Промышленные способы подвода и отвода теплоты в химическом производстве.
В зависимости от цели теплообмена, теплообменные аппараты называются:
Если процесс происходит при изменении агрегатного состояния, то такие аппараты называют конденсаторами( при конденсации) или испарителями ( при испарении).
Способы подвода тепла:
В качестве прямых источников тепловой энергии на предприятиях химической промышленности используют водяной пар, высокотемпературные органические теплоносители(ВОТ), топочные газы, горячую воду.
1.Нагрев водяным паром.
Может осуществляться либо при непосредственном контакте пара с нагреваемым агентом(нагрев острым паром), в качестве первичного пара используют водяной пар при давлении от 1 до 1,5 МПа, что соответствует температуре 190 0 С.
Аппарат работает по принципу барботажа.
Этот способ отличается простотой и позволяет лучше использовать теплосодержание пара, так как паровой конденсат смешивается с нагреваемой жидкостью и их температуры выравниваются. Барботирование способствует интенсивному перемешиванию жидкости. Однако, этот способ можно использовать только в том случае, когда по технологии допустимо смешивание жидкости с водой.
Также можно осуществлять нагрев глухим паром(через теплопередающую поверхность, то есть через стенку).
В этом случае используют аппараты с паровой рубашкой или аппараты со змеевиком.
При нагревании насыщенным паром в паровом пространстве аппарата могут скапливаться пары нагреваемой жидкости. Отвод конденсирующейся паром жидкости осуществляется с помощью конденсатоотводчиков.
Основной недостаток водяного пара, ограничивающий его практическое применение, это значительное увеличение его давления с увеличением температуры. Поэтому максимальная температура нагрева пара не превышает 140-150 0 С. Для нагрева до более высоких температур используют высокотемпературные органические теплоносители(ВОТ).
2.Нагрев с помощью ВОТ.
В качестве ВОТ используют дифенил, дифенильную смесь и другие органические соединения, кипящие при высоких температурах (например, этиленгликоль, глицерин). Нагрев происходит до температуры больше 150-170 0 С.
Дата добавления: 2016-02-27 ; просмотров: 3048 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
Источник
ПРОМЫШЛЕННЫЕ СПОСОБЫ ПЕРЕДАЧИ ТЕПЛА
Лекция 4
1 вариант
ПРОМЫШЛЕННЫЕ СПОСОБЫ ПЕРЕДАЧИ ТЕПЛА
Проведение многих технологических процессов связано
с необходимостью подвода и отвода теплоты. Все тепловые процессы
и установки разделяют на:
— высокотемпературные от 400 до 2000 °C (огнетехнические процессы, нагревательные печи);
— среднетемпературные от 150 до 700 °C (ректификация, сушка, выпарка);
— низкотемпературные от –150 до 150 °C (отопительные, вентиляционные; установки, кондиционеры, холодильные установки);
— среднетемпературные ТН (водяной пар, вода, воздух);
— низкотемпературные ТН (при атмосферном давлении Tкип ≤ 0 °C);
криогенные(сжиженные газы – кислород, водород, азот, воздух и др.) .
С увеличением давления растет и температура кипения жидкостей.
В качестве прямых источников тепловой энергии на промышленных предприятиях используют топочные (дымовые) газы и электроэнергию. Вещества, передающие от этих источников теплоту, в ТО называют промежуточными ТН.
Наиболее распространенные промежуточные ТН:
— водяной пар насыщенный;
— органические жидкости и их пары;
— минеральные масла, жидкие металлы.
Требования к ТН:
— высокое значение теплоты парообразования;
— негорючесть, нетоксичность, термостойкость;
Нагревание горячими жидкостями
Когда недопустим даже кратковременный перегрев нагреваемой среды, используются промежуточные теплоносители в виде жидкостей. К их числу относят горячую (перегретую) воду, минеральные масла, жидкие ВОТ, расплавы солей.
Этот процесс может быть организован с естественной или вынужденной циркуляцией промежуточного теплоносителя (рис. 2.4).
| печь |
| ТО |
| печь |
| ТО |
| насос |
| а |
| б |
Рис. 2.4. Схемы обогрева с естественной (а) и вынужденной (б) циркуляцией жидких ВОТ
Жидкий ТН (с естественной циркуляцией) нагревается в печи, например, топочными газами, плотность ТН уменьшается, и возникает естественная конвекция. При этом скорости жидкого ТН невелики, и поэтому значения коэффициента теплоотдачи небольшие
При вынужденной циркуляции скорость жидкого ТН доходит до 2–2,5 м/с и процесс теплоотдачи более интенсивный.
