Тема 10. Кип'ятильники та водонагрівачі

Технологічне призначення кип'ятильників, принцип дії, конструкції та роботи. Електричні кип’ятильники безперервної дії. Конструктивні особливості газових та твердопаливних кип’ятильників. Комбіновані кип’ятильники. Водонагрівачі, принцип конструкції та дії. Конструктивні особливості електричних і газових водонагрівачів. Водогрійні пристрої. Теплові та експлуатаційні показники роботи кип'ятильників та водонагрівачів. Правила експлуатації. Вплив твердості води на процеси утворення накипу, способи видалення накипу. Особливості складання теплових балансів для водогрійного обладнання.

10.1. Методичні поради до вивчення теми

Вивчення цієї теми починають із розгляду технологічного призначення водогрійного обладнання та його класифікації. Воно класифікується за такими ознаками: виду кінцевого продукту, принципу дії, виду енергоносія, ступеня автоматизації та за специфічними умовами експлуатації. Далі розглядають принципові конструктивні схеми кип’ятильників безперервної та переодичної дії з різними видами обігріву. Потрібно намалювати ці схеми у зошиті. Після цього переходять до розгляду конструкцій кип’ятильників, які випускала і випускає вітчизняна та зарубіжна промисловість.

Водонагрівачі конструктивно відрізняються від кип’ятильників. Необхідно намалювати в зошиті принципові конструктивні схеми водонагрівачів із різними видами обігріву. Після цього розглядають конструкції водонагрівачів, які серійно випускала та випускає вітчизняна та зарубіжна промисловість, звертаючи при цьому увагу на їхні конструктивні особливості та автоматизацію роботи.

Окрему групу водогрійного обладнання становлять водогрійні пристрої, теплообмінники яких встановлюються у газоходах газових та твердопаливних теплових апаратів для підвищення коефіцієнту корисної дії згорання палива. Необхідно намалювати принципові схеми водогрійних пристроїв із прямим і побічним (непрямим) обігрівом та розібратися в їх принципі дії.

До теплових і експлуатаційних показників роботи кип'ятильників і водонагрівачів відносяться: годинна продуктивність, часова витрата енергоносія, питома продуктивність, коефіцієнт корисної дії, теплова напруга поверхні нагріву, питома витрата енергоносія, питома металоємність, надійність. Користуючись матеріалами лекцій, лабораторної роботи та зазначеною літературою необхідно визначити ці показники для декількох видів водогрійного обладнання.

Окремо розглядають вплив утворення накипу на поверхнях, які віддають тепло, на продуктивність та інші показники роботи водогрійного обладнання і способи видалення накипу (фізичний та хімічний), а також способи зниження твердості води.

При складанні рівнянь теплового балансу особливу увагу приділяють різниці цих рівнянь для апаратів періодичної та безперервної дії.

10.2. Література: 1 (с.421-454), 2 (с.291-312).

10.3. Питання для поточного контролю знань

1. Технологічне призначення кип'ятильників. Можливості їх використання у різних підприємствах громадського харчування.

2. У чому полягають особливості конструкції автономного водонагрівача?

3. Намалювати принципові схеми водогрійних пристроїв із прямим і побічним (непрямим) обігрівом, пояснити їх принцип дії.

4. Як визначити теплові та експлуатаційні показники роботи кип'ятильників та водонагрівачів?

5. Правила безпечної експлуатації водогрійного обладнання.

6. Чи вигідно отримувати теплу воду шляхом розбавлення окропу?

7. Скласти рівняння теплового балансу для стаціонарного та нестаціонарного режиму електричних, газових, твердопаливних та парових кип'ятильників та водонагрівачів безперервної та періодичної дії.