Ключевые слова и выражения

Теплообмен; теплоносители; теплопроводность; конвекция; тепловое излучение;теплоотдача; теплопередача; температурный напор; тепловой баланс

Вопросы для самопроверки:

1. Что называется теплообменом и теплопередачей?

2. Какие способы переноса тепла вы знаете?

3. В чём разница между теплопередачей и теплоотдачей?

4. Что такое температурный градиент и как он определяется?

5. Что называется коэффициентом теплопроводности и в чём он измеряется?

6. Что называется коэффициентом теплопередачи?

7. Что называется коэффициентом теплоотдачи и в чём он измеряется?

8. Дифференциальное уравнение теплопроводности.

9. Что такое разность температур?

10. Что является движущей силой процесса теплообмена?

Лекция №9 теплоносители. Теплообменники план:

1. ТЕПЛОНОСИТЕЛИ.

2. КЛАССИФИКАЦИЯ ТЕПЛООБМЕННИКОВ.

3. ТЕПЛООБМЕННИКИ. ИХ УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ.

1. Теплоносители

Вещества, участвующие в процессе передачи тепла, называются теплоносителями.

Теплоносители, имеющие более высокую температуру, чем нагреваемая среда, и отдающее тепло, называют нагревающими агентами или греющими теплоносителями.

А теплоносители с более низкой температурой, чем среда, от которой они воспринимают тепло, называют охлаждающими агентами или охлаждающими теплоносителями.

Вещества, получающие тепло от прямых источников тепла (тепло сгорания газа и др. топлива, электроэнергия), и отдающие его через стенку теплообменника нагреваемой среде, называются промежуточными теплоносителями.

Промежуточные теплоносители

• нагревающие агенты: водяной пар и горячая вода;

• высокотемпературные теплоносители: минеральные масла, органические жидкости и т.д.

Основные требования к теплоносителям:

Должен обеспечивать достаточно высокую интенсивность теплообмена при небольших массовых или объёмных его расходах;

Должен обладать малой вязкостью, но высокими плотностью, теплоёмкостью и теплотой парообразования.

Должен быть негорюч, нетоксичен, не оказывал разрушительного влияния на материал аппаратуры.

Достаточно доступным и дешевым.

Выбор теплоносителя зависит в первую очередь от требуемой температуры нагрева или охлаждения и необходимости ее регулирования.

Нагревание водяным паром

Достоинства:

• Большое количество тепла выделяется при конденсации ед.массы водяного пара (2260-1990 кДж/кг);

• Высокий коэффициент теплоотдачи (5000-18000 Вт/(м²град), что позволяет проводит процесс при малой поверхности теплообмена;

• Равномерность обогрева (конденсация при постоянной температуре при данном давлении), что дает возможность точно поддерживать температуру нагрева и регулировать ее, изменяя давление греющего пара.

• Доступность, пожаробезопасность

Недостатки:

Значительное возрастание давления с повышением температуры. Вследствие этого используют водяной пар температурой до 190⁰С, давление которого 0,1-1,2 МПа.

При больших давлениях требуется слишком толстостенная аппаратура, и велики расходы на коммуникацию и арматуру.