К тепловым относятся процессы, скорость которых определяется скоростью переноса энергии в форме теплоты: нагревание, охлаждение, испарение, плавление и др. Процессы переноса теплоты часто сопутствуют другим технологическим процессам: химического взаимодействия, разделения смесей и т.д.
По механизму переноса энергии различ. 3 способа распростран. энергии :1теплопроводность – перенос энергии микрочастицами за счет их колебаний при тесном соприкосновении. этот процесс зависит от внутр. молекулярн. строения рассматриваемого тела и является постоянной величиной. 2конвективный перенос теплоты – процесс переноса теплоты от стенки к движущейся относительно неё жидкости (газу) или от жидкости(газа) к стенке.он обусловлен массовым движением в-ва и происходит одновременно путем теплопроводности и конвекции.конвекция бывает: вынужденной(движение обусловлено действием внешн сил – разности давлений),естественной(движ возникает вследствие изменения плотности самой жидкости(газа),обусловлен термич расширением.3тепловое излучение – перенос энергии в форме электромагнитн колебаний,поглощаемых телом.источники этих колебаний – электроны и ионы. В наиболее распространенном случае теплота передается от одной среды к другой через разделяющую их стенку. Такой вид теплообмена называется теплопередачей, а участвующие в ней среды — теплоносителями. Процесс теплопередачи состоит из трех стадий: 1) передача теплоты стенке нагретой средой (теплоотдача); 2) перенос теплоты в стенке (теплопроводность); 3) перенос теплоты от нагретой стенки в холодную среду (теплоотдача). Нагревание и охлаждение сред проводят в аппаратах, называемых теплообменниками. Для передачи тепла при нагревании используют в ва, назыв теплоносителями. Наиболее распространенным теплоносителем является водяной пар. Для нагрев до температур более 180—200° С использ высокотемпературные теплоносители: нагретая вода, расплавленные соли, ртуть и жидкие металлы, органические соединения, минеральные масла. Во многих процессах, протекающих при высоких температурах, используется нагревание топочными газами, получаемых и в печах. Для нагревания в широком диапазоне температур применяется электрич нагрев. Электронагреватели удобны для регулирования, обеспеч создание хороших санитарно-гигиенических условий, но относительно дороги. Для охлаждения сред используют в-ва, называемые хладагентами. Наиб распространен хладагентом является вода. Однако большое значение приобретает использование.воздуха. Теплофизические свойства воздуха неблагоприятны (малые теплоемкость, теплопроводность, плотность), поэтому коэффициенты теплоотдачи к воздуху ниже, чем к воде. Теплообменники: 1В рекуперативных теплообменниках теплоносители омывают стенку с двух сторон и обмениваются при этом теплотой. Процесс теплообмена протекает непрерывно и имеет обычно стац. характер. Стенка, кот. омывается с обеих сторон теплоносителями, назыв рабоч поверхностью теплообменника. 2.В регенерат. теплообменнике одна и та же поверхность поочередно омывается то горячим, то холодным теплоносителем. При соприкосновении с горячим теплоносителем стенка аккумулирует теплоту, а затем отдает ее холодному теплоносителю. Для уд. работы теплообменника его рабочие стенки должны обладать значительной теплоемкостью. 3.В смесит. теплообменниках процесс теплообмена сопровожд. перемешиванием теплоносителей, т.е. они непосредственно соприкасаются друг с другом. Поэтому смес. теплообменники называются также контактными. Процесс теплообмена в таком аппарате имеет стац. характер и сопровождается испарением жидкости. Из трех рассмотренных выше видов теплообменников наиболее широкое и разностор. применение находят рекуперат. теплообменники.
