Глава 5. ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ ПОЖАРОВЗРЫВООПАСНЫХ ПРОИЗВОДСТВ

5.1.СПОСОБЫ НАГРЕВАНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ ГОРЮЧИХ ВЕЩЕСТВ И МАТЕРИАЛОВ

Тепловые процессы являются одними из наиболее распространенных процессов во всех без исключения отраслях промышленности, в сельском хозяйстве и быту. Например, нагревание необходимо для ускорения химических реакций, концентрирования (выпаривания) растворов, перегонки, сушки и других процессов; охлаждение применяется для конденсации паров, кристаллизации, разделения газовых смесей, сжижения газов и в тому подобных процессах.

Для нагревания веществ и материалов могут использоваться как прямые источники тепла, так и промежуточные теплоносители. Прямой нагрев в технике осуществляют с использованием тепла химических и ядерных реакций, электрической и солнечной энергий. Косвенный нагрев производят с использованием теплоносителей, к которым относятся: горячая вода; водяной пар; горячий воздух; топочные газы; нагретые зернистые материалы и насадки; высокотемпературные теплоносители; горячие продукты производства. Прямое охлаждение веществ осуществляется с помощью холодильных агентов (хладагентов), которые используются в рабочих циклах холодильных машин (пары воды, аммиак, пропан, фреоны и другие хладагенты). Для охлаждения веществ широко применяются следующие хладоносители: атмосферный воздух; вода; холодильные рассолы и антифризы; охлажденные насадки; холодные продукты производства.

В каждом теплообменном процессе, реализующем косвенные способы теплообмена, принимают участие как минимум два агента: теплоноситель и хладоноситель. Теплоноситель отдает избыточное тепло и сам при этом охлаждается, хладоноситель, принимая тепло, охлаждает вещества и материалы.

Подвод тепла к нагреваемым продуктам в технике осуществляют теплопроводностью, конвективным и радиационным теплообменом, индукцией, а чаще – комбинацией указанных способов. Отвод тепла от охлаждаемых продуктов осуществляют, в основном, теплопроводностью и конвективным теплообменом.

Общее название аппаратов, используемых для осуществления теплообмена между двумя теплоносителями, – теплообменники. В зависимости от основного назначения теплообменного процесса (указан в скобках) наи-

137