Работа 5. 13 коптильная камера

Технологическая задача: холодное копчение рыбы.

Цель работы: Оценить технический уровень (состояние) коптильной камеры и дать предложения по развитию её конструкции для повышения эффективности процесса копчения.

Задачи работы:

1. Изучить устройство и принцип работы коптильной камеры.

2. Рассмотреть особенности процесса копчения.

3. Определить теоретическую и экспериментальную производительности, а также мощности дымогенератора коптильной камеры при различных режимах работы и обработать результаты испытаний.

4. Дать предложения по техническому обслуживанию коптильной камеры.

5. Усвоить правила безопасной эксплуатации и наладки коптильной камеры.

Оборудование, инструменты и инвентарь: коптильная камера, термометры, анемометр, весы настольные, штангенциркуль, линейка, секундомер.

Продукты: рыба - 3 кг.

Изучение устройства и принципа работы

Устройство экспериментальной установки для холодного копчения рыбы показано на рис 5.13.1.

 

Рисунок 5.13.1. Коптильная камера

1 – камера коптильная; 2 – блок управления; 3 – дымосос;

4 – дымогенератор; 5 – крепежи для подвесов продукта;

6 – герметичная дверь; 7 – пульт управления двигателем дымососа;

8 – ручка включения/отключения ТЭН; 9 – гофра дымохода.

 

 

Установка предназначена для холодного копчения рыбы.

Установка состоит из корпуса 1, оснащенного герметичной дверью 6, дымогенератора 4, дымососа 3. Древесные опилки загружаются в верхнюю часть дымогенератора 4. Нагрев опилок осуществляется электрическими ТЭН, расположенными в зоне дымогенерации. Образующаяся в процессе сухой перегонки зола, скапливается в нижней части дымогенератора (зольнике), откуда затем удаляется через дверцу после окончания работы установки. Процесс сухой перегонки дерева должен проходить при ограниченном притоке кислорода, чтобы не допустить воспламенения опилок и образования нежелательных продуктов полного сгорания, содержащих вещества ухудшающие качество и товарный вид продукции.

Полученный в дымогенераторе коптильный дым поступает в коптильную камеру В выходном патрубке камеры расположен дымосос 3, представляющий собой центробежный вентилятор. Он обеспечивает движение дыма во всей системе. На боковых стенках камеры находятся крепежи для подвесов продукта 5. Через дверь 6 осуществляется загрузка, выгрузка продукции, обслуживание и ремонт.

Обрабатываемый продукт 1 подвешивается в коптильной камере 9. Коптильный дым поступает в нижнюю часть камеры, где установлен поддон, выполняющий функцию дымораспределителя и служащий для сбора остатков жидкостей, которые могут капать с продукта. Контроль температуры и влажности осуществляется посредством установленных в камере электронных датчиков.

Технические характеристики

Производительность 20,0 кг/ч;

Мощность ТЭН 4 х 1,0 кВт;

Мощность дымососа 250 Вт;

Габаритные размеры коптильной камеры 1200х900х800 мм

Масса 260,0 кг

Подготовка к пуску

Категорически запрещается включать установку в отсутствие преподавателя.

Перед пуском необходимо очистить все неокрашенные поверхности и изоляторы от загрязнений, очистить зольник от золы, проверить отсутствие посторонних предметов в коптильной камере.

Засыпать опилки в дымогенератор, предварительно увлажнив их небольшим количеством воды. Убедится, что они распределены ровным слоем.

Запустить дымосос кратковременным включением тумблера кнопки ПУСК. Удостовериться в правильном направлении тяги в установке.

Правила эксплуатации

Проверьте плотность закрытия дверцы коптильной камеры.

Не менее одного раза в смену проверяйте исправность вентилятора дымососа. Периодически удаляйте золу из зольника и искрогасителя во избежание его переполнения и снижения тяги. Следите за равномерностью расположения продукта в камере. При появлении признаков нарушения нормального режима работы (как то сильный треск или свист, свидетельствующий о неисправности дымососа) установку необходимо немедленно остановить.

Методика выполнения работы

1. Взвесьте заданное преподавателем количество продукта на лабораторных весах, результат занесите в протокол наблюдений (табл. 5.13.1).

2. Загрузите продукт в камеру и закройте дверцу.

3. Включите тумблер дымососа (при этом должна загореться сигнальная лампочка).

4. Включите ТЭН дымогенератора и при помощи регулятора задайте необходимую температуру пиролиза опилок (300…350 ^оС).