Рассмотренные выше способы нагревания предусматривают использование в качестве прямых источников тепловой энергии топочных (дымовых) газов, получаемых при сжигании твердого, жидкого
или газообразного топлива. Топочные газы относятся к числу наиболее широко применяемых теплоносителей, они обеспечивают надежное нагревание до 1000–1100 °С. Нагревание топочными газами производят
в трубчатых печах, облицованных шамотом камерах сгорания, внутри которых размещены нагревательные элементы, состоящие из стальных трубок.
Наряду с топочными газами электрическая энергия представляет собой прямой источник тепловой энергии. При нагревании электрическим током может быть достигнут практически любой желаемый температурный режим, который легко поддерживать и регулировать. Нагревание электрическим током осуществляется в электрических печах.
Отвод теплоты
Многие процессы промышленной технологии протекают в условиях, когда возникает необходимость отвода теплоты, например, при охлаждении газов, жидкостей или при конденсации паров.
Рассмотрим некоторые способы охлаждения.
Охлаждение водой и низкотемпературными жидкими хладагентами.
Охлаждение водой используют для охлаждения среды до 10–30 °С. Речная, прудовая и озерная вода в зависимости от времени года имеет температуру 4–25 °С, артезианская – 8–12 °С, а оборотная (летом) – около 30 °С.
Расход охлаждающей воды 
определяют из уравнения теплового баланса
. (83)
Здесь 
– расход охлаждаемого теплоносителя; Нн и Нк – начальная
и конечная энтальпии охлаждаемого теплоносителя; Ннв и Нкв – начальная
и конечная энтальпии охлаждающей воды; 
– потери в окружающую среду.
Достижение более низких температур охлаждения можно обеспечить
с помощью низкотемпературных жидких хладагентов.
Охлаждение воздухом.
Наиболее широко воздух в качестве охлаждающего агента используют в смесительных теплообменниках – градирнях, являющихся основным элементом оборудования водооборотного цикла (рис. 2.5).
| отработанный воздух |
| отработанный воздух |
| а |
| б |
| горячая вода |
| атм. воздух |
| охлажденная вода |
| слой насадка |
| горячая вода |
| охлажденная вода |
| атм. воздух |
| вентилятор |
Рис. 2.5. Градирни с естественной (а) и принудительной (б) тягой
Горячая вода в градирне охлаждается как за счет контакта с холодным воздухом, так и в результате так называемого испарительного охлаждения,
в процессе испарения части потока воды.
Смесительные теплообменники
В смесительных теплообменниках (СТО) передача тепла от одного теплоносителя к другому происходит при их непосредственном соприкосновении или смешении, следовательно, термическое сопротивление стенки (разделяющей теплоносители) отсутствует. Наиболее часто СТО применяют для конденсации паров, нагревания и охлаждения воды и паров. По принципу устройства СТО подразделяют на барботажные, полочные, насадочные и полые (с разбрызгиванием жидкости) (рис. 2.18).
| вода |
| неконденсир. газы |
| к вакуум-насосу |
| ловушка |
| пар |
| вода |
| в |
| воздух |
| вода |
| вода |
| вода |
| пар |
| г |
| пар |
| нагретая жидкость |
| а |
| вода |
| пар |
| вода + конденсат |
| б |
| жидкость |
| вода+конденсат |
| форсунки |
| воздух |
Рис. 2.18. Схемы СТО: а) барботажный смесительный теплообменник для нагрева воды;
б) насадочный теплообменник-конденсатор; в) полочный барометрический конденсатор; г) полый скруббер
Лекция 4
1 вариант
ПРОМЫШЛЕННЫЕ СПОСОБЫ ПЕРЕДАЧИ ТЕПЛА
Проведение многих технологических процессов связано
с необходимостью подвода и отвода теплоты. Все тепловые процессы
и установки разделяют на:
— высокотемпературные от 400 до 2000 °C (огнетехнические процессы, нагревательные печи);
— среднетемпературные от 150 до 700 °C (ректификация, сушка, выпарка);
— низкотемпературные от –150 до 150 °C (отопительные, вентиляционные; установки, кондиционеры, холодильные установки);
Источник
Промышленные способы подвода и отвода теплоты в химической аппаратуре
Описание презентации по отдельным слайдам:
Описание слайда:
Sergei Chekryzhov
1
Промышленные способы подвода и отвода теплоты в химической аппаратуре
Классификация промышленных способов подвода и отвода тепла. Требования, предъявляемые к теплоносителям, их сравнительные характеристики и области применения. Определение требуемого расхода теплоносителей
Описание слайда:
Sergei Chekryzhov
2
Теплоносители играют важную роль в нефтехимической промышленности, и без их участия не возможно протекание большинства физико-химических процессов.
