ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Способы нагревания и охлаждения из "Процессы и аппараты химической технологии Издание 3" Нагревание водяным паром. Водяной пар является наиболее распространенным горячим теплоносителем для нагревания до температур 150—170° С. [c.411] Обычно применяют насыщенный пар небольшого давления (до 6—10 ат), иногда перегретый на 20—30° С. Применение перегретого пара не дает особых преимуществ, так как теплота перегрева невелика по сравнению с теплом конденсации, которое выделяется при нагревании насыщенным паром. [c.412] Целесообразно применение отработанного пара абсолютным давлением 2—3 ат (после паровых турбин с противодавлением) или отборного пара абсолютным давлением 6—7 ат (от турбин с промежуточным отбором). Во многих случаях возможно использование экстра-пара с выпарных установок (стр. 489). [c.412] Нагревание водяным паром производится путем применения так называемого острого или глухого пара. При обогреве острым паром его вводят непосредственно в нагреваемую жидкость, и образующийся конденсат смешивается с нею. Ввод пара в жидкость производится через трубу, опущенную ниже уровня жидкости, или через барботер — трубу, снабженную большим количеством мелких отверстий, расположенную также ниже уровня жидкости. При использовании барботера одновременно происходит перемешивание жидкости (стр. 362). В тех случаях, когда разбавление жидкости или ее смешение с водой недопустимо, обогрев острым паром непригоден. [c.412] При обогреве глухим паром обогреваемая жидкость не соприкасается с паром, а отделена от него стенкой, через которую и передается тепло. Такой способ обогрева является наиболее распространенным. При обогреве глухим паром необходи.мо, чтобы он полностью сконденсировался в аппарате. [c.412] Совершенно недопустима работа теплообменника с пролетным паром, т. е. с неполной конденсацией пара, когда из аппарата отводится смесь конденсата и пара. При неполной конденсации пара расход его повышается. [c.412] При постоянном расходе пара и избыточном давлении до 7 ат употребляют подпорные шайбы, представляющие собой диски с отверстиями в центре. Диаметр отверстия выбирают так, что шайба пропускает только конденсат. [c.412] При установке конденсационных горшков обычно делается обводная линия (рис. 12-2), чтобы теплообменник мог работать при ремонте (отключении) горшка. [c.413] Пары ртути применяют для нагревания до 380—500° С. Ртуть не горюча, но весьма токсична, что сильно затрудняет ее применение. Коэффициент теплоотдачи при конденсации паров ртути составляет около 600 вт/м град. [c.414] Пары высококипящих жидкостей получают в паровом котле, обогреваемом топочными газами, и направляют в теплообменник, где они конденсируются. Конденсат возвращается в паровой котел. [c.414] При нагревании горячими жидкостями чаще всего применяется циркуляционный способ обогрева (рис. 12-3). По этому способу находящийся в замкнутом пространстве жидкий нагревающий агент циркулирует между печью или другим аппаратом, где он нагревается, и теплообменником, в котором он отдает полученное в первом аппарате тепло. Таким образом, нагревающий агент не расходуется, а служит лишь переносчиком тепла от печи к теплообменнику. Нагрев горячего теплоносителя в печи соответствует его охлаждению в теплообменнике (если пренебречь незначительными потерями тепла) и составляет 5—10° С. [c.414] Циркуляция может быть естественной или принудительной. Естественная циркуляция (рис. 12-3, а) происходит за счет разности плотностей нагретый охлаждающий агент вследствие меньшей плотности поднимается вверх и поступает в теплообменник, где он охлаждается, и затем снова возвращается в печь. Для обеспечения циркуляции теплообменник должен быть расположен выше печи на 4—5 м однако скорость циркуляции незначительна (около 0,2 м/сек). [c.414] Принудительную циркуляцию (рис. 12-3,6) осуществляют с помощью насоса. При этом отпадает необходимость в подъеме аппарата и возможны более высокие скорости циркуляции, что ведет к повышению коэффициента теплоотдачи. В то же время установки с принудительной циркуляцией вследствие наличия циркуляционного насоса сложнее и менее надежны в эксплуатации, чем установки с естественной циркуляцией. [c.415] Другой способ нагревания горячими жидкостями заключается в применении обогревательных бань, представляющих собой аппараты с рубашками, заполненными жидкими нагревающими агентами. Рубашка нагревается топочными газами, с помощью электрообогрева или змеевика, по которому пропускается пар высокого давления. [c.415] Из высококипящих органических жидкостей для создания высоких температур применяют минеральные масла (до 250 —300° С), тетрахлордифенил (до 300° С), нафталин, глицерин, кремнийорганические соединения и др. Наибольщее распространение имеет дифенильная смесь (нагрев без давления до 255° С, под давлением до 380—400° С), которая используется для нагревания по циркуляционному способу, а также для заполнения обогревательных бань. Коэффициент теплоотдачи для жидкой дифенильной смеси в условиях естественной циркуляции составляет 200—350 вт/м град. [c.416] Из других жидких нагревающих агентов для заполнения обогревательных бань применяют расплавленные соли и металлы. Расплавленные соли, обычно тройная нитрит-нитратная смесь (40% ЫаМОг, 7% ЫаНОз, 53% ККОз), используются для нагревания в пределах от 142° С (температура плавления смеси) до 500—530° С. Расплавленные металлы (легкоплавкие металлы — свинец, висмут, кадмий, сурьма, олово и их сплавы) применяются для нагревания от точки их плавления до температур порядка 1000° С. [c.416] Горячие топочные газы, образующиеся при сжигании топлива, применяют для нагревания до сравнительно высоких температур (от 400 до 700—1000° С). [c.416] НЫЙ обогрев, так как отдача тепла газами связана с их охлаждением 4) трудность регулирования обогрева 5) загрязнение нагреваемого вещества (при передаче тепла непосредственным соприкосновением). [c.417] Вследствие большого объема и высокой температуры газов транспортирование их затруднительно и сопряжено с потерями тепла поэтому топки для получения топочных газов располагают в непосредственной бдазости от обогреваемого аппарата. [c.417] Кроме топочных газов, толученных в специальной топке, часто используют отработанные газы (от печей, котлов и т. д.) с температурой 300—500° С. Так как при применении отработанных газов не требуется дополнительного расхода топлива, использование их для нагревания весьма рационально даже в том случае, если газы приходится транспортировать на некоторое расстояние. [c.417] Вернуться к основной статье