Глава 3. Посудомоечные машины

План.

3.1 Общие сведения

3.2. Классификация машин

3.3. Основы процесса мойки посуды

4. Посудомоечные машины универсальные периодического действия

3.5 Посудомоечные машины универсальные непрерывного действия

3.6. Посудомоечные машины специализированные

7. Направления усовершенствования конструкции машин

3.8. Определение параметров работы машин

3.1. Общие сведения

Посудомоечные машины предназначены для санитарной обработки столовой и чайной посуды, а также для обработки столовых приборов и подносов, другого инвентаря.

Технологический процесс машинной санитарной обработки посуды состоит из пяти последовательно осуществляемых операций:

1. Освобождение посуды от остатков пищи;

2. Мытье посуды раствором моющего средства в горячей воде;

3. Ополаскивание горячей водой;

4. Стерилизация очень горячей водой;

5. Обсушивание.

Освобождение посуды от остатков пищи осуществляется под воздействием струй холодной воды, подаваемой из водопроводной магистрали. При машинном мытье широко используется универсальные моющие средства “ Прогресс” и “ Посудомой”. Первичное ополаскивание производится рециркуляционной горячей водой с температурой не менее 58^оС, стерилизация – проточной водой из нагревателя при температуре не менее 95^оС. Завершающей операцией является обсушивание посуды принудительно подаваемым горячим воздухом или за счет разности температур горячей посуды (после вторичного ополаскивания) и окружающего воздуха. Посудомоечные машины по своим параметрам должны соответствовать требованиям ГОСТ 14227-85.

Некоторые посудомоечные машины выполняют лишь четыре функции, без обсушивания.

2. Классификация посудомоечных машин

Посудомоечные машины различаются по назначению, структуре цикла, конструкции рабочей камеры и рабочих органов.

По назначению машины могут быть универсальными и специализированными. Универсальные машины предназначены для обработки нескольких видов столовой посуды и приборов. Специализированные машины предназначены для обработки только одного вида посуды: машины для мойки стаканов; машины для мытья столовых приборов; машины мойки тарелок и др.

Преимущества специализированных машин несомненны. Однако экономические расчеты показывают, что использование их выгодно лишь на крупных предприятиях общественного питания. На малых предприятиях выгоднее использовать универсальные машины.

По структуре цикла различают машины периодического (циклического) и непрерывного действия. Цикл работы машины периодического действия складывается из трех составляющих: загрузки посуды; обработки ее и выгрузки. Эти операции все время повторяются в процессе работы. В посудомоечных машинах непрерывного действия посуда перемещается вдоль нескольких секций с рабочими органами, осуществляющих обработку посуды, при помощи встроенного транспортера. Все операции по обработке посуды выполняются одновременно, вместе с загрузкой грязной и выгрузкой чистой посуды.

Посудомоечные машины выпускаются производительностью от 30 до 12000 предметов в час. Производительность порядка 80–100 предметов в час имеют машины для мытья кухонной посуды. Машины для мытья столовой посуды (как специализированные, так и универсальные), имеющие производительность до 700 тарелок в час, выполняются машинами периодического действия, машины производительностью 1000 тарелок в час и более – машинами непрерывного действия.

По конструкции рабочей камеры машины могут быть камерными и открытыми. Большинство машин – камерного типа, только некоторые специализированные сконструированы машинами открытого типа, например стаканомойка производства США, для мытья тарелок (Франция) и др.

По устройству рабочих органов различают машины гидравлические (с душирующими устройствами) и гидромеханические (щеточные или скребковые). Большинство посудомоечных машин, применяемых на Украине, являются гидравлическими. Их работа основана на механическом и термическом воздействии на обрабатываемую посуду относительно больших (по расходу) потоков горячей воды, создаваемых центробежными насосами.

3.3. Основы процесса мойки посуды

Моюще-дезинфицирующий раствор средств «Прогресс», «Посудомой» в концентрации 0,1 и 0,2% соответственно, разрешенные органами здравоохранения Украины, способствует активизации процессов смачивания обрабатываемой поверхности посуды, диспергированию загрязнений и стабилизации отделенных от обрабатываемой поверхности частиц загрязнений.

Смачивающая способность моющего раствора зависит от величины его поверхностного натяжения, для снижения этой величины вводятся в жидкость поверхностно – активные вещества и увеличивается ее температура. Возможность молекул поверхностно-активного вещества адсорбироваться на поверхности разделения фаз приводит к тому, что концентрация молекул поверхностно–активных веществ на обрабатываемой поверхности посуды в 500–1000 раз больше, чем в самом моющем растворе.

