×
29.12.2017
217.015.f24f

СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ ТЕПЛОВОГО БЛОКА ПОЛЕВОЙ КУХНИ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к способам повышения эксплуатационно-технических характеристик технических средств приготовления пищи в полевых условиях. Технический результат – снижение температуры перегретой стенки котла. Способ повышения коэффициента полезного действия теплового блока полевой кухни обеспечивается путем перераспределения тепловых потоков дымовых газов в газоходе и у котлов. При этом первый над факелом котел защищен от перегрева специально напылённым керамическим покрытием, содержащим жидкое стекло, натриевое с силикатным модулем 2,5-3,0 - 30% в смеси с оксидом меди - 7%, огнеупорной глиной - 17%, каолином - 5%, графитом - 5% и водой - 36% от общей массы, толщиной 1,0 мм на внешнюю стенку котла, высушенным при температуре 80°С и обожженным при температуре 800°С. 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к способам повышения эксплуатационно-технических характеристик технических средств приготовления пищи в полевых условиях.

Известно, что при переходе от чугунных пищеварочных котлов к котлам из тонкостенной нержавеющей стали, резко изменились условия теплопередачи к готовящемуся блюду. Котлы в 3-4 раза быстрее стали покрываться толстым пористым слоем сажи, являющимся хорошим теплоизолятором, и процесс закипания воды замедлился в 2 раза. Кроме того, замечено, что даже при чистых от сажи котлах, время закипания одинакового количества воды также увеличилось.

Физический смысл этих явлений можно объяснить тем, что при огневом обогреве котлов, располагающихся в непосредственной близости от факела, холодные поверхности котла слишком сильно охлаждают зону горения, а при соприкосновении пламени с холодными стенками, горение вообще прерывается, в результате чего образуются продукты неполного сгорания, которые в виде сажи откладываются на поверхности котла; кроме того, из-за высокой температуры газов и малой толщины стенок котлов, явно проявляется эффект Лейденфроста (передача тепла в воду через паровую прослойку) и пригорает пища. Таким образом, существующая конструкция тепловых блоков полевых кухонь имеет существенные недостатки в том, что происходит неравномерное распределение тепла между котлами по тракту газохода и негативно влияет на обогрев ближнего котла к форсунке, который перегревается и раньше выходит из строя, а дальний котел не догревается, что приводит к неодновременному закипанию котлов.

Технической задачей изобретения является достижение одновременного закипания котлов без перегрева ближнего котла при сохранении его целостности, даже при использовании новой капиллярной форсунки с повышенной температурой пламени.

В основу изобретения положена задача создания способа повышения коэффициента полезного действия теплового блока, за счет напыления керамического покрытия первого по газовому тракту котла с низкой теплопроводностью, исключающего эффект Лейденфроста и повышающего температуру обогревающих газов у следующего за ним котла в газоходе, вследствие чего обеспечивается одновременность закипания воды в котлах полевой кухни и недопущение преждевременного выхода из строя ближнего к форсунке котла.

Способ повышения коэффициента полезного действия теплового блока полевой кухни путем перераспределения тепловых потоков дымовых газов в газоходе и у котлов, отличающийся тем, что первый над факелом котел защищен от перегрева специально напыленным керамическим покрытием, содержащим жидкое стекло, натриевое с силикатным модулем 2,5-3,0 - 30% в смеси с оксидом меди - 7%, огнеупорной глиной - 17%, каолином - 5%, графитом - 5% и водой - 36% от общей массы, толщиной 1,0 мм на внешнюю стенку котла, высушенным при температуре 80°С и обожженным при температуре 800°С.

Технический результат изобретения состоит в снижении температуры перегретой стенки котла, благодаря своим теплоизолирующим свойствам и частичному отражению излучения от продуктов сгорания.

Композиция напыления слоя керамического покрытия на наружную поверхность котла над топкой, повышает коэффициент полезного действия теплового блока полевой кухни на 10-12% и снижает время закипания воды на 12-16%.

