Тепловые процессы

Подвод и отвод тепла в химических аппаратах играют важную роль. Управление скоростью химических реакций, процессами разделения смесей- выпариванием, перегонкой, ректификацией и др., осуществляются с помощью подвода и отвода тепла.

Перенос тепла, происходящий между телами, с различной температурой называется - теплообменом. Движущей силой этого процесса является разность температур, причем тепло самопроизвольно переходит от более нагретого к менее нагретому телу. Тела, участвующие в теплообмене называются - теплоносителями. В непрерывно действующих аппаратах температуры в различных точках не изменяются во времени, поэтому процессы теплообмена в таких аппаратах являются установившимис.В аппаратах периодического действия, где температуры меняются во времени, осуществляются неустановившиеся процессы.

Теплоносители бывают горячие и холодные. Горячие в процессе теплообмена тепло отдают, а холодные принимают. В процессах нефтепереработки непосредственный контакт с теплоносителем не возможен, теплообмен осуществляется в теплообменных аппаратах, через стенку.

В основе тепловых процессов лежат законы теплопередачи. К ним относятся:

- теплопроводность

- конвекция

- тепловое излучение

Теплопроводность - это процесс передачи теплоты внутри тела от одних частиц к другим, вследствие их движения и соударения. Передача теплоты только теплопроводностью может происходить лишь в твердых телах.

Пример: наружная поверхность стакана с горячим чаем становиться так же горячей за счет процесса – теплопроводности внутри стенок стакана.

Конвекция – это процесс распространения теплоты в результате движения объема и перемещения частиц жидкости или газов.

Пример: Обогрев комнаты батареей.

Различают: естественную конвекцию - движение частиц вызвано разностью плотности газа или жидкости в различных точках объёма, вследствие разности их температур в этих точках; принудительную конвекцию – перемещение газа или жидкости осуществляется специальными устройствам (вентиляторами).

Тепловое излучение – перенос энергии, обусловленный процессами испускания, распространения и поглощения электромагнитных волн.

Пример: тепло, получаемое от солнца.