МИНОБРНАУКИРОССИИ
ГОСУДАРСТВЕННОГООБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ
ВЫСШЕГОПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СЕРВИСА И ЭКОНОМИКИ»
КИРОВСКИЙФИЛИАЛ
Дисциплина
Техника итехнология
КОНТРОЛЬНАЯРАБОТА
Тема
Техника итехнология «моющего процесса» — стирки белья и мытья посуды
Студент: Криницына Нина Михайловна
Специальность:080507 (5,5 лет)
Отделение:заочное курс: 2
г. Киров 2011г.
1. Введение
Моющий процесс является одной изсамых распространённых технологий в сфере сервиса и используется на всехпредприятиях общепита (мойка посуды), прачечных и автомойках. Цель моющегопроцесса — удаление загрязнений с тканей и тогда его принято называть стиркойили с поверхностей, например кузовов автомобилей, посуды и т. д. — тогдапроцесс называют мойкой. В зависимости от особенностей загрязнений и характераочищаемого объекта конструируется и техника, реализующая процесс. Так моющийпроцесс реализуют «моющие» пылесосы, стиральные и посудомоечные машины,автомоечное оборудование. Широкое распространение моющего процесса кактехнологии удалении загрязнений с поверхностей или ткани стало возможноблагодаря появлению синтетических моющих средств (СМС). С древнейших времен вкачестве моющих веществ употреблялись щелочные соли (пота — из растительнойзолы, природная сода), гидрофильные глины, способствующие растворению в водезагрязнений, сок или водная вытяжка из некоторых растений. Все эти природныемоющие средства быстро утратили свое значение с возникновением в XIX векемыловаренной промышленности. Промышленный выпуск синтетических моющих средств (СМС)впервые был осуществлен в Германии в 30-х годах XX в. С 50-х годов ихпроизводство резко возросло во всех промышленно развитых странах.
Стирка — это довольно сложныйпроцесс, заключающийся в сочетании механического и физико-химическоговоздействий на ткань.
При стирке в стиральных машинах взависимости от ее типа механическое действие осуществляется:
— Посредством вращения активатора(диска с выступающими ребрами) в баке с моющим раствором, активатор обычномонтируется в дно или на стенку бака стиральной машины
— Посредством вращенияперфорированного барабана в баке с моющим раствором
— Поворотно-реверсивным движениеммешалки
— Активацией моющего раствора спомощью вибратора
— Впрыскиванием мощных струй моющегораствора
Подавляющую часть мирового паркамашин составляют машины барабанного типа, обладающие, прежде всего темпреимуществом, что стирка, полоскание и отжим производятся без изъятия белья избарабана. Это позволяет сделать процесс автоматизированным, т. е. стирка отначала и до выемки выстиранного белья происходит без вмешательства человека.
В нашей стране, а также во многихстранах Азии значительную часть парка составляют машины активаторного типа.Важным преимуществом этих машин является их экономичность. Особенно актуальноэто преимущество в Азии, где электроэнергия дорогая. Для сравнения:активаторная машина DWF-5580 фирмы DAEWOO потребляет в 10 (!) раз меньшеэлектроэнергии для стирки такого же количества белья, чем барабанная.Активатором служит воздушно-пузырьковый генератор, а наличие центрифугипозволяет автоматизировать процесс стирки. Но эта машина относится кактиваторным машинам нового поколения. В других машинах активаторного типапроцесс стирки требует присутствия оператора. В моей работе я рассмотрюмеханизм воздействия синтетических моющих средств на загрязнения, основные этапымоющего процесса, а также технику, реализующую моющий процесс.
2. Механизм воздействия СМС и этапымоющего процесса
Моющее действие проявляется в сложныхпроцессах взаимодействия загрязнений, моющих средств и поверхностей, которыеопределяют процессы физико-химической абсорбции, смачивания, эмульгирования,пенообразования и стабилизации. Рассмотрим подробнее эти понятия.
Абсорбция — это поглощение одного веществадругим, в данном случае моющего вещества загрязнением на ткани или поверхности,а процесс называется абсорбция, так как одно вещество в твёрдой фазе. Процессабсорбции уменьшает прочность загрязнений, их сопротивляемость механическимвоздействиям, а также способствует образованию микротрещин на поверхностизагрязнений.
Смачивание — заключается в растекании каплижидкости по очищаемой поверхности. Вещества, способствующие смачиванию водой,называются гидрофильными, а вещества, отталкивающие воду и способствующиерастворению масел, жира и т. д. — гидрофобными.
Основой моющих средств являются такназываемые поверхностно-активные вещества (ПАВ), задача которых оторвать грязьот нитей ткани. Молекула ПАВ состоит из двух частей гидрофильной и гидрофобной.Гидрофобная часть молекулы способствует проникновению ПАВ в микротрещины(обеспечивает смачиваемость ткани), а гидрофильная, ориентированная в сторонуводного раствора, понижает поверхностное натяжение воды.
Эмульгирование — под действием моющих веществобразуется эмульсия. Эмульсией называется смесь жидкостей, одна из которыхраспределена в другой в виде мелких капель. Кроме того, благодаря проникновениюПАВ в микротрещины частиц загрязнения, они разрушаются и измельчаются.
Пенообразование — при растворении СМС в воде происходитреакция гидролиза. В результате образуется обильная пена, которая и втягивает всебя (абсорбирует или, как иногда говорят, сортирует) частицы грязи,содержащиеся в воде и на ткани или поверхности.
Стабилизация — в СМС содержатся полимеры, способныепредотвращать десорбцию. Частицы грязи ведь могут и снова осесть на ткань илиповерхность, а полимеры этому препятствуют. Вводятся в состав порошка исиликаты, хотя баки и барабаны стиральных и посудомоечных машин, части автомоекделаются из нержавеющей стали или специальных сплавов, дополнительная защита откоррозии не повредит. Молекулы моющего средства абсорбируются на загрязнениях иотстиранной ткани, что препятствует укрупнению частиц и оседанию их наповерхности. В результате частицы загрязнения стабилизируются в растворе иудаляются вместе с ним.
