6.1 Промышленные способы подвода и отвода тепла

В зависимости от температурных и других условий проведения процесса применяют различные методы подвода и отвода тепла – для каждого конкретного процесса должен быть выбран тот метод, который оправдывает себя в технологическом и экономическом отношении.

При подводе тепла применяют различные теплоносители, которые отдают получаемую от источников теплоты энергию в теплообменных аппаратах другому теплоносителю с более низкой температурой.

Греющие (горячие) теплоносители принято подразделять на: первичные и вторичные (промежуточные) теплоносители. В качестве первичных теплоносителей в химической технологии используют топочные (дымовые) газы, представляющие собой газообразные продукты сгорания топлива, и электрическую энергию. Вторичные (промежуточные) теплоносители получают тепловую энергию от первичных и передают ее нагреваемой среде. Наиболее распространенными промежуточными теплоносителями являются насыщенный водяной пар, горячие жидкости, различные высококипящие теплоносители (ВОТ) – перегретая вода, органические жидкости и их пары, минеральные масла, жидкие металлы и др.

Отвод тепла во многих процессах химической технологии осуществляется с помощью охлаждающих теплоносителей (хладоагентов). В качестве подобных теплоносителей в большинстве случаев выступают: воздух, вода, растворы солей (рассолы), фреоны.

Для каждого конкретного случая теплообмена выбор теплоносителя должен быть индивидуален и определяться, прежде всего, величиной температуры нагревания (или охлаждения) и необходимостью ее регулирования.

Общие требования к выбору теплоносителя:

1) теплоноситель должен обеспечивать высокую интенсивность теплопередачи;

2) обладать высокими теплофизическими характеристиками (теплоемкость, теплопроводность, высокие коэффициенты конденсации парообразования);

3) низкой вязкостью;

4) теплоноситель должен быть не токсичным, не ядовитым, пожаро-взрывобезопасным, дешевым и доступным, термически устойчивым и не обладать корродирующим действием на материал теплообменника;

5) должен быть доступным и недорогим веществом.

Для этой цели, как было сказано, используют различные технические теплоносители.

Выбор теплоносителя для каждого конкретного случая индивидуален и определяется, прежде всего, величиной температуры нагревания и необходимостью ее регулирования.