете и занимали самые высокие посты. Тех, кто готовил хлеб низкого качества, наказывали: могли остричь наголо, выпороть, привязать к позорному столбу или даже отправить в изгнание. Согласно древним германским законам преступник, убивший пекаря, наказывался строже, чем за убийство человека другой профессии. Мастера-пекари рецепты хлеба держали в строжайшей тайне и передавали их из поколения в поколение. В честь мастеров возводились монументы. Так, до настоящего времени в Риме сохранилось надгробие - монумент высотой 13 метров пекарю Марку Вергилию Эврисаку, жившему 2 тысячи лет назад, основателю нескольких больших пекарен. Эти пекарни обеспечивали хлебом почти все население Рима.

В средние века над входом в пекарни, хлебные лавки часто вывешивали большие кренделя, вырезанные из металла или дерева и покрытые позолотой,- символ мастеров-хлебопеков того времени. Хлебопечение развивалось с незапамятных времён. Уже в период трипольской культуры (три тысячи лет тому), которую приняли восточные славяне, население правобережной Украины выращивало зерновые культуры - пшеницу, ячмень, просо. Значительно позже, около тысячи лет тому, в посевах появилась рожь. Во время раскопок поселений на территории современной Украины найдены остатки глинобитных домов, состоящих из нескольких помещений. Кроме жилых, здесь были и хранилища для зерна, печи для выпечки хлеба, найдены зернотерки, глиняные сосуды для хранения зерна. Печи, зернотерки, кремневые лезвия серпов обнаружены археологами на Урале, в Ярославле, Вологде. На Руси выращивали рожь, пшеницу, овес, ячмень, просо. Выпечка хлеба считалась делом почетным и ответственным. Качество хлебных изделий контролировалось. Назначались хлебные приставы, которые ходили по рынкам и торжкам, проверяли и взвешивали хлеб и хлебные изделия. Если они обнаруживали нарушения, виновных штрафовали. Кроме маленьких пекарен, так называемых хлебных изб, были и хлебные дворцы, которые выпекали хлеб в большом количестве.

Приготовление хлеба было тяжелым изнурительным ручным трудом и оставалось таким до середины XIX века. Лишь во второй половине XIX века появились в России механизированные тестомесильные машины, тестоделители, конвейерные печи. За всю историю человечество не могло обеспечить себя хлебом в достаточном количестве, люди никогда не ели его вдоволь. Хлеб ничто не может заменить.

Развитие технической базы хлебопекарной и макаронной отрасли должно быть направлено на [1]:

- рациональное сочетание специализированной и универсальной техники для выработки массовых и специальных сортов, новых видов продукции;

- значительное повышение эксплуатационной надежности и ремонтопригодности машин и аппаратов;

- создание технологического оборудовании для небольших пекарен;

- оснащение линий, отдельных участков и машин компьютерной и микропроцессорной техникой.

В соответствии с Федеральной целевой программой стабилизации и развития агропромышленного комплекса научно-техническая политика и области хлебопечения должна быть направлена прежде всего на снижение затрат материальных, энергетических и других видов ресурсов; создание, производство и использование новых видов сырья, в том числе нетрадиционного; повышение производительности труда.

Особое внимание должно уделяться разработке новых технологий и оборудования, уменьшению расхода электроэнергии и материальных ресурсов, снижению доли ручного труда и металлоемкости конструкций. Решение этих задач возможно лишь на основе глубоких знаний технологических процессов и существующего оборудования.

Целью данной курсовой работы является модернизация конструкции пекарного шкафа для обеспечения заданных параметров производительности.



1. Анализ современного оборудования предназначенного для решения поставленной технологической задачи

Технология производства хлеба складывается из ряда процессов. Основными этапами технологического процесса является:

1) прием и хранение муки на хлебозаводе;

2) приготовление теста;

3) разделка теста;

4) выпечка продукции;

5) охлаждение и хранение хлеба в экспедиции.

Выпечка - это процесс прогрева расстоявшихся тестовых заготовок, при которых происходит переход их из состояния теста в состояние хлеба. Для выпечки хлеба и хлебных изделий обычно применяются печи и пекарные шкафы, в которых теплота выпекаемой тестовой заготовки передаются термоизлучением и конвекцией при температуре теплоотдающих поверхностей 300-400 0C и паровоздушной среды пекарной камеры 200-250 0C.