Вещества (среды), передающие теплоту нагреваемой среде, называются теплоносителями.
Описание слайда:
Sergei Chekryzhov
3
Вещества, участвующие в тепловых процессах, — теплоносители:
Классификация теплоносителей:
— по назначению;
Греющий теплоноситель;
Охлаждающий теплоноситель;
Промежуточный тепло- и хладоноситель;
Хладоагент
— по агрегатному состоянию;
Однофазные;
Многофазные.
— диапазону рабочих температур.
Высокотемпературные промышленные печи в диапазоном от 400 до 20000С;
Среднетемпературные 150-7000С;
Низкотемпературные (отопление, вентиляция, кондиционирование, теплонасосные, холодильные) -150+1500С;
Криогенные (разделение воздуха)ниже -1500С
Описание слайда:
Sergei Chekryzhov
4
По диапазону рабочих температур
Дымовые или топочные газы 1500С
Капельные жидкости (температура кипения больше 200С)
мин.масла, расплавы солей, жидкие металлы;
Водяной пар (до 650С), вода (до 375С) и воздух (до 100С);
Температура кипения при давлении 0,1МПа не превышает 0С, холодильные агенты – сжиженные газы.
Описание слайда:
Sergei Chekryzhov
5
Требования к теплоносителям:
Обеспечение высокой интенсивности теплопередачи
Высокие значения теплоемкости, теплоты парообразования
Низкая вязкость
Низкая токсичность, негорючесть, термостойкость, низкое корродирующее действие
Температурный интервал нагревания, необходимость его регулировани
Низкая стоимость и возможность транспортировки.
Описание слайда:
Sergei Chekryzhov
6
Основные проблемы при выборе теплоносителя
Рабочий диапазон температур
Не существует теплоносителя, способного перекрыть весь диапазон от 0 до3000 Кельвина. У каждого вида теплоносителя есть свой рабочий диапазон, есть диапазон, в котором теплоноситель может находиться небольшое время без существенной деградации.
Однако существуют терможидкости с расширенным рабочим диапазоном, который недостижим для воды, силиконовых масел и других классических теплоносителей.
Теплоёмкость
Определяет количество теплоносителя, которое необходимо прокачивать в единицу времени для переноса заданного количества тепла.
Описание слайда:
Sergei Chekryzhov
7
Основные проблемы при выборе теплоносителя
Коррозионная активность
Ограничивает применение некоторых теплоносителей, заставляет добавлять ингибиторы коррозии (классический пример — гликолевые антифризы для автомобилей), накладывает ограничения на материал конструкции.
Вязкость
Косвенно влияет на скорость прокачки, на потери в трубопроводах, на коэффициент теплопередачи в теплообменниках. Может изменяться в очень широких пределах при изменении температуры.
Смазывающая способность
Накладывает ограничения на конструкцию и материалы циркуляционного насоса и прочих механизмов, соприкасающихся с теплоносителем.
Безопасность
Температура вспышки, температура воспламенения, токсичность жидкости и её паров. Вероятность ожогов, как горячих, так и криоожогов.
Описание слайда:
Sergei Chekryzhov
8
Типовые теплоносители
Вода и пар являются наиболее безопасными теплоносителями, особенно в процессах с легковоспламеняющимися и взрывоопасными продуктами.
Вода со своей способностью накапливать при нагревании и отдавать при остывании большое количество тепла является прекрасным теплоносителем. Она обладает хорошей текучестью и потому легко циркулирует по системе
Описание слайда:
Sergei Chekryzhov
9
Нагревание водяным паром
Наиболее удобный и распространенный теплоноситель.
