Розрізняють, три способи перенесення теплоти:
Теплопровідність - перенесення теплоти внаслідок теплового руху-ня молекул, атомів і вільних електронів, наприклад, в твердих тілах, тонких нерухомих шарах рідини і газу.
Кожна речовина має свою теплопровідність вона залежить від хі-чеського складу, пористості, вологості матеріалу.
Гарну теплопровідність мають метали, незначною теплопровідністю володіє повітря. Слабо проводять теплоту пористі тіла (азбест, сажа, накип)
Накип зменшує передачу тепла від стінки котла до води, в резуль-таті стінки перегріваються, що може привести до розриву труб котла. На-кіпь в 30-50 разів гірше проводить тепло, ніж сталь.
Сажа ускладнює передачу тепла від топкових газів до стінки котла, що призводить до перевитрати палива, зниження вироблення пари або гарячої води. Сажа проводить тепло гірше стали в100 раз.
Кількісною характеристикою теплопровідності є коеф-фициент теплопровідності (X): кількість теплоти, що передаються через одиницю поверхні нагрівання в одиницю часу при різниці t в ГС і товщиною стінки 1 м.
Конвекція - перенесення теплоти внаслідок переміщення нерівномірний-но нагрітих шарів рідини або газів щодо поверхні будь-якого тіла. Розрізняють конвекцию природну і примусову.
Природна конвекція - вільний рух рідини або газів за рахунок різниці щільності нерівномірно нагрітих шарів.
Примусова конвекція - вимушене рух рідини або газів за рахунок тиску або розрідження, створюваних насосами, димосо-самі і вентиляторами.
Наприклад: димові гази рухаються за рахунок розрідження в топці, ство-дається димової трубкою або димосос, а вода в трубах рухається за допомогою циркуляційних насосів.
Передача тепла конвекцією характерна тільки для рідин і газів.
Способи збільшення конвективного теплообміну:
1. Збільшення швидкості потоку
2. Турбулізація (завихрення)
3. Збільшення поверхні нагріву (ребра)
4. Збільшення різниці температур між гріючої і нагрівається
середовищами
5. Протиточний рух середовищ
Випромінювання (радіація) - передача теплоти від одного тіла до іншого електромагнітними хвилями: відбувається перетворення теплової енергії в променисту і навпаки, променистою в теплову.
Наприклад: передача теплоти від факела палива до поверхні нагий-реву котла. Радіація - найбільш ефективний спосіб передачі теплоти, особливо якщо вивчає тіло має високу температуру, а промені на-мовані перпендикулярно до поверхні, що нагрівається. Для збільшення теплообміну випромінюванням в топках котлів викладаються спеціальні щілини, гірки, форкамери, які одночасно є випромінювачами теплоти і стабілізаторами горіння.
Розглянуті вище 3 види теплообміну в чистому вигляді зустріч-ються рідко. Практично один вид теплообміну супроводжується іншим. В котлі присутні всі три види теплообміну, який називається складним теплообміном.
А) від факела пальника до зовнішньої поверхні труб котла- випромінюванням.
Б) від утворюються димових газів до стінки -конвекціей
В) від зовнішньої поверхні стінки труби до внутренней- теплопровідністю.
Г) від внутрішньої поверхні стінки труби до води, циркуляцією вздовж поверхні - конвекцією.
Основний вид передачі тепла в топке- випромінювання, тому труби в топке- радіаційні.
У газоходах котла:
Основний вид теплообміну між димовими газами і водою конвективний. Випромінювання немає.
При деякому згорянні палива утворюється сажа, що осідає на зовнішній поверхні труб. Сажа містить розчинені домішки, що утворюють при нагріванні твердий осад, на внутрішній поверхні труб. Накип і сажа має низьку теплопровідність. (Накип в 30-59 разів; сажа - в 100 разів гірше проводить тепло, ніж сталь.).
В результаті погіршується теплообмін між димовими газами і водою, що впливає на роботу котла.
Теплоємністю називається здатність тіла поглинати теплоту. Для того, щоб два різних речовини з однаковою масою нагріти до однакової температури, потрібно затратити різну кількість теплоти.
Наприклад: на нагрівання води потрібно затратити теплоти в 10 разів більше, ніж на нагрівання до тієї ж температури такої ж кількості заліза, отже, кожне тіло має свою теплоємність. Питомої ная теплоємність води - дорівнює 1 ккал / кг * град. (Теплоємність одиниця маси).
Питома теплоємність водячи пара залежить від температури і тиску, при яких відбувається нагрівання. Питома теплоємність стали дорівнює 0,11 ккал / кг * град, питома теплоємність цегли дорівнює 0,22 ккал / кг * град. Кількість тепла, яке необхідно повідомити речовині (тілу) для нагріву до певної температури визначається: