Классификация видов теплообмена

Теплообмен – интереснейший процесс, который занимал умы ученых издавна. И в этом нет ничего удивительного, ведь с ним человечество сталкивается с самых древнейших времен. Уже в глубокой древности людьми были придуманы простейшие устройства, предназначенные для обмена и передачи теплоты между двумя теплоносителями, имеющими различную температуру. Они получили название теплообменников и в настоящее время без них невозможно обойтись в повседневной жизни и деятельности человеческого общества.

Теплообменные агрегаты хорошо знакомы даже тем из людей, кто весьма от них далек. Стоит только взглянуть под окно в любом доме или в квартире – и сразу же взгляд наткнется на отопительную батарею, которая является тем же теплообменником, где циркулирующая горячая вода или пар (паровые теплообменники) через корпус осуществляет теплообмен с наружным воздухом в квартире. Такие теплообменные устройства относятся к наиболее распространенным в коммунальном хозяйстве, а вот, например, в химической отрасли теплообменные агрегаты составляют больше трети массы, а также стоимости всего технологического оборудования. Такое состояние дел обусловлено тем, что химические процессы протекают практически всегда с изменением температурного режима. Для требуемого прохождения химических реакций в одних случаях необходимо подогревать рабочую среду, а в других – охлаждать. Во всех таких случаях необходимо использовать теплообменные аппараты, которые берут на себя реализацию этих процессов. Типы теплообменников бывают трех видов:

  • поверхностные, использующие принцип рекуперации;
  • поверхностные, использующие принцип регенерации;
  • смесительные.

Кстати, в теплообменниках вещества не претерпевают никаких изменений, но, в то же время, эти устройства составляют основу преимущественного большинства технологических процессов в пищевой, химической, металлургической промышленности и энергетике. Непосредственная передача тепла от более нагретого тела к более холодному происходит при помощи всего трех простых физических процессов:

  • теплопроводности;
  • теплообмена при помощи конвекции;
  • лучистого излучения.

Первым способом распространяется тепло в случае непосредственного контакта двух тел с различной температурой. При этом сами тела не претерпевают никаких изменений, ведь распространяется только энергия. Различные вещества имеют различную способность к передаче тепла. Самой лучшей такой способностью обладают металлы, хотя и среди них есть лидеры в этом вопросе, например, медь и серебро. Конвекционный теплообмен характерен для жидких и газообразных сред.

Наиболее характерным и элементарным примером такого теплообмена является процесс кипения воды в чайнике, когда тепло передается от поверхности чайника жидкости от нижнего слоя к верхнему через пограничный слой теплопроводностью, а далее – за счет конвекции. В ходе действия лучистого излучения на нагреваемый предмет тепло передается за счет действия электромагнитных волн, при этом среда, через которую проходит такое излучение (воздух) не ощущает никакого нагрева.

Комментарии закрыты.

Что было , что будет
ПнВтСрЧтПтСбВс
Перевод
Архив статей
Новости часа
Яндекс.Метрика
Top
Яндекс.Метрика