Пищеварные котлы

Огневые пищеварные котлы устраиваются в виде отдельно стоящих котлов, или же вмазываются группами в общую обмуровку; иногда они вмазываются в кладку обыкновенного кухонного очага,

снабженного плитою и жарким шкафом и служащего таким образом одновременно для приготовления как жидкой, так и твердой пищи.

При отдельно стоящем пищеварном котле малого размера топливник устраивается непосредственно под котлом, как показало на черт. 187. Здесь А пищеварный котел, Б топливник с поддувалом В и топочною решеткой Г; котел вмазывается в обороты таким образом, что дно его и нижняя часть котла выходят в топливник; продукты горения из топливника проходят под дном котла, затем в задней части топливника поднимаются через хайло Д вверх, проходят здесь по винтовому дымообороту а вокруг котла и удаляются в дымовую трубу; пред входом в последнюю устанавливается задвижка для регулирования тягой.

Недостаток вмазки подобного рода состоит в том, что продукты горения, непосредственно после их образования, встречаясь с холодным днищем котла, сильно охлаждаются, не успев еще перемешаться с воздухом, служащим для питания горения, вследствие чего понижается температура горения и последнее получается не полное. Кроме того, вследствие помещения котла над топливником, общая высота обмуровки котла, в особенности при больших котлах, получается слишком большою, что затрудняет надзор за приготовлением пищи. В виду этих неудобств правильнее устраивать топливники не под котлом, а рядом с ними.

Если устанавливается несколько котлов, то их удобнее соединить попарно, устраивая на каждую пару общий топливник и делая в то же время приспособления для согревания каждого котла в отдельности независимо от другого.

Расположение топливника между котлами дает возможность поместить котлы ниже, нежели это было при установке котлов над топливником; обыкновенно котлы вмазывают таким образом, чтобы они возвышались над полом не более 1 метра, так как при этой высоте надзор за приготовлением пищи еще достаточно удобен; при большей высоте вмазки приходится для удобства надзора устраивать особый помост около котлов.

Обмуровку котлов ведут из красного кирпича, устраивая ее в железном футляре, или же обделывая снаружи изразцами; как в одном, так и в другом случае, для предупреждения размывания и порчи верхней поверхности обмуровки, полезно покрывать кладку сверху покрышкой из оцинкованного железа или же из листовой меди; топливник и нижний дымооборот следует обделывать огнеупорным кирпичом.

Хайло, через которое продукты горения поступают в дымообороты, устраивается в задней части топливника; размеры этого хайла, а равно и размеры дымооборотов зависят от количества топлива, сжигаемого в топливнике и необходимого для изготовления пищи в котле; во всяком случае площадь сечения хайла и дымооборотов должна быть не менее площади дымовой трубы. При обычных размерах котлов, вместимостью около 250 литров (20 ведер), вышину нижнего хода делают в 2 ряда кирпича (около 3 вершков), при ширине 5-6 вершков, винтовой же дымооборот полезнее делать более высоким для увеличения площади соприкасание продуктов горения с поверхностью котла; высота их принимается от 5 до 6.1/2 вершков (3-4 ряда кирпича), при ширине 2.1/2 до 3 вершков.

Имея в виду необходимость поправки котлов и очистки внутренней их поверхности от приставших частиц пищи, а наружной от сажи, уменьшающей количество передающейся к котлу теплоты, котлы следует вмазывать таким образом, чтобы их легко можно было вынимать для вышеозначенной цели из обмазки, не расстраивая при этом общей кладки; более всего могут пострадать при этом верхние ряды перекрышки, примыкающие к котлу, почему полезно укреплять кладку в этом месте помощью кольца б (черт. 187) из углового железа, укрепленного в кладку; котел плотно входит в кольцо, опираясь на него закраинами в; в верхней части котла устраиваются ушки, за которые и вынимается котел.

