Регенерация теплоты
Часто на каком-либо этапе процесса получаются вещества с высокой температурой, но имеются и другие вещества, которые нужно подогреть. В этом случае для подогрева можно использовать теплоту горячих веществ. Регенерация осуществляется тремя способами: непосредственным теплообменом (т.е. теплоотдачей соприкосновением), через теплообменную поверхность (теплопередача) или с помощью тепловых агентов. 1. Непосредственный теплообмен используется в тех случаях, когда вещества (горячие и холодные) разделяются, т. е находятся в разных фазах. С такими системами приходится иметь дело при работе большинства непрерывно-действующих печей. Твердый материал, загруженный в печь, подогревается уходящими дымовыми газами или газообразными продуктами реакции, а воздух, необходимый для сжигания топлива, отбирает теплоту от материала, сгоревшего в печи. 2. Во многих случаях использовать теплоотдачу соприкосновением невозможно (например, две смешивающиеся жидкости). Тогда регенерация теплоты проводится с помощью теплопередачи через поверхность разделительной стенки, применяется также тепловой агент, имеющий большую тепловую емкость и находящийся в ином агрегатном состоянии, чем нагретое и холодное вещество. Примером использования теплопередачи для регенерации теплоты служат газы, уходящие из зоны каталитической реакции, проводимой при высокой температуре, отдающие свое тепло через поверхность теплообмена исходным газообразным веществам, направляемым в реактор. 3. Иногда теплопередача соприкосновением и теплопередача через стенку невозможны. Например, при теплопередаче температура в теплообменнике может быть слишком высокой или обменивающиеся теплотой среды могут оказывать сильное коррозионное воздействие на материал стенки. В этих случаях возникают трудности выбора конструкционного материала с большой термической и коррозионной стойкостью, обладающего одновременно высокой теплопроводностью. В этих случаях применяют твердые тепловые агенты. На их использовании основана работа тепловых регенераторов. Сначала горячие газы нагревают массу твердого заполнения камеры регенератора, а в следующем этапе цикла заполнение отдает аккумулированную теплоту газам, которые необходимо нагреть. Пример, схема мартеновской печи, работающей последовательно с тепловым регенератором
|