Диспергирующая способность моющего раствора зависит от наличия в нем некоторых щелочей, особенно едких, а также некоторых поверхностно-активных веществ.

Стабилизация отделенных от обрабатываемой поверхности частиц загрязнений необходима для их последующего удаления из ванны машины в виде гидрогелей, частично растворенных в моющем растворе.

Физико-химическое взаимодействие моющего раствора с загрязнениями происходит в течение определенного промежутка времени, при этом чем он длительнее, тем эффективнее процесс мытья.

Моющая струя воды разделена условно на три структурных участка: компактного, раздробленного и распыленного. В пределах компактного участка струя сохраняет непрерывность потока и имеет цилиндрическую или близкую к ней форму. В пределах раздробленного участка струя разрушается на отдельные части. Распыленный участок состоит из отдельных капель жидкости.

Для процесса мытья посуды наиболее подходящим является компактный участок струи, так как он обладает достаточно большим запасом кинетической энергии на большом удалении от насадки, форма которой может быть конической сужающейся, коноидальной, цилиндрической. Длина отверстия в насадке должна быть в три – четыре раза больше диаметра, при этих условиях скорость истечения жидкости определяется уточненной формулой Торичелли

V = (2gh)^0,5

где: V - скорость истечения жидкости из насадки, м/с;

g - ускорение земного притяжения, м/с²;

h - гидродинамический напор, м;

- поправочный коэффициент на сжатие струи.

Коэффициент на поправку к скорости истечения в зависимости от величины и формы сжатия струи определяется формой насадки и равен: 0,82 для цилиндрической насадки; 0,96 для конической сужающейся насадки; 0,98 для коноидальной насадки; 0,97 для круглого отверстия в тонкой стенке.

Расход реальной жидкости, вытекающей из насадки, равен

Q= fV , м³/с,

где - коэффициент расхода, равный величинам: 0,82 для цилиндрической насадки; 0,95 для конической сужающейся насадки; 0,98 для коноидальной насадки и 0,62 для круглого отверстия в тонкой стенке;

f – площадь поперечного сечения отверстия насадки, м².

Коноидальные и конические насадки сложны в изготовлении, поэтому обычно применяют цилиндрические насадки.

Если струя жидкости и обрабатываемая поверхность перпендикулярны, то направление струи наиболее выгодное – вертикально вниз, при этом сила тяжести вытекающей воды и силы трения между частицами загрязнения и частицами растекающейся моющей жидкости совпадают по направлению, взаимодействие их максимальное и количество разрушенного загрязнения будет наибольшим. Хотя по эффективности ориентация струи вертикально вверх имеет наименьшее значение, специфика мытья посуды (связанная с конструкцией машины) заставляет использовать одновременно с наиболее эффективным и это направление (верхние и нижние коллекторы душирующих устройств).

Угол наклона поверхности посуды к направлению струи вытекающей жидкости (отличающийся от прямого) влияет отрицательно, так как уменьшается площадь размыва загрязнений. Чем больше угол наклона, тем меньше радиус размыва и тем больше требуется насадок, чтобы обеспечить размыв всей загрязненной поверхности посуды, находящейся в поперечном сечении камеры машины.

Расстояние от обрабатываемой поверхности до насадки ограничивается длиной компактного участка струи. Для малых диаметров отверстий, соответствующим насадкам, на расстоянии до 120 мм, площадь размыва возрастает до максимального значения, а затем уменьшается, так как начиная с расстояния 100–120 мм струя воды после удара об обрабатываемую поверхность не отражается, а растекается.

3.4. Посудомоечные машины универсальные периодического действия

Посудомоечные машины периодического действия могут быть универсальными и специализированными. Все они однокамерные и автоматизированные. В настоящее время на предприятиях Украины находятся в эксплуатации универсальные машины типа ММУ-250, ММУ-500, МПУ-350, МПУ-700.

