ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ
Электрический нагрев по сравнению с другими видами нагрева (с использованием газа, жидкого или твердого топлива) имеет ряд существенных преимуществ. Он значительно улучшает санитарно-гигиенические условия отапливаемых жилых помещений. При открытом горении газа выделяются как продукты полного его сгорания (углекислый газ, вода), так и продукты неполного сгорания, вредно действующие на здоровье людей (окись углерода, формальдегид, смолистые вещества и др.). При электронагреве таких вредных выделений нет. По сравнению с газовыми электроприборы менее взрывоопасны.
Нагревательные электроприборы имеют значительную мощность, удобны в обращении, компактны, их КПД выше 55% (иногда достигает 95% и более). КПД нагревательных приборов, работающих на угле, составляет 12-20%, на жидком топливе - 20^0, на газе - 50-60%.
В быту используют электронагрев проводников высокого сопротивления, инфракрасный нагрев, высокочастотный.
Электронагрев проводников высокого сопротивления наиболее распространен, его используют в преобладающем большинстве нагревательных электроприборов. Этот вид электронагрева основан на выделении тепла при прохождении электрического тока через проводники высокого сопротивления по закону Джоуля - Ленца.
В качестве материалов для нагревательных сопротивлений применяют хромоникелевые сплавы (нихромы марок Х20Н80 и Х15Н60), в меньшей степени - железо-хромоалюминиевые сплавы (фехраль Х13Ю4). Для изготовления низкотемпературных нагревателей (до 100 °С) применяют константан, графит, сажу, электропроводящее стекло, двуокись олова и др.
Основной частью нагревательного электроприбора сопротивления является электронагреватель (электронагревательный элемент).
Электронагреватель состоит из нагревательного сопротивления (чаще всего в виде проволочной спирали), электроизоляции и каркаса, или оболочки. Иногда роль каркаса выполняет электроизоляция.
В каждом данном приборе тепло от электронагревателя может передаваться нагреваемому телу за счет теплопроводности, конвекции, лучеиспускания, т. е. всех трех существующих способов, или преимущественно одним либо двумя способами.
Инфракрасным нагревом обладают все электронагреватели сопротивления. В практике под инфракрасными нагревателями понимают такие, у которых максимум излучения приходится на инфракрасную область спектра с длинами волн от 0,76 до 3 мкм. Инфракрасные электронагреватели подразделяют на "светлые", излучающие помимо инфракрасных видимые лучи, и "темные", излучающие преимущественно инфракрасные лучи. К "светлым" излучателям относят лампы накаливания типа ИКЗ (инфракрасная зеркальная) с внутренней зеркальной поверхностью для получения направленного лучевого потока(мощность ламп 250 и 500 Вт, Тц равна 2300 ± 100 К), кварцевая лампа с йодным заполнением НИК-1000-220тр (лампа накаливания, инфракрасная, кварцевая, 1000 Вт, 220 В, трубчатая, вольфрамовая спираль в ней натянута по всей трубке; Тц ее составляет 2550 К).
К "темным" излучателям инфракрасных волн относят открытые спирали и ТЭНы с температурой на поверхности 700-750 °С.
При использовании приборов с инфракрасным нагревом для выпечки и жаренья повышается качество кулинарной обработки (хорошо поджаривается поверхность изделий).
Высокочастотный нагрев, получивший широкое применение при термической обработке металлов, находит все большее использование для приготовления пищи.
Особенностью высокочастотного нагрева является использование диэлектрических свойств пищевых продуктов. Посуда, окружающий воздух и аппарат остаются холодными. При высокочастотном нагреве температура поверхностных слоев продукта ниже, чем внутренних. На поверхности не образуется специфической корочки, характерной для инфракрасного нагрева. Продукт приобретает вкус печеных изделий.
Глава 14
Электробытовые товары
Основным преимуществом высокочастотного нагрева является быстрота приготовления пищи. По сравнению с поверхностным нагревом время приготовления продуктов сокращается в 4-10 раз и составляет всего несколько минут. При этом пища не теряет своей пищевой ценности, исключается ее подгорание, облегчается мойка посуды. Печи СВЧ не излучают тепло в окружающее помещение.