Новым, в предлагаемом способе, является то, что керамическое покрытие напыляется толщиной около 1,0 мм на внешнюю стенку котла, затем котел сушат в термошкафу при температуре 80°С и обжигают при температуре 800°С. Получается долговечное, прочное и относительно эластичное покрытие с высокой степенью адгезии к металлу и низкой к саже и пыли.

При эксплуатации пищеварочных котлов, керамическое покрытие может частично изнашиваться и восстанавливаться вторичным нанесением при ремонте или техническом обслуживании.

Новые признаки проявили в заявленной совокупности новые свойства. Идентичной совокупности признаков в известных решениях не обнаружено.

Состав предлагаемого керамического покрытия обладает следующим действием:

- жидкое стекло, натриевое с силикатным модулем 2,5-3,0 плотностью

1. р=1,35 кг/м3 обеспечивает высокую адгезию к металлу, долговечность нанесенного состава своими когезионными свойствами, обладает вяжущими свойствами. Твердение жидкого стекла происходит на воздухе в результате потери влаги (Патент на изобретение №2294350) [2].

- оксид меди используется при производстве стекла и эмалей для крепости изделия (https://ru.wikipedia.ru.org/wiki/0%9E%D0%BA%D1%81%D0%B8%D 0%B4_%D0%BC%D0%B5%D0%B4%D0%B8(II)#.DO.9F.D1.80.DO.В8.DO.ВС.D0.B5.D0.BD.D0.B5.D0.BD.D0.B8.D0.B5.) [2].

- огнеупорная глина обладает вяжущими свойствами, твердение которой осуществляется в результате коагуляционных процессов. Они проявляются, начиная с комнатной температуры, и, что особенно важно, при более высоких температурах, чем у жидкого стекла (https://ru.wikipedia.org/wiki.D0.A2.D0.B5.D1.85.D0.BD.D0.B8.D1.87.D0.B5.D1.81.D0.BA.D0.B0.D1.8F_.) [3].

каолин применяется для уменьшения примесей, вносимых с глиной, которые могут способствовать образованию жидкой (стеклообразной) фазы при температурах выше 1000°С и уменьшать огнеупорность (https://ru.wikipedia.ru.org/wiki/%D0%9A%D0%B0%D0%BE%D0 %ВВ%D0%B8%D0%BD.) [4].

графит используют в качестве противопригарной "присыпки" (http://www.xumuk.ni/encyklopedia/1145.html.) [5].

Таким образом, свойства керамического покрытия вначале проявляются за счет каолина и жидкого стекла, и при температурах выше 1000°С, в основном, в результате использования огнеупорной глины.

Для решения поставленной задачи изобретения состав керамического покрытия подобран опытным путем. Технология приготовления керамического покрытия заключается в следующем: вначале взвешивается огнеупорная глина, которая заливается водой и перемешивается до получения гомогенной массы, затем взвешивается графит, оксид меди и каолин, которые после перемешивания засыпаются в приготовленный раствор глины и вся эта смесь тщательно перемешивается, в последнюю очередь в состав вводится жидкое стекло и вода.

Приготовленное керамическое покрытие помещается в герметичную тару. Перед употреблением керамического покрытия необходимо тщательно перемешать.

Проведенный эксперимент в августе 2015 года на базе Вольского института материального обеспечения МО РФ подтвердил правильность рассчитанной пропорции смеси для создания высокотемпературного покрытия керамического композиционного материала.

Подготовка эксперимента была следующей: на образцы котлов напыляли высокотемпературное покрытие керамического композиционного материала, котлы подвергали сушке при температуре 80°С в течение 4 часов, затем производили розжиг серийной форсунки ФК-01 и в течение 30 минут обжигали покрытие, отслеживая температуру газов (800°С). При этом образовалась гладкая глазурованная стеклообразная поверхность с высокой прочностью. Затем котлы использовались для проведения экспериментальных исследований. Эксперимент проводился с использованием капиллярно-испарительной форсунки ФК - 01 КИ. Фиг. 1. Тактико-экономические показатели полевых кухонь с установленными капиллярно-испарительными форсунками ФК-01 КИ.