Его легко транспортировать к месту потребления, а централизованное производство водяного пара в ТЭЦ или в крупной котельной позволяет наиболее эффективно использовать тепло топлива,
совмещая производство водяного пара с выработкой электроэнергии
(ТЭЦ).
Достоинствами водяного пара как теплоносителя являются
высокий коэффициент теплоотдачи при его конденсации,
Большие значение скрытой теплоты конденсации,
возможность использования конденсата .
Описание слайда:
Sergei Chekryzhov
10
Нагревание водяным паром
Достоинства насыщенного водяного пара как теплоносителя:
Высокой коэффициент теплоотдачи 5000-15000 Вт/м2. К
Большое количество тепла, выделяющегося при конденсации 1 кг пара – 2260 -1990 кДж при Р=0,1 -1,2 МПа
Равномерность обогрева, т.к. при конденсации температура пара остается постоянной
Возможность регулирования температуры нагревания путем изменения давления пара
Возможность транспортировки пара по трубопроводам на большие расстояния
Основной недостаток насыщенного пара — значительное возрастание давления с увеличением температуры
Описание слайда:
Sergei Chekryzhov
11
Нагревание водяным паром
Так, при абсолютном давлении Р = 0,98 МПа температура конденсации пара равна 179 С, и, следовательно, использовать его можно при нагреве до температуры не выше 160— 170 °С.
Для нагрева среды до 200 °С требуется насыщенный пар
подавать под давлением 2,5 — 3,0 МПа
Описание слайда:
Sergei Chekryzhov
12
«Острый» пар
При нагревании «острым» паром водяной пар вводится через барботеры в нагреваемую среду и смешивается с ней. Способ
применяется, когда допустимо смешение нагреваемой среды с
паровым конденсатом.
Расход «острого» пара Dп, кг/с определяется из уравнения теплового баланса:
G – расход нагреваемой жидкости, кг/с
с — средняя удельная теплоемкость нагреваемой среды, Дж/кг·К
t1, , t2 — начальная и конечная температуры нагреваемой среды, °С
Qпот – потери тепла от стенок в окружающую среду, Вт (для аппаратов, находящихся в помещении, Q пот = 3 – 5 % от всей подводимой теплоты)
Iп – удельная энтальпия греющего пара, Дж/кг
св — удельная теплоемкость конденсата, Дж/кг·К
Описание слайда:
Sergei Chekryzhov
13
«Острый пар»
1 – барботер;
2 – корпус;
3 — паропровод
Схема смесительного теплообменника с барботером
Описание слайда:
Sergei Chekryzhov
14
При нагревании «глухим» паром нагреваемая жидкость не соприкасается с паром и отделена от него стенкой теплообменного аппарата.
Используют, в основном, насыщенный водяной пар с высоким
коэффициентом теплоотдачи, имеющий большую скрытую теплоту конденсации. Применение перегретого пара нецелесообразно из-за низкого коэффициента теплопередачи
и небольшой величины теплоты перегрева.
Температуру стекающего конденсата
принимают равной
температуре пара.
Расход глухого пара определяют по формуле:
Jк – удельная энтальпия конденсата, Дж/кг
Описание слайда:
Sergei Chekryzhov
15
Для отвода парового конденсата без выпуска пара применяют специальные устройства – конденсатоотводчики, работающие непрерывно или периодически ( с открытым или закрытым поплавком).
При неполной конденсации пара в теплообменнике часть его будет уходить с конденсатом, расход пара повышается.
1-направляющий стакан
2. Стержень
3. Корпус
4. Поплавок
5. Клапан
Описание слайда:
Sergei Chekryzhov
16
Конденсационный горшок с открытым поплавком
1-игольчатый клапан;
2-обратный клапан (часто отсутствует);
3-вентиль (кран для спуска конденсата);
4-корпус горшка;
5-открытый поплавок;
6-шпиндель поплавка;
7-направляющая трубка;
— движение конденсата
http://www.kotel21.ru/drenazh-trubopr-kotel
Описание слайда:
Sergei Chekryzhov
17
Используют для нагрева до 100ºС
Коэффициенты теплоотдачи при нагревании горячей водой во много раз ниже, чем коэффициенты теплоотдачи от конденсирующегося пара. Нагревание горячей водой сопровождается снижением ее температуры вдоль теплообменной поверхности, что затрудняет регулирование температуры и ухудшает равномерность обогрева.
Использование перегретой воды для нагревания до 350 ºС связано с высоким давлением (до 22 Мпа), что неэкономично.