2.1 Моющая способность СМС
Моющая способность современных СМС неопределяется обилием пены. Более того, есть поверхностно-активные вещества,вовсе не дающие пены и, тем не менее, превосходно удаляющие загрязнения.Практически пена нужна лишь при ручной стирке вещей из тонкой ткани, вязаныхвещей и некоторых других, которые стирают, не смачивая сильно, чтобы при сушкеони не потеряли формы. Обильная и устойчивая пена в моющих растворах резкоосложняет стирку в стиральных машинах. Во-первых, из-за пены снижаетсямеханическое воздействие на ткань, необходимое для удаления грязи, во-вторых,при обильной пене моющий раствор может переливаться через край. Поэтому длястирки в стиральных машинах выпускаются мало пенящиеся средства, содержащиестабилизаторы пены. При стирке такими средствами количество пены невелико и,главное, мало зависит от температуры (а, как известно, при использовании многихобычных моющих средств пены тем больше, чем выше температуры стиральногораствора).
К названию отечественных моющихсредств, предназначенных для стирки в стиральных машинах, часто добавляют слово“автомат” (например, Эра-автомат, “Лотос-автомат”). Ими можно стирать, конечно,и вручную.
Существуют и другие функциональныедобавки: активаторы разложения химического отбеливателя, гидротропы — вещества,улучшающие растворимость компонентов, комлексоны — вещества, связывающие солижелеза, и т. д.
Итак, поступающие в продажу моющиесредства различных по свойствам, назначению, могут быть порошкообразными,жидкими, в виде паст. Из всего многообразия этих средств надо выбрать то,которое вас больше устраивает.
В быту, не говоря о промышленности,мойке подвергают разные предметы и объекты. Загрязняющие вещества бывают самыеразнообразные, но чаще всего они малорастворимые или нерастворимы в воде. Такиевещества, как правило, являются гидрофобными, поскольку водой не смачиваются ис водой не взаимодействуют. Поэтому нужны и различные моющие средства. Еслипопытаться дать определение, то мытьем можно назвать очистку загрязненнойповерхности жидкостью, содержащей моющее вещество или систему моющих веществ. Вкачестве жидкости в быту используют главным образом воду. Хорошая моющаясистема должна выполнять двойную функцию: удалять загрязнение с очищаемойповерхности и переводить его в водный раствор. Значит, моющее средство такжедолжно обладать двойной функцией: способностью взаимодействовать с загрязняющимвеществом и переводить его в воду или водный раствор. Следовательно, молекуламоющего вещества должна иметь гидрофобную и гидрофильную части. Фобос — по-гречески означает страх, боязнь. Значит, гидрофобность означает боящийся,избегающий воду. Филео — по-гречески — люблю, а гидрофильность — любящий,удерживающий воду. Гидрофобная часть молекулы моющего вещества обладаетспособностью взаимодействовать с поверхностью гидрофобного загрязняющеговещества. Гидрофильная часть моющего вещества взаимодействует с водой,проникает в воду и увлекает с собой частицу загрязняющего вещества,присоединенную к гидрофобному концу.
Таким образом, моющие вещества должныобладать способностью, адсорбироваться на пограничной поверхности, т.е.обладать поверхностной активностью. В настоящее время химическая промышленностьвыпускает большое количество различных синтетических моющих средств (стиральныхпорошков). Наибольшее практическое значение имеют соединения, содержащиенасыщенную углеводородную цепь из 10...15 атомов углерода, так или иначесвязанную с сульфатной или сульфонатной группой.
Производство синтетических моющихсредств основано на дешевой сырьевой базе, а точнее на продуктах переработкинефти и газа. Они, как правило, не образуют малорастворимых в воде солейкальция и магния. Следовательно, многие из синтетических моющих средстводинаково хорошо моют как в мягкой, так и в жесткой воде. Некоторые средствапригодны даже для стирки в морской воде. Синтетические моющие средствадействуют не только в горячей воде, как это характерно для хозяйственного мыла,но и в воде при сравнительно низких температурах, что важно при стирке тканейиз искусственных волокон. Наконец, концентрация синтетических моющих веществдаже в мягкой воде может быть гораздо ниже, чем мыла, полученного из жиров.Синтетические моющие средства обычно представляют довольно сложную композицию,поскольку в них входят различные добавки: оптические отбеливатели, химическиеотбеливатели, ферменты, пенообразователи, смягчители.
Оптические отбеливатели.
После нескольких стирок изделия избелых тканей желтеют или сереют. Для устранения появляющихся оттенков и вводятв синтетические моющие средства оптические отбеливатели. Их действиезаключается в том, что они поглощают ультрафиолетовый свет (с длиной волны ~360нм) и вновь испускают поглощенную энергию путем флуоресценции в синей областивидимого спектра (при 430...440 нм). Возникающее при этом «посинение» изделиякомпенсирует пожелтение и делает изделие визуально более белым. Действиеоптических отбеливателей напоминает действие синьки, с давних пориспользовавшейся при полоскании белья после стирки. Бытовая синька или ультрамарин- природный минерал лазурит, называемый также ляпис-лазурью. В монолитном видеон используется как поделочный камень, а его очень тонкий порошок в далекомпрошлом применялся в качестве синьки. В 1828 г. ультрамарин был полученискусственно в лабораторных условиях. Для этого смесь каолина, соды и серыпрокаливалась в сильной струе воздуха. Состав ультрамарина выражают формулой Na6Al4 Si6 S4 O24, однако егостроение до сих пор не выяснено. Заменителем ультрамарина в быту являетсяпорошок белой глины (каолина) или мела с предварительно нанесенным на ихповерхность органическими красителями синего цвета (органические синьки).
Химические отбеливатели.
При стирке тканей необходимо нетолько удалить загрязнения, но и разрушить окрашенные соединения. Часто имиявляются природные красители от ягод или вин. Эту функцию выполняют химическиеотбеливатели. Наиболее распространенным отбеливателем является перборат натрия.Его химическую формулу условно записывают в виде NaBO2·H2O2·3H2О. Из формулы видно, что отбеливающимначалом служит пероксид водорода, который образуется в результате гидролизапербората. Этот химический отбеливатель эффективно действует при 70°C и выше.
Отбеливающие ферменты.