Котлы для варки пищи применяются медные, внутри луженные, или чугунные. Медные котлы, как не трескающиеся, прочнее, но неудобство их состоит в необходимости частой полуды, стирающейся при очистке внутренней поверхности от приставших частиц пищи. Обыкновенные чугунные котлы с неровною внутренней поверхностью применяются лишь для приготовления гречневой каши; для жидких же сортов пищи они неудобны по затруднительности очистки внутренней поверхности их. Покрытие внутренней поверхности чугунных котлов эмалью улучшает несколько качество их, но лишь на первое время, так как эмаль плохо сопротивляется переменам температур и, под влиянием последних, покрывается мелкими трещинами, еще более затрудняющими очистку котлов. В последнее время начали применять чугунные котлы, внутри точенные и отполированные; такие котлы легко очищаются от пищи и, по мнению применявших их лиц, вполне пригодны для приготовления всех сортов жидкой пищи; стоимость их менее, нежели медных луженных котлов.

Дно котлов для облегчения очистки следует делать не плоским, а вогнутым; боковые стенки их, для облегчения циркуляции согретой жидкости, должны быть не вертикальны, а наклонны, расширяясь кверху.

Котлы покрываются сверху медной, внутри луженной, крышкой Е, состоящей из двух частей: задней неподвижной, прикрепляемой к котлу болтиками, и передней, поднимающейся на петлях; последняя служит для надзора за приготовлением пищи и для вынимания последней. Для отвода пара служит пароотводная трубка е, укрепленная в неподвижной части крышки.

Главный недостаток огневых пищеварных котлов состоит в том, что при высокой температуре продуктов горения, соприкасающйхся со стенками котлов, всегда возможно пригорание частиц пищи, находящихся у стенок, что, ухудшая качество пищи, в тоже время затрудняет очистку днища и стенок котлов от таких пригорелых частиц. Между тем для варки большей части пищи требуется температура не более 100° С.; так мясо вполне сваривается при 80° С., рыба при 70° С., картофель при 80° С, гречневая крупа при 95° С. и т. д. Это обстоятельство дает возможность передавать необходимую для варки пищи теплоту при посредстве горячей воды, температура которой, при давлении, не превышающем давления наружной атмосферы, не может подняться выше 100° С., вследствие чего пригорание пищи в таких приборах невозможно.

Тип такого водяного пищеварного котла показан на черт. 188. Пшцеварный котел А окружен снаружи чугунным или железным кожухом Б; в промежутке между котлом и кожухом находится вода, передающая свою теплоту пищи в пищеварном очаге; вода согревается непосредственно от продуктов горения, развивающихся в топливнике В; Г- топочвая решетка, С-поддувало для подведения к топливу воздуха, необходимого для горения, Д-зольник, очищаемый от золы через установленную в полу съемную чугунную крышку Н; продукты горения прежде всего проходят под днищем кожуха, потом по винтовому дымообброту К вокруг стенок его, после чего удаляются в дымовую трубу через патрубок Р.

Пространство между кожухом и котлом снабжено с одной стороны трубкой с краном для наливания воды, с другой же имеет пароотводную трубку для отвода могущего образоваться пара; последний отводится в особый конденсатор, где служит для приготовления горячей воды.

Пищеварный котел закрывается подъемной крышкой М, приводимый в движение помощью цепи с противовесом, движущимся внутри стойки  Е; в центре крышки имеется отверстие для отвода пара из котла с предохранительным клапаном Л, пройдя каковой

пар отводится далее по трубке а; патрубок Т, снабженный краном, служит для выпуска остатков пищи и промывки котла. Последний делается чугунный, внутри точенный, или же медный, луженный, а в более богатых устройствах, из чистого никеля.

В тех случаях когда имеется готовый пар, или же есть возможность поставить отдельный паровой котелок, еще удобнее применять паровые пищеварные котлы, отличающиеся от водяных тем, что в пространство между кожухом и котлом, вместо горячей воды, впускается пар, который и служит для согревания пищи.

рисунок 188

 Паровой котел устанавливается вне кухонного помещения, снабжая паром целый ряд пищеварных котлов; последние уже не имеют отдельных огневых топок, что дает возможность содержать в большей чистоте помещение кухни, не загрязняющейся остатками топлива и золы, как это бывает при местных топках; кроме того, при хорошей изолировке кожуха паровых пищеварных котлов, выделение тепла наружными их поверхностями незначительно, вследствие;.чего температура в кухне не поднимается так высоко, как это бывает при огневых котлах.

