Класификация на топлоносителите, Характеризиране на топлоносителите
Топлоносителят е класифициран според предназначението, агрегационното състояние, диапазона на работните температури и налягания.
Според целта се разграничават топлоносители: отопление, охлаждане (охлаждаща течност), междинна топлина и охлаждащи течности, хладилен агент, сушител и др.
Според агрегатното състояние се разграничават еднофазни и многофазни (обикновено двуфазни) охладители:
- еднофазните топлоносители включват нискотемпературна плазма (пламък), газове, които не кондензират пари, газови смеси, течности, които не кипят и не се изпаряват при работно налягане, техните смеси, разтвори, твърди материали (обикновено в насипно състояние);
- двуфазните и многофазните топлоносители включват кипящи, изпаряващи се и напръскани с газ течности, кондензиращи пари, топящи се и втвърдяващи се газове), капкови течности с точка на кипене при атмосферно налягане над 200 ° C;
- среднотемпературните включват водни пари от твърди вещества, пени, газови суспензии, аерозоли, емулсии, суспензии, шлами, пасти и други сложни системи;
Високо-, средно-, нискотемпературни и криогенни охлаждащи течности се различават според работния температурен диапазон:
- високотемпературните включват газообразни топлоносители с температура на газа от 1500 ° C и повече (температури на дим и пещ до 650 ° C, вода с температура до 375 ° C и въздух с температура до 100 ° C;
- криогенните газове включват втечнени газове и техните пари, тяхното приложение е под -150 0С.
Най-често срещаните от тях са вода, пара, въздух, димни и димни газове.
Изборът на топлоносител за всеки конкретен консуматор на топлина и предприятието като цяло се прави, на първо място, в съответствие с изискванията на санитарните и пожаробезопасни стандарти и правила, действащи в дадено производство и за дадения топлоносител. Изследването на режимите на потребление на топлина за разглежданата промишленост, особено нейните топлинно интензивни производства, също е от голямо значение.
Водата и парата се използват широко в промишлените предприятия. Тези охлаждащи течности позволяват да се получат високи коефициенти на топлопреминаване в топлообменниците, те са евтини и могат да се транспортират на значителни разстояния, като по този начин губят относително малко топлина. Възможният обхват на водната система се оценява на 30-60 км, а парната система - 6-15 км. Изборът на една от двете охлаждащи течности се определя от специфичните условия на тяхното използване, като се вземат предвид предимствата и недостатъците на всеки от тях. Предимствата на водните пари включват намаляване на енталпията по време на кондензация, поради което, за да се пренесе значително количество топлина, достатъчно малки тегловни количества пара, постоянството на температурата на кондензация при дадено налягане улеснява поддържането на постоянен режим и контролират процеса в апарата. Основният недостатък на водните пари е неизбежното и значително повишаване на налягането с повишаване на температурата. Например, при налягане от 0,981 105 Pa, температурата на наситената пара е 99,1 ° C, а температурата на наситената пара от 309,5 ° C може да бъде получена при налягане от 98,1 105 Pa. Следователно парното отопление се използва за процеси с температура 60 150 0С; при по-високи температури топлообменниците трябва да бъдат направени от дебелостенни тръби, което ги прави скъпи и тромави.