Рис. 3 Технологическая схема приготовления отварной рыбы

3.8 Операторная схема приготовления отварной рыбы

Подбор пищеварочного котла

Пищеварочный котел используется для варки борща.

Номинальная вместимость пищеварочного котла(в дм.) для варки бульонов.

(8)

где: - объем, занимаемый продуктами при варке, дм3., -объем бульона, дм3.,

- объем промежутков между продуктами, дм3.

Объем занимаемый продуктами, дм3:

(9)

где: G - масса продукта, кг.,

- объемная плотность продукта, кг/дм3 (см. Никуленкова).

Рассчитываем объем, занимаемый свеклой, картофелем, морковью, луком и капустой.

Общий объем, занимаемый продуктами:

(10)

Объем воды, необходимый для варки борща:

(11)

где: n- норма воды на одну порцию супа, дм3, N - количество порций.

Объем промежутков между продуктами, дм3:

(12)

где: в - коэффициент учитывающий промежутки между продуктами, в = 0.5

С учетом расчетов, номинальная вместимость пищеварочного котла, дм3:

Выбираем пищеварочный котел КПЭ-60 вместимостью 60 дм3

Подбор плиты

На плите будут пассероваться лук и морковь.

Расчет жарочной поверхности плиты с конфорками для посуды производиться по формуле:

F=n*f/ц (13)

где: F - площадь жарочной поверхности плиты

n - количество посуды, необходимой для приготовления данного блюда за расчетный час, шт.

f - площадь, занимаемая посудой, на жарочной поверхности (0,12 м2)

ц - оборачиваемость площади жарочной поверхности плиты, занятой посудой

Количество посуды рассчитывается по следующей формуле:

N = Vпрод / Vсков = m/Vсков*с = (1.1 +1.1) / (0.6*10) = 0.4 (14)

Принимаем количество посуды равным 1 (единице).

Оборачиваемость площади зависит продолжительности тепловой обработки и рассчитывается следующим образом:

ц = 60/t = 60/8 = 7.5 (15)

где: t-продолжительность тепловой обработки, мин.

Таким образом, площадь жарочной поверхности плиты равна:

F = 1*0.12/7.5 = 0.016 м2

Полученная площадь поверхность увеличивается на 30 % из-за неплотного прилегания посуды и иных неучтенных операций:

F = 0/016*1.3 = 0.2 м2

Выбираем плиту ПЭСМ - 2К с жарочной поверхностью 0.12 м2

4.3 Вспомогательное оборудование

Расчет количества столов.

Расчет количества производственных столов ведется по количеству одновременно работающих в цехе и длине рабочего места на одного работника.

Для горячего цеха общая длина производственных столов определяется по формуле:

L = N*l (16)

где N - количество одновременно работающих в цехе, человек;

l - длина рабочего места на одного работника, м (в среднем l = 1,25).

Количество столов будет равно:

n = L/Lст (17)

где: Lст - длина принятых стандартных производственных столов, м.

L = 3 * 1,25 = 3,75м.

Выбираем 2 стола СП-1200 и 1 стол СПМ-1500.

Расчет объема ванн для хранения очищенного картофеля:

V = G/с*K (18)

где: G - масса картофеля , кг.

с-объемная плотность, кг/дм3.

К-коэффициент заполнения ванны, К=0.85.

V = 8.1/0.67*0.85 = 14.2 дм3

5. Анализ конструкций и расчет овощеочистительной машины

5.1 Анализ существующих конструкций очистительного оборудования

В последнее время отечественная промышленность и ряд зарубежных фирм выпускают в основном дисковые картофелеочистительные машины с рабочими органами в виде металлических вращающихся дисков волнообразной формы (б), выполненных из шероховатых материалов. На поверхности имеются от двух до четырех волн, высота которых увеличивается от центра диска к его краям. Иногда волны выполняют отдельно из металла или другого материала и устанавливают на диск. Некоторые картофелеочистительные машины периодического действия отечественного и зарубежного производства (МОК - 150, МОК - 300, Lp - 90 и др.) имеют рабочие органы в виде вогнутой чаши с плавным переходом от горизонтальной поверхности к наклонной.

Конусные картофелеочистительные машины имеют рабочие органы в виде вращающихся шероховатых усеченных конусов (а). Если используется абразивный материал, конусную абразивную чашу устанавливают на металлическое основание. На нижней стороне рабочих органов картофелеочистительных машин периодического действия расположены вертикальные лопасти для удаления отходов.В картофелеочистительных машинах непрерывного действия применяются роликовые рабочие органы в виде усеченных конусов (в), выполненных из абразивного материала и установленных в соответствии с диаметрами.