Пятна белковых веществ и крови трудноотстирываются и плохо обесцвечиваются химическими отбеливателями. Для ихустранения применяют специальные ферменты, которые вводят в качестве добавки кмоющим системам. Ферменты действуют при замачивании изделий в холодной водеперед стиркой горячей водой. Однако они могут быть эффективны и непосредственнов процессе стирки.
Пенообразователи.
Среди домохозяек бытует устаревшеемнение, что для успешного отстирывания тканей необходима обильная пена. Однакоэто представление справедливо лишь для порошков на основе мыла. В случаесинтетических моющих средств, прямой связи между отстирывающей и пенообразующейспособностью нет. Существуют составы, которые обладают хорошими отстирывающимисвойствами, но пены почти не дают. При использовании стиральных машин обильнаяпена иногда и нежелательна. Поэтому существуют пенообразователи на любой вкус.К усилителям пенообразования относят аминоспирт C11H23CONHCH2CH2OHи оксид амина.
Смягчители.
При стирке синтетическими моющимисредствами и последующей сушке изделия из тканей (полотенца, пеленки и др.) могутстать жесткими на ощупь. Для ее устранения применяют смягчители. Этодостигается полосканием в воде с добавкой специальных составов. Наиболееизвестными смягчителями являются соединения четвертичных аммониевых оснований.В состав смягчителей, которые выпускаются в виде раствора или пасты, входяттакже оптические отбеливатели и отдушка. Стирка и химическая чистка изделий изтканей являются химическими процессами. Химик должен знать их условныеобозначения, а также допустимые температуры глажки и условия сушки.
2.2 Этапы моющего процесса
В упрощенном виде процесс стиркисводится к следующим стадиям:
— адсорбция (накопление) моющихвеществ на границе раздела «загрязнение — моющий раствор»;
— смачивание загрязненной ткани,отделение и дисперсирование загрязнений;
— создание защитных пленок вокруготмытых загрязнений.
Адсорбция моющих веществ на границераздела способствует снижению поверхностного натяжения, смачиванию поверхностибелья, проникновению моющего раствора между бельем и загрязнением и отделению загрязнения.при механическом воздействии на белье загрязнение дробится, и образовавшиесячастицы окружаются защитным слоем, что препятствует осаждению загрязнений начистое белье.
Механическое воздействие на бельеосуществляется активацией моющего раствора, которая заключается в сообщениираствору определенной энергии. Активация способствует смачиванию белья,проникновению моющего раствора между бельем и загрязнением, равномерномураспределению моющих веществ в воде и диспергированию загрязнений.
Процесс стирки белья завершаетсяобразованием равновесной системы, состоящей из загрязненного раствора иотстиранного белья.
Моющий процесс — это основа процессастирки тканей и мойки посуды или других поверхностей, однако весьмаразнообразно организовывается механическое воздействие на загрязнения. Этоможет быть и поток (струи) моющего раствора, и щётки, и схлопывающиеся пузырькив растворе (ультразвуковые мойки и стиральные машины) и перелопачиваниетканевых изделий. Важной характеристикой моющего процесса является температурамоющего раствора, т. к.наибольшая эффективность большинства СМС проявляется при температурах 60-80градусов.
3. Стирка, принципы работы иконструкции стиральных машин
Стирка тканей — это комплекс тепловых механическихи химических воздействий на загрязнённую ткань с помощью моющих средств иудаления загрязнения моющими и ополаскивающими растворами.
Параметры, характеризующие качествостирки:
·отстирываемость, определяется сравнением белизныотстиранной и загрязнённой ткани в процентах;
·потеря прочности ткани в процентах, которая показывает уменьшениеусилия на разрыв материала после 20 стирок;
·эффективность полоскания, определяемая щёлочностью воды послеполоскания в сравнении со щёлочностью водопроводной воды.
На параметры стирки влияют каксвойства загрязнений, так и свойства тканей, особенно их способность, поглощатьводу, оцениваемая такими характеристиками как водопоглощаемость, намокаемость,капиллярность.
Большое значение для определениятемпературы стирки имеет также устойчивость ткани к температурному (тепловому)воздействию. Температура также влияет на скорость течения химических реакций вовремя стирки.
3.1. Классифицируются бытовыхстиральных машин
Основной принцип стирки — интенсивноепрокачивание моющего раствора через волокна ткани. С тех пор как трудоёмкийпроцесс стирки возложили на машины, они претерпели много изменений. Сегодня ихассортимент чрезвычайно разнообразен.
Стиральные машины можноклассифицировать по следующим признакам:
По способу активации моющего растворастиральные машины делят на машины:
— с вращающимися рабочими органами;
— вибрационные;
— ультразвуковые;
— воздушно-пузырьковые.
Стиральные машины активаторного типа— это самые простые идешёвые машины, они представляют собой бак для стирки с присоединённым к немуэлектромотором, который приводит в движение активатор (диск с лопастями),установленный внутри бака. В активаторных машинах моющий раствор активируетсявращающимся диском, на одном из плоскостей которого имеются специальные ребра,усиливающие степень активации. Активатор может быть расположен в баке сбоку илина дне. В стиральной машине лопастная мешалка совершает возвратно-поворотныедвижения относительно вертикальной оси на угол примерно 210 градусов с частотой50-60 об/мин. В некоторых случаях мешалка совершает более сложные движения,состоящие из возвратно-поворотного и возвратно-поступательного движений.
Главный недостаток — в таких машинахбельё постоянно скручивается. Из-за этого невысоко качество стирки, быстроизнашивается ткань. Кроме того, хозяйке или оператору нужно постояннонаходиться рядом, чтобы контролировать процесс стирки. Примером простейшейактиваторной машины может служить «Мини-вятка».