1.1 Анализ энергоносителей при выпечке

Пекарные аппараты в среде горячего воздуха бывают твердотопливными, газовыми и электрическими.

Твердотопливные аппараты кроме преимущества в отсутствии при эксплуатации и монтаже энергоподводящих коммуникаций и низкой стоимости имеют ряд весьма существенных недостатков.

Твердотопливное оборудование почти не подвержено автоматизации из-за большой тепловой инерции.

Аппараты имеют низкий коэффициент полезного действия, обусловленный большими потерями тепла с уходящими продуктами сгорания; химической неполнотой сгорания (большой слой топлива, недостаточное поступление кислорода воздуха); механической неполнотой сгорания; потерями тепла в окружающую среду стенками аппарата и большими затратами тепла на прогрев конструкции. При эксплуатации аппаратов происходит загрязнение помещений топливом, золой и т.п. Кроме того для запасов топлива необходимы топливохранилища, что предопределяет дополнительные затраты на осуществление погрузочно-разгрузочных и транспортно-складских работ, а также на пожарную безопасность.

Использование газа в качестве источника теплоты освобождает потребителя от забот по заготовке, транспортировке и хранению топлива, вывозу золы и шлака, улучшает санитарно-гигиенические условия работы на предприятиях.

На предприятиях общественного питания использование газа как источника тепловой энергии позволяет автоматизировать процесс работы на тепловом оборудовании. Высокое тепловое напряжение топочного пространства способствует уменьшению габаритов тепловых аппаратов, снижению удельных расходов тепловой энергии. Все эти достоинства газа делают его удобным, экономичным, а в некоторых случаях и незаменимым источником тепловой энергии для технологических процессов приготовления пищи.

Однако газ как топливо обладает рядом отрицательных свойств. Основное из них – способность горючих газов к образованию взрывоопасной смеси с воздухом. Кроме того, некоторые компоненты газов и продуктов их неполного сгорания токсичны. Для централизованного подвода топлива необходимы дорогие магистральные газопроводы. Помимо этого требуется постоянный контроль системы газоснабжения со стороны специалистов Госгортехнадзора.

Инфракрасный нагрев применяется в основном при жарке и выпечке.

К преимуществам ИК-излучения можно отнести: интенсификацию процесса термообработки, сокращение удельного расхода электроэнергии, увеличение выхода готовой продукции, а также малое влияние температуры среды рабочей камеры на процесс нагрева продукта.

Несмотря на вышеперечисленные положительные качества использование ИК-нагрева неприемлемо при выпечке, так как он характеризуется неравномерностью прогрева, а значит, продукт нужно вращать. Еще одним серьезным недостатком ИК-излучения является негативное влияние на зрение.

Выпечку можно производить с также использованием СВЧ-нагрева. Однако чаще его используют для разогревания замороженный готовых изделий.

Преимущества СВЧ-нагрева:

- сокращается время приготовления пищи;

- полностью сокращается пищевая и биологическая ценность продуктов;

- исключается пригорание изделий;

- нагрев прекращается одновременно с прекращением подач энергии;

- улучшаются санитарно-гигиенические условия труда;

- отсутствует холостой ход и связанные с ним потери тепла.

Несмотря на это, СВЧ-нагрев обладает и отрицательными свойствами. В первую очередь к ним относится невозможность получения на поверхности продукта колера. Для устранения этого недостатка СВЧ-нагрев в аппаратах комбинируют с инфракрасным, а он неприемлем для процессов выпечки. Нельзя не сказать и о вредном влиянии диэлектрического нагрева на организм человека.

Электротепловые аппараты получили широкое распространение на предприятиях общественного питания, что объясняется рядом преимуществ их перед тепловыми аппаратами, работающими на твердом топливе и газе. Благодаря отсутствию пламени, неизбежного в твердотопливной и газовой аппаратуре, при электронагреве уменьшается опасность пожара и отпадает необходимость в заготовке и хранении твердого топлива, удалении продуктов его сгорания и в устройстве газопроводов. Кроме того, в электротепловых аппаратах регулировать рабочую температуру в широких пределах за счет изменения подводимой мощности к электронагревательным устройствам.

Применение электронагрева дает возможность автоматизировать процессы тепловой обработки пищевых продуктов и регулировать такие параметры, как температура, давление, продолжительность обработки, уровень жидкостей и др.

Необходимо также отметить простоту обслуживания и значительное улучшение санитарно-гигиенических условий труда.