Также могут использоваться цилиндрические ролики, поверхность которых покрыта гибкой нитью (щетками). Эти рабочие органы применяются для очистки поверхности клубней при обработке термическим способом.

Рис 5. Рабочие органы овощеочистительных машин

К дисковым картофелеочистительным машинам относятся машины МОК-120, МОК-300, МОЛ-100, МООЛ-500М, и другие. Кроме того, картофелеочистительные машины с дисковыми рабочими органами выпускают многие зарубежные фирмы.

Принцип действия картофелеочистительных машин с дисковыми рабочими органами одинаков и может быть рассмотрен на примере машины МОК-120.

Картофелеочистительная машина МОК-120 (Рис. 6) состоит из рабочей камеры, загрузочного и приводного устройств, разгрузочного люка, пульта управления и станины.

Рис. 6. Схема очистительной машины МОК-120

Машина состоит из рабочей камеры, загрузочного и приводного устройств, разгрузочного люка, пульта управления и станины. Рабочая камера 12 машины выполнена в виде пустотелого цилиндра, на вертикальных стенках которого закреплен цилиндр 9 с отверстиями. Сверху рабочая камера закрыта загрузочным лотком 10, через окно которого подаются овощи для очистки. Рабочим органом машины служит вращающийся металлический диск 6, на верхней плоскости которого укреплен абразивный диск 7 с волнами 13. На нижней стороне диска есть две лопасти 5, предназначенные для продвижения очисток (мезги) к сливному патрубку 4. Рабочий орган укреплен на вертикальном валу 14. Вал вращается в двух подшипниках 15.Вращение вертикальному валу передается от электродвигателя 2 через понижающую клиноременную передачу 3. Для выгрузки очищенного продукта из рабочей камеры предусмотрен разгрузочный люк 8, закрываемый откидной дверцей. Плотное прилегание дверцы к корпусу машины обеспечивается специальным уплотняющим запором с эксцентриком. Подача воды в рабочую камеру осуществляется через загрузочный лоток посредством ниппеля 11, к которому вода подается через гибкий резиновый шланг. Для слива воды и отходов на сливной патрубок надевается шланг 16, по которому мезга сливается в трап.

Электродвигатель установлен вертикально на станине 1, которая с помощью болтов закреплена на фундаменте высотой 100 мм над уровнем пола. Сбоку корпуса, рядом с загрузочным лотком, смонтирован пульт управления, на котором размещены кнопки Пуск и Стоп. Принцип действия. При включении электродвигателя вращение через клиноременную передачу передаётся вертикальному рабочему валу, а от него рабочему органу. Клубни, поступающие в рабочею камеру , вовлекаются во движение рабочим органом и под действием центробежной силы перемещаются от центра к стенке. При этом между клубнем и абразивной поверхностью рабочего органа возникает сила трения, направленная в противоположную сторону от относительного движения, в результате чего клубень закручивается вокруг собственной оси, проскальзывает, и его кожица сдирается микрозубцами абразивной поверхности. Одновременно клубни поворачиваются, перекатываются, что обеспечивает соприкосновение клубней с шероховатыми поверхностями рабочего органа и стенок. Соприкасаясь с наклонной частью рабочего органа - волной, в результате полученного толчка клубни поднимаются вверх, а на их место поступают другие клубни. Затем клубни скатываются вниз, на рабочий орган. Мезга смывается водой.

Картофелеочистительные машины МОК-300 и МОЛ-100 по устройству и принципу действия аналогичны МОК-120, но отличаются от неё габаритными размерами, мощностью электродвигателя и некоторыми конструктивными особенностями.

Картофелеочистительная машина МООЛ-500М. Предназначена для очистки картофеля, моркови и лука. По устройству и принципу действия аналогична МОК-120. Особенность конструкции -- применение в качестве рабочего органа промышленного шлифовального абразивного круга. Для подъема клубней на рабочем органе смонтированы накладные металлические волны. Патрубок для отвода мезги установлен снаружи рабочей камеры.

Картофелеочистительные машины МООЛ-250/125 имеют такое же назначение и принципиальное устройство, что и машина МООЛ-500М, но отличаются от неё габаритными размерами, мощностью электродвигателя и некоторыми конструктивными особенностями.

