(二)? 熱水
熱水加熱一般用于100~C以下的場(chǎng)合,熱水通??墒褂缅仩t熱水和從換熱器或蒸發(fā)器得到的冷凝水。當(dāng)要求加熱到較高溫度而仍然采用熱水時(shí),則要使用高壓熱水。但此時(shí)對(duì)設(shè)備的強(qiáng)度要求和操作費(fèi)用都會(huì)很高,很不經(jīng)濟(jì)。
用熱水加熱的優(yōu)點(diǎn)是:可利用二次熱源,節(jié)約能量。其缺點(diǎn)是:和蒸汽冷凝相比,給熱系數(shù)低許多,許多加熱過(guò)程中,溫度下降,不能恒定;加熱的均勻性不好。
(三) 高溫有機(jī)物
在將工藝流體加熱到400°C的范圍內(nèi),可使用液態(tài)(或氣態(tài))高溫有機(jī)物作為加熱劑。???
常用的有機(jī)物加熱劑有:甘油、萘、乙二醇、聯(lián)苯與二苯醚的混合物、二甲苯基甲烷、礦物油和有機(jī)硅液體等。
最常用的是由26.5%聯(lián)苯和73.5%的二苯醚組成的混合物,稱(chēng)為二苯混合物。二苯混合物作為加熱劑的主要優(yōu)點(diǎn):①不用高溫就能夠得到高溫,當(dāng)P=0.1MPa時(shí),沸點(diǎn)tb=258°C,汽化潛熱r=285kJ/kg;P=0.8MPa時(shí),tb=380°C,r=220kJ/kg;②熱穩(wěn)定性好無(wú)爆炸危險(xiǎn),無(wú)腐蝕。二苯混合物可以是液態(tài)或氣態(tài),液態(tài)二苯混合物用于加熱250°C范圍內(nèi)的場(chǎng)合。氣態(tài)二苯混合物的加熱溫度可達(dá)到380°C。高溫有機(jī)物由于具有燃燒爆炸危險(xiǎn)、高溫結(jié)焦和積炭危險(xiǎn),因此運(yùn)行中密閉性和溫度控制必須嚴(yán)格。另外二苯混合物由于具有較強(qiáng)的滲透性,因此系統(tǒng)的密閉問(wèn)題十分明顯。
甘油作為加熱劑,用于加熱220—250°C范圍內(nèi)的場(chǎng)合。甘油無(wú)毒、無(wú)爆炸危險(xiǎn)、易得、價(jià)格較低(僅為二苯混合物的1/4),且加熱均勻。
(四)? 無(wú)機(jī)熔鹽
當(dāng)需要加熱到550°C時(shí),可用無(wú)機(jī)熔鹽作為加熱劑。應(yīng)用最廣的是含40%NaNOz、7%NaN03和53%KN03的熔化物,其熔點(diǎn)是142℃,熔鹽加熱裝置應(yīng)具有高度的氣密性,并用惰性氣體保護(hù)。由于硝酸鹽和亞硝酸鹽混合物具有強(qiáng)氧化性,因此,應(yīng)避免和有機(jī)物質(zhì)接觸。
此外,工業(yè)生產(chǎn)中,還可以利用液體金屬、煙道氣和電等來(lái)加熱,其中,液態(tài)金屬可加熱到300—800°C,煙道氣可加熱到1100°C。電加熱最高可達(dá)到3000C。
二? 冷卻劑和冷卻過(guò)程???
工業(yè)生產(chǎn)中,要得到10一30°C的冷卻溫度,使用最普遍的冷卻劑是水和空氣。
水的主要來(lái)源是江河和地下水,江河水的溫度與當(dāng)?shù)貧夂蛞约凹竟?jié)有關(guān),通常在10—30~C左右。地下水的溫度則較低,大約在4—15℃左右。
為了節(jié)約用水和保護(hù)環(huán)境,生產(chǎn)上大多使用循環(huán)水,在換熱器內(nèi)用過(guò)的冷卻水,送至涼水塔內(nèi),與空氣逆流接觸,部分汽化而冷卻,再重新作為冷卻劑使用。冷卻水可用于間壁式換熱器和混合式換熱器中。
值得注意的是,工業(yè)用水常常會(huì)被污染,要求在最終排放前,必須進(jìn)行水質(zhì)凈化,達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
空氣作為冷卻劑,適用于有通風(fēng)機(jī)的冷卻塔和有增大的傳熱面的換熱器(如翅片式換熱器)的強(qiáng)制冷卻。空氣作為冷卻劑的優(yōu)點(diǎn)是不會(huì)在傳熱面產(chǎn)生污垢。其缺點(diǎn)是給熱系數(shù)小,比熱容較低,因此其耗量較大(達(dá)到同樣的冷卻效果,空氣的質(zhì)量流量大約是水的5倍)。
若要冷卻到0°C左右,工業(yè)上通常采用冷凍鹽水,由于鹽的存在,使水的凝固溫度大為下降(其具體數(shù)值視鹽的種類(lèi)和含量而定),鹽水的低溫由制冷系統(tǒng)提供。
此外,為了得到更低的冷卻溫度或更好的冷卻效果,還可使用沸點(diǎn)更低的制冷劑,例如氨和氟里昂,當(dāng)然,還得借助于制冷技術(shù)。