Теплонспользующие установки промышленных предприятий

ТЕПЛООБМЕННЫЕ АППАРАТЫ ПОВЕРХНОСТНОГО ТИПА

Вразличпых отраслях современного промышлен- ®ного производства проблемы интенсификации многочисленных технологических процессов связаны со значи­тельным изменением или поддержанием температурного уров­ня продукта производства. Существенная роль в организации таких технологий принадлежит аппаратам, обеспечивающим подвод тепла к продукту производства или рабочему телу от внешнего источника.

Задачи эффективного переноса тепла от одного теплоноси­теля к другому в зависимости от конкретных условий и тре­бований промышленности исключают использование однотип­ных конструктивных решений. В очень большой группе аппа­ратов перенос тепла осуществляется через твердое тело. Прямое смешение (контакт) теплоносителей различного энергетического уровня в таких аппаратах недопустимо, что обусловлено*разно­образием природы, химического состава и агрегатного состоя­ния теплоносителей. Технологически исключено загрязнение на­греваемого' теплоносителя другим веществом (греющей средой). Аппараты переноса тепла от одного теплоносителя к другому при посредстве твердого тела и-через его поверхность называют поверхностными. Среди таких аппаратов следует различать две группы.

К первой относятся аппараты, у которых перенос энергии (тепла) от одного теплоносителя к другому осуществляется не­посредственно через разделяющее их твердое тело. Это так называемые рекуперативные теплообменники. Разделяющая стенка (твердое тело) выполняет лишь одну важнейшую функ­цию разделителя двух потоков вещества различного темпера­турного уровня.

Вторая группа аппаратов включает те, у которых перенос энергии происходит в результате периодического взаимодействия потоков вещества различного энергетического уровня с твердым телом. Твердое тело выполняет функцию накопителя (аккуму­лятора) тепловой энергии. Эта группа аппаратов называется

Регенеративными теплообменными аппаратами, так как тепло­вая энергия одного теплоносителя регенерируется другим из твердого тела. Они необходимы чаще всего в конце технологи­ческой цепочки, когда энергетический (температурный) уровень выброса из технологического процесса очень высок, так что инженерная реализация надежно и длительно работающего ре­куперативного теплообмепного аппарата практически исключена, а выбросы (отходы) процесса не могут быть возвращены в тех­нологическую цепочку.

Так как аппараты двух названных групп объединяет то, что перенос энергии (тепла) между потоками осуществляется вследствие взаимодействия движущихся потоков вещества с твердым телом, то математические модели обеих групп должны описываться одними н теми же системами уравнений.

Очевидно, что только особенности непрерывного и цикли­ческого взаимодействия теплоносителей с твердым телом, отра­жающиеся в краевых условиях, выделяют единственное решение в общих и в частных постановках задач.