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　　當計算熱水器燃燒室大小時，據(jù)表3—8—3中所列出的不同型式和燃燒方法，選定相應(yīng)的燃燒室熱強度，然后用下式求出燃燒室容積，即
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　　式中 α_g——燃氣系數(shù)，通常取為0．85～0．93。
　　計算出燃燒室容積后，根據(jù)表3—8—3中給出的燃燒室深度或高度的數(shù)值，即可定出燃燒室的尺寸。
　　2．加熱方法及特征
　　根據(jù)被加熱物種類、加熱方法可分為液體加熱、固體加熱、固體熔融及氣體加熱等幾類。
　　對液體(水)加熱，按加熱面的形式可分為五種方法，如圖3—8—l0。其特征分別為：
　　(1)直火鍋加熱法 傳熱面積小，加熱能力受限，熱效率較低，為35％～55％；
　　(2)立式鍋加熱法 由于鍋內(nèi)水作自然循環(huán)，改善了換熱條件，降低了排煙溫度，熱效率為70％～85％；
　　(3)浸管加熱法 煙氣在管中流動，于管壁上進行熱交換。所以，熱效率較高，65％～85％；燃燒生成水，排除簡單；
　　(4)水管加熱法 燃燒室外壁不參與換熱過程，熱效率60％～70％；如圖若傳熱條件明顯改善，熱效率可達75％～80％；
　　(5)浸沒燃燒法 由于高溫?zé)煔庵苯优c水換熱，熱效率可高達90％以上。
　　對固體加熱，大致分為直接加熱和間接加熱兩種。直接加熱就是使火焰或高溫?zé)煔馀c被加熱的固體接觸，又有：局部急速加熱、均勻高溫加熱、干燥烘烤加熱等方法；間接加熱就是火焰及高溫?zé)煔馀c被加熱物料不直接接觸或用間壁隔開，或通過介質(zhì)間接加熱。
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圖3-8-10 液體加熱法

　　用燃氣加熱氣體，主要是用于室內(nèi)采暖或干燥，也可分為直接和間接加熱兩類。

　　三、換熱面的設(shè)計

　　加熱室的設(shè)計主要是設(shè)計換熱面。設(shè)計中既要考慮提高熱效率的問題，又要顧及到燃具使用的耐久性、冷凝水排出和制造加工難易等問題，不能單純追求高的熱效率?，F(xiàn)以熱水器為例，說明換熱面的設(shè)計方法。
　　容積式熱水器的貯水筒體分為開放式和封閉式兩種。根據(jù)經(jīng)驗，對熱負荷每10kW可取換熱面積0．43～0．69m²。而對直流式熱水器，可取0．34～0.52m²(其中，翼片面積占70％左右)。
　　燃氣熱水器的傳熱過程由三個階段組成，即火焰和高溫?zé)煔庖暂椛浜蛯α鞣绞较蚪饘侔鍌?cè)表面放熱；自金屬板煙側(cè)向水側(cè)表面?zhèn)鲗?dǎo)傳熱；金屬板水側(cè)表面向水對流放熱。其中起決定作用的是第一階段。煙氣向換熱面放熱，以對流方式進行換熱的熱量，占總換熱量的80％左右，故欲提高熱效率，著眼點首先應(yīng)放在對流換熱上。計算對流傳熱量的公式為：
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　　式中 Q——對流放熱量，W；
　　　　F——換熱面積，m²：
　　　　K——傳熱系數(shù)，W／(m²·K)；
　　　　△t_lm——對數(shù)平均溫差，℃。
　　從公式知，欲增加傳熱量，其辦法是增加F、K和△t_lm。
　　(1)增加換熱面積F 在容積式熱水器中，利用火管或水管等方式增加換熱面積，有時在傳熱面?zhèn)燃雍敢砥粚τ谥绷魇綗崴?，采用在蛇管上裝設(shè)翼片的方法來增加換熱面積。此外，也應(yīng)看到，增加換熱面積雖然提高了熱效率，但也增加了金屬耗量而使燃具的成本提高。
　　(2)增大傳熱系數(shù)K值 可用下列方法：
　　1)組織煙氣流動方向與換熱面成一交角。使火炬噴出方向盡可能與換熱面成直角相交，提高傳熱系數(shù)。
　　2)在水管布置上，立式管的傳熱系數(shù)大于臥式管。
　　3)提高煙氣流速，煙氣流態(tài)從層流過渡到紊流后，傳熱系數(shù)急劇增加，見圖3—8—11。提高煙氣流速，傳熱系數(shù)增加，如圖3—8—12所示(水管直徑25mm，煙氣溫度660℃，水管溫度60℃)。
　　4)采用小管徑水管。圖3—8—13所示為水管直徑與傳熱系數(shù)的關(guān)系。
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圖3-8-11 Re與傳熱系數(shù)的關(guān)系
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圖3-8-12 煙氣流速與傳熱系數(shù)的關(guān)系
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圖3-8-13 水管直徑與傳熱系數(shù)的關(guān)系

　　(3)增大溫差△t_lm數(shù)值，可將水管適當?shù)匾葡蚋邷貐^(qū)(如果過于靠近燃燒室，會造成化學(xué)不完全燃燒)；亦可用加速容器內(nèi)水循環(huán)(例如采用立式水管或強制水循環(huán))來增大△t_lm的數(shù)值
　　關(guān)于排出冷凝水問題，對于高熱效率的燃具，排煙溫度較低，可能在受熱面上出現(xiàn)冷凝水。由于冷凝水多數(shù)呈微酸性，因而會腐蝕傳熱面或燃燒器。設(shè)汁熱水器時，對排除冷凝水問題應(yīng)子重視，采取相應(yīng)措施。
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