Стиральная машина барабанного типа, по сути, представляет собой бак, ккоторому подключены системы подачи и слива воды. В таких машинах стиркапроизводится в перфорированном барабане с ребрами на внутренней поверхности дляусиления перемешивания белья. Барабан, установленный горизонтально в бакемашины, наполняют бельем, после чего в бак наливают воду. Уровень воды долженбыть таким, чтобы заполненный бельем барабан был частично погружен в нее. Привращении барабана белье под воздействием центробежных сил прижимается квнутренней поверхности барабана и поднимается вверх. Подъем происходит до техпор, пока момент трения белья о внутреннюю поверхность барабана относительноего оси вращения превосходит момент массы относительно этой оси. Когда моментсоздаваемый массой белья, становится больше момента трения, белье падает вмоющий раствор, а затем увлекается барабаном вверх. Процесс этот периодическиповторяется. Частоту вращения барабана выбирают так, чтобы белье при стиркеподнималось до самой верхней точки барабана и только затем падало в моющийраствор. При этих условиях достигается наибольшая эффективность стирки. Взависимости от вида обрабатываемого материала оптимальная частота вращениябарабана при стирке равна 45...60 об/мин. Помимо того, перфорированные рёбразачерпывают воду снизу барабана и, повернувшись, выливает её сверху на бельё система«дождь». В более дорогих моделях используется система впрыска. При посредствеспециального насоса вода бьёт сильной струёй в бельё, распластанное на стенкахбарабана. Таким образом, вода дополнительно прокачивается через ткань.
Для предотвращения скручивания бельябарабану придается прерывисто-реверсивное вращательное движение по следующейсхеме: вращение по часовой стрелке — пауза — вращение против часовой стрелки.Продолжительность этих периодов задают, исходя из вида обрабатываемогоматериала, степени его загрязненности и других факторов. Наиболее частоприменяют следующие схемы вращения (в секундах): 11-4-11; 4-11-4; 12-3-12;3-12-3. Чем больше время вращения барабана, тем интенсивнее процесс стирки,поэтому схемы 11-4-11 и 12-3-12 применяют для стирки сильно загрязненныххлопчатобумажных тканей, а схемы 4-11-4 и 3-12-3 — для стирки тканей изсинтетических материалов.
Бак и барабан обычно изготавливают изнержавеющей стали, у более дешёвых моделей они выполняются из стали, покрытойэмалью и лаком. В последние годы стали появляться стиральные машины, у которыхбак и барабан изготовлены из специальных пластиков и композитных материалов.Для загрузки и дозирования моющих средств служит специальный выдвижнойконтейнер. В нём несколько отделений, для стирального порошка и жидких моющихсредств, которые автоматически смываются в бак при выполнении определённойпрограммы стирки.
К недостаткам стиральных машинбарабанного типа следует отнести большое время стирки, меньшую степеньотстирываемости и более высокую остаточную влажность белья после отжима посравнению с двухбаковыми машинами активаторного типа. Время, стирки бельясредней степени загрязненности для машин барабанного типа составляет 10… 15мин, для активаторных — 3… б мин, остаточная влажность 100—120% вместо 50...60%в активаторных машинах. Остаточную влажность в СМП барабанного типа можноуменьшить путем увеличения частоты вращения барабана при отжиме. В машинетакого типа должно быть как минимум две частоты вращения, одна из которыхиспользуется для стирки, другая — для отжима. Отношение этих частот для разныхмашин должно быть от 1:6 до 1:14.
По возможности нагрева моющихрастворов стиральные машины делят на:
— Стиральные машины без нагревапредназначены для работы от магистрали с горячей и холодной водой. Необходимуютемпературу моющего раствора получают, смешивая в соответствующих пропорцияхгорячую и холодную воду. Максимально возможная температура моющего раствораопределяется температурой горячей воды, поступающей из водопроводной магистрали.
— Стиральные машины с полным нагревомимеют встроенные нагревательные элементы, мощности которых достаточно длянагревания холодной воды до необходимой температуры. Такие машины могутработать как от магистрали с горячей и холодной водой, так и от магистралитолько с холодной водой.
— Стиральные машины с дополнительнымнагревом предназначены для работы от магистрали с горячей и холодной водой. Отмашин без нагрева они отличаются тем, что имеют небольшой по мощностинагревательный элемент, который служит для подогрева моющего раствора, еслитемпература горячей воды, поступающей из магистрали, меньше требуемой, а такжедля поддержания температуры моющего раствора в процессе стирки на заданномуровне.
По числу баков, в которых происходитстирка и отжим белья, стиральные машины делят на двухбаковые и однобаковые.
Двухбаковые — имеют два отдельных бака,расположенных в общем корпусе, один из которых предназначен для стирки белья,другой — для отжима. Белье из одного бака в другой перекладывают вручную. Воднобаковых машинах стирка и отжим белья происходит в одном баке.
По степени механизации иавтоматизации процессов обработки белья стиральные машины делят на четыре типа:
— малогабаритные (СМ);
— с устройством ручного отжима (СМР);
— полуавтоматические (СМП);
— автоматические (СМА),автоматические стирально-сушильные
Машины типа СМ не имеют устройствадля отжима белья. В таких машинах механизированы только операции стирки иполоскания. Машины типа СМР имеют устройство для отжима с ручным приводом, типаСМП (полуавтоматические) — устройство для отжима, приводимое в действиеэлектродвигателем. В машинах типа СМА (автоматические) все операции пообработке белья механизированы и автоматизированы. Последовательностьвыполнения машиной операции по обработке белья задается программным устройством(командоаппаратом).
По степени участия человека машиныподразделяются:
Автоматические.
Процесс стирки полностьюавтоматический. Участие человека необходимо только для загрузки белья истирального средства, установки программы стирки и выгрузки белья. Заполнениемашины водой, стирка, полоскание, отжим выполняются автоматически всоответствии с выбранной программой.
Полуавтомат.
В процессе стирки требуется участиечеловека. Заполнение водой и слив грязной воды выполняется вручную.
Автоматические стиральные машиныможно разделить на две основные группы:
Машины с фронтальной загрузкой бывают только барабанного типа.Загрузка белья в таких машинах осуществляется через люк, расположенныйгоризонтально на фронтальной стороне машины. Такие машины различают погеометрическим размерам. Наиболее массовым является стандартный размер — высота85 см, ширина 60 см, глубина 55...60 см. Машины, корпус которых имеет глубинуменее 55 см, относятся к категории «узких». Существуют модели глубиной 45 смAriston A8 848 TX, и даже 32 см Electrolux EW 914S. Естественно, загрузка бельяв таких машинах уменьшена с 5 кг. до 3...3.5 кг.
Преимущества:
— вместительный барабан;
— наличие моделей с небольшойглубиной и шириной;
— возможность встраивания под столешницуна кухне;
— возможность поставить, что-тосверху.