Классификация нагревательных электроприборов. По виду регулировки нагревательные приборы подразделяют на четыре группы: без регулировки; с регулировкой температуры нагрева; с регулировкой мощности; автоматические с программным управлением.
Для регулировки температуры в приборах устанавливают термоограничители или терморегуляторы. Термоограничителем называется устройство, ограничивающее температуру нагрева электроприбора путем автоматического размыкания цепи электропитания. Терморегуляторы позволяют автоматически поддерживать в определенных пределах предварительно заданную температуру.
Регулировка мощности прибора может быть ступенчатой и бесступенчатой (плавной). Ступенчатая регулировка осуществляется с помощью пакетного переключателя; электронагреватель в этом случае имеет несколько ступеней мощности. При бесступенчатой регулировке мощности электронагреватель работает циклично (включен-выключен). Период включения (ПВ) может изменяться в Тлнроких' пределах в зависимости от количества подводимой энергии.
Бытовые электронагревательные приборы по назначению можно подразделить на следующие группы: приборы для приготовления и подогрева пищи, приборы для глаженья, отопительные, приборы для нагрева воды, нагревательный инструмент, сушильные и приборы для обогрева тела человека.
Приборы для приготовления и подогрева пищи. Их можно разделить на четыре подгруппы: для приготовления и подогрева пищи общего назначения, для жаренья, тушения и выпечки, для варки пищи, для приготовления напитков.
К приборам для приготовления и подогрева пищи общего назначения относят напольные электроплиты, переносные плитки, печи СВЧ, мармиты, подогреватели детского питания. Наиболее распространенными являются электроплитки.
Рабочей частью плит и переносных электроплиток являются конфорки, которые могут быть двух типов исполнения: закрытого и защищенного. В выпускаемых плитках устанавливают чугунные конфорки со спиралью, запрессованной вместе с изоляцией в канавки чугунного диска снизу; со спиралью в керамических бусах, прикрытой сверху чугунным диском (плитки высокой теплоемкости); со спиралью, уложенной в канавки керамического основания и прикрытой сверху стальным листом; со спиралью, уложенной вместе с изоляцией в стальной кольцеобразный корпус (штампованная конфорка), и конфорки из ТЭНов.
Большинство электроплит и плиток, выпускаемых за рубежом, имеют два типа конфорок: чугунные облегченные (европейские страны) и ТЭНы (США).
Основными параметрами конфорок являются их размеры, мощность, температура нагрева, КПД, а показателями эксплуатационных свойств - время разогрева до рабочего состояния, расход электроэнергии, время приготовления пищи, гарантийная наработка на отказ.
Использование посуды с утолщенным термораспределительным дном при эксплуатации плиток с чугунными конфорками способствует экономии электроэнергии, снижению эксплуатационных расходов, уменьшению затрат времени на приготовление пищи. При черном матовом дне посуды КПД увеличивается на 12-15% по сравнению с дном блестящим или покрытым стеклоэмалью.
Расход электроэнергии меньше, если диаметр посуды больше диаметра конфорки примерно на 20 мм. При ином соотношении диаметров посуды и конфорки расход электроэнергии на приготовление одного и того же блюда увеличивается.
Электроплиты подразделяют по виду конфорок (чугунные - Ч, из трубчатых электронагревателей - Т); виду регулировки (ступенчатая - С, бесступенчатая - Б, комбинированная - Р, с элементами автоматики - А); числу конфорок (2; 3; 4); наличию жарочного
Глава 14
Электробытовые товары
шкафа (Ш). Условное обозначение плит включает все названные признаки. Электроплиты бывают напольными и настольными.
Переносные плитки могут быть одно- и двухконфорочными. Стандартные диаметры конфорок - 145 и 180 мм. Номинальная мощность конфорок диаметром 145 мм составляет 600, 800, 1000 Вт, а диаметром 180 мм -- 800 (только штампованные конфорки), 1200, 1500 и 1800Вт.
Приборы для жаренья, тушения и выпечки. В ассортимент изделий этой подгруппы входят грили, тостеры, ростеры.
