Шляхи отримання тепла в теплообмінних аппаратах

Для отримання та передачі необхідної кількості тепла в теплообмінниках використовують ряд технологічних способів. Наведемо декілька основних, що знайшли широке використання у виробничих процесах.

Нагрівання парою. Водяна пара є одним з найпоширеніших теплоносіїв з температурою 150-170гр. Перевагами використання пари є велика теплоємність та тепловіддача, зручність транспортування та легкість у регулюванні температурного режиму. Використовують насичену пару (6-10ат.) та відпрацьовану (2-3ат.). Нагрів парою може виконуватись у рекуперативних (регенеративних) теплообмінниках – глуха пара, та змішувальних – гостра пара. Для отримання температури >170гр використовують пару високо киплячих рідин та ртуті (t до 500гр.). Важливим контрольованим параметром парової ТС є тиск з ростом якого пара перегрівається та може бути вибухонебезпечною.

Нагрівання гарячою рідиною. Нагрівання, як правило виконується в рекуператорах із вільним або вимушеним обертанням теплоносія.

1 – піч (топка), 2 – теплообмінник, 3 – насос.

В якості рідини використовують зазвичай воду при тиску до 225ат з температурою до 350гр або розплавлені легкоплавкі метали і сплави(олово, свинець вісмут) з температурою до 1000гр.

Нагрівання гарячими газами. Гарячими газами виступають топкові гази високої температури, що змішуються з повітрям та пропускаються через теплообмінники. Відпрацьований газ виводиться в повітря у вигляді диму. При даному способі нагрівання можливе отримання температури теплоносія до 1000гр. Недоліками є низька теплоємність, не транспортабельність топкових газів, забруднення оточуючого середовища.

Нагрів електричним струмом. Розрізняють наступні типи нагріву даного виду: нагрів за рахунок електроопору, електричною дугою та діелектричний нагрів.

При нагріві опором застосовуються теплові елементи які передають тепло конвекцією або випромінюванням. Температура нагріву ТС може складати 1000-1100 гр. Регулювання температури виконується силою струму або кількістю увімкнених теплових елементів.

При нагріванні дугою використовують дугові печі з температурою нагріву до 2000 гр. Розрізняють нагрівання відкритою дугою, коли утворена поміж електродами електрична плазма безпосередньо опромінює ТС, та закритою – нагрів за рахунок теплопровідності.

Диектричне нагрівання – утворення тепла за рахунок нагрівання діелектриків у змінному електричному полі. Діелектрик підключають до джерела СВЧ, що викликає поляризацію вільних заряджених частинок та виникненню струму зміщення, протікання якого супроводжується виділенням теплоти. При частотах. До 300Мгц я якості діелектрика використовують конденсатори, при більших – об’ємні резонатори (мікрохвильова піч). Перевагами даного методу є швидкість та легка керованість процесу, можливість нагрівання матеріалів з низькою теплопровідністю.

Дата добавления: 2014-01-14