5. Включите дымосос.

6. Дождитесь, пока коптильная камера полностью заполниться дымом.

7. Запишите время начала процесса копчения.

8. После окончания копчения выключите ТЕН дымогенератора.

9. Дождитесь пока дымососом будет удалён весь дым из коптильной камеры.

10. Запишите время окончания процесса копчения.

11. Откройте дверцу камеры, извлеките оттуда продукт и измерьте его конечную температуру, результат занесите в протокол наблюдений (табл. 5.13.1).

13. Отключите дымосос, отключите установку от электрической сети.

12. Взвесьте выкопченный продукт на лабораторных весах, результат занесите в протокол наблюдений (табл. 5.13.1).

13. Приберите рабочее место, очистите, если это необходимо, внутренние поверхности коптильной камеры, удалите золу из дымогенератора.

 

Таблица 5.13.1 Протокол наблюдений

Масса продукта до копчения m1, кг

Масса продукта после копчения m2, кг

Температура ТЭН дымогенератора tД, oC

Время копчения τ, мин

Конечная температура продукта Тк, ºС

 

 

Расчетная часть

Относительный выход продукта М (%):

(5.13.1)

Производительность коптильной установки по исходному продукту П (кг/ч)

(5.13.2)

где – масса материала загружаемого в камеру, кг; τ_с – время копчения, ч; τ₀ – время обслуживания (суммарное время разгрузки, чистки и загрузки), ч.

Время обслуживания (с):

. (5.13.3)

где - время составляющих цикл операций очистки камеры и подвесов, загрузки, прогрева ТЭН до температуры начала дымогенерации и выгрузки соответственно, с.

Расход теплоты на проведение одного цикла работы коптильной установки (кДж)

, (5.13.4)

где Q₁ - расход теплоты на нагрев стальной пластины дымогенератора, кДж,

, (5.13.5)

здесь М₁ - масса стальной пластины дымогенератора, кг; с₁ - удельная теплоемкость стали, кДж/(кг×К); t_с, t₁ - температура дымогенерации и начальная соответственно, ⁰С;

Q₂ - расход теплоты на нагрев опилок, кДж,

, (5.13.6)

где m_б - масса опилок, кг; с_б - удельная теплоемкость опилок, с_б » с₁ кДж/(кг×К); t₂ - начальная температура опилок, ⁰С;

Q₃ - расход теплоты на нагрев продукта, кДж,

, (5.13.7)

здесь с₃ - удельная теплоемкость продукта, кДж/(кг´К); t₃ - начальная температура продукта, ⁰С; t₃ » t₂;

Q₄ - потери теплоты в окружающую среду, кДж,

, (5.13.8)

здесь F - площадь поверхности аппарата, м²; - коэффициент теплоотдачи от стенок аппарата в окружающую среду, эффективный для периода прогрева, кВт/(м²×К); - продолжительность прогрева, с; t₆, t₅ - температуры стенки дымогенератора в период прогрева, средняя и воздуха в помещении, ⁰С. (При этом в первом приближении можно считать, что температура стенки аппарата в начальный момент равна температуре воздуха и меняется во время прогрева линейно).

Графическая часть

Постройте графики следующих зависимостей Q_T=f(t) и Q=f(t).

Проанализируйте полученные графические зависимости производительности и сделайте статистическую обработку результатов.

Выполните рабочий чертеж коронирующих электродов и сделаете к нему спецификацию в соответствии с требованиями ЕСКД.

Проверь себя

1. Каков оптимальный диапазон температуры дымогенерации (пиролиза опилок)?

а) 100…150 ^ОС

б) 150…200 ^ОС

в) 200…250 ^ОС

г) 300…350 ^ОС

д) 400…450 ^ОС

е) 500…550 ^ОС

2. Что называется пиролизом?

а) термическое разложение древесины при ограниченном притоке кислорода;

б) тление опилок с образованием дыма;

в) беспламенное горение древесины;

г) окисление древесного угля с получением золы.

3. Какая из перечисленных технологий копчения является наиболее продолжительной по времени?

а) горячее копчение;

б) холодное копчение;

в) бездымное копчение (коптильными препаратами);

г) электрокопчение (в электростатическом поле).

4. Что вызывает изменение массы продукта в процессе холодного копчения?

а) осаждение коптильных веществ на продукте;

б) конденсация влаги на поверхности продукта;

в) испарение влаги с поверхности продукта (сушка);

г) химические изменения в структуре продукта.