Теплообмен при излучении

(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 1^ОС.

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.