Машины с вертикальной загрузкой могут иметь как горизонтальный, так ивертикальный барабан (последний тип стиральных машин популярен в Америке истранах дальнего Востока). Загрузка белья осуществляется через люк,расположенный сверху машины. Стиральные машины с вертикальной загрузкой, какправило, покупают для установки в ванной комнате, а с фронтальной загрузкой накухне. Вертикальные стиральные машины, при такой же загрузке белья, как и уфронтальных машин, имеют меньшие внешние габариты. В стиральные машины свертикальной загрузкой удобнее класть и вынимать белье, но зато на них ничегонельзя ставить. Кроме того, вертикальные стиральные машины, как правило, имеютвыдвижные ролики для незначительных маневров.
Преимущества:
— большая компактность, не требуетсяместо сбоку для открывания люка;
— возможность открыть люк в процессестирки, чтобы доложить или вынуть белье;
— возможность закладывать и вынимать бельестоя (не надо нагибаться);
— люк и панель управления находятсясверху, что более недоступно для детей.
По классу стирки стиральные машиныделятся на:
— Классы А, В — лучшие показателиотстирывания.
— Классы C, D, E — средние показателиотстирывания.
— Классы F, G — низшие показателиотстирывания.
По классу отжима (степень остаточнойвлажности белья):
— Классы А, В — лучшие показателиотжима.
— Классы C, D, E — средние показателиотжима.
— Классы F, G — низшие показателиотжима.
По классу энергоэкономичности:
— Класс А — минимальный расходэнергии.
— Классы В, C — экономичный расходэнергии.
— Класс D — средний расход энергии.
- Класс Е — высокий расход энергии.
- Классы F, G — очень высокий расходэнергии.
3.2 Гидросистема машины типа СМП
Гидросистема машины типа СМП состоитиз стирального и сливного баков, центрифуги, насосов, соединительных и сливныхшлангов, кранов и перепускных клапанов. Для слива моющего раствора изстирального бака и бака центрифуги в машине может быть один или два насоса.
/>
Рис. 1 Гидравлическая схемадвухбаковых стиральных машин с двумя насосами.
В машине с двумя насосами (рис.1) одиннасос работает от электродвигателя привода центрифуги и откачивает моющийраствор из бака центрифуги, а второй работает от двигателя привода активатора иобеспечивает циркуляцию моющего раствора или откачку его из стирального бака.По два насоса имеют, например, стиральные машины ПЧЕЛКА и ВОЛГА.
/>
Рис. 2 Гидравлическая схемадвухбаковых стиральных машин с одним насосом и перепускным клапаном
Если в машине один насос, то онработает от электродвигателя привода центрифуги. Моющий раствор откачиваетсячерез перепускной клапан или проходной кран. Гидросистему с одним насосом иперепускным клапаном (рис.2) имеют стиральные машины АУРИКА-70 и СИБПРЬ-5М.Перепускной клапан связан со стиральным баком и баком и баком центрифугисоединительными шлангами. Выход перепускного клапана связан с входным штуцеромнасоса, выходной, штуцер которого соединен со сливным шлангом. Конструкцияперепускного клапана такова, что при неработающем насосе клапан препятствуетпоступлению жидкости из стирального бака в бак центрифуги. В то же время моющийраствор из стирального бака свободно поступает в сливной шланг. Поэтому пристирке белья свободный конец сливного шланга должен быть опущен в стиральныйбак (сплошная линия на рис. 2). При работающем насосе жидкость из бакацентрифуги перекачивается в стиральный бак, усиливая циркуляцию моющегораствора. Для слива моющего раствора свободный конец сливного шланга переносятв раковину (пунктирная линия на рис.2).
/>
Рис. 3 Гидравлическая схемадвухбаковых стиральных машин с одним насосом и переходным краном
Гидросистему с одним насосом ипроходным краном (рис.3) имеет стиральная машина ЭВИ. Проходной кран связан сбаками соединительными шлангами. Выход крана связан с входным штуцером насоса, выходной,штуцер которого соединен со сливным шлангом. На пульт управления вынесенарукоятка крана, имеющая два положения «С» и «Ц». Вположении «С» кран связывает сливной шланг с соединительным шлангомстирального бака, в положении «Ц» — с соединительным шлангом бакацентрифуги. При работающем электродвигателе привода центрифуги, в положении«С» рукоятки крана и расположении сливного шланга, показанном на рис.3 сплошной линией, насос перекачивает жидкость из нижней части стирального бакав его верхнюю часть. В положении «Ц» рукоятки крана насосперекачивает жидкость из бака центрифуги в стиральный бак. Для слива моющегораствора свободный конец сливного шланга переносят в раковину (пунктирная линияна рис.3).
При работе на двухбаковой стиральноймашине типа СМП необходимо вручную перекладывать белье из стирального бака вцентрифугу. На эту операцию уходит много времени.
Однобаковые полуавтоматическиестиральные машины.
Однобаковые полуавтоматическиестиральные машина не имеют этого недостатка. Стирка, полоскание и отжим белья втаких машинах производятся в одном баке. Конструктивно они могут быть выполненыс лопастными мешалками или с барабанами. Машина с лопастной мешалкой состоит изкорпуса, стирального бака центрифуги с мешалкой, внутреннего бака корпуса,редуктора и электродвигателя. Корпус машины, изготовленный из листовой стали,имеет круглую или прямоугольную форму. Внутри корпуса расположен стиральныйбак-центрифуга, а под ним — электродвигатель с редуктором.
При стирке вращательное движение валаэлектродвигателя через редуктор передается лопастной мешалке, которая, совершаяповоротно-реверсивные движения, передвигает находящееся в стиральном баке бельеи перемешивает моющий раствор. Бак-центрифуга при этом, находится в неподвижномсостоянии. При отжиме электродвигатель через редуктор вращает бак-центрифугу счастотой 700...800 об/мин'. Под действием возникающих центробежных сил жидкостьиз белья и бака поднимается по стенкам бака-центрифуги и через отверстия,расположенные в его верхней части, стекает во внутренний бак корпуса машины.Оттуда жидкость сливается самотёком или насосом в канализацию. При отжиме бельямешалка не работает.
