ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Вопросы для самоконтроля из "Процессы и аппараты химической технологии Часть 1" Многие процессы химической технологии протекают в условиях, когда возникает необходимость отвода теплоты, например при охлаждении газов, жидкостей или при конденсации паров. Охлаждение осуществляют с помощью охлаждающих теплоносителей (охлаждающих агентов) в результате протекающего между ними и охлаждаемой средой теплообмена. [c.330] Наиболее доступными и распространенными охлаждающими агентами являются вода и воздух. Но наряду с ними используют и другие теплоносители - в частности, низкотемпературные жидкости. [c.330] Охлаждение водой и низкотемпературными жидкими хладоаген-тами. Охлаждение водой используют для достижения температур охлаждаемой среды на уровне 10-30 °С. При этом достигаемая температура охлаждения зависит от начальной температуры воды, которая в зависимости от ее источника может быть прудовой, речной, озерной, артезианской (получаемой из подземных скважин) или же оборотной-прошедшей водооборотный цикл промышленных предприятий. Речная, прудовая и озерная вода в зависимости от времени года имеет температуру 4-25 °С, артезианская вода-8-12°С, а оборотная (в летних условиях)-приблизительно 30°С. [c.330] При проектировании теплообменников для охлаждения начальную температуру охлаждающей воды следует принимать, исходя из наиболее неблаго приятных-летних условий, что обеспечит их надежную работу в течение всего года. Очень важным является вопрос о конечной температуре охлаждающей воды. Чем она окажется выше, тем меньше будут потребности в самой воде. Но это кажущаяся вьнода, ибо при более высокой конечной температуре воды происходит заметное вьщеление растворенных в воде солей, загрязняющих теплообменные поверхности, что приводит к увеличению их термического сопротивления. Кроме того, при более высокой температуре воды существенно возрастают и потери ее в процессе испарения. Поэтому рекомендуется обеспечивать такой режим охлаждения, при котором температура воды, выходящей из теплообменника, будет 40-50 °С. [c.330] Достижение более низких температур охлаждения можно обеспечить с помощью низкотемпературных жидких хладоагентов. К их числу относятся жидкий аммиак, фреоны (хладоны), диоксид углерода, холодильные рассолы - водные растворы некоторых солей, например хлоридов натрия, магния или кальция, замерзающих при низких температурах. Эти жидкие хладоагенты циркулируют в специальных холодильных установках, где тештота от охлаждаемой среды отнимается при их испарении. Холодильные же рассолы выполняют роль промежуточных теплоносителей между испарителем холодильной машины (источник холода) и охлаждаемой средой (потребитель холода). В последнее время фреоны вследствие разрушения ими озонного слоя атмосферы заменяют другими хладо-агентами. [c.331] Охлаждение воздухом. Воздух в качестве охлаждающего агента, как и воду, широко используют в химической технологии. По сравнению с водой воздух более доступен и, несмотря на то, что он обладает значительно меньшими значениями коэффициентов теплоотдачи и объемной теплоемкости (это, в свою очередь, определяет значительно большие потребные поверхности теплообмена и расход теплоносителя), в современной технологии наблюдается тенденция к замене воды как охлаждающего агента воздухом. Помимо этого воздух не загряняет поверхность теплоотдачи отложениями, не корродирует теплообменную аппаратуру, что положительно сказывается на увеличении срока службы воздушных холодильников. [c.331] Наиболее широко воздух в качестве охлаждающего агента используют в смесительных теплообменниках-градирнях, являющихся основным элементом оборудования водооборотного цикла. [c.331] Водооборотные циклы химических производств. Воду, используемую в процессах охлаждения различных технологических потоков на химических предприятиях, после прохождения через соответствующие теплообменные устройства собирают в сборник-накопитель, а затем подают для охлаждения на градирни (рис. 12-10). [c.331] Они представляют собой полые башни, в которых сверху разбрызгивается теплая вода, а снизу вверх движется воздух (за счет естественной тяги или нагнетается вентилятором Расположенная внутри градирни насадка 2 служ41т для увеличения поверхности контакта между водой и воздухом. Горячая вода в градирне охлаждается как за счет контакта с холодным воздухом, так и в результате так называемого испарите.г[ъного охлаждения-в процессе испарения части потока воды. [c.331] Периодически воду, находящуюся в водооборотном гщкле, необходимо очищать. Это, безусловно, удорожает охлаждающую воду, но заметно улучшает экологическую обстановку в районе расположения предприятий химической и других отраслей промышленности. [c.332] Следует отметить, что ряд процессов химической технологии проводят при температурах, существенно более низких, чем те, которые можно получить при использовании таких охлаждающих агентов, как вода, воздух, холодильные рассолы и др. В этом случае применяют так называемое искусственное охлаждение, которое рассматривается в курсе Прикладная термодинамика . [c.332] Вернуться к основной статье