Посудомоечные машины типа ММУ имеют аналогичную конструкцию и состоят из корпуса с двумя отделениями: верхнего – моечного и нижнего – машинного. Рама корпуса облицована листами из нержавеющей стали. Сверху моечная машина закрыта легко подъемным кожухом, уравновешивающий механизм которого позволяет ставить его в любое промежуточное положение. Моечная камера имеет две пары вращающихся верхних и две пары вращающихся нижних коллекторов душевых патрубков. Вращение патрубков происходит под действием силы реакции вытекающих струй жидкости. Направление струи не вертикальное, а наклонено к горизонту и перпендикулярно продольной оси патрубка. В машинном отделении установлены центробежный насос с приводом, управляющая аппаратура и различные трубопроводы. Уровень воды в ванне поддерживается переливной трубкой, откуда излишки жидкости поступают непосредственно в канализационную систему. Посуда обрабатывается, размещенная в кассеты. Загрузка и выгрузка кассет происходит вручную на специальных боковых столиках, встроенных в машину. Столики имеют направляющие для перемещения кассеты. Направляющие расположены и в камере обработки, на них располагается и фиксируется кассета при обработке посуды. Над загрузочным столиком расположена головка душа на гибком шланге, позволяющая очищать предварительно посуду от остатков пищи. Душ при этом перемещается в нужном направлении вручную. Днище загрузочного столика имеет вогнутый металлический поддон с отверстием, под которым расположен сборник остатков пищи. На трубопроводе подачи воды в очистительный душ установлены фильтр, редукционный клапан, отрегулированный на давление 1,5-2,5 атм (1,5х10⁵ – 2,5х10⁵ Па), с манометром и соленоидный клапан. На нижней полке загрузочного столика хранятся кассеты для посуды. Под разгрузочным столом расположен бачок для концентрированного моющего средства, сообщающийся через соленоидный клапан и трубопроводы с ванной машины. При отсутствии моющего средства имеющийся внутри бачка поплавок, связанный с микропереключателем, не позволит включить в работу машину или остановит ее. Боковая наружная облицовка разгрузочного столика имеет различной формы и размеров отверстия, в которых расположены цветные сигнальные лампы, кнопки управления, переключатель режимов работы и программное реле времени. Программное реле времени состоит из синхронного электродвигателя и редуктора, от которого получает вращение валик с насаженными на него кулачковыми шайбами, последовательно воздействующими на микропереключатели, управляющими работой машины: включением и выключением электродвигателя привода центробежного насоса, различных соленоидных клапанов.

Наполнение ванны теплой водой происходит при смешивании кипятка из водонагревателя и холодной воды из водопроводной сети. Для этой цели устанавливают переключатель в положение “Наполнение” и нажимают на кнопку “Пуск”.

В режиме “Работа” продолжительность цикла составляет 105 с. В начале цикла из дозатора в ванну в течение 10 с подается доза моющего раствора при включении соответствующего соленоидного клапана, В это же время происходит подача холодной воды в душирующие устройства мойки для предварительной струйной очистки посуды. Затем включается двигатель центробежного насоса и производится подача теплой воды с моющим средством из ванны через вращающиеся моечные души. Подача происходит в течение 70 с, затем насос отключается. Происходит пятисекундная пауза, включаются соленоидные клапаны подачи холодной проточной воды и кипятка; их совместная работа продолжается в течение 10 с, затем продолжает работать только клапан подачи горячей воды – кипятка из водонагревателя в течение 10 с. На этом цикл обработки закончен, загорается соответствующая лампочка на панели.

Цикл работы машины ММУ-250 составляет 180с, в остальном конструкция машины и порядок работы на ней аналогичны рассмотренному выше.

Машины типа МПУ предназначены для эксплуатации в предприятиях с числом посадочных мест 50 и более. Машину можно использовать при наличии или отсутствии горячего водоснабжения. Машина конструктивно подобна типу ММУ, но имеет и некоторые отличия. Боковые панели облицовки загрузочного и разгрузочного столиков отсутствуют, панель управления устроена на облицовке машинного отделения, внутри которого располагается шкаф управления. На его двери смонтированы: ручка автоматического выключателя напряжения сети питания; ручка программного устройства и две лампочки для сигнализации наличия напряжения и готовности машины к работе. К машине подводится трубопровод водоснабжения (холодной или горячей воды), на котором установлены вентиль, фильтр, три клапана: редукционный, соленоидный и предохранительный. Иным образом происходит и подача концентрированных моечных средств – имеется дозатор, состоящий из камер формования и вытеснения дозы, разделяющей мембраны, управляющих клапанов. Для повышения точности дозирования имеется в конструкции дозатора регулировочный винт, смонтированный в камере вытеснения. В момент включения соленоидного клапана ополаскивания давление магистрали передается в камеру вытеснения дозатора. Мембрана переходит в крайнее верхнее положение, выдавливая дозу моечного средства через выпускной клапан в ванну. По окончании цикла ополаскивания клапан закрывается, мембрана под действием пружины возвращается в исходное положение, при этом засасывается новая порция средства. Величина дозы при необходимости регулируется специальным винтом.

