Нагревание электрическим током.

при нагревании электрическим током можно легко и очень точно регулировать процесс при равномерном обогреве.

По способу превращения электрической энергии в тепловую различают электрические печи сопротивления индукционные и дуговые. Электрические печи делятся на печи прямого действия и печи косвенного действия.

В печах прямого действия нагреваемое тело включается непосредственно в электрическую цепь и нагревается при прохождении через него электрического тока. Часто печь прямого действия представляет собой аппарат, корпус которого является одним из электродов; другой электрод размещают в аппарате. Между электродами помещают жидкие или расплавленные нагреваемые материалы.

Печи косвенного действия получили большое распространение. В них тепло выделяется при прохождении электрического тока по специальным нагревательным элементам; выделяющееся тепло передается материалу лучеиспусканием, теплопроводностью и конвекцией. В таких печах нагревание осуществляется до температур 1000-1100°C.

Электрические индукционные печи. Нагревание в этих печах осуществляется индукционными токами.

Диэлектрическое нагревание токами высокой частоты применяется при нагревании диэлектриков (пластмасс, резины, дерева и др). преимущества: непосредственное выделение тепла во всей толщине нагреваемого материала, большая скорость нагревания, возможность нагревания только отдельных частей материала, легкость регулирования процесса и возможность его автоматизации.

Дуговые печи. В дуговых печах применяется нагревание электрической дугой до температур 1500-1300°C. Электрическая дуга возникает в газообразной среде. В дуговых печах при возникающих больших температурных перепадах невозможны равномерный обогрев и точное регулирование температуры. Дуговые печи применяют для плавки металлов, получения карбида кальция и фосфора.

Охлаждение до обыкновенных температур.

Охлаждение происходит в результате теплообмена между охлаждаемой и охлаждающей средами, при этом температура охлаждающей среды должна быть ниже температуры охлаждаемой.

Охлаждение воздухом осуществляется до 25-30°C

Водой до 15-25°C

Артезианской водой до 8-12°C

Охлаждение водой и воздухом осуществляется в различных теплообменниках, при этом охлаждающая и охлаждаемая среды либо разделены стенкой, либо непосредственно контактируют между собой.

Охлаждение льдом проводится в тех случаях, когда необходимо достигнуть близкой к нулю температуры охлаждаемой жидкости. Очень часто при охлаждении лед вносится непосредственно в охлаждаемую жидкость. При этом лед нагревается жидкостью до 0, а затем плавится, отнимая теплоту плавления от охлаждаемой жидкости. Такой метод применяется для жидкостей, которые не взаимодействуют с водой и для которых допускается разбавление.

Конденсация.

Широкое распространение в хим технике имеют процессы конденсации (ожижения) паров различных веществ путем отвода от них тепла.

Виды конденсации:

1. поверхностная (просто конденсация), при которой конденсирующиеся пары и охлаждающий агент разделены стенкой и конденсация паров проходит на внутренней или внешней поверхности холодной стенки

2. конденсация смешения, при которой конденсирующиеся пары непосредственно соприкасаются с охлаждающим агентом.

Поверхностная конденсация осуществляется в различных теплообменниках – поверхностных конденсаторах. В общем случае, в поверхностный конденсатор поступает перегретый пар. Очень часто охлаждающим агентом является вода.

Расход охлаждающей воды:

По условиям теплообмена охлаждающая поверхность конденсатора делится на 3 зоны: зону охлаждения перегретого пара, зону конденсации и зону охлаждения конденсата. Первой соответствуют наихудшие условия теплообмена, а второй наилучшие.

Конденсация смешением. В зависимости от способа вывода из аппаратов потоков различают мокрые и сухие конденсаторы смешения. В мокрых конденсаторах охлаждающую воду, конденсат и неконденсирующие газы отводят из нижней части аппарата совместно при помощи мокро-воздушного насоса, в сухих охлаждающая вода с конденсатом отводятся из нижней части аппарата, а воздух отсасывается вакуум-насосом из верхней части.

Различают прямоточные конденсаторы смешения, в которых вода и пар движутся в одном направлении( сверху вниз), и противоточные, в которых пар и охлаждающая вода движутся в противоположных направлениях.

Расход охлаждающей воды: