Высокотемпературные органические теплоносители

Высокотемпературные органические теплоносители применяются как в жидком, так и в парообразном состоянии для нагревания примерно до 400⁰ С.

В качестве высокотемпературных органических теплоносителей применяются: глицерин, нафталин, этиленгликоль, дифенил, дифениловый эфир, минеральные масла, кремний органические жидкости и др.

Наибольшее применение получила смесь, состоящая из 26,5% дифенила и 73,5 дифенил оксида называемая дифениловой смесью и носящей торговое название Даутерм – А.

Дифенильная смесь обладает большой термической стойкостью, низкой температурой плавления, практически взрывоопасна и слаботоксичная. Дифенильную смесь используют для обогрева в жидком и парообразном состояниях. В жидком состоянии дифенильную смесь используют для нагревания до температуры 250⁰ С, а в парообразном состоянии температура нагрева не превышает 380⁰ С. Коэф. теплоотдачи при конденсации паров дифенильной смеси приблизительно равен 1200-1700

Схем нагрева дифенильной смесью.

1 – газовая горелка; 2 – испаритель; 3 – обогреваемый аппарат;

4 – хранилище ВОТ 5 – насос.

Схема нагрева дифенильной смесью включает в себя испаритель 2, в трубчатой системе которого испаряется жидкая ВОТ. Система испарения установлена в топке, обогреваемой с помощью газовой горелки 1. Пары ВОТ подаются по трубопроводу в греющую рубашку аппарата 3, где они конденсируются и отдают свое тепло.

ЭЛЕКТРОНАГРЕВ.

По способу превращения электрической энергии в теплоту различают нагревание сопротивлением, электрической дугой, индукционное и высокочастотное нагревание.

Нагревание электрическим сопротивлением осуществляется при прохождении тока через нагреваемое тело или через специальные нагревательные элементы, изготовленные из хромо – железо - алюминиевых сплавов, обладающих большим омическим сопротивлением, что дает возможность достичь температур 1000-1100⁰ С.

Трубчатые электрические нагреватели.

Представляет собой металлический патрон, внутри которого запрессована в наполнителе спираль из не хромовой проволоки. В качестве наполнителя применяют кварцевый песок, оксид алюминия и другие материалы. Наполнитель служит с одной стороны электрической изоляцией спирали от металлической трубы, а с другой стороны проводником теплоты. Возможность погружения ТЭН в жидкости устраняет потери теплоты в окружающую среду, тем самым, повышая коэффициент полезного действия этих нагревателей. Заводы выпускают трубчатые электронагреватели длиной от 200 до 6000 мм, наружным диаметром 9-10 мм.

При индуктивном нагревании используют тепловой эффект, называемый вихревым потоком Фуко, возникающим под воздействием переменного поля в стенках стального нагревательного аппарата.

Аппарат с индуктивным электронагревателем.

1 – корпус; 2 – соленоид.

Корпус обогреваемого аппарата при индукционном обогреве является сердечником соленоида, по которому пропускается переменный ток, при этом вокруг соленоида возникает переменное магнитное поле, которое индуцирует в стенках аппарата электродвижущую силу. В результате стенки аппарата нагреваются, что обеспечивает равномерный обогрев при температуре около 400⁰ С.

Высокочастотное нагревание применяется для нагревания материалов, не проводящих электрического тока, диэлектриков. Молекулы диэлектрика помещенного в переменное электрическое поле, начинают колебаться с частотой поля и поляризуются, при этом в результате внутреннего трения между молекулами выделяется теплота непосредственно в массе нагреваемого материала, обеспечивая равномерный и хорошо регулируемый прогрев.

Нагревание электрической дугой проводят до температуры 3000⁰ С в дуговых печах за счет пламени дуги, возникающей между электродами. Дуговые печи применяются для плавки металлов, поучения фосфора, карбида кальция.

Различают дуговые печи прямого и косвенного действия. В первых дуга стабилизируется между электродом и нагреваемым материалом, в печах косвенного действия дуга стабилизируется между двумя электродами. Теплота от столба дуги передается нагреваемому материалу.