нагрев до температуры 250−380 °С. Ее достоинства – простота и точность регулирования, возможность передачи теплоносителя на большие расстояния.

Перегретая вода. Применяется для нагревания до температур 350 °С. В этих условиях вода находится в состоянии, близком к критическому (критическая температура 375 °С и критическое давление – 22,5 МПа).

Вкачестве хладоагентов используют воду и холодные рассолы. Охлажденная вода имеет температуру 10−20 °С, что дает возможность охлаждения до 15−25 °С. Применение холодных рассолов позволяет производить охлаждение до более низких температур (−10 °С).

Для отвода тепла при высоких температурах (150−500 °С) используют воздух или расплавы солей, например нитрит-нитратную смесь, состоящую

из 7 % NaNO3, 40 % NaNO2, 53 % KNO3. Требования к теплоносителям:

−достижение высоких температур при низких давлениях;

−большая химическая стойкость;

−отсутствие коррозионного воздействия;

−высокий коэффициент теплоотдачи;

−большая теплота испарения;

−низкая температура плавления;

−взрыво- и огнебезопасность;

−отсутствие токсичных свойств;

−дешевизна и доступность.

13.2.ПЕРЕМЕШИВАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА

Вхимической технологии перемешивание применяют для улучшения тепло- и массообмена, получения равномерных смесей нескольких жидкостей, жидкости и твердого тела, жидкости и газа. Хотя основной задачей перемешивания в большинстве случаев является равномерное распределение вещества или температуры в перемешиваемом объеме, иногда задача перемешивания заключается в создании высоких скоростей среды около теплообменных поверхностей с целью интенсификации теплообмена.

Способы перемешивания. Известны несколько видов перемешивания:

−механическое;

−циркуляционное;

−барботажное.

Барботажное перемешивание осуществляется путем барботажа инертного газа или газообразных веществ через жидкость.

Циркуляционное перемешивание происходит за счет больших скоростей движения (насосом). Это перемешивание целесообразно применять в том случае, когда имеется необходимость отвода тепла через развитую поверхность теплообмена, т. е. через выносной теплообменник.

300

Механическое перемешивание в жидкой среде, а также в пастообразных и вязких материалах осуществляется с помощью мешалок, которые по конструктивной форме, в зависимости от устройства лопастей, разделяются на:

1)лопастные;

2)листовые;

3)якорные;

4)рамные;

5)турбинные;

6)пропеллерные;

7)специальные.

Все они (рис. 13.9) состоят из трех основных частей: вала, на котором закреплена мешалка, мешалки, являющейся рабочим элементом, и привода, с помощью которого вал приводится в движение за счет механической энергии.

В зависимости от числа оборотов мешалки условно делят на тихоходные и быстроходные. К тихоходным относят лопастные, рамные, якорные и листовые, имеющие скорость более 80-100 об/мин. К быстроходным – турбинные и пропеллерные.

При выборе типа мешалки и ее параметров учитывают требования технологического процесса, свойства жидкости, наличие осадков, форму аппарата и другие факторы. К сожалению, отсутствуют единые критерии для

выбора мешалки. Обычно при этом руководствуются производственным опытом или лабораторными исследованиями. В некоторой степени можно предложить следующие рекомендации.

Лопастные мешалки (рис. 13.9) применяются при перемешивании жидких неоднородных систем с вязкостью до 15 Па×с и с плотностью до 2000 кг/м3. Основные соотношения размеров для аппаратов с плоским днищем dм=0,7D, h=0,1dм, hм=0,14dм.

По данным НИИХИММАША рекомендуются следующие предельные значения окружных скоростей конца лопасти мешалки в зависимости от вязкости среды:

При высоте сосуда, превышающей диаметр, или при перемешивании вязкой жидкости устанавливают несколько пар лопастей по высоте вала. При перемешивании очень вязких жидкостей на стенках сосуда устанавливают радиально расположенные перегородки, над которыми проходят лопасти ме-

301