Расчет теплообменной установки

Введение 

       Созданный около 20 лет назад, аэрогриль планировался как идеологическая замена микроволновым  печам, плюс ко всему слово «гриль»  в его названии отражает традиционную приверженность жителей Северной Америки  к мясу, приготовленному одноименным  способом. Таким образом, появилась  возможность делать гриль в домашних условиях, в любое время года.

       В современных аэрогрилях присутствует широкий набор функций, что позволит приготовить множество блюд, причем все эти блюда будут не только вкусны, но и полезны. Кулинария аэрогриля отличается тем, что в ней нет ограничений, можно приготовить практически любой рецепт из любой кухни мира.

       Одной из важнейших задач в пищевой  промышленности является модернизация существующих с целью интенсификации процессов и создание новых, высокопроизводительных машин и аппаратов, обеспечивающих поточность производства и максимально  адаптированных к новым условиям производства. Новые конструктивные разработки должны быть приспособлены  к комплексной автоматизации  и контролю процессов производства.

       Будущий инженер должен не только в совершенстве знать технологии процессов, но и  овладеть основами конструирования  высокопроизводительных машин при  оптимальных условиях их работы и  наименьшей стоимости эксплуатации.

       Курсовой  проект по курсу «Процессы и аппараты пищевых производств» имеет цель закрепить и углубить теоретические  знания в области технологии и  конструирования аппаратов. Выполнение курсового проекта является подготовкой  к изучению оборудования по специальности. 

1. Состояние вопроса

 

       Аэрогриль состоит из круглой, как правило, стеклянной колбы (кастрюли) и крышки, в которую монтируется мощный нагревательный элемент и вентиляторы. ТЭН нагревает воздух до заданной температуры, а вентилятор обеспечивает циркуляцию воздуха и равномерный  обдув продуктов, расположенных  на решетках. В результате этого  продукты приготовляются равномерно, независимо от способа (запекание, варка, обжаривание). В современных аэрогрилях можно устанавливать как температуру воздушных потоков от 60 до 260 градусов, так и их скорость, поэтому можно не бояться пересушить продукты, как это могло случиться со старыми моделями, не имевшими таких функций

       .

1. Устройство и назначение составляющих аэрогриля.

 

       Устройство  аэрогриля (рис.1) можно изучить подетально: 

       

       Рис.1 Аэрогриль 

       

1. крышка (рис.1 поз.1).

       Крышка  может быть съемной или на кронштейне.

       Съемными  крышками чаще оснащены недорогие модели с механическим управлением. Их рекомендуют  для кухонь с низкими полками, где не остается места для моделей  с кронштейном. Также аэрогрили со съемными крышками кажутся более компактными и легче по весу. Кроме того, в таких моделях можно использовать одновременно несколько расширительных колец.

       У более дорогих моделей крышка крепится к специальному кронштейну. Достоинства этого способа очевидны: крышка открывается и закрывается  легким нажатием, не надо придумывать, куда ее положить, а руки остаются свободными. В случае использования расширительного  кольца кронштейн некоторых моделей  можно выдвинуть на нужную высоту. В целях безопасности при поднятии крышки любого типа автоматически происходит прекращение работы аэрогриля. По возвращении  крышки на место приготовление возобновляется с момента, когда оно было приостановлено;

2. панель устройства управления аэрогрилем (рис.1 поз.2).

       Блок  двигателя и панель управления вмонтированы в крышку прибора. Управление может  быть механическим или электронным.

       Модели  с механическим управлением недорогие, проще в эксплуатации. В этом случае панель, как правило, состоит из двух поворотных регуляторов, с помощью  которых устанавливается температура  и время приготовления.

       Электронный блок имеет более сложное устройство с сенсорной панелью управления и дисплеем. Для приготовления  блюда достаточно выбрать одну из нескольких программ (размораживание, тушение, гриль и т. д.) и нажать соответствующую кнопку - прибор автоматически  установит оптимальный режим работы. Все введенные пользователем команды отображаются на ЖК-дисплее;

3. кольцо-увеличитель (рис.1 поз.4).

       Наличие стального кольца с высоким бортиком в комплекте аэрогриля.

       Кольцо  необходимо для увеличения полезного  объема прибора при приготовлении  крупных продуктов (например, индюшки  или свиной ноги) или одновременно нескольких блюд, а также при стерилизации банок. Кольцо устанавливается поверх колбы и сверху закрывается крышкой. В некоторых моделях возможно использование двух колец одновременно. Обычно одно расширительное кольцо позволяет  увеличить объем на 5 литров (соответственно, увеличивается и время приготовления, приблизительно на 15 минут);

4. объем колбы - от 7 до 17 л. (рис.1 поз.6).

