29)Нагревание водяным паром.

Широко применяется в хим. промышленности для ускорения многих массообменных процессов.

Преимущества: в результате конденсации пара получают большое количество тепла при относительно небольшом расходе пара, т. к. теплота конденсации его составляет, примерно 2,26*10⁶ Дж/кг при давлении 1 атм. Важным достоинством насыщенного пара явл. постоянство температуры его конденсации ( для данного давления), что дает возможность точно поддерживать температуру нагрева, а так же в случае необходимости регулировать и изменять давление греющего пара. Имеет постоянную температуру вдоль всей поверхности стенки, что дает возможность легко механизировать и автоматизировать процесс.

Основной недостаток: значительное возрастание давления с повышением температуры, следовательно, этого температуры до которых можно проводить нагревание насыщенным паром, обычно не превышает 180-200 ⁰С, что соответствует давлению пара в 10 – 12 атм. При больших давлениях требуется слишком толстостенная и дорогостоящая теплообменная аппаратура, а так же велики расходы на конвектацию аппаратуры.

30)Нагревание глухим паром

Нагревание глухим паром, когда теплоноситель и хладагент разделены стенкой. Пар соприкасаясь с холодной стенкой конденсируется и пленка конденсата стекает по стенке, температура ее приблизительно равна температуре пара и при расчетах температуры пленки берут равной температуре пара. Пар подводится в аппарат обычно сверху, а конденсат находится снизу. Расход глухого пара при непрерывном нагревании определяется из уравнения теплового баланса: ,

где D – расход глухого пара, G – расход нагреваемой среды, с – удельная теплоемкость нагреваемой среды, t₁ – начальная температура нагреваемой среды, t₂ – температура нагретой среды, Q_П – потери тепла в окруж. среду, I₁ – энтальпия греющего пара, I₂ – энтальпия конденсата.

Если пар не будет полностью конденсироваться на поверхности теплообмена и часть его будет уходить с конденсатом, то это вызовет не произвольный расход пара. Пар уходящий с конденсатом, назыв. пролетный пар.

31)Нагревание острым паром

Нагревание острым паром, если имеется возможность смешения нагреваемой среды с конденсатом, т. е. пар непосредственно введенный в нагреваемую среду. Это более экологический метод нагрева, т. к. температуры парового конденсата и нагреваемой среды выравниваются.

Если одновременно с нагреванием жидкость необходимо перешивать, то ввод острого пара осуществляется через барбатеры.

Расход острого пара определяют, учитывая равенство конечных температур, нагреваемой жидкости и конденсата, тогда по уравнению теплового баланса находят ,

где I_П – энтальпия греющего пара, С_к – удельная теплоемкость конденсата.

32)Нагревание горячей водой

Горяча вода в качестве нагревающего агента обладает определенными недостатками по сравнению с насыщенным водяным паром. Коэффициент теплоотдачи от греющей воды, как и от любой другой жидкости ниже чем коэффициент теплоотдачи от конденсирующего пара. Кроме того температура горячей воды снижается вдоль поверхности теплообмена, что ухудшает равномерность нагрева и затрудняет его регулирование.

Горящую воду получают в водогрейных котлах обогреваемых топочными газами и в паровых водонагревателях (бойлерах). Вода применяется обычно для нагрева до температуры не более 100 ⁰С. Для температуры выше 100 ⁰С в качестве теплоносителя используют воду, наход. под избыточным давлением, до 22,5 МПа.