Грили представляют собой жарочные шкафы с инфракрасным нагревом. Инфракрасный излучатель (ТЭН или вольфрамовая спираль в трубке из кварцевого стекла) размещают под сводом. Через боковые стенки шкафа пропускают приспособления для крепления приготовляемых продуктов: вертела для птицы и сосисок, шампуры для шашлыков, сетки для котлет и т. п. Привод вращающихся приспособлений может быть пружинный или электрический. Скорость вращения 3^1 об/мин.
Лучшие модели грилей имеют регуляторы нагрева, передние застекленные дверцы, лампочки подсвечивания, контактные часы для регулирования времени жаренья, верхнюю откидную стенку, под которой размещают поддон для разогрева пищи. Мощность грилей- 1,3-1,5 кВт.
Тостеры служат для поджаривания ломтиков хлеба, в некоторых можно поджаривать сандвичи. Различают тостеры с ручным управлением, полуавтоматические, автоматические.
В тостерах с ручным управлением ломтики хлеба помещают в ниши и извлекают из них вручную. Время поджаривания устанавливает потребитель. Поджаривание может быть как с одной, так и с двух сторон.
В полуавтоматических тостерах закладывают и вынимают хлеб вручную, но время обжаривания контролируется термоограничителем или реле времени.
У автоматических тостеров автоматизируется не только время поджаривания, но и выемка поджаренных ломтиков за счет установки пружинных толкателей.
Тостеры различают и по числу одновременно закладываемых ломтиков хлеба (1; 2; 3; 4).
В качестве электронагревателей в тостерах чаще всего используют открытые спирали. Потребляемая мощность тостеров -700-1200 Вт, время поджаривания хлеба - не более 2-3 мин.
Ростеры служат для подогрева и поджаривания ломтиков хлеба, но в них нагревательный элемент закрыт и поэтому нагрев осуществляется более равномерно.
Приборы для варки пищи и приготовления напитков. В подгруппу приборов для варки пищи и приготовления напитков входят чайники, кофейники, кофеварки, самовары и т. п.
Чайники имеют латунные, алюминиевые или пластиковые корпуса цилиндрической или полушаровидной формы. В большинстве выпускаемых чайников нагреватель трубчатый, расположен внутри чайника. Некоторые чайники изготовляют с нагревателями пластинчатого типа в двойном дне. Для лучшей теплопередачи нагреватель прижимают к внутреннему дну с помощью металлического диска и винта. Такие чайники имеют ножки из теплоизоляционного материала.
В настоящее время широкое распространение получили чайники из поликарбоната. Стандартная емкость чайников 1; 1,6; 1,8; 2 и 2,5 л.
Кофейники отличаются от чайников формой (высота больше диаметра) и наличием гейзера для заварки кофе. Нагревательный элемент размещают в двойном дне. Емкость кофейников не превышает 1,5 л.
Кофеварки предназначены для приготовления кофе под давлением. Состоят из двух сосудов, в одном из них кипятится вода, в другом - собирается готовый кофе. Процесс приготовления кофе заключается в прохождении горячей воды под давлением через кофе из первой емкости во вторую. Кофеварка снабжена плотно закрывающейся крышкой.
Самовары имеют традиционную русскую форму. Изготовляют их из латуни с покрытиями. Выпускают самовары емкостью 2; 2,5; 3 и 4 л, мощность электронагревателя патронного типа или ТЭНа - соответственно 0,8; 1; 1,25 и 1,6 кВт.
Глава 14
Электробытовые товары
Приборы для глаженья. Глаженье текстильных изделий, т. е, их формование, основано на способности нитей и волокон испытывать высокоэластические деформации под воздействием тепла, влаги и давления, Особенность глажения заключается в том. что высокоэластические деформации являются обратимыми, т. е. с течением времени текстильные волокна, нити возвращаются к первоначальным размерам, форме, т. е. происходит процесс релаксации.
К приборам для глаженья относят электроутюги и гладильные машины.
Электрические утюги. Ассортимент выпускаемых утюгов характеризуется значительным разнообразием конструкций и технических показателей (мощность, масса, размеры и т. п.). Вследствие этого они имеют разные потребительские свойства. Промышленность выпускает следующие типы утюгов:
- с терморегулятором и чугунной либо алюминиевой подошвой;
- терморегулятором и пароувлажнителем тканей, алюминиевой
подошвой;
У утюгов с терморегулятором при глаженьи тканей на подошве поддерживаются оптимальные температуры. Расход электроэнергии зависит от съема тепла с подошвы. При отсутствии нагрузки средняя потребляемая мощность утюгов с терморегулятором не превышает 135 Вт, при глаженьи разных по волокну и влажности тканей колеблется в пределах 500-850 Вт.