В редукторе находится механизмпереключения режимов работы машины управление, которым производится с помощьюрычага, расположенного на корпусе машины. Рычаг имеет три фиксированныхположения: «Стирка», «Отжим» и нейтральное положение, причем рычаг можноперевести из положения «Стирка» и «Отжим» только через нейтральней положение.
Лопастные мешалки имели стиральные машиныотечественного производства ранних выпусков ЭАЯ-2, ЭАЯ-3, РИГА-54, УСМ-1 и др.Недостатками этих машин являются сложность конструкции, большая трудоемкость визготовлении, сильный шум, создаваемый редуктором, низкая надежность.
3.3 Технология процессов стирки,полоскания и отжима в современных стиральных машинах — автоматах
Однако почти полное вытеснениеполуавтоматических машин барабанного и активаторного типа произошло благодаряавтоматизации процесса стирки, которая весьма просто осуществима при барабаннойстирке. Сегодня если речь заходит о барабанной стиральной машине, то, скореевсего, подразумевают автоматическую стиральную машину.
Автоматические стиральные машины(типа СМА) отличаются от стиральных машин других типов широким использованиемэлементов автоматики. Все процессы в этих машинах полностью автоматизированы:налив и слив воды, ввод моющих средств, нагрев воды до заданной температуры,стирка, полоскание, отжим. Широкий выбор программ позволяет стирать бельёразной степени загрязнённости, прочности и химического состава.
В стиральных машинах с электроннымуправлением выбор программы происходит нажатием клавиши, кнопки илиэлектрического переключателя. Преимущество таких машин — «зашитые» впамять программы, которые качественно отличаются друг от друга. В последнеедесятилетие в области автоматического управления различными техническимиустройствами и, в частности, в изделиях бытовой техники и техники сферы сервисаполучили развитие системы, основанные на так называемой «нечёткой логике» Fuzzy Logic (Fuzzy Control), котораяконтролирует процесс стирки. Автоматы с электронным управлением позволяютнаблюдать за ходом стирки посредством светодиодных индикаторов: показыватьвыбранную температуру, выполняемый участок программы, количество оборотов приотжиме, время до конца стирки, остаточную влажность белья, а также диагностироватьнеисправности автомата. Некоторых «киборгов» можно просто в любоймомент перепрограммировать — «зашить» в его память новые программы,отвечающие самым передовым технологиям стирки.
Для автоматических машин одной изважнейших характеристик является виброшумовая активность, поэтому на всехмашинах устанавливается система виброизоляции и вибропоглощения.
Кроме габаритных и компоновочныхразличий автоматические стиральные машины отличаются по наличию функции сушкибелья. Отдельные сушильные машины, выпускаемые производителями стиральныхмашин, не прижились на российском рынке из-за своей стоимости и необходимостивыделения дополнительной площади для их размещения. Гораздо более популярнымодели, в которых совмещены стиральные и сушильные функции. В режиме сушкивоздух, нагнетаемый вентилятором, обтекает ТЭН сушки и, уже нагретый, поступаетпо воздуховоду в барабан. Из барабана увлажнённый воздух отводится по патрубкув конденсатор влаги. В режиме сушки такая машина потребляет холодную воду — этавода омывает внутреннюю поверхность конденсатора влаги, благодаря чему изпокинувшего барабан увлажнённого воздуха выпадает конденсат. Осушенный воздухвновь поступает в вентилятор, а конденсат и вода, использованная для омываниявнутренних стенок конденсатора влаги, выводятся из машины с помощью насоса.Благодаря такой системе воздух в помещении, где работает машина с сушкой белья,не увлажняется.
Преимуществом автоматическиестиральные машины с вертикальной загрузкой белья и вертикально расположеннымбарабаном считается возможность в любой момент остановить стирку и, открывкрышку машины, добавить ещё один предмет одежды в заполненный водой барабан.
Рассмотрим схему машины с фронтальнойзагрузкой белья. Если снять верхнюю крышку 1, заднюю стенку корпуса 2 иотделить переднюю стенку 3 с загрузочным люком 4 (а заодно снять и боковыестенки корпуса), то нашему взору откроются компоненты машины. Прямо под крышкоймашины находится блок электромагнитных клапанов 5. Задача электромагнитногоклапана — в нужный момент впустить в машину воду, которая подведена к нему позаливному шлангу 6. Пройдя через узкий канал клапана, вода поступает в дозатормоющих средств 7. Сзади к дозатору подведены резиновые трубки для подачи воды,а спереди у него имеется выдвижной ящичек — это бункер 8, в отсеки которого мызасыпаем стиральный порошок для предварительной и основной стирки, а такжедополнительные средства отбеливатели и пр. В зависимости от текущего этапастирки вода направляется в тот или иной отсек бункера с помощью специальногораздаточного механизма.
/>
Рис. 1. Стиральная машина сфронтальной загрузкой белья: 1 — верхняя крышка; 2 — задняя стенка корпуса; 3 —передняя стенка; 4 — загрузочный люк; 5 — блок электромагнитных клапанов; 6 —шланг залива воды; 7 — дозатор моющих средств; 8 — бункер дозатора; 9 —резиновый патрубок; 10 — бак; 11 — барабан; 12 — уплотнитель люка; 13 — пружинаподвески бака; 14 — амортизатор; 15 — противовес; 16 — прессостат; 17 — сливнойнасос; 18 — нагревательный элемент (ТЭН); 19 — электромотор; 20 панельуправления; 21 — командоаппарат
Смыв, моющее средство из бункера,вода (точнее, теперь это уже моющий раствор) по резиновому патрубку 9 поступаетв бак 10 — ту емкость, в которой, собственно, и происходит стирка. Внутри бакавращается барабан 11, представляющий собой перфорированный цилиндр изнержавеющей стали. Белье в барабан закладывается через загрузочный люк 4, ачтобы после закрытия люка из машины не протекала вода, срез бака снабжен своегорода манжетой — резиновым уплотнителем 12. Система подвески бака состоит изпружин 13 вверху и амортизаторов 14 снизу. Жесткость пружин и характеристикиамортизаторов подбираются так, чтобы максимально компенсировать вибрации,возникающие при вращении барабана с бельем. А для того, чтобы стиральная машинапри работе не «скакала» по ванной комнате, к баку крепится массивный противовес15 из бетона или чугуна.