Перед включением машины необходимо убедиться, что бачок заполнен концентрированным моечным раствором, ручка переключателя установлена в соответствующее температуре водоснабжения положение. Открывается вентиль подвода воды и подается напряжение на машину. При этом загорается зеленая лампочка, свидетельствующая о включении машины в сеть. Соленоидный клапан заполнения водонагревателя включается блокировочным устройством при закрытии кожуха камеры. После заполнения водой нагревателя включаются его ТЭНы и вода поступает в ванну мытья. При достижении заданного уровня, датчик уровня отключает подачу воды. Загорается лампочка готовности машины к работе. После установки кассеты с посудой в камеру поворотом ручки программного механизма устанавливают необходимую программу обработки. Лампочка гаснет и начинается процесс обработки посуды. Если во время работы приподнять по какой-либо причине кожух камеры, машина немедленно остановится. Работа машины будет продолжена при опускании кожуха.

Машина МПУ-350 аналогична по конструкции машине МПУ-700, но имеет уменьшенную вдвое мощность ТЭНов – 8,1 кВт, в связи с чем увеличен цикл обработки посуды.

5. Посудомоечные машины универсальные непрерывного действия

Эти машины применяются в основном в крупных предприятиях общественного питания. Промышленность выпускает машины ММУ-1000, ММУ-1000С, МНТ-1, ММУ-2000, ММУГ-2000, ММУ-2000С, ММУ-3150, ММП-4000.

Машина ММУ-2000 состоит из трех секций: загрузки, мытья и выгрузки.

Секция загрузки образована настилом транспортера и облицовочными листами корпуса. Под ними установлены: натяжная станция конвейера, сборник пищевых отходов, трубопроводы горячего и холодного водоснабжения. Натяжение ветвей конвейера осуществляется двумя винтовыми парами. Сборник пищевых отходов выполнен в виде перфорированного легкосъемного через специальный люк полуцилиндра

Секция мытья образуется тоннелем, ограниченным настилом конвейера, стенками рабочей камеры машины. В кожухе камеры имеются три окна, закрываемые легкоподъемными дверцами, перемещаемыми вертикально. В простенках между дверцами имеются два показывающих термометра УТ-200. Рабочая моечная камера разделена тремя гибкими перегородками на четыре зоны: удаления остатков пищи, мытья, первичного ополаскивания и стерилизации. Удаление остатков пищи происходит струями проточной холодной воды из водопроводной сети. В этой зоне имеется поддон, днище которого имеет уклон в сторону секции загрузки и он связан с канализацией. В зоне мытья посуда обрабатывается рециркулирующим моечным раствором, температура которого не менее 45^оС; в зоне первичного ополаскивания – так же рециркулирующей горячей водой с температурой не менее 58^оС; в зоне стерилизации посуда стерилизуется очень горячей проточной водой, нагретой в нагревателе до температуры не менее 92^оС. Подача воды на обработку, рециркулирующей в ванне и используемой для мытья и первичного ополаскивания, производится двумя независимыми центробежными насосами, приводимыми в движение от индивидуальных электродвигателей. Насосы питаются жидкостью, находящейся в двух ваннах, моечной и ополаскивающей, расположенными под секциями мытья и ополаскивания. Во всех четырех зонах расположены легкосъемные верхние и нижние коллекторы со щелевидными форсунками. В ванне первичного ополаскивания установлены три ТЭНа, которые с помощью термосигнализатора ТСМ-100 поддерживают температуру раствора в пределах 58–62^оС. В моечной ванне нагревателей не имеется. Уровень воды в ваннах поддерживается датчиками уровня и соленоидными клапанами. Излишки воды сливаются в канализацию. Концентрированный моющий раствор находится в специальном бачке, расположенном рядом с моечной ванной, емкость бачка рассчитана на 1,5–2 часа работы машины. Цикличность подачи раствора определяется одним оборотом ветви транспортера, на которой установлен кулачок, воздействующий на соленоидный клапан подачи. В зону стерилизации вода подается из встроенного водонагревателя, откуда стекает по уклону в зону первичного ополаскивания. Температура воды поддерживается в водонагревателе в пределах 92–96^оС.