Рис. 7. Картофелеочистительный механизм УММ-5

Овощеочистительный механизм УММ-5 приводится в действие универсальным приводом УММ-ПС (УММ-ПР). Он представляет собой корпус 1, верхняя часть которого, выполненная в виде пустотелого цилиндра, является рабочей камерой для очистки овощей. Сверху рабочая камера закрыта загрузочной воронкой 2. Воронка имеет окно, закрываемое съемной крышкой 3. Рабочим органом механизма служит вращающийся металлический диск 7, на верхней плоскости которого укреплен волнообразный диск 6, изготовленный из абразивного материала. На нижней стороне металлического диска имеются две лопасти 5, предназначенные для продвижения очисток (мезги) к сливному патрубку (на рис. не показан). Рабочий орган укреплен на вертикальном валу 12. Вал вращается в шариковых подшипниках. Вращение вертикальному валу передается через повышающую коническую передачу 11. К нижней части корпуса винтами прикреплен хвостовик 10, которым механизм крепится к приводу универсальной кухонной машины. В хвостовике размещен горизонтальный вал 8, вращающийся в двух подшипниках скольжения. Для предотвращения вытекания смазки в хвостовике установлена уплотняющая манжета 9. На конце горизонтального вала имеется четырехгранное отверстие, в которое вставляется выходной вал привода для передачи движения от приводного устройства к механизму.

Для выгрузки очищенного продукта из рабочей камеры в цилиндрической части корпуса предусмотрен люк, закрываемый откидной дверцей 13. С целью предотвращения вытекания воды через разгрузочный люк дверца по внутреннему периметру имеет резиновую прокладку. Плотное прилегание дверцы к корпусу механизма обеспечивается специальным уплотняющим запором с эксцентриками. Закрывается дверца рукояткой 14.

Подача воды в рабочую камеру осуществляется посредством штуцера 4, к которому вода от водопроводной сети подается через гибкий резиновый шланг. На конце шланга укреплена накидная гайка, с помощью которой он навинчивается на резьбу штуцера. Для слива воды и отходов на сливной патрубок надевается шланг, по которому вода и отходы сливаются в трап.

К конусным картофелеочистительным машинам относятся машины типа МОК-125, МОК-250, МОК-350, МОК-400, МОК-1200, К7-МОК-125 и др., имеющие принципиально одинаковое устройство и различающиеся габаритами, мощностью электродвигателей и некоторыми конструктивными особенностями.

Принцип действия картофелеочистительных машин с конусными рабочими органами рассмотрен на примере машины МОК-250

Рис. 8. Схема очистительной машины МОК-250

В верхней части машины расположен цилиндрический корпус 15, внутреннее пространство которого образует рабочую камеру. Рабочим органом машины является вращающийся конус, выполненный в виде литого алюминиевого корпуса 18 с закрепленной на нем конической чашей из абразивного материала 16. Коническая чаша крепится к корпусу гайкой 19, а по окружности корпуса -- фасонным кольцом 17. На верхней поверхности плоской части конической чаши для лучшего перемешивания обрабатываемого продукта имеются три волны. Боковая поверхность рабочей камеры, расположенная над рабочим органом, облицована абразивными сегментами 14. Нижняя часть корпуса (под коническом частью рабочего органа) служит сборником отходов. Во время очистки продукта отделенные частицы смываются водой и проходят через зазор между стенками камеры и конусом в нижнюю часть цилиндра, откуда выбрасывается лопастями в сливной патрубок.

Сверху рабочая камера закрыта крышкой 10, изготовленной из нержавеющей стали. Снизу к крышке прикреплена обечайка (отбойник) 13, которая направляет продукт при движении его в рабочей камере от стенок к центру. В крышке имеется окно для загрузки продукта в рабочую камеру. Для предотвращения разбрызгивания воды и выбрасывания корнеклубнеплодов во время их очистки загрузочное окно закрывается откидной крышкой 12. Плотное прилегание крышки к корпусу рабочей камеры обеспечивается прокладкой. Вода в рабочую камеру подается из штуцера 11.

Для разгрузки картофеля в рабочей камере имеется разгрузочный люк, закрываемый во время работы дверцей 7. Для предотвращения вытекания воды через разгрузочный люк дверца снабжена резиновой уплотняющей прокладкой 9.Открывается дверца с помощью ручки 6. Одновременно ручка служит запирающим устройством дверцы. С внутренней стороны дверца имеет прилив (выступ) 8, наталкиваясь на который корнеклубнеплоды изменяют направление своего движения.

Движение рабочему органу передается от электродвигателя 2, установленного вертикально в нижней части машины. Передаточным механизмом является клиноременная передача 4, с помощью которой движение от электродвигателя передается рабочему валу 5. Для натяжения ремней предусмотрена возможность перемещения двигателя с целью увеличения межосевого расстояния между шкивами.