Нагревание горячей водой
Описание слайда:
Sergei Chekryzhov
18
1. По способу циркуляции теплоносителя — естественной и принудительной.
В системе с естественной циркуляцией теплоносителя движение теплопроводной жидкости возникает под действием гравитационной силы, за счёт разности температур и плотности жидкости нагретой в котле и жидкости остывшей в отопительных приборах и трубопроводах..
Для циркуляции горячей воды скоростью 0,2м/с высота расположения теплообменника относительно печи 4 – 5 м.
Нагревание горячей водой
Описание слайда:
Sergei Chekryzhov
19
Системы водяного отопления с естественной циркуляцией (верхняя разводка)
1 — котел; 2 — главный стояк; 3 — разводящая линия; 4 — горячие стояки; 5 — обратные стояки; 6 — обратная линия; 7 — расширительный бак; 8 — сигнальная линия
Описание слайда:
Sergei Chekryzhov
20
Системы водяного отопления с естественной циркуляцией (нижняя разводка)
1 — котел; 2 — воздушная линия; 3 — разводящая линия; 4 — горячие стояки;
5 — обратные стояки; 6 — обратная линия; 7 — расширительный бак; 8 — сигнальная лини
Описание слайда:
Sergei Chekryzhov
21
Недостатки воды в качестве теплоносителя
Применение воды в качестве теплоносителя, помимо его главного преимущества – низкой цены, несет в себе следующие проблемы:
• коррозия металла под воздействием теплоносителя;
• образование накипи на стенках оборудования;
• изменение состава теплоносителя в процессе эксплуатации и соответственно его теплофизических свойств
• вследствие замерзания происходит разрыв трубопроводов и нагревательных элементов
Описание слайда:
Sergei Chekryzhov
22
Принцип действия и устройство системы отопления с принудительной циркуляцией
Описание слайда:
Sergei Chekryzhov
23
Использование топочных газов
Описание слайда:
Sergei Chekryzhov
24
По ценности теплоэнергии энергии топочные газы может классифицироваться по трем диапазонам:
высокотемпературный — выше 650 0С;
среднетемпературный – 230 — 650 0С;
низкотемпературный — менее 230 0С.
Высокотемпературное и среднетемпературное отходящее тепло используется для производства технологического пара, выработки электроэнергии, сушки, подогрева воздуха, подаваемого в горелки, или для других технологических нужд.
Низкотемпературное тепло может быть использовано для отопления зданий, подогрева воды и воздуха.
Топочные газы образуются при сжигании жидкого, газообразного топлива в специальных топках.
Описание слайда:
Sergei Chekryzhov
25
Нагревание топочными газами
Топочные газы используют для нагревании до 1100°С.
Для снижения температуры до 500-800°С их смешивают с воздухом или паром. После этого они направляются в теплообменный аппарат, охлаждаются, отдавая тепло нагреваемым продуктам.
Из теплообменника дымовые газы отсасываются дымососом в атмосферу. Непосредственное нагревание топочными газами осуществляется в энергетических котлах, в трубчатых печах, в печах реакционных котлов.
.
Описание слайда:
Sergei Chekryzhov
26
Нагревание топочными газами
Недостатки:
неравномерность нагрева, обусловленная охлаждением газа в процессе теплообмена
низкие коэффициенты теплоотдачи ( = 35-60 Вт/м2К)
инерционность
Загрязненность
.
Описание слайда:
Sergei Chekryzhov
27
Расчет процесса сжигания топлива
При расчете обогрева топочными газами определяют
теплотворную способность топлива,
расход воздуха на сжигание,
количество и состав газообразных продуктов сгорания,
температуру, развиваемую при сгорании топлива.
Описание слайда:
Sergei Chekryzhov
28
Теплотворная способность топлива
Определяют расчетным и опытным путем.
Для жидкого и твердого топлива ее рассчитывают по формуле Менделеева:
Qн=[339С + 1030Н – 109(О – S) – 25,1W] 103 Дж/кг
С,Н,О,S ,W – содержание в топливе углерода, водорода, кислорода, серы, влаги, мас.%.