Основные программы стирки.
Замачивание — после загрузки моющего средствабелье оставляется в воде на 2 часа и более.
Предварительная стирка — используется, когда белье сильнозагрязнено и просто замачивания недостаточно. Моющее средство дляпредварительной стирки загружается в специальный отсек.
Быстрая стирка — используется для слабозагрязненного белья, а также при отстирывании застарелых пятен.
Интенсивная стирка — используется для сильнозагрязненного белья, а также при отстирывании застарелых пятен.
Деликатная стирка — используется для белья из тонкихделикатных тканей.
Очень деликатна стирка — (ручная, CaressPlus, SweetWave)применятся для стирки очень тонкого белья или шерсти. При этой программе машинапроизводит оптимальную дозировку воды, устанавливает минимальную температуру,барабан вращается в специальном режиме.
Кашемир — программа, основанная на плавном разгоне барабанадо высокой скорости вращения и постоянном контроле баланса загрузки.
Био-энзимная фаза — режим интенсивной стирки притемпературе 40 градусов с использованием порошков с биодобавками. Подобныепорошки содержат биологические добавки в виде микроорганизмов, которые поедаютзагрязнения, в том числе белкового происхождения, не поддающиеся стирке другимисредствами. Микроорганизмы-энзимы не переносят температуру выше 60 градусов.
Полоскание — программа удаления моющегораствора из белья. Во все программы стирки обычно включена фаза полоскания, ноэту программу можно устанавливать и отдельно, загрузив постиранное бельевручную белье в барабан.
Дополнительное полоскание — дополнительный цикл полоскания,предназначенный для максимального удаления моющего раствора из белья. Особенна,полезна для людей, страдающих аллергией на моющие средства.
Накрахмаливание — программа, используемая внекоторых моделях машин. При поступлении воды в специальный отсек заливаетсяраствор крахмала. Программа выполняется непродолжительное время при бережномвращении барабана.
4. Технология водоструйной обработкипосуды в машине
Мойка посуды в условиях предприятийсферы питания и быту является одной из наиболее трудоёмких операций исоставляет 12-15% общих затрат времени. Внедрение посудомоечных машинзначительно облегчает труд и освобождает время, а также эффективнееиспользуется вода и моющее средство. Кроме этого, мойка посуды в машине болеегигиенична, чем ручная. Технология мойки посуды по физическим явленияманалогична стирке белья, однако процесс мойки проще. Во-первых, ассортиментмоющихся изделий меньше, чем изделий для стирки. Для мойки в быту количествоизделий едва превышает десяти, включая фарфор, керамику, деревянные,пластмассовые, металлические и эмалированные изделия. Во-вторых, хотязагрязнения имеют разнообразный характер, но они, как правило, имеют небольшуюадгезию и легко удаляются моющим раствором. В-третьих, моющие изделия находятсяв статическом состоянии, что значительно упрощает создание оптимальныхгидродинамических полей в камере посудомоечной машины.
При мытье посуды под воздействиемструи воды уменьшается адгезия загрязнителя к посуде и удаляются загрязнения спосуды. Для уменьшения адгезии в струю воды добавляют моющее средство(поверхностно активное вещество — ПАВ), которое уменьшает силу сцеплениязагрязнителя с обрабатываемой поверхностью. Молекулы ПАВ обладают особымстроением они дифильны, т. е. состоят из двух частей: гидрофильной группы легковзаимодействующей с водой и гидрофобного углеродистого радикала, невзаимодействующего с водой. Поэтому одна часть молекул ПАВ взаимодействует сводой, а другая — с обрабатываемой поверхностью. ПАВ проникают в видемолекулярной плёнки между поверхностью и загрязнением, разделяя их. Кромеэтого, при взаимодействии ПАВ с жирами происходит гидролиз жиров. Активностьгидролиза зависит от температуры моющего раствора, которая должна быть впределах 75-800С.
В посудомоечных машинах применяютмеханический, погружной и водоструйный способы мойки.
·механический способ основан наприменении щёток различного типа;
·погружной способ аналогиченактиваторному способу, применяемому в стиральных машинах: посуда погружается вбак с моющим раствором, а активатор усиливает действие раствора.
·Воздушный способ мойки основан нафизико-химическом и гидравлическом воздействии струи моющего раствора наповерхность посуды.
В машинах с водоструйным способоммоечный бак заполняется водой частично; посуду размещают выше уровня воды вкорзинах. Моющий раствор через вращающийся разбрызгиватели или импеллеры подаётсяна посуду под давлением циркуляционным насосом. Водоструйный способ,обеспечивает лучшие показатели качества мытья по сравнению с другими способамимытья посуды, конструктивно прост, легко поддаётся автоматизации и даётнаименьшие затраты воды, электроэнергии и моющих средств. В настоящее времяэтот способ является традиционным для бытовых автоматических посудомоечныхмашин. Эффективность водоструйного способа зависит от давления на выходе изразбрызгивателей, их конструкции и размеров, вида смываемого загрязнения,температуры моющего раствора, расстояния от разбрызгивателей до посуды, угламежду струёй и смываемой поверхностью, а также от времени мойки. При повышениитемпературы раствора до 600С смываемость резко увеличивается, однакопри дальнейшем подогреве раствора интенсивность смываемости замедляется.Основная масса загрязнений смывается в течении 3 мин, полный смыв загрязненийпроисходит за 5 мин. Удельная энергия размыва зависит от температуры раствора ивремени воздействия струи. Анализ показывает, что минимальной энергией размываобладает струя воды (моющего раствора) давлением 0,1 МПа. Для достижения 100% смываемоститемпература должна быть 800С, а давление в насадке 0,4-0,5 МПа.
4.1 Классификация конструкциипосудомоечных машин
Современные посудомоечные машиныподразделяют по занятости оператора в техническом процессе. Если в процессемойки оператору необходимо выполнять какие-либо дополнительные операции кромезагрузки и выгрузки посуды, то машина считается полуавтоматической. Кавтоматическим посудомоечным бытовым машинам относятся такие машины, которыепосле подготовки и пуска не требуют дополнительного участия оператора.Практически все выпускаемые современные машины являются автоматами. В последнеевремя автоматические посудомоечные машины оснащаются электронными системамиуправления и контроля, что существенно снижает расход электроэнергии, воды имоющих средств.