       В любой модели можно готовить одновременно на нескольких уровнях благодаря  различным решеткам, входящим в комплект. Стандартный объем колбы - 12 л. Но бывают более компактные модели и приборы с большим объемом. В комплект большинства моделей дополнительно входит расширительное кольцо, увеличивающее рабочий объем аэрогриля;

5. нижняя решетка (рис.1 поз.7).

       Такая решетка используется в основном для тушения мяса, приготовления  блюд в горшочках. Очень удобна при  размещении в колбе крупных продуктов. Особенно полезна нижняя решетка  при одновременном приготовлении  нескольких блюд на разных уровнях;

6. верхняя решетка (рис.1 поз.8).

       Такая решетка используется для приготовления  горячих бутербродов, пиццы, гренок и т. д. Особенно полезна она при  одновременном приготовлении нескольких блюд;

7. сетчатый противень.

       Он  используется для сушки зелени, сухариков, грибов, а также для приготовления  блюд на пару и т. д.;

8. средняя решетка.

       Средняя решетка используется в основном для выпечки, а также для приготовления мяса и рыбы;

9. съемный сетевой шнур.

       Съемная конструкция сетевого шнура в комплекте аэрогриля повышает безопасность и удобство при хранении и чистке прибора;

10. шампуры.

       Обычно  к аэрогрилю прилагаются 4-6 таких  шампуров, с помощью которых можно  в домашних условиях приготовить  ароматный шашлык из птицы, мяса, рыбы и овощей;

11. щипцы-ухват.

       С помощью такого ухвата удобно доставать  из колбы горячие продукты и решетки. 

       

2. Достоинства и недостатки аэрогриля

 

       Говоря  о данном аппрате, нельзя не упомянуть  о многочисленных достоинстах аэрогриля. Основным достоинством аэрогриля является то, что он может заменить множество разнообразной и разнокалиберной техники на кухне:

1. в число несомненных достоинств аэрогриля входит то, что готовить в нем можно без масла и прочих жиров, т.е. приготовления диетической пищи, что важно для людей, соблюдающих определенную диету или придерживающихся здорового образа жизни;
2. аэрогриль позволяет делать все то, что умеет делать СВЧ-печь: разогревать и размораживать, тушить овощи; в нем можно печь пироги и варить кашу; его можно использовать для сушки зелени, ягод, грибов; для стерилизации банок и не только. Таким образом, к изначальной идее готовить гриль добавилось еще множество полезных функций;
3. аэрогриль позволяет существенно экономить время, например, используя несколько различных горшочков или небольших кастрюль, можно приготовить обед из трех блюд (первое, второе и десерт) за 30-40 минут, в один прием. При этом запахи не перемешиваются между собой, а участие человека в процессе сводится исключительно к чистке, нарезке и закладке продуктов. при приготовлении отдельного блюда, не чувствуются пищевые запахи;
4. аэрогриль умеет коптить и томить, т.е. выдерживать продукт при относительно высокой температуре;

       Единственный  недостаток – сильный нагрев колбы, это может быть небезопасно для  маленьких детей. Поэтому есть строгая необходимость в соблюдении правил пользования аэрогрилем, которые указаны в инструкции.

       Производитель гарантирует стабильную работу при  перепадах напряжения, что делает аэрогриль очень привлекательным  для сельской местности, на даче и пр. 

       

3. Продукт для приготовления  в аэрогриле

 

       В данном курсовом проекте нужно рассчитать приготовление жареной свинины  в аэрогриле. Я взял рецепт «Мясо  по-адмиральски» (табл.1). 

       Таблица 1. Ингредиенты для приготовления 4-х порций

       блюда «Мясо по-адмиральски»

 

       Технология  приготовления блюда «Мясо по-адмиральски» не сложная. Нужно филе свинины нарезать небольшими кусочками, выложить на предварительно смазанный растительным маслом противень, посолить, добавить специи. Лук нарезать кольцами, положить сверху на мясо и полить майонезом. Натереть сыр на крупной терке и посыпать им мясо. Запекать в течение 35 минут на средней решетке аэрогриля при температуре 260 градусов. Скорость high. 
 

       

2. Технологическая схема установки

 

       Технические характеристики аэрогриля просты в  использовании (табл.2).

       Таблица 2. Технические характеристики аэрогриля