Нагрівання топковими газами

Обігрів топковими газами застосовується там, де вимагається одержання високих температур, для досягнення яких застосування водяної пари або інших теплоносіїв неможливе. Топкові гази дозволяють здійснювати нагрівання до 1100°С. Вони утворюються під час згоряння твердого, рідкого або газоподібного палива в спеціальних топках. Для зниження температури топкових газів до 500...800°С їх змішують з повітрям.

Топкові гази використовують як сушильний агент у барабанних сушарках, призначених для сушіння сипких відходів харчових виробництв: бурякового жому на цукрових заводах, зерно-картопляної барди на спиртових та пивоварних заводах, мезги на крохмале-паточних заводах.

Прикладом використання топкових газів є водонагрівальне обладнання громадського харчування, наприклад - кип'ятильник безперервної дії газовий КНГ - 200У та водонагрівачі типу АГВ. Знаходять застосування і виносні водонагрівачі, які утилізують теплоту продуктів згоряння від газових і твердопаливних плит. У зв'язку з цим відзначимо, що застосування відпрацьованих газів не вимагає додаткової витрати палива, тому використання їх для нагрівання надзвичайно доцільне. Найбільш істотними недоліками топкових газів є нерівномірність нагріву і значні температурні перепади, труднощі точного регулювання температури, низькі коефіцієнти тепловіддачі (35...60 Вт/(м² · К), забруднюваність.

Найраціональніше використовувати для нагрівання відпрацьовані гази з температурою 300...500 °С. При цьому не потрібно додатково витрачати паливо.

Нагрівання гарячими рідинами

У харчовій технології, щоб зберегти якість, для багатьох речовин недопустимий навіть короткочасний перегрів. У цих випадках для нагрівання застосовують гарячі рідини, які є проміжними теплоносіями.

Проміжними називаються теплоносії, що сприймають теплоту від прямих джерел тепла і передають її матеріалам, що нагріваються. У якості проміжних теплоносіїв застосовуються гаряча і перегріта вода, мінеральні масла, високотемпературні органічні теплоносії. Рідини спочатку нагріваються топочними газами, а потім передають одержану теплоту оброблюваним матеріалам.

Гарячу воду застосовують для нагрівання і пастеризації харчових продуктів при температурах нижче ніж 100 °С. Для нагрівання до більш високих температур застосовують перегріту воду, яка перебуває під надлишковим тиском. Вода є найдоступнішим теплоносієм, який має значну теплоємність і високий коефіцієнт тепловіддачі. Нагрівання водою здійснюється крізь стінку, яка відділяє теплоносій від продукту.

Обігрів водою застосовують в тих випадках, коли необхідно забезпечити м'які умови обігріву і коли це диктується вимогою технології виробництва. Часто для цієї мети використовують конденсат водяної пари. Гарячу воду одержують у водогрійних котлах, що обігріваються топковими газами, і парових водонагрівачах (бойлерах). Для нагрівання водою застосовують головним чином циркуляційні системи обігріву, що можуть бути з природною або примусовою циркуляцією.

П ринципова схема установки з природною циркуляцією рідини показана на рисунку 4. Вода нагрівається у змійовику 3, печі 2. У результаті зменшення густини води при нагріванні вона переміщується по трубопроводу вгору до апарата 1, що обігрівається. Охолоджена вода стікає з апарата в змійовик само­пливом. Таким чином здійснюється замкнена природна циркуляція теплоносія, швидкість води не перевищує при цьому 0,1 ...0,2 м/с.

Рис. 4. Принципова схема нагрівання

рідким теплоносієм.