Для газообразного топлива:
Qн=[127СО + 108Н2 + 360СН4+598С2Н 4+147Н2S] 103 Дж/м3
СО,Н2, СН4,, С2Н 4, Н2S – содержание в топливе соответствующих компонентов, об.%
Описание слайда:
Sergei Chekryzhov
29
Расход воздуха на сжигание
Теоретическим расходом воздуха на сжигание называют количество воздуха, необходимое для полного сгорания 1 кг топлива, т.е. для сгорания содержащегося в топливе углерода,водорода,серы соответственно в СО2,, Н2О, SO2.
Теоретический расход воздуха рассчитывают по уравнениям реакций сгорания.
Для жидкого и твердого топлива:
V0= 0,089С + 0,267Н + 0.033(S-O) м3/кг топлива
Для газообразного топлива:
Для обеспечения полного сгорания воздух подают в избытке. Коэффициент избытка воздуха зависит от конструкции топки и вида топлива.
Часто принимают = 1,3 (торф, дрова), = 1,4(уголь), = 1,2 (мазут).
Описание слайда:
Sergei Chekryzhov
30
Объем топочных газов
Vтоп= VСО2 +VSO2 +VN2 + VH2O + V0(1- )м3/кг топлива
В топочные газы переходят продукты сгорания (СО2,, Н2О, SO2), весь содержащийся в воздухе и топливе азот, поступающий с избыточным воздухом кислород, а также водяные пары, приходящие с воздухом и образующиеся при испарении влаги топлива.
Общий объем топочных газов при сжигании топлива с избытком воздуха равен сумме объемов соединений, получающихся при сгорании топлива (при теоретическом расходе воздуха) плюс избыточное количество воздуха, составляющее ( — 1) Vо.
Количество и состав топочных газов
Описание слайда:
Sergei Chekryzhov
31
1. Непосредственная утилизация, например, для сушки или подогрева материалов при отсутствии каких-либо внутренних теплообменников.
2. Рекуперация, при которой отходящие газы и воздух, подвергаемый нагреву, разделяются металлической теплообменной поверхностью или огнеупорной при очень высоких температурах. Передача энергии от одного потока к другому происходит непрерывно.
3. Регенерация, в ходе которой тепло, содержащееся в отходящих газах, передается теплообменному устройству, аккумулируется в нем в огнеупорных или металлических материалах и впоследствии служит для нагрева воздуха, используемого в качестве дутья. Газовый поток поочередно отдает свое тепло тем же поверхностям и переключается или при помощи перекидного клапана, или путем вращения теплоаккумулирующей насадки.
Методы утилизации отходящего тепла можно классифицировать следующим способом:
Описание слайда:
Sergei Chekryzhov
32
4. Утилизация с помощью котла-утилизатора, которая представляет собой одну из форм рекуперации с выработкой за счет тепла горячих отходящих газов технологического пара или горячей воды.
5. Совместное генерирование, при осуществлении которого совместно вырабатываются электрическая энергия и технологический пар.
6. Ступенчатое использование энергии, при котором вначале применяют энергию с наивысшими характеристиками, а затем все с более низкими параметрами для других связанных с этим процессов вплоть до того момента, когда эта энергия не будет иметь очень низкие параметры.
Методы утилизации отходящего тепла можно классифицировать следующим способом:
Описание слайда:
Sergei Chekryzhov
33
1. отходящие газы в диапазоне от средних до высоких температур могут использоваться для подогрева воздуха котлов с воздухонагревателями, печей с рекуператорами, сушилок с рекуператорами, газовых турбин с регенераторами;
2. отходящие газы в диапазоне от низких до средних температур могут использоваться для подогрева питающей котел воды при наличии экономайзеров;
3. отходящие газы и охлаждающая вода из конденсаторов могут использоваться для подогрева твердого и жидкого сырья в промышленных процессах;
Потенциально возможные варианты применения отходящего тепла:
Описание слайда:
Sergei Chekryzhov
34
4. отходящие газы могут использоваться для выработки пара в котлах-утилизаторах;
5. отходящее тепло может передаваться промежуточной среде при помощи теплообменников или котлов-утилизаторов либо путем циркуляции горячих отходящих газов через трубы или каналы;
6. отходящее тепло может быть применено в абсорбционно-холодильном агрегате, для кондиционирования воздуха и в тепловых насосах.
Потенциально возможные варианты применения отходящего тепла:
Описание слайда:
Sergei Chekryzhov
35
Промежуточные теплоносители
Минеральные масла;
Перегретая вода;
Высокотемпературные органические теплоносители (ВОТ);
Расплавленные смеси солей.
