Теплогенерирующие устройства

Теплогенерирующие устройства являются основными узлами тепловых аппаратов, а их конструкция определяется видом используемого энергоносителя. В них происходит преобразование химической или электрической энергии в тепловую.

Основной частью электрического теплового аппарата являются электронагревательные элементы, преобразующие электрическую энергию в тепловую. В электронагревателях используется одно из основных свойств электрического тока — способность нагревать проводники. Энергия электрического тока преобразуется в электромагнитные колебания, которые превращаются в тепловую энергию или непосредственно в пищевых продуктах (ИК-нагрев, СВЧ-нагрев), или в стенках сосуда для тепловой обработки (индукционный нагрев).

Проводники тока, используемые в нагревательных элементах, делятся на проводники металлические, неметаллические и жидкостные. К неметаллическим относятся, например, уголь, графит, карборунд и др.; к жидкостным — электролиты. Наиболее широкое применение в аппаратах предприятий общественного питания находят металлические проводники, изготовляемые из различных сплавов. По конструктивному оформлению электронагреватели с металлическим сопротивлением подразделяются натри основные группы: открытые, закрытые и герметичные.

Открытый электронагреватель представляет собой металлическую спираль, помещенную в керамические бусы или уложенную в канавки керамической нагревательной поверхности. Передача теплоты от спирали к нагреваемой среде происходит излучением. В тепловых аппаратах предприятий общественного питания этот тип электронагревателей практически не применяется из-за повышенной электро- и пожароопасности.

Закрытый электронагреватель представляет собой спираль, запрессованную в электроизоляционную теплопроводя-щую массу и помещенную в корпус. Корпус предохраняет спираль от механических повреждений, прямого попадания влаги и продуктов, но не защищает от доступа воздуха.

Нагреватели закрытого типа широко применяются в конфорках электроплит, электросковородах, жарочных поверхностях контактных грилей и могут иметь прямоугольную или круглую форму рабочей поверхности. Они более надежны и долговечны, чем открытые, но чувствительны к длительным перегревам. Работа конфорки на сильной ступени нагрева без наплитной посуды приводит к деформации (вспучиванию) и появлению трещин на ее рабочей поверхности, преждевременному перегоранию спирали. Вспучивание центральной части конфорки ухудшает теплообмен с наплитной посудой из-за неплотного ее прилегания к поверхности конфорки, что увеличивает время тепловой обработки, расход электроэнергии.

По сравнению с открытыми и закрытыми электронагревателями тэны обладают рядом преимуществ: более продолжительным сроком службы, компактностью, экономичностью, возможностью использования в различных средах, малой тепловой инерцией, большими механической прочностью и сроком службы. К их недостаткам следует отнести сложность изготовления и непригодность к ремонту.

СВЧ-генератор является основным элементом СВЧ-уста-новки. Это устройство, в котором электрическая энергия постоянного или переменного тока преобразуется в энергию электромагнитного поля сверхвысоких частот. Для нагрева пищевых продуктов используют в основном частоты 433,896,915, 2375 и 2450 МГц. В электротермических установках СВЧ в качестве генераторной лампы широко применяются магнетроны непрерывного генерирования, имеющие относительно простую конструкцию, достаточно высокие мощность и КПД.

Магнетроны непрерывного генерирования для электротермических СВЧ-аппаратов имеют выходную мощность от 0,5 до нескольких десятков киловатт, КПД их может достигать 70 % и выше.