Індексація теплових апаратів

Порядок розташу­вання букв, цифр	Найменування
Перша буква	Найменування групи, до якої відноситься тепловий апарат. Приклад:плита - П; котли-К; шафи -Ш і т. п.
Друга буква	Найменування виду апарата. Приклад:секцій­ні С; секційно-модульний- СМ; харчовальні - Х
Третя буква	Найменування енергоносія. Приклад:парові-П; газові-Г; електричні-Е.
Цифра (відділена від буквеного поз­начення дефісом)	Відповідає розміру або основному параметру даного апарата. Приклад:площа жарильної поверхні в м^2(1,5; 2,5), кількість конфорок (2, 4, 6); кількість жарильних шаф (2, 3); продук­тивність по окропу л/г (100, 200) ємкість котла л, дм^3(100, 200)

• Залежно від показників

Питома металоємність

Питома енергоємність

Основні положення складання та розрахунку теплового балансу для всіх теплообмінних апаратів однакові. Розрахунки поділяються на конструктивні і перевірні.

В обох випадках основним розрахунковим рівнянням є рівняння теплопередачі і теплового балансу

Рівняння	Символи і пояснення
Теплопередачі	Q- кількість теплоти, переданої поверхнею нагріву, Дж; k - коефіцієнт теплопередачі,Вт/м^2с; F - площа нагрівання, м^2; ∆t - температурний напір,^0С τ - час, за який відбувається процес, с
Теплового балансу	Qзаг. - загальна кількість витраченого тепла, Дж; Qкор - корисно витрачене тепло, Дж; Qвит.- сума витрат тепла, Дж

• Складові теплового балансу, залежно від енергоносія

Вид енерго­носія в тепловому апараті	Корисно викорис-тане тепло	Витрати тепла
		з продук-тами згорання	від хімічної неповноти згорання	від меха-нічної неповноти згорання	від зов-нішньої огорожі апарата	на розігрів конструкції
Тверде паливо Газ Пара Електрична енергія	Q1 Q1 Q1 Q1	Q2 Q2 - -	Q3 - - -	Q4 - - -	Q5 Q5 Q5 Q5	Q6 Q6 Q6 Q6

• Визначення кількості теплоти, яка вноситься в апарат залежно від енергоносія

Вид енергоносія	Розрахункове рівняння	Символи і пояснення
Газове паливо Пара Електрична енергія		B – витрати палива, кг/с, м^3/с; –низька теплота згорання, Дж/кг, Дж/м^3; D – витрати пари, кг/с; –тепло, яке має пара та конденсат, відповідно; A – витрати електроенергії, Втс;  – тривалість процесу, с

• Тепловий баланс для нестаціонарного режиму, залежно від енергоносія

Розрахункове рівняння	Символи і пояснення
1	2
Газові Qвитр.= Q1 + Q2 + Q5 + Q6 Електричні, парові Qвитр.= Q1 + Q5 + Q6	Іу - ентальпія продукту згорання, що потрапляє до навколишнього середовища Дж/кг, Дж/м^3; Іп - ентальпія повітря, яке надходить у камеру згоряння, Дж/кг, Дж/м^3; В - маса або об’єм палива, яке вико­ристовують, кг/с, м^3/с; Go - маса суміші, кг;
1	2
Q2 = (Iу-Iп)B Q1=Gocсум(tк-tп.сер.)+Wc (tк- tп)+∆Wr Go=g1+g2+g3+...+gn	gn- маса окремих продуктів, кг; cсум.-теплоємність суміші, кДж/кгс; cn - теплоємність окремого продукту, кДж/кгс; tк -кінцева температура продуктів, ^0С; tп.сум.-початкова температура суміші, ^0С; W- кількість рідини, кг; c - теплоємність рідини, кДж/кгс; tк, tn- кінцева і початкова температури рідини,^0С; i - коефіцієнт тепловіддачі в навко­лишнє середовище, Вт/м^2с; Fi - площаі-го елемента, м^2; - кінцева температура і-го елемен­та, ^0С; to - температура навко-лишнього сере­довища,^0С;  - час нестаціонарного режиму, с; ci - теплоємністьі-го еле-мента конст­рукції, кДж/кгс; Mi - масаі-го елемента конструкції, кг; ti - різниця температур окре-мих конструкцій,^0С

Q₆ розраховують тільки при нестаціонарному режимі

• Тепловий баланс для стаціонарного режиму роботи апарата

Розрахункове рівняння	Символи і пояснення
τ	W- кількість випаровуваної рідини, кг; τ- прихована теплота пароутво­рення, кДж/кг; ^- час стаціонарного режиму, с.

Упроцесі віддачі тепла від енергоносія до стінки теплового апарата і від стінки в навколишнє середовище має місце складна тепловіддача одночасно конвекцією і випромінюванням.

 = _к + _в

• Коефіцієнт тепловіддачі конвекцією

SHAPE \* MERGEFORMAT

 Для вирішування окремих задач

• Коефіцієнт тепловіддачі випромінюванням визна­чають за формулою Стефана-Больцмана

Розрахункове рівняння	Символи і пояснення
	 – степінь чорноти випромінювання поверхні для різних матеріалів; со– коефіцієнт випромінювання абсо­лютно чорного тіла,[со=5,67 Вт/м^2к^4]; Тп–абсолютна температура поверхні, к; То–абсолютна температура навко­лишнього середовища,^0к

Електронагрівання дає можливість здійснити: автоматизацію технологічних процесів (за температурою, тиском, часом), регулювання кількості тепла, що підводиться, в широких межах при малих габаритах електронагрівача і контролювання витрат електричної енергії, а також децентралізацію теплових апаратів.

В електронагрівачах використано одну з головних власти­востей електричного струму  здатність нагрівати провідники.