Увеличение коэффициента теплопередачи к воде в котлах было подтверждено экспериментально и представлено на Фиг. 2 - время нагрева воды до закипания в кухне КО-75М с конструктивными изменениями (верхняя линия) (Антуфьев В.Т., Заньков П.Н. Смолянский О.В. Экспериментальные исследования капиллярно-испарительной форсунки для тепловых блоков полевых кухонь. // Электронный научный журнал «Процессы и аппараты пищевых производств» Санкт - Петербург: НИУ ИТМО, ИХБТ, 2015 г. №1) [6].

Снижение потерь тепла газового потока, за счет более качественного сгорания смеси у первого котла и повышенной его энергии у второго (по ходу движения дымовых газов от форсунки), приводит к одновременному закипанию котлов с ускорением закипания воды на 12-16% (на 7-10 минут), коэффициент полезного действия теплового блока повысился на 11-13%; экономия дизельного топлива составила 10%.

Применение таких керамических покрытий для защиты внутренней поверхности газоходов и трубы, также может существенно снизить тепловые потери газового потока, что обеспечит применение форсунки меньшей мощности. Проведенные теоретические и экспериментальные исследования по совершенствованию теплотехнических характеристик пищеварочных котлов полевых кухонь методом нанесения жаростойких керамических покрытий с низкой теплопроводностью на внешнюю поверхность, показали повышение скорости закипания воды и коэффициента полезного действия полевых кухонь без существенных затрат на их модернизацию, а также понижение трудозатрат на техническое обслуживание по чистке от сажи газоходов и котлов.

Литература

1. Патент на изобретение №2294350.

2. https://ru.wikipedia.ru.org/wiki/0%9E%D0%BA%D1%81%D0%B8%D 0%B4_%D0%BC%D0%B5%D0%B4%D0%B8(II)#.DO.9F.D1.80.DO.В8.DO.ВС.D0.B5.D0.BD.D0.B5.D0.BD.D0.B8.D0.B5

3. https://ru.wikipedia.org/wiki^HHa#.D0.A2.D0.B5.Dl.85.D0.BD.D0. B8.D1.87.D0.B5.D1.81.D0.BA.D0.B0.D1.8F_.

4. https://ru.wikipedia.ru.org/wiki/%D0%9A%D0%B0%D0%BE%D0 %ВВ%D0%B8%D0%BD

5. http://www.xumuk.ni/encyklopedia/1145.html.

6. Антуфьев B.T., Заньков П.Н. Смолянский О.В. Экспериментальные исследования капиллярно-испарительной форсунки для тепловых блоков полевых кухонь. // Электронный научный журнал «Процессы и аппараты пищевых производств» Санкт-Петербург: НИУ ИТМО, ИХБТ, 2015 г. №1.

Способ повышения коэффициента полезного действия теплового блока полевой кухни путем перераспределения тепловых потоков дымовых газов в газоходе и у котлов, отличающийся тем, что первый над факелом котел защищен от перегрева специально напыленным керамическим покрытием, содержащим жидкое стекло, натриевое с силикатным модулем 2,5-3,0 - 30% в смеси с оксидом меди - 7%, огнеупорной глиной - 17%, каолином - 5%, графитом - 5% и водой - 36% от общей массы, толщиной 1,0 мм на внешнюю стенку котла, высушенным при температуре 80°C и обожженным при температуре 800°C.
СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ ТЕПЛОВОГО БЛОКА ПОЛЕВОЙ КУХНИ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 41.
20.10.2013
№216.012.74de

Способ и устройство для разделения брикета замороженной рыбы на тушки без оттаивания