рисунок 189

Пар для вышеозначенной цели применяется низкого давления не свыше 1.1/2 атмосфер и, таким образом, при применении соответствующих предохранительных приспособлений, опасность взрыва совершенно устраняется.

На черт. 189 показано общее устройство парового пищеварного котла. Здесь А внутренний котел, в котором приготовляется пища, Р- чугунный чехол, Т-медная покрышка котла пространство между чехлом Р и покрышкой Т заполнено дурно проводящей тепло массой. Пар поступает в пространство между котлом А и чехлом Р-по змеевику а, образующаяся конденсационная вода удаляется через трубку е. Котел А закрывается сверху герметически крышкой В, в центре которой имеется отверстие для отвода пара, выделяющегося из пищи, с предохранительным клапаном Д; пар этот удаляется по трубке к; весь прибор установлен на подставке С.

рисунок 190

Другой тип паровых пищеварных котлов указан на черт. 190; здесь А - пищеварный котел, Б-чугунный чехол, В-крышка, г- трубка для отвода пара, выделяющегося из пищи, е-водопроводная трубка с поворотным напускным краном К; пар притекает непосредственно в пространство между котлом А и чехлом Б по трубке а, конденсационная вода удаляется по трубке в; котлы укреплены неподвижно в один общий очаг.

Недостаток неподвижных котлов заключается в затруднительности очистки внутренней поверхности их от приставших частиц пищи; для уничтожения этого недостатка котлы могут быть устроены поворотными, как показано на черт. 191. Здесь котлы вращаются на горизонтальной оси, опирающейся на чугунные подставки; осями служат трубки а, а, по которым притекает пар в пространство между чехлом и котлом; поворот котла производится при помощи ручки р.

рисунок 191

Что касается до размеров пищеварных котлов, то таковые могут быть определены на основании практических данных, в зависимости от числа лиц, для которых приготовляется пища. Обычно принимают на одного человека следующую вместимость котлов:

для крупных овощей 1,2 литра

мелких 0,9

супов 0,6

мяса 0,6

для кофе 0,5 литра.

воды 0,4

молока 0,15

каши (в казармах) 1,0

Для расчета поверхности нагрева внутреннего котла, то-есть той поверхности, которая соприкасается с паром, примем следующие обозначения:

m -количество пищи в литрах, приготовляемой в котле для данного числа людей,

S -число часов в течение которых предполагают приготовлять пищу,

t₁ -температура приготовления пищи,

t -начальная температура приготовляемой жидкости или воды, обычно принимаемая равною 10° С.,

t_m=(t₁+t) / 2- средняя температура пищи за все время её приготовления,

T₁ - температура пара, поступающего в пространство между котлами, при заданном давлений.

Теплоемкость приготовляемой пищи различна, но для данного случая ее, без большой погрешности, можно принять равною теплоемкости воды, то-есть равною единице; тогда количество тепла W, которое необходимо передать пище в течение 1 часа, будет:

W=m(t₁-t) /S

Эта теплота должна быть передана паром через поверхность нагрева; следовательно, обозначая через F искомую поверхность нагрева, получим:

Fk(T₁-tm) = W откуда:

F =W / k(T₁-tm)

где k-коэффициент передачи тепла от пара к приготовляемой жидкости через один кв. метр поверхности внутреннего котла; обычно принимают k = 500 ед. т.

Для определения количества пара, потребного для приготовления пищи, имеем, согласно формуле Реньо, что 1 кг. пара при конденсации его в воду выделяет:

W₁ = 606,5 + 0,305 Т₁ -Т₂ ед. тепла, где Т₂-температура конденсационной воды; при давлении пара в 1,5 атмосферы Т₁ = 111,74°, Т₂ = 100°, W₁ = 540,5 _ 540 ед. т.; тогда искомое количество пара в 1 час будет:

p = W/540 кг.