ТЕПЛООБМЕННЫЕ АППАРАТЫ ПОВЕРХНОСТНОГО ТИПА
Вразличпых отраслях современного промышлен- ®ного производства проблемы интенсификации многочисленных технологических процессов связаны со значительным изменением или поддержанием температурного уровня продукта производства. Существенная роль в организации таких технологий принадлежит аппаратам, обеспечивающим подвод тепла к продукту производства или рабочему телу от внешнего источника.
Задачи эффективного переноса тепла от одного теплоносителя к другому в зависимости от конкретных условий и требований промышленности исключают использование однотипных конструктивных решений. В очень большой группе аппаратов перенос тепла осуществляется через твердое тело. Прямое смешение (контакт) теплоносителей различного энергетического уровня в таких аппаратах недопустимо, что обусловлено*разнообразием природы, химического состава и агрегатного состояния теплоносителей. Технологически исключено загрязнение нагреваемого' теплоносителя другим веществом (греющей средой). Аппараты переноса тепла от одного теплоносителя к другому при посредстве твердого тела и-через его поверхность называют поверхностными. Среди таких аппаратов следует различать две группы.
К первой относятся аппараты, у которых перенос энергии (тепла) от одного теплоносителя к другому осуществляется непосредственно через разделяющее их твердое тело. Это так называемые рекуперативные теплообменники. Разделяющая стенка (твердое тело) выполняет лишь одну важнейшую функцию разделителя двух потоков вещества различного температурного уровня.
Вторая группа аппаратов включает те, у которых перенос энергии происходит в результате периодического взаимодействия потоков вещества различного энергетического уровня с твердым телом. Твердое тело выполняет функцию накопителя (аккумулятора) тепловой энергии. Эта группа аппаратов называется
Регенеративными теплообменными аппаратами, так как тепловая энергия одного теплоносителя регенерируется другим из твердого тела. Они необходимы чаще всего в конце технологической цепочки, когда энергетический (температурный) уровень выброса из технологического процесса очень высок, так что инженерная реализация надежно и длительно работающего рекуперативного теплообмепного аппарата практически исключена, а выбросы (отходы) процесса не могут быть возвращены в технологическую цепочку.
Так как аппараты двух названных групп объединяет то, что перенос энергии (тепла) между потоками осуществляется вследствие взаимодействия движущихся потоков вещества с твердым телом, то математические модели обеих групп должны описываться одними н теми же системами уравнений.
Очевидно, что только особенности непрерывного и циклического взаимодействия теплоносителей с твердым телом, отражающиеся в краевых условиях, выделяют единственное решение в общих и в частных постановках задач.