Теплоносители. Основные требования к выбору теплоносителей

Теплоносителем называют вещество, служащее для доставки теплоты от источника к

Потребителю

Таким образом, доставка теплоты неразрывно связана с переносом массы самого теплоносителя, а для осуществления подвода и отвода теплоты необходимы, по крайней мере, два теплообменника.

К веществам, используемым в качестве теплоносителей, предъявляют ряд специфических требований. Теплоноситель должен быть удобен для транспортировки от источника тепловой энергии к потребителю. С этой точки зрения наиболее подходят жидкие и газообразные теплоносители, которые можно транспортировать по трубопроводам. Единицей объема теплоносителя должно переноситься максимальное количество теплоты. Следовательно, удельная (на единицу массы) энтальпия теплоносителя у источника и потребителя должна изменяться максимально, насколько это возможно, а плотность теплоносителя должна быть наибольшей. Выполнение этих условий обеспечивает минимальный объемный расход теплоносителя, т. е. позволяет уменьшить сечение трубопровода, по которому он движется, а также уменьшить скорость движения. В конечном итоге снижаются капитальные затраты на строительство теплотрассы и расходы па ее эксплуатацию.

В процессе подвода и отвода теплоты должны быть обеспечены максимальные значения коэффициента теплоотдачи. Выполнение этого требования позволяет уменьшитьплощадь поверхности теплообменных аппаратов, а в конечном счете снизить их стоимость иэксплуатационные расходы. Теплоноситель должен позволять производить доставку теплоты на необходимом температурном уровне. Соблюдение этого требования необходимодля достижения рабочей температуры в потребителе теплоты. Теплоноситель должен позволять регулировать уровень температуры. Выполнение этого условия дает возможностьрегулировать температурный режим потребителя теплоты. Рабочее давление теплоносителя по возможности должно быть близко к атмосферному. Это позволяет уменьшитьтолщину стенок трубопроводов, теплообменных аппаратов, упростить конструкцию уплотнительных устройств. Теплоноситель должен быть термостойким, т. е. не разлагаться прирабочих температурах. В противном случае продукты разложения будут загрязнять поверхности теплообмена и трубопроводов. Теплоноситель должен иметь низкую химическую активность. Выполнение этого условия позволяет при изготовлении трубопроводов, теплообменников и других элементов использовать дешевые конструкционные материалы. Теплоноситель должен быть нетоксичен или по крайней мере, иметь минимальную токсичность.

Единственными нетоксичными теплоносителями являются вода, водяной пар и воздух. Все остальные теплоносители в большей или меньшей степени токсичны. Применение нетоксичных теплоносителей позволяет меньше опасаться их утечки, что значительно удешевляет уплотнительные устройства, существенно облегчает выполнение ремонтных работ. Теплоноситель должен быть сравнительно дешевым и доступным. Выполнение этого требования дает возможность снизить капитальные затраты и эксплуатационные расходы.

Ни одно из известных веществ не может в полной мере удовлетворить всем пере-

численным требованиям.

К основным теплоносителям относятся вещества: вода, водяной пар, топочные газы, горячий воздух, высокотемпературные носители

Дата добавления: 2015-05-10