25. Теплопередача.

Это перенос количества тепла от более нагретого теплоносителя, к более холодному, через разделяющую поверхность. (Взяли друг друга за руки- теплопередача, положили бумагу между руками - теплопередача).

Отдача- при непосредственном контакте. Передача- через стенку. (Отдайте рубль кому-то - отдача, отдайте рубль через кого-то - передача).

Теплопередача - сложный процесс, который включает в себя:

1 - теплоотдача от горячего теплоносителя к стенке;

2 - теплопроводность внутри стенки;

3 - теплоотдача от стенки холодному теплоносителю.

Движущей силой теплопередачи является разность температур горячего и холодного теплоносителей. Эта величина носит название температурный напор.

Возьмем стенку толщиной, коэффициент теплопроводности стенки -.

Слева от стенки - горячий теплоноситель, справа - холодный. Интенсивность теплопереноса характеризуется:

1 - стадия теплоотдача от горячего теплоносителя к стенке; температура изменяется от до ( коэффициент теплоотдачи ).

2- стадия теплопроводность () отдо.

3 - теплоотдача от стенки к холодному теплоносителю; температура

изменяется до(коэффициент теплоотдачи ).

Запишем удельные тепловые потоки каждой стадии переноса тепла:

1. Стадия

2. Стадия

3. Стадия

При постоянных температурах теплоносителей - уравнение теплопередачи:

где - тепловой поток;

- коэффициент теплопередачи ;

S - поверхность теплообмена[м²];

- температурный напор.

- коэффициент теплопередачи, характеризует количество тепла, переносимое через единицу поверхности в единицу времени при разности температур в1кельвин.

-описывает интенсивность теплопередачи

- термическое сопротивление теплопередачи.

26. Теплообменные аппараты

В зависимости от способа передачи тепла различают две основные группы теплообменников.

1.Поверхностные, в которых перенос тепла между обменивающимися

теплом средами происходит через разделяющую их поверхность теплообмена (глухую стенку). К ним относятся: кожухотрубчатые теплообменники, двухтрубчатые теплообменники типа "труба в трубе", пластинчатые, оребренные и другие.

2.Теплообменники смешения, в которых тепло передается от одной среды к другой при их непосредственном соприкосновении.

3.Регенеративные теплообменники, в которых нагрев жидких сред происходит за счет их соприкосновения с ранее нагретыми твердыми

телами- насадкой, заполняющей аппарат, периодически нагреваемой другим телом.

Поверхностные теплообменники наиболее распространены и их конструкции весьма разнообразны. Классификация и выбор теплоносителей.

Нагревание и охлаждение жидкостей, а так же конденсация паров, осуществляется в теплообменных аппаратах.

Теплоноситель, имеющий более высокую температуру называется нагревающим агентом, и более низкую - охлаждающим. В качестве прямых источников тепла используют дымовые газы (продукты сгорания топлива) и электроэнергию. Вещества, получающие тепло от прямых источников и отдающие его нагреваемой жидкости, называются промежуточными теплоносителями, к их числу относятся: водяной пар, горячая вода, высокотемпературные теплоносители (а именно перегретая вода, минеральные масла, органические жидкости и их пары, расплавленные соли, жидкие металлы). В качестве охлаждающих агентов применяют : воду, воздух.

Выбор теплоносителя зависит от требуемой температуры. Теплоноситель должен обеспечивать высокую интенсивность теплообмена при небольших расходах, он должен обладать малой вязкостью, но высокой плотностью, он должен быть не горюч, не токсичен, термически стоек, обладать антикоррозийными свойствами и вместе с тем должен быть доступен и дешев.

1). Вода. Наиболее рационально применять воду как теплоноситель при температурах до100⁰С, так как при создании высокого давления и более высоких температурах вода менее экономична по сравнению с другими теплоносителями. Коэффициент теплоотдачи воды () ниже чем у пара. Воду получают в водогрейных котлах, обогреваемых паром или топочными газами или в паровых водоподогревателях, которые называются Бойлеры.

Горячую воду как теплоноситель широко применяют для отопительных целей, подогрева сырьевых материалов.