Секция разгрузки, также как и секция загрузки, образована настилом конвейера и стенками рабочей камеры. В секции установлены привод конвейера, имеющей на торце скобу концевого выключателя, управляющего работой транспортера (производится отключение привода при неснятой посуде с полотна транспортера). Состоит конвейер из двух цепей, между которыми расположен настил для размещения обрабатываемой посуды, сверху него могут быть установлены кассеты для приборов, стаканов. Настил состоит из фигурных капроновых элементов. Капроновые ролики цепей опираются на раму и исключают провисание настила. Привод транспортера состоит из электродвигателя, встроенного червячно-цилиндрического редуктора, цепной передачи на ведущий вал транспортера. По обеим сторонам секции мытья расположены шкафы с электроаппаратурой. На дверце левого шкафа расположены: тумблер для переключения режимов работы, три кнопки управления и три сигнальных лампочки (белая, синяя и зеленая).

Работа машины предусмотрена в двух режимах: «Наладка» и «Работа». В режиме «Наладка» предусмотрено независимое включение привода транспортера и обоих насосов, ТЭНов ванны ополаскивания и водонагревателя, всех соленоидных клапанов.

В режиме «Работа» оператор нажимает на кнопку «Подготовка». При этом на панели управления высвечиваются надписи «Сеть» и «Мыть нельзя». Автоматически открываются соленоидные клапаны питательной магистрали и вода начинает поступать в водонагреватель, ванны мытья и ополаскивания. После заполнения ванн клапаны перекрываются, включаются ТЭНы подогревателей. Как только температура воды в водонагревателе достигнет величины 96^оС, в ванне первичного ополаскивания – 62^оС, надпись «Мыть нельзя» перестает высвечиваться, так как гаснет синяя лампочка и подготовка машины к работе закончена.

При нажатии на кнопку «Пуск» лампой зеленого цвета подсвечивается надпись «Работа», при этом открываются соленоидные клапаны на магистралях струйной очистки и стерилизации, включаются в работу оба насоса, привод транспортера. Посуда устанавливается в ячейки транспортера на секции загрузки. Перемещаясь вместе с транспортером через зоны обработки, посуда проходит последовательно обработку и затем попадает в свободную зону, где она обсушивается и остывает. В зоне разгрузки посуда выгружается вручную. Если посуда не будет убрана, она своей поверхностью нажимает на скобу концевого выключателя, расположенного на торце машины, останавливает привод транспортера. При убранной посуде движение возобновляется.

Машина ММУГ –2000 имеет газовый водонагреватель и устанавливается в моечных отделениях газифицированных предприятий общественного питания с числом посадочных мест 150 и более. В зависимости от того для какой системы водоснабжения предназначена посудомоечная машина, к ее обозначению добавляются индексы:

1 – для холодного водоснабжения (ММУГ-2000-1);

2 – для горячего водоснабжения (ММУГ-2000-2).

Машина аналогична по конструкции ММУ-2000, выпускаемой Гродненским заводом торгового машиностроения. Отличие заключается в применении газового водонагревателя. Он имеет выносную конструкцию (может находиться на расстоянии не более 5 м от машины, при большем расстоянии необходима изоляция проводящих трубопроводов) и состоит из двух самостоятельных секций: предварительного нагрева и окончательного нагрева. В секции предварительного нагрева холодная вода, поступающая из водопровода, нагревается до температуры не менее 60^оС. Секция состоит из корпуса, внутри которого размещен проточный теплообменник панельного типа. Каждая панель представляет собою сварную конструкцию из штампованных секций. Панели собираются в общий пакет, объединенный входным и выходным общими каналами. Снизу теплообменника, на колосниковой решетке, установлена газовая горелка. Секция водонагревателя оборудована газовой автоматикой безопасности и приборами автоматического поддержания заданной температуры воды, а также пьезоэлектрическим запальником. Секция окончательного нагрева служит для нагрева горячей воды до температуры не менее 93^оС. Конструкция секции окончательного нагрева аналогична конструкции секции предварительного нагрева.

Посудомоечная машина ММУ-1000 имеет конструкцию, аналогичную конструкции машины ММУ-2000, но отличается некоторыми параметрами технической характеристики. Ванна для мытья заполняется водой, перелившийся из ванны первичного ополаскивания. Секция мытья имеет две поднимающиеся дверцы. Мощность ТЭНов регулируется в пределах 12-24 кВт в зависимости от наличия горячего водоснабжения.