Вал, на который насаживается рабочий орган, вращается в двух шариковых подшипниках 21. Подшипники устанавливаются в стакане 22, который болтами крепится к корпусу рабочей камеры. От вытекания смазки из подшипников и попадания на них воды из рабочей камеры в нижней и верхней крышках стакана предусмотрены уплотняющие манжеты 20.

Верхняя часть корпуса рабочей камеры имеет фланец, который устанавливается на четырех стойках 23.Стойки укреплены на опорной плите 24 с четырьмя ножками 26. На одной из ножек находится болт 25 для присоединения провода заземления. Пространство между стойками закрыто облицовкой 3. В последней сделаны жалюзи 1 для поступления и выброса охлаждающего двигатель воздуха. Машина устанавливается на полу или фундаменте высотой 60-100 мм и крепится четырьмя анкерными болтами М-18. Подача воды и электропитания осуществляется через отверстие в опорной плите трубами диаметром 15 мм (1/2"). Рядом с машиной в полу предусматривается устройство трапа. Вода и образовавшиеся отходы из сливного патрубка машины с помощью резинового шланга направляются непосредственно в трап. Для предотвращения растекания воды по полу цеха место установки одной или нескольких картофелеочистительных машин иногда огораживается невысоким бортиком.

Электропусковое устройство устанавливается, как правило, на стене в непосредственной близости от машины в легкодоступном месте. При установке нескольких машин в ряд расстояние между ними должно быть не менее 0,7 м, а расстояние между картофелечистками и стенкой -- не менее 0,5 м.

Принцип действия. Продвижение по горизонтальной части конусной чаши происходят так же, как в дисковых картофелеочистительных машинах, но угол подъёма волны здесь ниже и составляет 17…19. В связи с этим клубни поднимаются волнами только на наклонную поверхность рабочего органа под действием центробежной силы они поднимаются вверх, ударяется об отбойник в крышке и падают на вращающийся орган. В процессе движения клубни проскальзывают, соприкасаясь с шероховатыми поверхностями, происходит сдирание кожицы.

Картофелеочистительная машина непрерывного действия

Рис. 9. Машина КНА-600М

1 - загрузочное окно; 2 -- электродвигатель; 3-- клиноременная передача, 4 -- цилиндрическая передача; 5 -- коллектор для подачи воды; 6перегородка; 7-- заслонка; 8 -- секция рабочей камеры; 9 -- разгрузочный лоток; 10 -- поворотная заслонка; 11 -- валик; 12 -- сетка; 13 -- регулировочный механизм; 14 -- сливной патрубок; 15 -- крахмалоотстойник; 16 - рама; 17 - ванна; 18 - абразивные ролики

Машина состоит из рамы, на которую через резиновую прокладку установлены корпус привода, боковая, передняя и задняя стенки, образующие прямоугольную коробку. Внутри коробки крепится внутренний каркас, который образует рабочую камеру машины. Рабочая камера разделена перегородками на четыре секции. Рабочими органами машины являются вращающиеся абразивные валики. Дно первой секции состоит из шести валиков, остальных секций -- из пяти. Валики расположены по всей ширине рабочей камеры и вращаются в направлении к разгрузочному окну. Каждый валик выполнен в виде металлического стержня, на который насажены 12 роликов, изготовленных из абразивного материала. Ролики имеют форму усеченных конусов. Рядом стоящие ролики совмещаются на стержне одинаковыми диаметрами. В результате этого валик имеет волнистую форму, что во время очистки клубней обеспечивает большую поверхность соприкосновения их с абразивной поверхностью валиков. Для прохода картофеля из секции в секцию в перегородках имеются окна, ширина которых регулируется специальными заслонками. Окна расположены в противоположных сторонах перегородок.

Валики приводятся в движение от электродвигателя, расположенного в верхней части машины. Каждый абразивный валик одним концом укреплен в подшипнике, а другим зацеплен с валиком приводного механизма. Движение к рабочим органам передается от двигателя через клиноременную передачу и систему зубчатых передач. Для безопасной работы клиноременная передача закрыта предохранительным щитком.

Двигатель укреплен на специальных направляющих, по которым он может передвигаться для обеспечения натяжения ремней. Передвижение двигателя осуществляется натяжным винтом. Загрузка продукта осуществляется через загрузочное окно, а выгрузка через разгрузочный лоток, который имеет регулировочную заслонку, позволяющую менять сечение выходного окна. Через коллектор душа в каждую секцию рабочей камеры подается вода, которая смывает частицы очищенной кожуры с клубней и абразивной поверхности рабочих валиков. Вода вместе с отходами (мезгой) проходит между роликами и попадает в ванну, а оттуда удаляется в мезгосборник.

