Способы передачи теплоты
Теплота всегда передается телами, более нагретыми к менее нагретым. В котлах и печах, например, горящее топливо и образующиеся при горении топочные газы передают свою теплоту воде, пару, воздуху, материалам, изделиям, а сами охлаждаются.
Различают 3 способа передачи теплоты (теплообмена):
1) лучеиспусканием или радиацией;
2) переносом или конвекцией;
3) теплопроводностью (при непосредственном соприкосновении).
Лучеиспусканием тепло переходит от поверхности нагретого тела, расположенного на расстоянии. Таким образом происходит передача тепла от Солнца, а в котле от горящего факела топлива. Лучеиспусканием передается наибольшее количество тепла, особенно когда лучи от источника направлены непосредственно на подогреваемую поверхность под углом 90 градусов и излучатель имеет собственную высокую температуру.
Теплообмен в котлах и печах осуществляется всеми 3 способами одновременно, однако на разных стадиях этого процесса отдельные из них становятся преобладающими. Так, передача теплоты лучеиспусканием играет основную роль в топочной камере, где происходит горение топлива и температура газов наиболее высока, и значительно меньшую в газоходах от нагретых внутренних стенок, газовых перегородок и потока газов. Поэтому, выбирая котельное оборудование важно подобрать его так, чтобы оно максимально эффективно использовало все способы передачи тепла конечному потребителю.
Передача теплоты методом конвекции происходит при движении воздуха, газов или же жидкостей. Так, например, от нагревательного прибора в комнате (печь, радиатор) теплота распространяется по всему объему комнаты. При этом процессе воздух около поверхности прибора нагревается, становится легче и начинает вытесняться вверх более тяжелым прохладным воздухом, поступающим в нижнюю зону. В результате, в помещении возникает циркуляция воздуха, переносящего теплоту. Часть теплоты и в этих случаях передается лучеиспусканием. Передача теплоты конвекцией является основной в поверхностях нагрева агрегата, расположенных вне топки и омываемых потоком газов, например во втором и третьем пучках кипятильных труб, в водяных экономайзерах, воздухонагревателях (у котлов), рекуператорах, регенераторах (у печей).
Теплопроводностью называется способность тела пропускать через себя теплоту. При нагревании одного конца металлического стержня другой его конец постепенно нагревается, следовательно, теплота распространилась от одного конца к другому. Благодаря теплопроводности теплота собственно и передается от продуктов сгорания через стенку котла к воде, находящейся внутри котла.
| |
|
 |
 |