Достоинство электротепловых аппаратов заключается и в том, что при их эксплуатации можно получить необходимое количество теплоты, а также необходимую температуру практически в любой отрезок времени и в определенном узле аппарата, причем с малыми потерями и точным учетом расхода электроэнергии.

Электротепловые аппараты надежны в эксплуатации, а ремонт в основном сводится к замене электронагревателей.

Очевидно, что тепловая аппаратура с электрическим обогревом имеет значительные преимущества перед огневым, газовым и паровым обогревом.



1.2 Анализ способов передачи теплоты от нагревательных элементов к продукту

В зависимости от способов передачи теплоты от нагревательных элементов к продукту различают шкафы с естественным и принудительным движением технологической среды – рабочего тела (воздуха).

Шкафы с принудительны движением теплоносителя имеют сложную конструкцию и состоят, как правило, из трех основных узлов: рабочей камеры, теплогенерирующего устройства и системы каналов для нагнетания воздуха. В зависимости от схемы принудительного движения теплоносителя в рабочей камере различают шкафы с последовательным, параллельным, смешанным и осевым движением теплоносителя (рисунок 1.1 а, б, рисунок 1.2 в, г).

Принципиальные схемы жарочных шкафов

а, б – соответственно с последовательным, смешанным движением теплоносителя:

1 – рабочая камера; 2 – противни; 3 – камера нагрева; 4 – нагревательные элементы; 5 – нагревательный канал; 6 – электродвигатель; 7 – вентилятор; 8 – корпус камеры;

9 – теплоизоляция; 10 – облицовка; 11 – парогенератор; 12 – парораспределительная труба; 13 – инфракрасный нагреватель; 14 – решетка.

Рисунок 1.1 – Принципиальные схемы жарочных шкафов


Принципиальные схемы жарочных шкафов

в, г – соответственно с последовательным, смешанным, параллельным и осевым движением теплоносителя:

1 – рабочая камера; 2 – противни; 3 – камера нагрева; 4 – нагревательные элементы; 5 – нагревательный канал; 6 – электродвигатель; 7 – вентилятор; 8 – корпус камеры;

9 – теплоизоляция; 10 – облицовка; 11 – парогенератор; 12 – парораспределительная труба; 13 – инфракрасный нагреватель; 14 – решетка.

Рисунок 1.2 – Принципиальные схемы жарочных шкафов

В шкафах с последовательной схемой движения теплоносителя происходит интенсивный нагрев изделий, расположенных на верхних противнях, в то время как изделия на нижних противнях обогреваются недостаточно вследствие снижения температуры теплоносителя в верхней части аппарата. В результате происходит неравномерная тепловая обработка продуктов.

Шкафы с параллельным, смешанным и осевым движением теплоносителя обладают значительно большей равномерностью тепловой обработки продуктов. Особенно это относиться к шкафам с осевым движением теплоносителя, в котором возможно «перемешивание» и выравнивание температур по слоям в нагнетательном канале.

Шкафы с принудительной циркуляцией теплоносителя универсальны. В них можно выпекать, разогревать и оттаивать продукцию. В качестве теплоносителя в них используется нагретый воздух или паровоздушная смесь.

Принудительная циркуляция теплоносителя позволяет более полно загружать рабочую камеру продуктами и осуществлять их форсированный нагрев, при этом продукты меньше теряют влаги.

В мировой практике имеется много модификаций таких шкафов, а также шкафов со смешанным способом обогрева, включающим: кондуктивный, радиационно-конвективный, ИК-обогрев, СВЧ-нагрев совместно с конвективным.

На рисунке 1.3 представлена конструкция шкафа с принудительным движением теплоносителя с РК-нагревом, разработанная МИНХом имени Г.В. Плеханова.

Пекарный шкаф с РК-нагревом и последовательной схемой движения воздуха

1 - кожух шкафа; 2 - тепловая изоляция; 3 - рабочая камера; 4 - ИК-излучатель; 5 - рефлектор; 6 - направляющие уголки;7 - навесные боковые стенки; 8 - боковой канал; 9 - противни; 10 - поддон; 11 - блоки нагревателей; 12 - рабочее колесо вентилятора; 13 - электродвигатель; 14 - днище камеры; 15 - рабочие объемы.

Рисунок 1.3 – Шкаф с РК-нагревом и последовательной схемой движения воздуха

Корзина
Чертежей: 0
0 руб
Корзина пуста
Каталог платных и бесплатных чертежей