Принцип действия. С транспортера клубни через загрузочное окно попадают в первую секцию рабочей камеры машины. Здесь клубни падают на быстровращающиеся абразивные ролики. Клубни в рабочей камере машины очищаются за счет трения их об абразивные ролики. При работе машины картофель располагается во всех четырех секциях, занимая объем в каждой секции рабочей камеры, близкий к полуцилиндрическому. При вращении роликов клубни постоянно подбрасываются, перекатываются, поворачиваясь к абразивным поверхностям различными участками своей поверхности, и с них сдираются частицы поверхностного слоя. Клубни, находящиеся у последнего валика каждой секции, наползают (или набрасываются) на расположенные перед ними неподвижные перегородки. Те клубни, которые к этому моменту находятся против окон в перегородках, переходят в следующую секцию, а их место занимают соседние клубни. Таким образом, возникает передвижение клубней по ширине рабочей камеры. Следовательно, передвижение клубней в машине происходит при вращении роликов и постоянном поступлении в машину новых порций клубней. Так как окна расположены в противоположных сторонах перегородок, прежде чем попасть в следующую секцию каждый клубень проходит предыдущую секцию вдоль всей ширины рабочей камеры

5.2 Расчет овощеочистительной машины

Расчет производительности

Вычисляем объём камеры V из формулы 1 при насыпной массе картофеля сн = 650кг/м3 и коэффициент заполнения рабочей камеры ц = 0,6:

кг/с, (19)

где: mn - масса единовременно загружаемого в рабочею камеру продукта, кг; Тц - продолжительность обработки порции продукта, с;

V - геометрический объём рабочей камеры, м3;t3,

tв - соответственно, продолжительность загрузки и удаления порции продукта из рабочей камеры, с; t0 - продолжительность обработки продукта, с.

(20)

Определяем диаметр рабочей камеры:

(21)

Вычисляем диаметр рабочего диска при принятом радиальном зазоре между ним и стенкой рабочей камеры о= 0,005 м по формуле:

Dд = D - 2о = 0,15 - 2*0,005= 0,14 м (22)

Общую высоту рабочей камеры принимаем равной диаметру камеры, т.е. Ноб = 0,15 м. Высота чаши составляет hk = 0,05 м, высота обечайки h0 =0,05 м рабочей камеры составляет:

H = 0,15 - 0,05- 0,05 = 0,05м. (23)

По полученным размерам рабочей камеры уточняем объём камеры для обработки продукта:

(24)

Принимаем V = 13л.

Массу порции загружаемого продукта находим из формулы 19:

M = 0,013*650*0,6 = 5 кг.

Расчет мощности электродвигателя

Минимальную частоту вращения рабочего органа определяем по формуле:

(25)

Принимаем минимальное расстояние от центра вращения рабочего органа до центра тяжести клубня

r min = 0.5*д = 0.5*0.05 = 0.025

коэффициент трения между продуктом и абразивной поверхностью, f = 1,0.Определяем действительную чистоту вращения рабочего органа:

n = 1,6n min, n = 1,6* 235 = 370 об\мин. (26)

Мощность, необходимую для преодоления сил трения между рабочим органом и клубнями, клубней друг от друга и стенку камеры рассчитываем по формуле:

(27)

где: Мтр - момент трения между рабочим органом и продуктом, Н*м

Ттр - суммарная сила трения, Н,

rтр - радиус приложения суммарной силы трения, м, (для дисковых картофелеочистительных машин = 0,33 D),

цm - коэффициент учитывающий, что не все подброшенные клубни создают силы трения = 0,8-0,9, n - частота вращения очистительного диска, об/мин:

Мощность затраченную на подбрасывание клубней, вычисляем по формуле:

(28),

где: Нпд - высота подброса клубней, м, принимается равной полезной высоте рабочей камеры, z - число волн на очистительном диске, шт,

Кск - коэффициент проскальзывания клубня относительно диска = 0,5:

Принимаем механический КПД = 0,7, определяем мощность электродвигателя:

(29)

Вывод

Дисковые картофелечистки имеют рабочий орган в виде вращающегося диска, верхняя поверхность которого имеет волнообразную форму и выполнена из абразивного материала. На поверхности диска имеются 2…4 волны, высота которых постепенно увеличивается от середины диска к его краям. В центре диска высота волн стремится к нулю. По своей высоте эти волны значительно выше, чем волны на днище конического рабочего органа. На нижней стороне рабочих органов картофелечисток периодического действия расположены вертикальные ло...