По направлению загрузки различаютмашины с верхней и фронтальной загрузкой. Верхнюю загрузку применяют в машинахс погружным способом мойки. При верхней загрузке проще обеспечить герметичностьмоющей камеры. Машины с фронтальной загрузкой удобны для встраиваемой техники вкомплексе кухонного оборудования. Их конструкция позволяет использовать верхнююплоскость как дополнительную рабочую поверхность.
Некоторые модели посудомоечных машинснабжают устройством измельчения твёрдых пищевых отходов, которые последробления выносятся при сливе в канализационную сеть. Мусородробилка состоит издробильной камеры, куда через приёмную камеру поступают бытовые отходы. Вдробильной камере приводом приводятся в движение молоточки, которые разбиваютотходы и вытесняют их в сливную камеру. Производительность дробилки более 30кг/ч отходов. Она дробит практически все отходы, даже кости птицы и рыбы.
Машины имеют не менее четырёхавтоматических программ:
·Интенсивная программа — обработкастоловой и кухонной посуды с давностью загрязнения до нескольких суток ивключающая предварительное ополаскивание, основную мойку, два ополаскивания притемпературе 65-700С и сушку.
·Нормальная программа — обработкасильно загрязнённой посуды с предварительным ополаскиванием, основной мойкойпри температуре моющего раствора 65-700С, горячим ополаскиванием свводом ополаскивающих средств и сушкой.
·Бережная или лёгкая программа —обработка слабо загрязнённой посуды со свежими остатками пищи, с горячимополаскиванием и вводом ополаскивающих средств и сушкой.
·Экономичная программа —предусматривает снижение расхода воды и энергии при половинной загрузке илиснижении нагрева с увеличением продолжительности цикла и времени.
Современные посудомоечные машиныпостроены по единому принципу:
1-Выключатель;2-Верхний распылитель;3-Замок; 4-Крышка распылителя; 5-Крышка насоса; 6-Нагревательный элемент; 7-Распылитель;8-Провод электросети; 9-Поплавковый переключатель; 10-Мотор; 11-Резиновыйуплотнитель двери; 12-Сливной шланг; 13-Наливной клапан; 14-Наливной шланг; 15-Декоративнаяпанель.
/>
Особое внимание производители уделяютбезопасности эксплуатации посудомоечных машин. Причем на первом месте здесь — предотвращение протечек воды. Из соображений безопасности во всех моделяхустанавливаются подающие шланги с многократным запасом прочности и защитой отперелива воды. Помимо этого, большинство посудомоечных машин «на всякийпожарный» оснащаются автоматическими системами защиты типа:
Waterproof (MIELE);
Aqua-Control (AEG, ELECTROLUX);
Aqua-Stop (BOSCH, SIEMENS) и т. п.
В случае протечки или переполнениямоечной камеры они перекрывают подачу воды и сливают ее в канализацию, анекоторые вдобавок извещают о случившемся звуковым сигналом.
Заключение
Многие столетия люди руками мылипосуду и стирали белье. Женщины, выполняя ежедневную работу по дому, мечтали отом, чтобы у них появились помощники, которые вымыли бы всю посуду и постиралибелье. Мечта всех хозяек осуществилась в то время, когда были изобретеныпосудомоечные и стиральные машины для выполнения рутинной работы. Эта техникапостоянно совершенствовалась, приобретая новые функции и улучшая качество ихисполнения. Современные посудомоечные и стиральные машины экономят драгоценноевремя своих владельцев, придавая посуде и белью идеальную чистоту. Сегодня ужетрудно представить себе ручную постоянную стирку всего постельного белья иодежды. Техника прочно заняла свое место в наших домах. Доверить посудомоечными стиральным машинам можно и мойку хрупкой посуды, и стирку деликатных вещей.
Бытовая техника приобрелапопулярность благодаря высокому качеству и превосходном результатам выполняемыхпосудомоечными и стиральными машинами операций. Разработчики бытовой техники нестоят на месте. Они постоянно модернизируют уже существующие модели и выпускаютновые, внедряя в них инновационные технологии. Эффективность работыпосудомоечных и стиральных машин новых моделей непрерывно улучшается.Специалисты компаний, занимающих лидирующие позиции на рынке бытовой техники,профессионально выполняют свою задачу, а покупатели получают возможностьприобрести их продукцию, которая так необходима для облегчения работы по дому.Установить машины для стирки или мытья посуды можно и в квартире, и взагородном доме. В настоящее время на рынке представлены полноразмерные илиузкие модели. Выбор конкретной посудомоечной или стиральной машины зависит отпотребностей будущего владельца и имеющегося свободного пространства там, гдепланируется ее установка.
После приобретения посудомоечной истиральной машины у домохозяек появляется больше свободного времени. Многиероссияне считают покупку посудомоечной машины излишеством, но европейцы давнооценили ее по достоинству и не понимают, зачем тратить свое время на то, чтотехника может выполнить гораздо быстрее и качественней. Для того чтобы получитьтакую же чистоту посуды и белья, которую обеспечивает техника, нужно приложитьнемало усилий.
Литература
1. Абрамзон А.А. Поверхностно-активные вещества. Свойства и применение. Л.:Химия, 1981 – 304 с.
2. Алыков Н.М., Литвинова Г.Н., Алыкова Т.В., Васько Ю.П., — Поверхностноактивные вещества. Строение, свойства, применение. – Астрахань: Изд во Астр.гос. пед. ун-та, 2002. – 130 с.
3. Гладилин Ю.А. Техника и технологии сферы сервиса. Учебное пособие.Санкт-Петербург 2007 г. — 148с.
4. Бондарь С.С., Кравцевич В.Я. Современные электробытовые приборы имашины. М.: Машиностроение, 1987. — 224с.
5. Ремонт стиральных машин. Современные барабанные автоматические стиральныемашины. Компакт диск мастера. — Спб.: ООО «Мойдодыр», 2004. 735 Мбайт.
6. Современные посудомоечные машины. Компакт диск мастера.- Спб.: ООО«Мойдодыр», 2004. — 750 Мбайт.