Способы нагревания

Нагревание горячей водой

бойлерГорячая вода применяется для нагрева и пастеризации пищевых продуктов до температур не более + 100 °С при необходимости обеспечения мягких условий обогрева. Но коэффициент теплоотдачи при нагревании горячей водой ниже, чем при нагревании конденсирующимся паром.

Кроме того, вдоль поверхности обогрева происходит снижение температуры воды, что ухудшает условия нагрева и затрудняет регулирование температуры. Горячую воду получают в паровых водонагревателях (бойлерах) и водогрейных котлах.

Нагревание топочными газами

Топочные газы позволяют осуществлять нагревание в специальных печах (например, для обогрева сушилок) до +1000… 1100 °С при давлении газа, близком к атмосферному. В качестве топлива используют в основном природный газ с большим количеством метана, а также мазут, каменный уголь, бурый уголь, торф, дрова, иногда отходящие технологические газы нефтеперерабатывающих и других производств.

К недостаткам способа нагрева топочными газами относятся низкое значение коэффициента теплоотдачи, жесткие условия нагрева (перепад температур) и трудности точного регулирования температуры. Нагревание топочными газами жидких продуктов производят в основном в трубчатых печах.

Нагревание электрическим током

С помощью электрического тока можно производить нагревание в очень широком диапазоне температур, легко регулировать и точно поддерживать заданный температурный режим. Все электрические нагреватели просты по конструкции, компактны, удобны в обслуживании. Но широкое их применение сдерживается сравнительно высокой стоимостью затрачиваемой энергии.

В зависимости от способа превращения электрической энергии в тепловую энергию различают нагревание электрическим сопротивлением (омический нагрев), индукционный нагрев, высокочастотный нагрев, нагревание электрической дугой.

Нагревание высокотемпературными теплоносителями

Высокотемпературные теплоносители получают тепло от топочных газов или электрических нагревателей и передают его нагреваемому материалу. Они являются промежуточными теплоносителями и обеспечивают равномерность обогрева и безопасные условия работы.

В качестве высокотемпературных теплоносителей применяют высококипящие органические теплоносители (например, дифенильную смесь – Даутерм А, кремнийорганические термостойкие жидкости с низкой температурой плавления), минеральные масла с высокой температурой вспышки (цилиндровое, компрессорное, цилиндровое тяжелое), перегретую воду. Недостатком кремнийорганических термостойких жидкостей является легкость гидролиза при соприкосновении с влагой.

Иногда для нагревания применяются минеральные масла. Они имеют относительно низкие коэффициенты теплопередачи, легко разлагаются, образуя на стенках накипь, ухудшающую теплообмен. Но минеральные масла являются дешевым промежуточным теплоносителем.

Верхний предел нагревания маслами не превышает 300 °С. Нагрев с помощью минеральных масел производят при помещении теплоиспользующего аппарата с рубашкой, заполненной маслом, в печь или при установлении электронагревателей внутри масляной рубашки.

Способ нагрева перегретой водой применяется редко из–за высоких давлений в теплообменниках (до 225 кгс/см2), необходимости использования цельнотянутых труб, сварных систем и специальных уплотнений. Перегретая вода применяется при температуре до +374 °С.

Охлаждение до обыкновенных и низких температур

Отдача продуктом тепла в окружающую среду может осуществляться в естественных и искусственных условиях. Для охлаждения до обыкновенных температур (примерно +10…30 °С) наиболее широко используют воду и воздух. При необходимости получения более низких температур (около 0 °С) применяется непосредственное смешение со льдом. Для достижения более низких температур используют холодильные агенты и специальные способы охлаждения.

ЧИТАЙТЕ ДАЛЕЕ: