Нагревание высокотемпературными теплоносителями

Высокотемпературные теплоносители получают теплоту от то­почных газов или электрических нагревателей и передают его на­греваемому материалу Таким образом, они, как и водяной пар,

являются промежуточными теплоноси­телями. Применение промежуточных высокотемпературных теплоносителей обеспечивает равномерность обогрева и безопасные условия работы. В каче­стве высокотемпературных теплоноси­телей применяют высококипящие ор­ганические теплоносители (сокращен­но ВОТ), минеральные масла, пере­гретую воду.

T^iUZJ

Рис. 111. Схема, нагрева ди­фенильной смесью: ■ / — центробежный насос, 2 — электрокотел, 3 — обогреваемый аппарат, 4 — расширительный со» суд, 5 — емкость

Высококипящие органические теп­
лоносители имеют -наиболее широкое
промышленное применение. К этой
группе теплоносителей относится дифе­
нильная смесь, состоящая из 26% дифе-
нила и 74% дифенилового эфира, нося­
щая торговое название Даутерм А. Ди-
фенильная смесь обладает большой
термической" стойкостью, низкой температурой плавления (12° С) и
применяется как жидкий теплоноситель примерно до температур
250° С. При более высоких температурах дифенильная смесь при­
меняется в состоянии кипения в качестве насыщенного пара. В по­
следнем случае температура нагрева может быть повышена до
380^й С. При атмосферном давлении дифенильная смесь кипит при
температуре 258° С, а при 380° С упругость насыщенного пара со­
ставляет только 0,8 МПа, что во много раз ниже тех же параметров
водяного пара.                                    . ■

Основными достоинствами дифенильной смеси как теплоносите­ля являются возможность получения высоких температур без при­менения высоких давлений, ее стойкость и нетоксичность.

Принципиальная схема нагрева жидкой дифенильной смесью представлена на рис. 111. Специальным центробежным насосом / через электрокотел 2, в котором нагревается смесь, ВОТ подается в рубашку обогреваемого аппарата 3. Вследствие того что объем жидкой смеси при ее нагреве увеличивается, к рубашке обогревае­мого аппарата 3 подключен расширительный сосуд 4.' После того как смесь отдала теплоту и охладилась, насосом / она вновь пода-

124

ется в котел 2. Заполнение системы и подпитка для компенсации потерь производятся из емкости 5. Аппаратура и трубопроводы снабжены, тепловой изоляцией, а нри размещении вне здания — дополнительными устройствами для разогрева при остановке систе­мы и необходимости ее расплавления при пуске. Для уменьшения -окисления и осмоления смеси в аппараты над поверхностью жид­кости подается инертный газ (азот), заполняющий также камеры электронагревателей котла 2.

Схема позволяет производить нагрев до температур 250° С, ебеспечивает удобство регулирования температуры, вз.рывобезопас-на, работает без избыточного давления. Серьезным недостатком схемы является необходимость применения насоса для перекачива­ния ВОТ. При высокой температуре в сальниках может произойти утечка, поэтому необходим постоянный надзор за работой схемы. Когда температура нагрева должна быть повышена до .350—380° С, применяется схема с парами.ВОТ. В этом случае давление в систе­ме поднимается до 0,6—0,8 МПа, но отпадает необходимость в уста­новке насоса для циркуляции.

Кроме Даутерма А применяются кремнийорганические термо­стойкие жидкости с низкой температурой плавления, но они легко гидролизуются при соприкосновении с влагой.

Минеральные масла — один из старейших промежуточных теп­лоносителей, используемых для нагревания- различных продуктов. Для этой цели применяют масла с высокой температурой вспыш­ки—-цилиндровое, компрессорное, цилиндровое тяжелое. Верхний предел нагревания маслами не превышает 300° С.

Нагрев с помощью минеральных масел производят, помещая
теплоиспользующий аппарат с рубашкой, заполненной маслом, в
печь или устанавливая электронагреватели внутри масляной рубаш­
ки. В тех случаях, когда необходимо обеспечить- взрывобезопас-
ность нагрева, применяют установки с естественной или принуди­
тельной циркуляцией, аналогичные рассмотренным при нагреве
ВОТ.         "                                                         -

Масла являются дешевыми промежуточными- теплоносителями, но имеют относительно низкие коэффициенты теплоотдачи, легко разлагаются, образуя на'стенках накипь, ухудшающую теплообмен. В силу указанных недостатков они применяются реже, чем~высоко-температурные органические теплоносители.

Перегретая вода как теплоноситель применяется при нагреве до температур, достигающих критического значения — 374° С. При этом давление в системе возрастает до 22,5 МПа. Этот теплоноси­тель практически абсолютно стоек и недорог, но высокие давления ограничивают выбор конструкций теплообменников и требуют при­менения, только цельнотянутых труб, сварных систем и специаль­ных уплотнений. В связи с этим способ нагрева перегретой водой в настоящее время применяется редко.

- При необходимости получения еще более высоких температур (500—800° С) в качестве промежуточных теплоносителей применя­ют нитрит-нитратную смесь, ртуть, легкоплавкие металлы — натрий,

125

калий и их сплавы. Установки с металлическими теплоносителями крайне опасны, так как даже незначительные утечки паров (напри­мер, ртути) вызывают тяжелые отравления.

⇐ Предыдущая21222324252627282930Следующая ⇒

Поделиться: