Разработка конструкции пароварки

Долив воды во время приготовления - эта функция имеется практически у всех современных моделей пароварок. Если долив воды не предусмотрен, то в случае испарения всей жидкости придется останавливать процесс готовки и доливать воду.

Отключение без воды - функция отключения прибора без воды является защитой от перегрева пароварки в случае если она была включена без воды или вода испарилась полностью. Наличие этой функции напрямую связано с безопасностью эксплуатации прибора.

Режим поддержания температуры  «Keep Warm» - после окончания процесса приготовления режим "Keep Warm" позволяет поддерживать температуру блюда в течение длительного времени, до 12 часов. Эта функция позволит избежать преждевременного остывания пищи в случае если вы используете автоматический режим приготовления.

Отсрочка старта - функция отсрочки старта позволяет программировать начало работы пароварки. До начала старта пароварка будет находиться в режиме ожидания. В сочетании с функцией "Keep Warm" процесс полностью автоматизируется и позволяет иметь готовую горячую пищу к определенному моменту времени.

Индикатор уровня жидкости - индикатор уровня жидкости - показывает количество воды в резервуаре и позволяет контролировать её уровень в процессе готовки.

Функция «Быстрый пар» -  функция «Быстрый пар» присутствует в некоторых моделях и позволяет готовить блюдо в форсированном режиме. В этом случае пар образуется очень быстро, в течение 30-40 секунд. Это, по заявлениям производителей, позволяет готовить блюдо в 2 раза быстрее.

Режим «Автомат» - режимы автоматического приготовления рецептов позволяет готовить некоторые виды стандартных блюд в автоматическом режиме. Для этого необходимо задать продукт и его массу, пароварка приготовит по имеющейся программе.

Принцип работы пароварки:

В ёмкость расположенную  в нижней части пароварки заливается вода. Нагревательный элемент разогревает  воду до состояния кипения. Выделяемый в процессе кипения пар поднимается  в верхние отделы пароварки и  нагревает расположенные там  продукты. Под действием высокой  температуры пара, продукты доводятся  до состояния готовности. Образовавшийся конденсат стекает по стенкам  емкостей пароварки и скапливается в специальной чаше.

Достоинства пароварки:

• Экономия времени. Пароварка позволяет готовить в автоматическом режиме (положил, запустил, достал).
• Пища приготовленная в пароварке полезна с точки зрения диетологии, сохраняет больше полезных веществ, не содержит канцерогенов и легче усваивается.
• В пароварке можно готовить несколько видов блюд одновременно.
• В пароварке можно размораживать продукты.

Недостатки пароварки:

• Вкус пищи может отличаться от привычного, иметь пресный вкус.
• Относительная небезопасность вследствие сильного нагрева.

Отрицательное воздействие  пара на мебель и окружающие предметы кухни.

Фирмы изготовители:

• Kuppersbusch
• Siemens
• Gaggenau
• Miele
• Bork
• Supra
• Tefal
• Braun
• Philips
• Scarlett
• Polaris
• Moulinex
• Electrolux
• NEFF
• Irit
• Lumme
• Binatone
• Vitesse        

 

Расчет нагревательного  элемента

Таблица 1.   Удельная теплоемкость некоторых материалов в интервале температур 0÷100°C
Материал	Удельная теплоемкость,  кДж/(кг·°C)	Материал	Удельная теплоемкость,  кДж/(кг·°C)
Алюминий	0,91	Сталь	0,5
Латунь	0,38	Цинк	0,4
Медь	0,39	Вода	4,2
Нейзильбер	0,4	Дерево	0,24-0,27
Никель	0,45	Строительный кирпич	0,92
Олово	0,23	Сухой песок	0,71-0,92
Свинец	0,13	Х/б ткань	0,25

 

Определим количество теплоты, необходимое для нагрева воды до температуры кипения:

Дж

Затем определим общее  количество теплоты, которое должен выделить нагревательный элемент пароварки, с учетом потерь на нагрев:

_Дж

Таблица 2.   КПД электрических нагревательных приборов
Электрические нагревательные приборы	КПД η
Электрические печи сопротивления  (для термообработки)	0,6-0,85
Кастрюли и чайники	0,65-0,8
Аккумулирующие электрические  водонагреватели	0,85-0,95
Электроплитки закрытого  типа	0,6-0,8
Электронагрев форм для прессования	0,5-0,7
Электроплитки открытого  типа	0,56

Вычислим время закипания  воды в чайнике, используя закон  Джоуля-Ленца:          

  Qобщ=A=Ult

Отсюда находим время t:      

  мин

Мощность 

P = (0,00028·k·Q_общ)/t=0,00028*1,1*1033846,15/19,58=16263 кВт

Таблица 3.   Проводниковые сплавы высокого сопротивления
Марка  сплава	Максимальная  температура,  t, °C	Удельное  сопротивление  при 20°C, Ом·м	Лента  холоднокатаная		Проволока
			толщина,  мм	ширина,  мм	холодно-  катаная	горяче-  катаная
Х23Ю5	1200	1,30-1,40 × 10−6	0,2-3,2	6-80	0,3-7,5	6-12
Х23Ю5Т	1400	1,34-1,45 × 10−6			0,3-7,5
Х27Ю5Т	1350	1,37-1,47 × 10−6			0,5-5,5
Х15Ю5	1000	1,24-1,34 × 10−6			0,2-7,5
ХН70Ю	1200	1,25-1,35 × 10−6			1,0-7,0
Х15Н60	950	1,06-1,17 × 10−6	0,1-3,2	6-250	0,3-7,5
Х15Н60·Н	1125	1,04-1,17 × 10−6			0,1-7,5
Х20Н80·Н	1200	1,04-1,15 × 10−6			0,1-7,5

 

               Диаметр нагревателя

 м

Длина нагревателя

м

Омическое сопротивление  проводника всегда вычисляется по формуле  

  Ом

 

 

 

 

Подбор электрического нагревательного  элемента для пароварки

В домашнем хозяйстве широкое  применение нашли такие нагревательные приборы как электрочайники, пароварки, электрокипятильники, электроводонагреватели и т.д. Самой главной Частью любого нагревательного прибора является нагревательный элемент. Их изготавливают  из сплавов, имеющих высокое удельное сопротивление. Нагревательные элементы бывают открытого, закрытого и герметичного типа. Наиболее часто применяются  трубчатые нагревательные элементы герметичного  исполнения.