Такие утюги при нормальной работе терморегулятора безопасны в пожарном отношении, т. к. максимальная температура на подошве не превышает 260 °С. Для обеспечения быстрого разогрева в них могут устанавливать нагреватели большой мощности.
Более совершенными являются утюги с терморегулятором и пароувлажнителем. Они бывают двух типов: капельного и бойлерного.
У утюгов капельного типа под крышкой или снаружи размещен бачок для воды. В дне бачка имеется отверстие, в которое входит коническая игла штока управления. При подъеме иглы вода каплями стекает в камеру парообразования, а из нее пар выходит через отверстия в подошве утюга, увлажняя ткань. Такие утюги
следует заполнять дистиллированной или кипяченой водой. При использовании жесткой воды в коническом отверстии образуется накипь, перекрывающая его.
В утюгах бойлерного типа вода испаряется непосредственно в бачке, нагреваясь от утюга или от самостоятельного электронагревателя. В таких утюгах допускается использование жесткой воды, но в них нельзя приостановить парообразование.
Гладильные машины. Основное преимущество таких машин по сравнению с электроутюгами состоит в том, что при работе на них не требуется приложение усилий на их перемещение, глаженье производят сидя. Таким образом, значительно снижается трудоемкость процесса глаженья.
Рабочими органами гладильных машин является каток и башмак. Вращающийся каток имеет цилиндрическую форму длиной до 85 см (наиболее распространенные машины имеют длину катка 55-65 см), он покрыт эластичной оболочкой. Башмак с металлической полукруглой прессующей поверхностью прижимают к цилиндрической поверхностью катка. При глаженьи ткань пропускают между катком и башмаком. Электронагреватель размещают в башмаке.
Отопительные приборы. Через торговую сеть реализуются переносные электроприборы, предназначенные для кратковременного вспомогательного отопления. По способу преимущественной отдачи тепла приборы для отопления подразделяют на излучающие и конвекционные.
Излучающие приборы для отопления (камины, отражательные печи) изготовляют с нагревательными элементами, имеющими рабочую температуру 600-900 °С. В качестве нагревательных элементов в них используют открытые спирали, укрепленные на керамических конусных или цилиндрических держателях, или ТЭНы. Отражатели имеют сферическую, цилиндрическую или параболическую форму; изготовляют их из хромированной или алитированной изнутри стали, а также из полированного алюминия.
Конвекционные отопительные приборы выпускают с естественной (конвекторы, масляные электрорадиаторы) и с принудительной конвекцией (электротепловентиляторы).
23 Товароведение и экспертиза промышленных товаров.
Глава 14
Электробытовые товары
Конвекторы имеют открытый нагревательный элемент или ТЭН без видимого свечения, который встраивают в перфорированный корпус. Передача тепла в основном осуществляется конвекцией воздуха, поступающего в нижнюю часть корпуса.
Масляные электрорадиаторы представляют собой сварные плоские герметические стальные конструкции, заполненные минеральным (трансформаторным) маслом.
В нижней части радиаторов размещают ТЭН. Температура на поверхности радиатора не превышает 95 °С.
За 2-3 ч работы в помещении площадью 10 м2 радиатор мощностью 500 Вт может поднять температуру воздуха на 3-4 °С.
Теплоэлектровентиляторы для отопления относят к конвекционным приборам с принудительной вентиляцией. Они объединяют в одном корпусе нагревательный элемент открытого типа или ТЭН, осевой или центробежный вентилятор, который приводится во вращение электродвигателем. При выключенном электронагревателе тепловентиляторы могут использоваться как вентиляторы.
Корпус теплоэлектровентилятора с двух сторон имеет перфорацию. Вращающийся вентилятор создает поток воздуха, который омывает электронагреватель и подогретым до 55-90 °С выбрасывается в помещение.
