ТЕПЛООБМІН

ТЕПЛООБМІН — процес передавання енергії у вигляді теплоти від тіла з вищою температурою до тіла з нижчою температурою. Рушійна сила процесу — різниця температур тіл, які беруть участь у Т. Розрізняють 3 механізми перенесення теплоти: теплопровідність, конвекцію та випромінювання. Теплопровідність — перенесення теплоти внаслідок руху молекул, атомів, електронів та ін. При конвекції носієм енергії є середовище (теплоносій), яке рухається. Розрізняють примусову конвекцію (під дією зовнішніх сил) та природну, рушійною силою якої є різниця між густинами теплоносіїв, зумовлена зміною температури в об’ємі середовища. Конвективний Т. міститься в тепловіддачі, тобто в перенесенні теплоти з об’єму рухомого середовища до прилеглої до нього стінки (або у зворотному напрямку) чи до іншого рухомого середовища, що не змішується з першим. Т. випромінюванням відбувається внаслідок перенесення енергії у вигляді електромагнітних коливань з довжиною хвиль 0,8–800 мкм. Кінетика променевого Т. залежить від інтенсивності випромінювання й відносного розташування тіл. Інтенсивність випромінювання залежить від властивостей тіла та його температури. Т. між двома середовищами, які відокремлені стінкою, має назву теплопередача. Вона містить тепловіддачу від середовища, що має вищу температуру, до стінки, перенесення тепла у стінці теплопровідністю та тепловіддачу від стінки до холоднішого середовища, що з нею стикається. Т. відбувається у теплообмінних апаратах (теплообмінниках). Відповідно до призначення теплообмінних апаратів розрізняють холодильники, нагрівачі, конденсатори, кип’ятильники-випаровувачі та випарні апарати. Специфічний тип теплообмінних апаратів — печі. Залежно від способу взаємодії теплоносіїв теплообмінники класифікують на змішувальні й поверхневі. У перших теплоносії знаходяться в безпосередньому контакті. У поверхневих апаратах тепло передається крізь стінку. Поверхневі теплообмінні апарати за принципом дії поділяються на рекуперативні (теплоносії поділені стінкою) і регенеративні («гарячий» та «холодний» теплоносії подаються по черзі). Змішувальні теплообмінники застосовують для Т. між теплоносіями, що не змішуються, при відносно незначній різниці між їх температурами (напр. при конденсації пари з парогазової суміші). Регенеративні застосовуються для утилізації тепла газів, що є продуктами теплових процесів. Рекуперативні застосовуються, коли відбувається Т. між рідинами та газами. Апарати цього типу за конструктивними ознаками розподіляються на кожухотрубні, змієвикові, апарати «труба в трубі», пластинчасті, ламелеві та спіральні.

Чуєшов В.І., Зайцев О.І., Шебанова С.Т., Чернов М.Ю. Промислова технологія ліків: У 2 т. — Х., 1999.