Изобретение относится к пищевой промышленности. Способ разделения брикетов замороженной рыбы на тушки без оттаивания предусматривает осуществление взрывов проволочек в воде вблизи перемещаемого конвейерным методом брикета рыбы. При этом возникает гидравлическое давление, достаточное для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495578
Дата охранного документа: 20.10.2013
27.10.2013
№216.012.77c1

Способ и устройство для интенсификации выпечки хлебобулочных изделий

Изобретение относится к пищевой промышленности. Способ характеризуется тем, что подвод тепла к обрабатываемому изделию осуществляют не только подачей теплового агента по рециркуляционному контуру, но и за счет снижения термического сопротивления пристенного слоя воздуха у изделия путем создания...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496319
Дата охранного документа: 27.10.2013
20.10.2014
№216.012.fe77

Макаронный пресс

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано для производства высококачественных макаронных изделий с добавками. Пресс содержит тестомесительный бункер, шнек в корпусе, матрицу, ультразвуковой генератор, магнитострикционный преобразователь и ультразвуковой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002530999
Дата охранного документа: 20.10.2014
10.12.2015
№216.013.988d

Устройство для разделения жиросодержащих эмульсий

Изобретение относится к пищевой и химической промышленности и может использоваться при очистке промывных вод при переработке растительных масел. Устройство для разделения жиросодержащих эмульсий включает корпус ванны 1, сборный лоток 6, верхний транспортирующий валок 5, верхние отжимные валки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002570673
Дата охранного документа: 10.12.2015
20.06.2016
№217.015.0379

Композиция для повышения адаптации организма человека в высокогорье

Изобретение относится к фармацевтической промышленности, в частности к композиции для повышения адаптации организма человека в высокогорье. Композиция для повышения адаптации организма человека в высокогорье, в виде мармелада, содержащая порошок женьшеня, порошок кипрея, пектин, сушеный мед и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002587754
Дата охранного документа: 20.06.2016
10.04.2016
№216.015.2ff7

Композиция для повышения адаптации организма человека в арктической зоне

Изобретение относится к фармацевтической промышленности, а именно к композиции для повышения адаптации организма человека в Арктической зоне. Композиция для повышения адаптации организма человека в Арктической зоне в виде мармелада, содержащая настойку родиолы розовой, порошок медуницы, пектин,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002580297
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.30eb

Средство для повышения адаптационного потенциала человека в экстремальных условиях

Изобретение относится к фармацевтической промышленности, в частности к средству для повышения адаптационного потенциала человека в экстремальных условиях. Средство для повышения адаптационного потенциала человека в экстремальных условиях, содержащее семена плодов лимонника, сныть, пектин, смесь...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002580298
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.06.2016
№216.015.4637

Бак для перевоза и кратковременного хранения воды

Изобретение относится к области пищевой промышленности. Бак содержит одностенный резервуар цистерны, оборудованный водоразборным устройством. Внутри корпуса из легкосплавного металла монтируются два нагревательных элемента, термодатчик, шкала уровня воды, пульт управления, электромагнитный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002586925
Дата охранного документа: 10.06.2016
13.01.2017
№217.015.6836

Способ производства макаронных изделий

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к макаронному производству. Способ производства макаронных изделий предусматривает, что зерно овса промывают при температуре 25°C, удаляют излишнюю влагу при температуре 45-60°C до 12%, измельчают зерна овса до муки с размером частиц...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002591458
Дата охранного документа: 20.07.2016
29.12.2017
№217.015.f1f1

Способ производства мелкоштучных хлебобулочных изделий

Изобретение относится к пищевой промышленности. Предложен способ производства мелкоштучных хлебобулочных изделий, при котором просеивают муку, подготавливают соль, дрожжи и сахар, замешивают тесто, делят на порции, расстаивают, выпекают, охлаждают, при этом замешивают тесто, которое состоит из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002636759
Дата охранного документа: 28.11.2017
Показаны записи 1-10 из 34.
20.10.2014
№216.012.fe77