Приборы для нагрева воды, Внашей стране выпускают в большом количестве погружные электрокипятильники и в меньшем -емкостные водонагреватели, которые производятся в основном за рубежом.
Погружной электрокипятильник представляет собой трубчатый электронагревательный элемент, свернутый в спираль, с пластмассовой ручкой, через которую проходит несъемный соединительный шнур. Исполнение водонепроницаемое.
Емкостные водонагреватели подразделяют на проточные и аккумулирующие.
В проточных водонагревателях, осуществляющих нагрев потока воды, устанавливают более мощные электронагреватели.
Аккумулирующие водонагреватели (бойлеры) позволяют нагревать воду при установленной мощности нагревателя до температуры 85 °С. Нагретую воду используют затем в течение дня по мере необходимости.
Нагревательный инструмент. В ассортимент этой группы входят паяльники, вулканизаторы, приборы для сваривания полиэтиленовой пленки, выжигания по дереву и др.
Паяльники различают по режиму нагрева, типу электронагревателя, конструкции паяльного стержня, возможности его замены, назначению, напряжению тока.
Паяльники могут быть непрерывного (ПЦН и ПСН), форсированного (ПСФ) и импульсивного (ПЦИ, ПСИ) режимов нагрева.
Вулканизаторы предназначены для ремонта резиновых изделий, например, для устранения проколов шин автомобилей, мотоциклов и велосипедов.
Приборы сушильные. К этой группе относят приборы для сушки волос и сушки белья и др.
Приборы для сушки волос (фены) являются теплоэлектровен-тиляторами. В отличие от тепловентиляторов для отопления они имеют меньшие мощность нагревательного элемента и производительность.
Приборы для сушки белья бывают разных конструкций: в виде барабанных сушилок, шкафов, раздвижных вертикальных подставок, раздвижных штор на раме и т. п.
Приборы для обогрева тела человека, К ним относят медицинские грелки, электроодеяла, матрацы, электробинты, грелки для ног, электроковрики и т. п.
Особенность всех этих изделий состоит в том, что они являются гибкими и непосредственно соприкасаются с телом человека.
Требования к качеству нагревательных приборов. Ручки переключателей, регуляторов, терморегуляторов, которыми во время эксплуатации пользуются кратковременно, не должны перегреваться сверх температуры окружающего воздуха более чем на 35 °С, если они изготовлены из металла, на 45 °С - для фарфоровых и стеклянных и на 60 °С - для пластмассовых, резиновых и деревянных. Ручки приборов, которые во время эксплуатации держат руками длительное время, не должны перегреваться сверх температуры окружающего воздуха более чем на 20 °С - для металлических, 40 °С - для фарфоровых и стеклянных и 50 °С - для пластмассовых, резиновых, деревянных ручек.
Глава 14
Электробытовые товары
БЫТОВЫЕ ХОЛОДИЛЬНИКИ -*
Бытовые холодильники предназначены для хранения свежих и замороженных продуктов питания и приготовления в небольших количествах пищевого льда. Холодильники, служащие для замораживания продуктов и их длительного хранения, называют морозильниками.
Принцип действия всех бытовых холодильников состоит в том, что из камеры с продуктами (холодильной камеры) искусственно отводится тепло в окружающую среду. В зависимости от конструкции холодильники бывают компрессионными, абсорбционно-диф-фузионными и термоэлектрическими.
В компрессионных и абсорбционных холодильниках тепло, отводимое из камеры, воспринимается рабочим веществом (холодильным агентом-хладагентом) при его испарении. Воспринятое хладагентом тепло передается окружающей среде при конденсации его в жидкость. Холодильный агент циркулирует в герметически замкнутом холодильном агрегате (аппарате), изменяя свое агрегатное состояние. Для того чтобы передача тепла от хладагента в окружающую среду происходила самопроизвольно, необходимо, чтобы его температура была выше температуры окружающей среды.
Холодильники, у которых превышение температуры паров хладагента над температурой окружающей среды достигается посредством сжатия их компрессором, называются компрессионными. С помощью компрессора осуществляется также циркуляция хладагента в холодильном агрегате. Компрессор приводится в действие электродвигателем или реже электромагнитным приводом, поэтому все компрессионные холодильники являются электрическими.
