| Нагрев
воды продуктами сгорания в экранных трубах, котельных
пучках, поверхностных экономайзерах и нагрев воздуха в воздухоподогревателях,
а
также нагрев воды паром или водой в теплообменных аппаратах происходит
при совместном
действии трех основных форм распространения теплоты. От горячих газов
теплота
передается излучением и конвекцией наружной поверхности разделительной
стенки
(труб или чугунных секций). Далее тепловой поток проходит через стенку
к
внутренней поверхности разделительной стенки (теплопроводность); от
внутренних поверхностей
теплота передается воде, движущейся с достаточно
большой скоростью и хорошо перемешиваемой. Наиболее интенсивной
является
передача теплоты поверхностям нагрева, которыми оснащены котлы,
расположенным в
топке или обращенным в топку, за счет излучения от факела и раскаленной
обмуровки. Существенное значение
при этом имеет размещение горелок, с которыми работают котлы, по высоте
и в
плане топки, а также форма факела.
Излучающая
способность факела зависит от качества подготовки
газовоздушной (мазутовоздушной) смеси в горелке, состава продуктов
сгорания и
температуры факела. Если в топку, которой оснащены котлы,
поступает
неоднородная смесь, в факеле продолжается процесс смешения и горения;
из-за
недостатка кислорода в факеле образуются сажистые светящиеся частицы
при
термическом распаде углеводородов. Излучающая способность газов
различна.
Кислород, азот, сухой воздух не обладают способностью излучать и
поглощать
энергию (их называют прозрачными газами),
а диоксид углерода, сернистый газ и водяной
пар (непрозрачные газы) обладают такой способностью. Степень черноты
несветящегося газового факела составляет 0,4, светящегося 0,65, а
мазутного
0,75—0,8.
Большое
значение для передачи теплоты излучением имеет
температура факела. Так, например, при повышении его абсолютной
температуры на
10% количество излучаемой теплоты увеличится в 1,14 = 1,46 раза.
Улучшению
передачи теплоты в топке, которую используют котлы, способствуют
вторичные
излучатели — устройства, выполненные из огнеупорных
материалов: раскаленные
решетки, рассекатели, горки из битого кирпича, а также поверхности
огнеупорного
кирпича, уложенного на поду топки. Ухудшается теплообмен в топке при
наличии на
поверхностях нагрева сажи или слоя из очень мелких частиц минерального
происхождения, имеющих низкую теплопроводность. Вносятся эти частицы в
топку
вместе с воздухом.
Передача
теплоты от продуктов сгорания поверхностям нагрева
в газоходах происходит в основном за счет конвекции.
Поэтому такие поверхности
нагрева, которыми располагают котлы, называют конвективными. Передача
теплоты
конвекцией зависит от скорости движения, взаимного направления движения
и
свойств греющей и нагреваемой среды, формы и размеров каналов,
состояния
поверхностей нагрева и других условий. Интенсивность передачи теплоты
конвекцией растет с увеличением скорости потока; лучше передается
теплота
конвекцией при поперечном, а не продольном движении газов относительно
нагреваемых труб. Поэтому одним из теплотехнических недостатков
чугунных котлов
является продольное омывание газами межсекционных газоходов. Теплообмен
в
газоходах, отнесенный к 1 м2
площади поверхности нагрева, в 10—12 раз менее эффективен,
чем в топке. Поэтому
общая площадь конвективной поверхности в несколько раз больше
радиационной.
Источник: ООО
«Вемиру»
E-mail:
info@stroimrem.ru
URL:
www.stroimrem.ru
строительство жилья пострадавшим от пожаров |