Макаронный пресс

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано для производства высококачественных макаронных изделий с добавками. Пресс содержит тестомесительный бункер, шнек в корпусе, матрицу, ультразвуковой генератор, магнитострикционный преобразователь и ультразвуковой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002530999
Дата охранного документа: 20.10.2014
10.12.2015
№216.013.988d

Устройство для разделения жиросодержащих эмульсий

Изобретение относится к пищевой и химической промышленности и может использоваться при очистке промывных вод при переработке растительных масел. Устройство для разделения жиросодержащих эмульсий включает корпус ванны 1, сборный лоток 6, верхний транспортирующий валок 5, верхние отжимные валки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002570673
Дата охранного документа: 10.12.2015
20.06.2016
№217.015.0379

Композиция для повышения адаптации организма человека в высокогорье

Изобретение относится к фармацевтической промышленности, в частности к композиции для повышения адаптации организма человека в высокогорье. Композиция для повышения адаптации организма человека в высокогорье, в виде мармелада, содержащая порошок женьшеня, порошок кипрея, пектин, сушеный мед и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002587754
Дата охранного документа: 20.06.2016
10.04.2016
№216.015.2ff7

Композиция для повышения адаптации организма человека в арктической зоне

Изобретение относится к фармацевтической промышленности, а именно к композиции для повышения адаптации организма человека в Арктической зоне. Композиция для повышения адаптации организма человека в Арктической зоне в виде мармелада, содержащая настойку родиолы розовой, порошок медуницы, пектин,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002580297
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.30eb

Средство для повышения адаптационного потенциала человека в экстремальных условиях

Изобретение относится к фармацевтической промышленности, в частности к средству для повышения адаптационного потенциала человека в экстремальных условиях. Средство для повышения адаптационного потенциала человека в экстремальных условиях, содержащее семена плодов лимонника, сныть, пектин, смесь...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002580298
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.06.2016
№216.015.4637

Бак для перевоза и кратковременного хранения воды

Изобретение относится к области пищевой промышленности. Бак содержит одностенный резервуар цистерны, оборудованный водоразборным устройством. Внутри корпуса из легкосплавного металла монтируются два нагревательных элемента, термодатчик, шкала уровня воды, пульт управления, электромагнитный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002586925
Дата охранного документа: 10.06.2016
13.01.2017
№217.015.6836

Способ производства макаронных изделий

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к макаронному производству. Способ производства макаронных изделий предусматривает, что зерно овса промывают при температуре 25°C, удаляют излишнюю влагу при температуре 45-60°C до 12%, измельчают зерна овса до муки с размером частиц...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002591458
Дата охранного документа: 20.07.2016
29.12.2017
№217.015.f1f1

Способ производства мелкоштучных хлебобулочных изделий

Изобретение относится к пищевой промышленности. Предложен способ производства мелкоштучных хлебобулочных изделий, при котором просеивают муку, подготавливают соль, дрожжи и сахар, замешивают тесто, делят на порции, расстаивают, выпекают, охлаждают, при этом замешивают тесто, которое состоит из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002636759
Дата охранного документа: 28.11.2017
19.01.2018
№218.016.03e3

Способ ускоренной сушки макаронных изделий с добавками

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к способу сушки макаронных изделий. Выпрессованные изделия из пшеничной муки, овсяной муки и тонкоизмельченного фарша мяса сублимационной сушки с частицами размером не более 325 мкм в соотношении 55:30:15 размещают на сетчатом поддоне с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002630455
Дата охранного документа: 08.09.2017
19.01.2018
№218.016.054f

Присадка для снижения потерь автомобильных бензинов от испарения при их хранении и применении

Изобретение раскрывает присадку для снижения потерь бензинов от испарения при их хранении и применении, которая характеризуется тем, что в качестве поверхностно-активного вещества используют продукт конденсации борной кислоты, этаноламина и стеариновой кислоты при их мольном соотношении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002630674
Дата охранного документа: 12.09.2017
+ добавить свой РИД