Page 50 - 4626

7 ТЕПЛОВІ ПРОЦЕСИ

В основі теплових процесів лежить теплопередача від більш нагрітого до
менш нагрітого тіла. Речовини, які беруть участь у передачі теплоти називаються
теплоносіями. Теплоносії, які мають вищу температуру за середовище, яке
нагрівається і які віддають теплоту, називаються гарячими або нагріваючими
агентами. Теплоносії з нижчою температурою ніж середовище від якого вони
приймають теплоту називаються холодними теплоносіями або охолоджуючими
агентами. Як гарячі теплоносії найбільш розповсюджені: водяна пара, гаряча
вода, димові гази, продукти переробки нафти, висококиплячі органічні
речовини, а саме гліцерин, етиленгліколь, дифеніл і розплавлені солі. Як холодні
теплоносії для охолодження до звичайних температур (10 - 30) ºС
використовують воду і повітря. Для охолодження до від’ємних температур
використовують рідкий аміак, зріджені етан-пропан і вуглекислий газ.

7.1 Теплообмінні апарати

7.1.1 Класифікація теплообмінних апаратів
Теплообмінні апарати – це пристрої, призначені для передачі теплоти від
однієї речовини до іншої. Теплообмінні апарати широко використовуються на
підприємствах нафтогазової, нафтопереробної, нафтохімічної промисловості, а

також в енергетиці та металургії. Існує декілька класифікацій теплообмінних
апаратів.
Залежно від способу передачі теплоти апарати поділяються на: змішувальні
(контактні) та поверхневі. У змішувальних апаратах теплообмін здійснюється
шляхом безпосереднього контакту і перемішування холодного та гарячого
теплоносіїв. Прикладом таких апаратів є скрубери, барометричні коденсатори, в
яких проходить взаємодія між рідкою і газоподібною фазами. У поверхневих
теплообмінниках теплообмін відбувається з участю поверхні твердого тіла, яке є
проміжним теплоносієм.
Поверхневі теплообмінні апарати поділяються на регенеративні і
рекуперативні. У регенеративних теплообмінниках теплота гарячих газів
акумулюється теплоємною насадкою (металевими кульками, керамічною
сипучою масою, цеглою), а пізніше передається холодному теплоносію, який
продувається через гарячу насадку. Прикладом такого апарата є регенеративний
повітронагрівник, який складається із пакетів з тонких гофрованих листів, що
утворюють повздовжні канали.
У рекуперативних апаратах теплота передається від гарячого до холодного
теплоносія через відокремлюючу їх стінку при одночасному їх протіканні. До
них відносяться теплообмінні апарати для нагрівання нафти, котли-утилізатори,
де одержують водяну пару та регенератори холоду.
За призначенням теплообмінні апарати поділяють на чотири групи:
 теплообмінники, в яких один потік нагрівається завдяки теплоті іншого;
 нагрівники, випарники, кип’ятильники, в яких нагрівання і часткове
випаровування здійснюється завдяки використанню спеціальних
високотемпературних теплоносіїв (водяної пари і потоків нафтопродуктів). У
цих апаратах нагрівання або часткове випаровування одного теплоносія є
цілевим процесом, а охолодження або часткове охолодження іншого теплоносія

50