Секционная посудомоечная машина ММУ-1000С состоит из восьми секций, соединяющихся транспортером. Конструкция секции загрузки и выгрузки посуды аналогична рассмотренной выше конструкции секций в машине ММУ-2000. Здесь расположена приводная и натяжная станции транспортера, имеется кнопка «Стоп» для экстренной остановки привода.

Во второй секции производится очистка посуды струями холодной воды.

В третьей секции посуда моется теплым рециркулирующим раствором, имеющим температуру 35–40^оС. Сверху на этой секции установлен пульт управления.

Четвертая секция предназначена для ополаскивания посуды горячей проточной водой (92–94^оС), поступающей из водонагревателя. В проточную воду добавляют ополаскивающее средство, уменьшающее поверхностную активность воды, что необходимо для ускорения последующей сушки посуды.

Пятая секция – промежуточная, в ней расположены два бачка, имеющие соленоидные клапаны для подачи находящихся в бачках растворов в моечную и ополаскивающую ванны (через каждые 30 с работы машины клапан открывается на 2–4 с).

В шестой секции посуда обдувается холодным воздухом, при этом капельки воды, сбитые с посуды, удаляются в канализацию.

В седьмой секции производится обдув посуды горячим воздухом с температурой 85–98^оС и производится сушка посуды.

Секционная машина ММУ-3150 имеет конструкцию, аналогичную рассмот-ренной выше. Принципиальным отличием является двойное ополаскивание: рециркуляционной теплой (60–65^оС) и проточной горячей (92–94^оС) водой.

Посудомоечная машина МНТ-1 по конструкции аналогична ММУ-2000, но имеет некоторые отличительные особенности. Горизонтальный водонагре-ватель встроен непосредственно в ванну и служит перегородкой между моечной и ополаскивающей ваннами, загрузочное и разгрузочное устройства прикреплены к моечной секции. Мощность ТЭНов регулируется в пределах 18, 24 или 30 кВт в зависимости от наличия горячего водоснабжения. Электронагреватели в ваннах отсутствуют, температура воды в них поддерживается путем теплообмена и результате притока горячей воды после стерилизации посуды. При понижении температуры ниже 45^оС, вода из нагревателя автоматически подается в ванну первичного ополаскивания, откуда она переливается в ванну мытья.

3.6. Специализированные моечные машины

В крупных предприятиях общественного питания находят применение такие машины, как ММФЕ, ММКС, МКЯ-600, ММП-4000.

Машина ММФЕ предназначена для мытья функциональных емкостей, вкладышей и крышек.

Машина имеет пять секций: загрузки, моечной, сушки, бактерицидной обработки и выгрузки. Секции соединены между собой двумя разомкнутыми транспортерами для перемещения емкостей.

Секция загрузки имеет раму, к которой крепится натяжной вал транспортера и устройства для его перемещения. Под рамой установлена ванна и сборник остатков пищи. Под верхней облицовкой рамы расположен концевой выключатель, управляющий соленоидным клапаном подачи моющего раствора в ванну.

В моечной секции имеется ванна, разделенная перегородкой на ванны мытья и первичного ополаскивания, В них расположены центробежные насосы с индивидуальными электроприводами и фильтрами на входных патрубках. На ванну установлен кожух и транспортер для перемещения емкостей. Кожух имеет три окна, снабженные поднимающимися дверцами. По обеим сторонам кожуха имеются электрошкафы, на дверцах которых установлены кнопки управления машиной и сигнальные лампы. В зонах мытья и ополаскивания имеются душирующие коллекторы с легкосъемными присоединенными щелевидными насадками для выхода струй воды. Секции мытья и ополаскивания разделяет вращающийся барабан, имеющий обрезиненную поверхность.

Секция сушки имеет сварную раму, в верхней части которой установлены осевые вентиляторы. За вентиляторами установлен калорифер из трубчатых электронагревателей. По бокам камеры с внутренней стороны предусмотрены отбойники для направления потока горячего воздуха.

Секция бактерицидной обработки конструктивно выполнена аналогично секции сушки, но без калорифера. В верхней и нижней частях секции установлены бактерицидные лампы.

В месте стыка секций сушки и бактерицидной обработки на стенке кожуха расположен щиток, на котором находятся кнопки управления электро-калорифером, электродвигателем и бактерицидными лампами.

Секция разгрузки имеет сварную раму, в верхней части которой расположены ванна, приводной вал, термосигнализаторы, регулирующие температуру воды в водонагревателе.