В холодильниках абсорбционно-диффузионного действия нагрев паров хладагента выше температуры окружающего воздуха осуществляется обычно электрическим током. Циркуляция рабочих веществ в холодильном аппарате абсорбционных холодильников происходит за счет диффузии и абсорбции.
Классификация бытовых холодильников. По условиям эксплуатации холодильники подразделяют на две группы: для тропического климата (класс Т) и для умеренного климата (класс Н).
Холодильники бывают в виде напольных шкафов (КЩ - компрессионный шкаф, АШ - абсорбционный шкаф); напольных шкафов (КС, АС); настенных шкафов (КН); шкафов, встраиваемых в кухонные буфеты, проемы стен (КВ, АВ); настольных малогабаритных шкафов (АМ).
В зависимости от номинальной температуры в испарителе холодильники подразделяются на четыре группы: холодильники, температура которых в испарителе не нормируется, с номинальной температурой в испарителе -6 °С (их маркируют одной снежинкой), с температурой -12 °С (маркируют двумя снежинками), с температурой -18 °С (маркируют тремя снежинками).
По числу холодильных камер холодильники бывают одно-, двух-, трех- и четырехкамерными.
Эксплуатационные свойства компрессионных холодильников характеризуются следующими техническими показателями: общий внутренний объем, полезный объем холодильника, полезный объем морозильного отделения, температуры в холодильной камере и испарителе, расход электроэнергии, габариты, масса и др.
Полезный объем холодильника - это объем, используемый для хранения продуктов. Он складывается из полезных объемов холодильной камеры и полезного объема морозильного отделения.
Под полезным объемом морозильного отделения понимают объем, используемый для хранения замороженных продуктов.
Абсорбционные холодильники при работе не создают шума. Это существенное их преимущество по сравнению с компрессионными, однако высокий расход энергии является важным недостатком абсорбционных холодильников.
Термоэлектрические холодильники. Работа термоэлектрических холодильников основана на использовании эффекта Пельтье. Эффект Пельтье заключается в том, что при пропускании электрического постоянного тока через термоэлемент из двух последовательно соединенных (спаянных) материалов с разной термоэлектродвижущей силой (ТЭДС) на его контакте (спае) выделяется тепло, а на свободных концах тепло поглощается. Практическое использование эффекта Пельтье стало возможным лишь тогда, когда для изготовления термоэлементов (термобатарей) стали применять полупроводники, один
Глава 14
Электробытовые товары
из которых обладает электронной («), а другой дырчатой (/?) проводимостью. Холодные спаи термобатареи размещают в холодильной камере (они поглощают тепло из нее), а горячие - вне камеры (от них тепло отводится в окружающую среду); для улучшения теплопередачи к ним припаивают медные или алюминиевые пластины.
Термоэлектрические - наиболее перспективные холодильники, в них нет каких-либо вращающихся частей, хладагентов; они надежны в работе. Однако эксплуатационные расходы этих холодильников пока остаются высокими (на уровне абсорбционных холодильников при меньшей емкости). Основное направление в их доработке - это получение высокоэффективных термоэлементов.
Требования к качеству холодильников. По технико-эксплуатационным показателям холодильники должны соответствовать требованиям стандарта, как и материалы, и покрытия внутренних поверхностей и элементов холодильников, соприкасающихся с пищевыми продуктами, а также теплоизоляционные прокладки. Покрытия холодильников должны быть устойчивыми к истиранию, воздействию пищевых продуктов и кислот, а также моющих средств.
Важно, чтобы холодильный агрегат был герметичным и его части выдерживали необходимое давление. Уплотнитель двери должен плотно прилегать к корпусу шкафа по всему контуру при закрытой двери. Необходимо, чтобы полки холодильника лежали на опорах, не качаясь, и выдерживали удельную нагрузку не менее 1764 Па (18 гс/см2).
Исходя из установленного стандартом 15-летнего срока службы холодильников дверь и ее элементы должны выдерживать не менее 100 000 открываний и закрываний.
Уровень шума, создаваемого компрессионными холодильниками, не должен превышать 45 дБА на расстоянии 1 м от корпуса холодильника.
Дата добавления: 2016-03-27; просмотров: 3261;