В данной курсовой работе мы рассматриваем трубчатый электронагреватель бытового назначения

Трубчатый электронагреватель (ТЭН)- электронагревательный прибор в виде металлической трубки, заполненной  теплопроводящим электрическим  изолятором. Точно по центру электрического изолятора, проходит токопроводящая нихромовая нить  определенного сопротивления  для передачи необходимой удельной мощности на поверхность ТЭН.

ТЭН используются в качестве нагревательного элемента в бытовых  электроприборах – пароварках, чайниках, кофеварках, самоварах, утюгах, обогревателях, плитках и водонагревателях. Материал оболочки такого ТЭНа – нержавеющая  или углеродистая сталь, медь, латунь с оловянным покрытием.

 Электрические нагревательные  элементы, и продукция изготовленная  на основе ТЭН, необходимы для  поддержания постоянной температуры  жидкостей, газов и твердых  веществ, а также для  их  разогрева с помощью эффекта  Джоуля, конвенции, либо методом  инфракрасного излучения.

Температура нагрева ТЭНа может достигатьот 50 до 750 градусов по Цельсию, все зависит от условий. ТЭНы бывают не только различных конфегураций (круглые, спиральные, пальчиковые), но и могут изготавливаться  из различных  материалов – трубчатые и керамические.

         

Технические характеристики пароварки
Изоляционный  материал:	Высокостойкий уплотненный MgO
Напряжение:	12-440 B
Удельная мощность (макс):	8
Допустимое отклонение мощности:	±%10
Макс.температура  поверхности:	750ºC
Допустимое отклонение Ø:	-0,02 / -0,06мм
Внешняя защита:	CrNi
Провод нагревательного  элемента:	NiCr 8020

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Электрическая схема пароварки

В пароварках реализована достаточно простая схема (схема 1), основной элемент которой - тен. В основном тут применяется плоский тен, который расположен на дне пароварки, под металлической крышкой. Сетевое напряжение поступает в спираль, который имеет определенное сопротивление. Спираль расположен внутри тэна. Тепловая энергия от спирали передается к тэну, последний нагревает воду. Использование тэна объясняется тем, что он делает пароварку безопасным, нет опасности поражения током, поскольку сам нагревательный элемент-спираль не имеет прямого контакта с водой, он не замкнут с тэном, поэтому ток не передается воде. В простейшем виде схема пароварки выглядит так:

Схема 1

 

Схема 2

Правила безопасности

Всегда проверяйте наличие  воды в емкости пароварки перед  ее включением. Не оставляйте работающую пароварку без присмотра. Не позволяйте детям играть с пароваркой. Проявляйте особое внимание при пользовании пароваркой в присутствии детей. Не разбирайте пароварку во время работы, не пытайтесь снять любую часть пароварки (кроме верхней крышки) во время ее работы. Если возникла необходимость открыть крышку пароварки во время ее работы, проявляйте особую осторожность, горячие струи пара могут обжечь. При открывании пароварки всегда используйте кухонные варежки или полотенце для защиты от пара. Не наливайте воду в емкость пароварки выше отметки MАКС. Проявляйте осторожность при сборке пароварки. Неверная сборка может привести к утечке пара. Никогда не погружайте основание пароварки в воду. Для чистки протрите основание пароварки слегка влажной тканью. Всегда отключайте сетевой шнур пароварки перед мойкой или чисткой ее частей. Пароварка предназначена для единовременного приготовления пищи для бытового потребления. Не используйте пароварку в коммерческих целях или для обработки большого количества продуктов. Не используйте пароварку, если поврежден сетевой шнур или основание, а также при любых других неисправностях. Не пытайтесь самостоятельно ремонтировать пароварку. Основание пароварки защищено от несанкционированного вскрытия специальными винтами под спец. инструмент. Основание пароварки не содержит никаких частей или предохранителей, которые нуждались бы в регулировке или замене

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

В нашей жизни большую  роль играет бытовая техника, которая  постоянно усовершенствуется. В курсовом проекте мы рассмотрели как правильно рассчитать нагревательный элемент электроприбора точнее для пароварки. В современном мире мы не можем представить нашу жизнь без нагревательных приборов, будь то пароварка, чайник, водонагреватель, плита, кофеварка и т.д. Пароварка для человека имеет также не малозначимую роль, особенно для человека заботящегося о своем здоровье и красоте. Всем известно что приготовление пищи на пару не только быстро , вкусно но и очень полезно. И поэтому важно знать из каких элементов спроектирован твой бытовой электроприбор.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список используемой литературы

1. Алиев И И Справочник по электротехнике Уч. Пособие 4 изд. Ростов на Дону: 2003
2. ГОСТ 13268-88 Электронагреватели трубчатые
3. ГОСТ 19108-81 Электронагреватели трубчатые для бытовых нагревательных приборов. Общие технические условия.
4. Столяров Е.С. Схемы электрооборудования, москва, 2009