На раме под ванной установлен привод транспортеров и водонагреватель.

Машина ММКС предназначена для мойки контейнеров и стеллажей. Машина имеет центральную колонну, служащую осью вращения ротора, состоящего из шести ячеек, в которые помещаются контейнеры и стеллажи при их обработке. Вокруг ротора установлена вертикальная стенка и горизонтальный водосборник, под которым размещаются пять ванн. Каждая ванна является независимым агрегатом, состоящим из емкости, центробежного насоса и электродвигателя. Емкость заполнена водой или моющим раствором, фонтанирующим через отверстия в кабины ротора, где на лапах подъемников размещаются подлежащие обработке контейнеры или стеллажи. Кабины ротора поднимаются гидравлическим подъемником из ванн, совершают поворот на 60^о вокруг оси ротора, опускаются в следующую по ходу обработки ванну. Над первыми двумя ваннами они моются раствором моющего средства, над последующими тремя – ополаскиваются. Гидравлический подъемник ротора и механизм его поворота работает за счет давления горячей воды в магистрали. Из гидравлических цилиндров привода отработанная вода сливается в ванну ополаскивания, откуда затем поступает самотеком в другие ванны.

Машина МКЯ-600 предназначена для мойки котлетных ящиков, деревянных и алюминиевых с определенными предельными размерами. Машина состоит из корпуса, рамы, цепного транспортера и системы трубопроводов. Для подачи воды на мойку и ополаскивания ящиков установлен насос, подающий воду на форсунки коллекторов, снабженных легкосъемными насадками со щелевидными отверстиями.

Машина ММП-4000 предназначена для мытья, ополаскивания и сушки столовых приборов – ножей, вилок и ложек. Состоит из корпуса, разделенного на два отделения: верхнее – рабочее и нижнее – машинное.

В моечной камере, выполненной из нержавеющей стали, размещен насос, барабан для мытья и сушки приборов, переливная трубка для поддержания необходимого уровня моющего раствора. Нижняя часть барабана, выполненного из нержавеющей стали в виде призматического цилиндра, представляет собой выдвижную съемную кассету, в которой помещаются обрабатываемые приборы. На наружной поверхности барабана расположены душирующие патрубки с моечным раствором и ополаскивающей водой, рабочие отверстия которых направлены внутрь барабана. В моющие души насосом подается рециркуляционная вода из ванны, в ополаскивающие души проточная вода, поступающая из водонагревателя. Вода подается по коллекторам, расположенным на левой торцевой крышке барабана, на правой крышке расположены трубопроводы подачи горячего воздуха для сушки приборов. Горячий воздух нагревается калорифером и подается в барабан вентилятором.

В машинном отделении расположено приводное устройство для вращения барабана, калорифер, дозатор моющих средств, насос, водонагреватель и система трубопроводов. Приводное устройство состоит из электродвигателя, червячного редуктора и цепной передачи. В состав калорифера входят вентилятор, ТЭНы и воздуховод. Дозатор имеет бачок и соленоидный клапан.

Вода, нагреваясь в электронагревателе до температуры 60^оС, автоматически заполняет ванну до уровня, контролируемого датчиком. По окончании подготовки машины к работе, синяя сигнальная лампа гаснет, загорается зеленая, что свидетельствует о готовности машины к пуску.

При нажатии на кнопку «Работа» сигнальные лампы гаснут и начинается цикл обработки приборов, продолжающийся в течение 210 с, после чего загорается зеленая сигнальная лампочка, сигнализирующая о готовности к новому рабочему циклу.

3.7. Направления усовершенствования конструкции машин

Существенный недостаток посудомоечных машин конвейерного типа - выделение паров высокой температуры. Это вызывает необходимость подключать их к вентиляционным вытяжным системам, требующим значительных затрат на их строительство. Кроме того, пары влияют и на работу моечного оборудования, заставляя его раньше назначенного срока выходить из строя. Вентиляция малоэффективна еще и потому, что отбирает пар не полностью и вместе с ним и большое количество тепла, достигающее 10–15 % энергии, затрачиваемой посудомоечной машиной.

Одно из направлений усовершенствования – применение пароконденса-торов, которые утилизируют тепло, направляемое для нагрева холодной воды. Применение пароконденсаторов позволяет не иметь вытяжной вентиляции. Ведущие зарубежные фирмы уже на протяжении нескольких лет оборудуют посудомоечные машины конденсаторами различных типов, применяемых в зависимости от условий эксплуатации. Так , если предприятие имеет горячее водоснабжение, тогда подогретую в конденсаторе воду направляют в ванну секции предварительного мытья; если нет горячего водоснабжения – в водонагреватель. В пароконденсаторах утилизационного типа используются теплообменники различной конструкции. В качестве хладагента используют холодную воду, направляемую затем в ванну машины или водонагреватель.

