加热装备的热损失主要是由于运行时的辐射作用及和外界空气的接触作用所引起。此外，不凝气与汽凝水的排出以及漏汽现象也引起一部分热损失。为了减少加热装备的热损失，应将设备及管路加以保温，减少因不凝气及漏汽引起的热损失。

1.辐射与对流的热损失

辐射及对流的损失是加热器本身及管路的辐射表面散失至大气的热量。辐射及对流的热损失一般称为辐射损失。但实际上辐射损失的比例不大，而主要的热损失是由对流作用所引起。

在糖厂的条件下，加热设备的热损失为设备有效利用的热量的3%～10%，更准确的热损失可按式（8-30）求出：

式中 F——传热面积，m²

t_B——器壁表面的温度，℃

t_K——周围空气的温度，℃

β——总传热系数（包括对流与辐射的给热），对未包绝热物的金属表面，β=8～10kJ/（m²·h·℃）。而对于包有绝热物的金属壁，β值与绝热物的种类及厚度有关，可自表8-8中选取

表8-8 各种绝热物在不同厚度时的总传热系数

2.保温

为了减少加热装备的辐射热损失，必须采取保温措施，木材、软木、蛭石、石棉及其制品、稻草及矿渣棉等导热性差的材料都是常用的保温材料，我国东北出产的膨胀球珠岩是很好的保温材料，已制成预制件成批生产。从表8-8所列数据可以看出，保温层较厚时，热损失较小，但也不是越厚越好，应从经济观点出发来确定保温层的厚度。这要通过经济核算，计算过程为：首先选定保温材料，算出不同厚度时的热损失，再折算为年度经济损失，这种损失随保温层厚度的增加而降低，如图8-20中曲线1所示。另一方面，保温设备的年度费用（取决于初投资与年折旧率）则随保温层厚度的增加而加大，如图中曲线2所示。两项费用的总和如曲线3。从曲线3最低点可找出最经济的保温层厚度。

要进行这样的计算比较麻烦，在工厂管路保温材料的施工中一般按经验确定保温层的厚度，或者按指定的保温层表面的温度来计算。对于单层保温材料，用这种方法确定其厚度比较简单。在这种场合下，管子的热阻可以忽略，并把保温层内表面的温度t₁视其等于管内的蒸汽的温度T（如图8-21所示），而不致引起多大误差。

图8-20 保温设备的经济分析

图8-21 保温层的厚度

每米管长每小时的热损失为：

式中 h₀——保温层表面的气膜的传热系数，kJ/（m²·h·℃）

D₂——保温层外径，m

D₁——管子外径，m

t₂——保温层外表面温度，℃(www.daowen.com)

t_r——周围空气的温度，℃

T——加热蒸汽温度，℃

λ_i——保温层的导热系数，kJ/（m²·h·℃）

上式可写成：

设保温材料的厚度为x（cm），则有

【例】设蒸汽管内的温度T=350℃，室温t_r=20℃，管子外径D_i=30cm。用石棉作保温材料，其导热系数λ_i=0.13kcal/（m²·h·℃），又设h₀=30kcal/（m²·h·℃），若要求保温层外表面的温度t₂=40℃，试计算所需的保温层的厚度x为多少？

解：由式（8-31）得

采用尝试误差法，以x=2、4、6cm代入上式，计算结果如表8-9。

表8-9

以x值为横坐标，（30+2x）_为纵坐标作图，如图8-22所示。在纵坐标4.9处作水平线交斜线于a点，由a点可以知道保温层的厚度应为4.9cm，可取为5cm。

不凝缩气体引起的热损失有两种情况。第一种情况是由于不凝气排出不良，降低了加热器的总传热系数。这时，为了要完成所规定的加热任务，必须提高有效温度差，即提高加热蒸汽的温度，致使加热器的辐射热损失增加。

图8-22 确定保温层的厚度图

第二种情况是由于排气量过多，致使大量蒸汽或汁汽被不凝气带走，这也会引起加热器热损失的增加。

因此，应当适当控制排气阀，使既能把不凝气充分排出，而又不致带走大量的蒸汽。

加热器本身与附属设备、管路等的接口与接头甚多，如装接不严，就会发生漏汽现象。当加热室或管路中的压力大于大气压时，蒸汽就会直接漏失于大气中，造成直接的损失。如果加热器是在真空下操作，则会有大气空气漏进设备中，就会造成上项所述的那种损失。

因此，在检修加热器后，特别是在新装加热器后，应特别严格检查密封情况，保证密封不漏。

及时地从加热器的加热室中把汽凝水排出是加热器有效工作的必要条件。然而，这些汽凝水含有大量热量，应该设法加以充分利用，以减少其带走的热损失。把这些汽凝水引到相应的自蒸发器中去，使产生蒸汽而加以利用。以清汁加热器为例，设压力为0.491×10⁴Pa，=464.76kJ/kg，如降至大气压，=418.42kJ/kg，则可利用的热量为464.76-418.42=46.34kJ/kg，相当于进入加热器的蒸汽热量（i″=2642.60kJ/kg）的^×100=1.7%

这是一个相当可观的数字，其他各级加热器的汽凝水也应这样利用。