Современные БЫТОВЫЕ ЭЛЕКТРОПРИБОРЫ И МАШИНЫ

Основные способы мойки посуды

Мойка посуды в бытовых условиях является одной из наиболее трудоемких операций и составляет 12—15% общих затрат времени на домашние работы. Внедрение в. быт посудомоечных машин значи­тельно облегчает труд и освобождает время, а также эффективнее используются вода и моющее средство. Кроме этого, мойка посуды в машине более гигиенична, чем ручная. Технология мойки посуды по физическим явлениям аналогична стирке белья, однако процесс мойки проще. Во-первых, ассортимент моющихся изделий меньше, чем изделий для стирки. Для мойки в быту количество изделий едва пре­вышает десяти, включая фарфор, керамику, деревянные, пластмассо­вые, металлические и эмалированные изделия. Во-вторых, хотя загряз­нения имеют разнообразный характер, но они, как лравило, имеют небольшую адгезию и легко удаляются с моющихся изделий. В-третьих, моющиеся изделия находятся в статическом состоянии, что значительно упрощает создание оптимальных гидродинамических полей в камере посудомоечной машины.

При мытье посуды под воздействием струи воды (гидродинамиче­ское воздействие) уменьшается адгезия загрязнителя к посуде и уда­ляются загрязнения с посуды. Для уменьшения адгезии в струю воды добавляют моющее средство (поверхностно-активное вещество — ПАВ), которое уменьшает силу сцепления загрязнителя с обрабатываемой поверхностью. Как было показано в разделе 3.1, молекулы ПАВ обла­дают особым строением — они дифильны, т. е. состоят из двух частей: гидрофильной группы (легко взаимодействующей с водой) и гидрофоб­ного углеродистого радикала (не взаимодействующего с водой). По­этому одна часть молекул ПАВ взаимодействует с водой, а другая — с обрабатываемой поверхностью. Снижая поверхностное натяжение на границе раздела фаз, ПАВ проникают в виде молекулярной пленки между поверхностью и загрязнением, разделяя их. Кроме этого, при взаимодействии ПАВ с жирами происходит гидролиз жиров. Актив­ность гидролиза зависит от температуры моющего раствора, которая должна быть в пределах 75—80 °С.

В бытовых посудомоечных машинах применяют механический, по­гружной и водоструйный Способы мойки.

Механический способ мойки, основанный на применении щеток раз­личного типа, был применен в посудомоечных машинах ранних образ­цов. Из-за сложности конфигурации бытовой посуды и приборов меха­нический способ нашел применение только для мытья однотипной посуды массового производства, например, бутылок, используемых в пищевой промышленности.

Погружной способ мойки аналогичен активаторному способу, при­меняемому в стиральных машинах: посуда погружается в бак с моющим раствором, а активатор усиливает действие раствора. Пневматические активаторы применяют в машинах с баком, разделенным на две камеры.

Камеры соединены между собой через трехходовой клапан с вакуум - насосом. При переключении клапана в камерах поочередно создается разрежение, что приводит к перетеканию раствора из одной камеры в другую и наоборот. При этом смываются загрязнения с находя­щейся в камере посуды. Ультразвуковые вибраторы или комбинацию активатора и ультразвукового вибратора применяют в посудомоечных машинах для получения возвратно-поступательного перемещения ча­стиц моющего раствора под действием кавитации, возникшей при направленном прохождении через раствор ультразвуковых колебаний. Однако машины с ультразвуковым вибратором имеют увеличенные размеры и сложны в изготовлении. Также недостатком погружного способа являются значительные расходы электроэнергии и воды.

Водоструйный способ мойки основан на физико-химическом и гидра­влическом воздействии струи моющего раствора на поверхность посуды. В машинах с водоструйным способом моечный бак заполняется водой частично; посуду размещают выше уровня воды в корзинах. Моющий раствор через вращающиеся разбрызгиватели или импеллеры подается на посуду циркуляционным насосом под давлением. Водоструйный способ, обеспечивающий лучшие показатели качества мытья по сравне­нию с другими способами мойки посуды, конструктивно прост, легко поддается автоматизации и дает наименьшие затраты воды, электро­энергии и моющих средств. В настоящее время этот способ является традиционным для бытовых автоматических посудомоечных машин. Эффективность водоструйного способа зависит от давления на выходе из разбрызгивателей, их конструкции и размеров, вида смываемого загрязнения, температуры моющего раствора, расстояния от разбрыз­гивателей до посуды, угла между струей и смываемой поверхностью, а также от времени мойки. Из графиков на рис. 3.42 видно, что при повышении температуры раствора до 60 °С смываемость резко увели­чивается, однако при дальнейшем подогреве раствора интенсивность смываемости замедляется [22]. Основная масса (60—90%) загряз­нений смывается в течение 3 мин, полный смыв загрязнений происходит за 5 мин. Удельная энергия размыва £р представляет собой отноше­ние энергии, израсходованной на размыв определенного количества загрязнений, к соответствующей размытой площади:

Ер = (Эр/Р,

Где у — расход моющего раствора; р — давление у выхода в иасадок; — площадь, размываемая струей.

Удельная энергия размыва зависит от температуры раствора и вре­мени воздействия струи (рис. 3.43). Анализ графика показывает, что минимальной энергией размыва в исследуемом диапазоне давлений с,%

Рис. 3.43. Зависимость удельной энергии размыва от времени размыва, давления струи и температуры моющего раствора:

/ — р — 0,1 МПа; / = 3 мнн; 2 — р = 0» 1 МПа, /= 1 мнн; 3 — р — 0,3 МПа, (— 3 мин; 4 — р = 0,3 МПа, /= 1 мин; 5 — р = 0,5 МПа, / = 3 мнн; 6 — р = 0,5 МПа, /= 1 мнн

Рнс. 3.44. Зависимость смываемостн яичного желтка:

А — от температуры моющего раствора при времени размыва 3 мин прн различном дав­лении струи воды (моющего раствора): /—р = 0,1 МПа; 2 — р = 0,2 МПа; 3 — р = = 0,3 МПа; 4 — Р —0,4 МПа; 5 — р = 0,5 МПА; 6 — от давления у входа в насадок за 1 мин обработки посуды; 6 — / = 40 °С; 7 — / = 50 °С; 8 — / = 60 °С; 9 — / = 70 °С; 10—

/ = 80 °С

(0,1—0,5 МПа) обладает струя воды (моющего раствора) давлением

0, 1 МПа. Во время эксперимента отверстие в насадке имело диаметр 2,5 мм. На рис. 3.44 показаны зависимости смываемости яичного желтка (наиболее трудно смываемое загрязнение) от температуры моющей струи при различных давлениях. Из графиков следует, что для достижения 100% смываемости температура должна быть 80 °С, а давление в насадке 0,4—0,5 МПа.