Как нагреть воду?

Установка посудомоечной машины требует подвода холодной воды, которая будет там нагреваться и мыть вашу посуду.  Методов нагрева существует немало. От простого костра до водогрейного котла. Рассмотрим еще один — погружное горение.
В чем его суть? В пропорции 1:20 в смеситель подаются природный газ и воздух. Отсюда смесь под давлением 0,1—0,2 бара направляется в камеру сгорания, расположенную в жидкости. Камера имеет отверстия, через которые со скоростью около 80 м/с раскаленные продукты сгорания вырываются в жидкость и отдают ей свое тепло.
Далее продукты сгорания (в основном это диоксид углерода и азот) полностью насыщаются парами жидкости, образуя парогазовую смесь с температурой практически равной температуре жидкости (85 — 89 °С).
Какой должна быть глубина погружения камеры? Чем она больше, тем выше надо поднимать давление смеси, подаваемой в камеру сгорания, что ведет к падению к. п. д. процесса. Но и слишком малое погружение — плохо. Продукты сгорания не успеют отдать свою энергию воде. Отсюда ясен принцип поиска оптимума: глубина подбирается так, чтобы температура газов, покидающих слой жидкости, была равна температуре жидкости.
Рассмотрим плюсы и минусы аппарата погружного горения (АПГ), Итак, плюсы. В АПГ практически отсутствуют радиационные потери и нет проблем борьбы с накипью. Не требуются специальные теплопередающие поверхности, так как продукты сгорания непосредственно контактируют с жидкостью. Кроме того, аппарат прост по конструкции, быстро (всего за 10— 15 мин) выходит на заданный режим, имеет небольшую металлоемкость, высокий термический к. п. д. (около 96 %). Нагрев воды в АПГ обходится в 2 раза дешевле по сравнению с традиционными способами.
Теперь о минусах. Жидкость бурлит, а значит надо улавливать брызги. Еще одна проблема — материалы для камеры сгорания. Ведь она испытывает значительные температурные перегрузки: с одной стороны — около 1000 °С, с другой — около 90 °С. Поэтому внутри камеры сгорания часто делают специальную футеровку.
И, наконец, о коррозии.
Продукты сгорания могут сделать воду коррозионно активной. Для нейтрализации в нее вводят щелочные добавки.
Что можно сказать о применении АПГ? За рубежом с их помощью ведется нагрев травильных ванн в черной и цветной металлургии. В США АПГ тепловой мощностью 150— 250 кВт (расход горючего до 25 кг/ч) широко применяются в химической промышленности для нагрева жидкости практически в любых объемах.
У нас в стране уже давно они используются в качестве выпарных аппаратов. Более 10 лет назад на Мангышлаке была сооружена блочная установка с камерами сгорания мощностью по 7 МВт (т) для нагрева морской воды. Вода закачивалась затем в нефтяные скважины. Вот, пожалуй, и все, что можно назвать. Конечно, учитывая возможности АПГ — это крайне мало.
Но чтобы обеспечить массовое внедрение АПГ в народное хозяйство, им следует уделить куда более серьезное внимание, чем это делалось до сих пор.

Доктор технических наук В. А. ГУСЕВ

Поделитесь статьей с друзьями

Adsense

Яндекс.Метрика Индекс цитирования