Гаряча вода в якості нагріває агента володіє певним: недоліками в порівнянні з насиченою водяною парою. Коефіцієнти тепловіддачі від гарячої води, як і від будь-якої іншої рідини, нижче, ніж коефіцієнти тепловіддачі від конденсується пара. Крім того, температура гарячої води знижується уздовж поверхні теплообміну, що погіршує рівномірність нагріву і ускладнює його регулювання.
Гарячу воду отримують в водогрійних котлах, що обігріваються тупотячи-ними газами, і парових водонагрівачах (бойлерах). Вона застосовується зазвичай для нагрівання до температур не більше 100 ° С. Для температур вище 100 ° С в якості теплоносія використовують воду, що знаходиться під через надлишкового тиском. Для нагрівання водою застосовують головним чином циркуляційні системи обігріву, які описані нижче.
У деяких випадках для нагріву використовують конденсат водяної пари.
Нагрівання топковим газами
Димові, або топкові, гази відносяться до числа найбільш давно при-міняних нагрівальних агентів. Топкові гази не втратили свого значення до теперішнього часу, так як дозволяють здійснювати на-прогрівання до високих температур, що досягають 1000-1100 ° С, при не-значному надмірному тиску в теплообміннику (з боку газів). Найбільш часто топкові гази використовують для нагрівання через стінку дру-гих нагрівальних агентів - проміжних теплоносіїв.
Найбільш істотними недоліками топкових газів є: нерівномірність нагріву, обумовлена охолодженням газу в процесі теплообміну, труднощі регулювання температури обігріву, низ-кі коефіцієнти тепловіддачі від газу до стінки [не більше 35 - 60 вт / м2град)], можливість забруднення нагріваються матеріалів про-дуктами неповного згоряння палива (при безпосередньому обігріві газами). Значні перепади температур між топковим газами і нагрівається середовищем створюють «жорсткі» умови нагрівання, які неприпустимі для багатьох продуктів і можуть викликати їх перегрів.
Через відносно низькою питомою теплоємності топкових газів їх об'ємні витрати великі і транспортування вимагає значних витрат. Тому топкові гази зазвичай використовують безпосередньо на місці їх отримання.
Топкові гази отримують, спалюючи в топках печей тверде, рідке або газоподібне паливо. Найбільш дешевим і ефективним паливом є природні гази, запаси яких в СРСР дуже великі. Крім того, економічно доцільне застосування в якості нагрівальних аген-тов газів, що відходять деяких хімічних та інших виробництв; тим-пература цих газів досить висока і іноді досягає 500-600 ° С.
Н
Мал. VIII-4. Піч для нагріву рідких про-дуктів, що працює на газі:
1 - сопло пальника; 2 - вогнетривка пориста панель; 3 - радіантні частина (змійовик); 4 - конвективная
Утворилися топкові гази надходять в першу по ходу їх дві-вання радіантні частина робочого простору печі, в якій основна частина тепла передається рідини, що нагрівається, рухається по змійовику 3, шляхом випромінювання. У другій, конвективної частини пе-чи 4 тепло передається рідини через стінку змійовика головним чином шляхом конвекції. У конвективної частини печі для кращої утилізації тепла димових газів встановлюють додаткові теплосбменние пристрої, наприклад змійовик-перегрівник 5. Гази видаляються через димову трубу 6.
Регулювання температури нагріву топковим газами виробляють за допомогою рециркуляції частини відпрацьованих газів. Повертаючи димо-сосом або ежектором частина відпрацьованих газів в піч і змішуючи їх з газами, отриманими в топці, знижують температуру газів і одночасним-аме збільшують обсяг газів, обігрівають теплообмінні устройст-ва. Збільшення обсягу газів призводить до зростання їх швидкості і з-відповідально - до збільшення коефіцієнтів тепловіддачі від газів до стінки. Для уменьше-ня температури гріючих га-зов в топку печі додаткових-но підводять повітря, змішує-мий з газами.
Витрата палива при нагріванні топковим газами визначають з рівняння теплового балан-са. Так, якщо витрата газооб-різного палива складає В, а ентальпії топкових газів рав-ни I1 (на вході в теплообмін-ник) і I2 (на виході з теп-лообменніка), то рівняння теплового балансу має вигляд:
При цьому величина
