(4.56)
Здесь - коэффициент взаимного излучения двух тел, Т1 и Т2 температура в К более и менее нагретого тел соответственно.
Предположим, происходит перенос теплоты от стенки аппарата в окружающую среду. Тогда:
(4.57)
Здесь в оС. Находим :
(4.58)
В комплексе - температура в К.
- количество теплоты, отдающейся в окружающую среду, за счет излучения за единицу времени, через единицу площади и при разнице температур в 1ОС.
Перенос теплоты в окружающую среду идет за счет теплоотдачи и теплового излучения: (4.59)
(4.60)
Имея в виду соотношение (4.57) получим:
(4.61)
Здесь - общий коэффициент теплоотдачи.
4.2 Промышленные способы передачи тепла.
Все тепловые процессы и установки разделяют на высокотемпературные, среднетемпературные, низкотемпературные и криогенные:
· Высокотемпературные – 400-2000 0С (огнетехнические процессы, нагревательные печи)
· Среднетемпературные - 150-700 0С (ректификация, сушка, выпарка)
· Низкотемпературные – -150-150 0С (отопительные, вентиляционные кондиционеры, холодильные установки)
|
|
· Криогенные – Т< -150 0С (разделение воздуха).
Теплообменники (ТО) – аппараты для передачи тепла от одного вещества к другому. Вещества, участвующие в процессе передачи тепла, называются теплоносителями (ТН).
4.2.1. Виды теплоносителей.
ТН классифицируются по назначению, агрегатному состоянию и диапазону рабочих температуры и давления (Т и p).
1. по назначению:
- греющий ТН;
- охлаждающий ТН, хладоноситель;
- промежуточный ТН;
- сушильный агент.
2. по агрегатному состоянию:
- однофазные ТН;
- многофазные (двух-) ТН;
Однофазные:
- низкотемпературная плазма;
- газы;
- неконденсирующиеся пары;
- не кипящие и неиспаряющиеся при данном давлении жидкости;
- растворы;
- зернистые материалы.
Много (двух-)фазные:
- кипящие, испаряющиеся жидкости;
- конденсирующиеся пары;
- плавящиеся, затвердевающие материалы;
- пены;
- аэрозоли;
- эмульсии, суспензии и.т.д.
3. по диапазону температур:
- высокотемпературные ТН (дымовые, топочные газы, расплавы солей, жидкие металлы);
- среднетемпературные ТН (водяной пар, вода, воздух);
- низкотемпературные ТН (при атмосферном давлении );
- криогенные.
С увеличением давления растет и температура кипения жидкостей.
(Бакластов А..М. Промышленные ТМО процессы и установки 1986 г.)
А качестве прямых источников тепловой энергии на химических предприятиях используют толочные (дымовые) газы и электроэнергию. Вещества, передающие от этих источников теплоту, в ТО называют промежуточными ТН. Наиболее распространенные промежуточные ТН:
- водяной пар, насыщенный;
- горячая вода;
- перегретая вода;
|
|
- органические жидкости и их пары;
- минеральные масла, жидкие металлы.
Требования к ТН:
- большая , .
- высокое значение теплоты парообразования;
- низкая вязкость;
- негорюч, нетоксичен, термостоек;
- дешевизна.