当计算热水器燃烧室大小时，据表3—8—3中所列出的不同型式和燃烧方法，选定相应的燃烧室热强度，然后用下式求出燃烧室容积，即
 

　　式中 α_g——燃气系数，通常取为0．85～0．93。
　　计算出燃烧室容积后，根据表3—8—3中给出的燃烧室深度或高度的数值，即可定出燃烧室的尺寸。
　　2．加热方法及特征
　　根据被加热物种类、加热方法可分为液体加热、固体加热、固体熔融及气体加热等几类。
　　对液体(水)加热，按加热面的形式可分为五种方法，如图3—8—l0。其特征分别为：
　　(1)直火锅加热法 传热面积小，加热能力受限，热效率较低，为35％～55％；
　　(2)立式锅加热法 由于锅内水作自然循环，改善了换热条件，降低了排烟温度，热效率为70％～85％；
　　(3)浸管加热法 烟气在管中流动，于管壁上进行热交换。所以，热效率较高，65％～85％；燃烧生成水，排除简单；
　　(4)水管加热法 燃烧室外壁不参与换热过程，热效率60％～70％；如图若传热条件明显改善，热效率可达75％～80％；
　　(5)浸没燃烧法 由于高温烟气直接与水换热，热效率可高达90％以上。
　　对固体加热，大致分为直接加热和间接加热两种。直接加热就是使火焰或高温烟气与被加热的固体接触，又有：局部急速加热、均匀高温加热、干燥烘烤加热等方法；间接加热就是火焰及高温烟气与被加热物料不直接接触或用间壁隔开，或通过介质间接加热。
 

图3-8-10 液体加热法

　　用燃气加热气体，主要是用于室内采暖或干燥，也可分为直接和间接加热两类。

　　三、换热面的设计

　　加热室的设计主要是设计换热面。设计中既要考虑提高热效率的问题，又要顾及到燃具使用的耐久性、冷凝水排出和制造加工难易等问题，不能单纯追求高的热效率。现以热水器为例，说明换热面的设计方法。
　　容积式热水器的贮水筒体分为开放式和封闭式两种。根据经验，对热负荷每10kW可取换热面积0．43～0．69m²。而对直流式热水器，可取0．34～0.52m²(其中，翼片面积占70％左右)。
　　燃气热水器的传热过程由三个阶段组成，即火焰和高温烟气以辐射和对流方式向金属板侧表面放热；自金属板烟侧向水侧表面传导传热；金属板水侧表面向水对流放热。其中起决定作用的是第一阶段。烟气向换热面放热，以对流方式进行换热的热量，占总换热量的80％左右，故欲提高热效率，着眼点首先应放在对流换热上。计算对流传热量的公式为：
 

　　式中 Q——对流放热量，W；
　　　　F——换热面积，m²：
　　　　K——传热系数，W／(m²·K)；
　　　　△t_lm——对数平均温差，℃。
　　从公式知，欲增加传热量，其办法是增加F、K和△t_lm。
　　(1)增加换热面积F 在容积式热水器中，利用火管或水管等方式增加换热面积，有时在传热面侧加焊翼片；对于直流式热水器，采用在蛇管上装设翼片的方法来增加换热面积。此外，也应看到，增加换热面积虽然提高了热效率，但也增加了金属耗量而使燃具的成本提高。
　　(2)增大传热系数K值 可用下列方法：
　　1)组织烟气流动方向与换热面成一交角。使火炬喷出方向尽可能与换热面成直角相交，提高传热系数。
　　2)在水管布置上，立式管的传热系数大于卧式管。
　　3)提高烟气流速，烟气流态从层流过渡到紊流后，传热系数急剧增加，见图3—8—11。提高烟气流速，传热系数增加，如图3—8—12所示(水管直径25mm，烟气温度660℃，水管温度60℃)。
　　4)采用小管径水管。图3—8—13所示为水管直径与传热系数的关系。
 

 

图3-8-11 Re与传热系数的关系
 

图3-8-12 烟气流速与传热系数的关系
 

图3-8-13 水管直径与传热系数的关系

　　(3)增大温差△t_lm数值，可将水管适当地移向高温区(如果过于靠近燃烧室，会造成化学不完全燃烧)；亦可用加速容器内水循环(例如采用立式水管或强制水循环)来增大△t_lm的数值
　　关于排出冷凝水问题，对于高热效率的燃具，排烟温度较低，可能在受热面上出现冷凝水。由于冷凝水多数呈微酸性，因而会腐蚀传热面或燃烧器。设汁热水器时，对排除冷凝水问题应子重视，采取相应措施。