1 МПа. При поступлении конден-

сата (в смеси с паром) через пат-

рубок 6 в корпус 2 конденсато-

отводчика поплавок 3 всплывает,

открывая клапан 4 для выпуска

конденсата. С выходом конден-

сата поплавок опускается, клапан

__________закрывает выходное отверстие,

вновь происходит накопление

конденсата в корпусе и т.д.

Над слоем конденсата находится

паровая фаза, но этот пар не

может удаляться вместе с кон-

денсатом. Вертикальное положе-

ние поплавка и клапана фикси-

руется штоком 5 и направляющим стаканом 1.

Тепловой баланс при нагревании глухим паром имеет вид

mп(hп – hкон) = mсрс р (T2 – T1) + Qпот, (4.1)

где mп _ расход пара; hп, hкон _ энтальпия соответственно пара и

конденсата; mср _ расход нагреваемой среды; T1 , T2 _ соответственно

начальная и конеч-ная температуры среды; с р _ средняя теплоемкость

среды; Qпот _ тепловые потери.

Нагревание острым паром происходит обычно при его смешивании с

нагреваемой средой. Этот способ проще нагрева глухим паром и позволяет

полнее использовать теплоту конденсации пара.

Для лучшего контакта пара и нагреваемой среды в смесителях

используются различные устройства, например барботеры, которые, разделяя

пар на мелкие струйки, создают перемешивание нагреваемой жидкости.

Теловой баланс при нагревании острым паром имеет следующий вид:

mпhп + mсрсpT1 = mпсp,конT2 + mсрсpT2 + Qпот (4.2)

где сp,кон _ теплоемкость конденсата.

Нагревание горячей водой и конденсатом. Горячая вода применяется

для нагревания веществ до температуры ниже 100 ｰС. При более высоких

температурах нагревания (130 _ 150ｰС) используется горячая вода при

повышенном давлении. Как теплоноситель горячая вода хуже водяного пара.

45

Она отдает меньше теплоты и температура воды вдоль поверхности тепло-

обмена постепенно снижается, что ухудшает равномерность обогрева и зат-

рудняет регулирование температурного режима. Коэффициенты теплоотдачи

от горячей воды ниже, чем от конденсирующегося пара [не выше 5000

Вт/(м2ｷ К)]. При нагревании поверхности теплообмена водой применяется

циркуляционная система с естественной или принудительной циркуляцией.

Тепловой баланс при нагревании горячей водой имеет следующий вид:

mвс р,в (T1в – T2в) = mсрс р,ср (T2 – T1) + Qпот (4.3)

где mв _ расход горячей воды; с р,в _ средняя теплоемкость воды; с р,ср _

средняя теплоемкость нагреваемой среды.

Данное уравнение применимо также при нагревании жидкостей и газов

органическими и неорганическими жидкими теплоносителями и топочными

газами.

Нагревание органическими жидкостями и их парами. К числу

основных требований, предъявляемых к промышленным жидким теплоноси-

телям, относятся следующие: высокая температура, при которой осуществля-

ется технологический процесс (рабочая температура), большая плотность и

низкая вязкость, высокая теплоемкость и теплопроводность. Жидкие тепло-

носители должны быть нетоксичны, химически не агрессивны, пожаро- и

взрывобезопасны, иметь невысокую стоимость и низкие эксплуатационные

расходы.

Верхний предел рабочей температуры теплоносителя ограничен началом его

разложения, нижний предел _ его вязкостью, которая увеличивается при

уменьшении температуры. Повышение вязкости теплоносителя приводит к

росту расхода энергии на его циркуляцию.

Таким образом, лучшими теплоносителями являются те, у которых

высокий коэффициент теплоотдачи и низкая вязкость при рабочей темпера-

туре.

В качестве высококипящих органических теплоносителей (ВОТ) полу-

чили распространение некоторые производные ароматических углеводородов

(дифенил, дифениловый эфир, дифенилметан, дитолилметан и др.), продукты

хлорирования дифенила и полифенолов, этиленгликоль, глицерин и др.

Органические теплоносители применяются как в чистом виде, так и в смеси.

К группе органических теплоносителей помимо ВОТ относятся и

некоторые минеральные масла, которые отличаются высокой термической

стойкостью.

В настоящее время в качестве теплоносителей используют следующие

ВОТ: ДФС _ дифенильная смесь (эвтектическая смесь 26,5 % масс.

дифенила и 73,5 % дифенилоксида), ДТМ _ дитолилметан, АМТ-300 _

ароматизирован-ное масло, КТ-2 _ комбинированный теплоноситель (смесь