В некоторых конденсаторах используется в качестве агента фреон. Для его перемещения используют компрессор холодильного агрегата. Применение фреона позволяет уменьшить поверхность теплообменника пароконденсатора, но при этом существенно усложняется его устройство.

Принцип работы конденсаторов, не предусматривающих утилизацию тепла, основан или на механической сепарации влаги из паровоздушной смеси, или на конденсации пара в струях воды, которая разбрызгивается из форсунок в коробке на крышке посудомоечной машины. Такие конденсаторы относительно просты в изготовлении, но при работе потребляют значительное количество воды (до 1200 кг/час). Были проведены исследования эффективности применения конденсаторов в машине ММУ-1000, снабжаемой холодной водой. Определены количество и температура пара и паровоздушной смеси, отходящих из машины при ее работе. Кроме того, были проведены расчеты (и проверена его методика) по определению поверхности теплообменников, необходимой для конденсации пара. В ходе эксперимента установлено, что потребная мощность электроводонагревателя секции стерилизации уменьшается на 4–5 кВт, величина годовой экономии электроэнергии достигает 40000 кВт/час. Если используется горячее водоснабжение, экономический эффект меньше, так как в секции предварительного мытья не имеется в ванне нагревателя. Однако и в этом случае есть способ частично использовать теплоту. Для этого в машине ММУ-2000, имеющей горячее водоснабжение, необходимо осуществить предварительный нагрев тарелок, которые входят в секцию мытья, с этой целью подогретую воду насосом направляют в секцию предварительного удаления отходов пищи, смыва их струями воды. Установлено, что благодаря этому часовая потребность в электроэнергии уменьшается на 2,6 кВт/час, а годовая экономия составит до 8000 кВт/час. В машине ММУ-1000 при работе ее от централизованного источника горячего водоснабжения будет сохранено только 0,5 кВт/час энергии или 150 кВт/час в год, причем расход воды, охлаждающей конденсатор увеличится с 200 до 1000 кг час. Это в свою очередь, позволит уменьшить поверхность теплообменников приблизительно на 30 %, а также снизить металлоемкость и стоимость конденсатора.

3.8. Определение параметров работы машин

Производительность конвейерных посудомоечных машин непрерывного действия зависит от скорости перемещения транспортера с посудой и количества предметов, находящихся на настиле транспортера и определяется по формуле

Q_н = 3600vk/l_{1 ,}

где Q_н - производительность машины, штук/час;

v - скорость движения посуды в камере обработки, м/с;

k - количество посуды, помещающейся в поперечном сечении камеры, штук;

l₁ - шаг расположения посуды, м.

Скорость движения посуды определяют из соотношения

v = l/t_o,

где l – длина камеры обработки, м;

t_o – время обработки посуды, с.

Производительность посудомоечных машин периодического действия Q_п зависит от количества посуды z, устанавливаемой в камеру для обработки и от продолжительности рабочего цикла Т_ц и определяется по формуле

Q_п = 3600z/T_ц шт/час,

где продолжительность цикла обработки равна

Т_ц = t₁ + t₂ + t_3,

где t₁ - время загрузки посуды, с;

t₂ - время обработки посуды, с;

t₃ - время выгрузки посуды, с.

Потребная мощность электродвигателей для работы посудомоечных машин складывается из мощности, необходимой для работы насосов N₁ и для привода транспортера N₂ . Мощность привода насосов определяется по формуле

N₁ = QHg/60 ,

где Q – количество воды подаваемой насосом в мин, м³ /мин;

H – напор, развиваемый насосом , м;

g – ускорение силы тяжести, м/ с²;

– к.п.д. насоса.

Количество воды, подаваемой насосом, определяется по формуле

Q = 60f z (2gH)^0,5

где - коэффициент скорости истечения воды и формы насадки, равен 0,98 – 0,62;

f - площадь сечения насадки на одну форсунку, м²;

z - количество форсунок, штук;

H - напор воды на выходе из форсунки, м.

Мощность электродвигателя привода транспортера определяется по формулам, известным из курса «Механизация ПРТС работ», изучаемого студентами в это же время.