Описание слайда:
Sergei Chekryzhov
36
Нагревание высокотемпературными органическими теплоносителями (ВОТ)
В качестве высокотемпературных органических теплоносителей используют глицерин, нафталин, этиленгликоль,дифенил, дифениловый эфир, дитолилметан, арохлоры, многокомпонентные ВОТ, минеральные масла, кремнийорганические жидкости и др.
Описание слайда:
Sergei Chekryzhov
37
Нагревание высокотемпературными органическими теплоносителями
Классический продукт Дифил представляет собой эвтектическую смесь: дифенил-дифинилоксид. Он может быть использован как в жидкой фазе, так и в газовой фазе в диапазоне температур от +13°C до +400 C. Таким образом представляется возможным использование многофункционального оборудования при низком давлении с идеальным распределением тепла и сравнительно простым аппаратным оформлением.
Дифил ДТ — это изомерная смесь дитолилового эфира. Превосходная теплопередача по сравнению с теплоносителями на основе минеральных масел, Из-за своей высокой термической устойчивости, он может использоваться при достаточно высоких температурах (до 330°C) по сравнению с аналогами на основе минеральных масел, а нижний температурный предел использования Дифила ДТ ограничен -30°C.
Дифил КТ — это органический теплоноситель с низкой вязкостью и хорошими теплообменными свойствами. Он применим для теплопередачи в жидкой фазе в интервале температур от -45° до +350°C. Этот теплоноситель нашел широкое применение в нефтехимической индустрии и обработке резин и пластмасс
Описание слайда:
Sergei Chekryzhov
38
Нагревание высокотемпературными органическими теплоносителями
Дифенильная смесь ( Даутерм А ): 26,5% дифенила и 73,5% дифенилоксида.
Достоинства:
получение высоких температур без применения высоких давлений ( tкип= 258°С, r = 220 кДж/кг при р = 0,1 Мпа ; tкип= 380°С, r = 220 кДж/кг при р = 0,8 Мпа )
использование для обогрева в жидком (до 250 °С) и парообразном ( до 380 °С ) состояниях. Коэффициент теплоотдачи при конденсации ее паров равен 1200-1700 Вт/м2К
большая термическая стойкость, низкая температура плавления (12°С)
практически взрывобезопасна и слаботоксична
не вызывает коррозии металлов
Описание слайда:
Sergei Chekryzhov
39
Глицерин – используют при нагревании до 220 — 250 °С.
Достоинства:
— не ядовит и невзрывоопасен
— обеспечивает равномерный обогрев теплоиспользующих аппаратов
— дешевле дифенильной смеси.
Минеральные масла — для нагревания до 300 °С.
Бывают ароматизированные и обычные.Обычно используют цилиндровые и компрессорные масла.
Распространенными марками являются АТМ-300, Мобильтерм –600.
Силиконовые теплоносители (кремнийорганические соединения, полиорганосилоксаны) – используют для нагревания до 300 °С.
Достоинства:
— высокая химическая и термическая стойкость
— хорошая теплоотдача
— низкая температура плавления
— высокая химическая инертность.
Описание слайда:
Sergei Chekryzhov
40
Нагревание жидкими металлами
Жидкие металлы: литий, натрий, калий, ртуть, свинец, некоторые сплавы.
Используют для нагревания до 300 — 800 °С.
Эффективным теплоносителем является Рb + Bi.Имеет высокий коэффициент теплоотдачи, в обращении безопасен.
Ртуть, свинец и его сплавы используют в химических реакторах для отвода реакционной теплоты.
Жидкие металлы, в основном, применяют на атомных электростанциях.
Описание слайда:
Sergei Chekryzhov
41
Нагревание расплавами неорганических солей
Нитрит-нитратная смесь: 40% нитрита натрия, 7% нитрата натрия, 53% нитрата калия (температура плавления 142 °С.
Используют при нагревании до 550 °С.
Установки, на которых применяют расплавы солей, должны быть герметичны и защищены инертным газом.
Смесь применяют при обогреве с принудительной циркуляцией.
Нитрит-нитратная смесь – сильный окисляющий агент, недолжна соприкасаться с воздухом.
Описание слайда:
Sergei Chekryzhov
42
Выполнила: Елена Матвеева
Описание слайда:
Sergei Chekryzhov
43
Успехов в учёбе
Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.
Источник
