Kirish. Issiqlik va massa almashinuv jarayonlari va qurilmalarining asosiy turlari. Reja

1.5. Issiqlik almashinuv va issiqlik-massa almashinuv qurilmalari.
Issiqlik almashinuv qurilmalari maqsadi, ishlash prinsipi, issiqlik tashuvchilarni fazaviy holati, konstruktiv va boshqa belgilariga ko'ra farqlanadi.
Issiqlik almashinuv qurilmalari ishlatilish maqsadiga ko'ra qizdirgichlar, bug'latgichlar, kondensatorlar, sovitgichlar, radiatorlar deb yuritiladi. Issiqlik va massa almashinuv qurilmalariga quyidagilarni kiritish mumkin: havoni quritish, namlantirish va uni zaharli chang va gazlardan tozalash uchun qo'llaniladigan skrubberlar, rektifikatsiya (ajratish) kolonnalari, absorbsion sovitish qurilmalarining absorberlari, quritish kameralari, suvni sovituvchi gradirniyalar va hok. Alohida guruhga kimyoviy reaktorlarni kiritish mumkin. Ularda kimyoviy reaksiya issiqlik va massa almashinuv bilan kechadi.
Ishlash prinsipiga ko'ra yuzali va kontaktli qurilmalarga bo'linadi. Yuzaviy issiqlik almashinuv qurilmalarida issiqlik yuqori haroratli muhitdan qattiq devorga (nasadka), undan esa-sovuq muhitga uzatiladi. Kontaktli qurilmalarda (1.1, d-rasm) issiqlik almashinuvi issiqlik tashuvchilarning o'zaro to'qnashuvida amalga oshadi, bunda massa uzatilishi ham kuzatiladi. Boshqa turdagi kontaktli qurilmalarda, masalan aralashtirgichlarda, issiqlik tashuvchilarning oqimini qisman yoki to'liq aralashishi sodir bo'ladi.
Issiqlik almashinuvi amalga oshirilayotgan qattiq devorning yuzasi va to'qnashayotgan (kontaktlashayotgan) muhitlarning o'zaro ajralish chegaralari issiqlik almashinuv yuzasi yoki qizdirish yuzasi deyiladi, agarda issiqlik almashinuvi massa uzatish bilan kechsa, unda issiqlik va massa almashinuv yuzasi deyiladi.
Yuzaviy issiqlik almashinuv qurilmalari rekuperativ va regenerativ qurilmalarga bo'linadi. Rekuperativ issiqlik almashinuv qurilmalarida bir issiqlik tashuvchidan boshqasiga issiqlikni uzatish ularni ajratib turuvchi devor orqali amalga oshiriladi. Regenerativ issiqlik almashinuv qurilmalarida qizdiruvchi va qiziyotgan issiqlik tashuvchilar navbati bilan qizdiruvchi yuzani (nasadka) yuvib turadi. Devor qizdiruvchi issiqlik tashuvchi bilan to'qnashganda qiziydi, ya'ni issiqlikni o'zida jamlaydi (akkumulyatsiya), so'ngra devor qiziyotgan issiqlik tashuvchilar bilan to'qnashganda devor o'zining issiqligini issiqlik tashuvchilarga beradi va soviydi.
Rekuperativ issiqlik almashinuv qurilmalari davriy (1.1, a-rasm) yoki uzluksiz (1.1, b-rasm) issiqlik rejimlarida ishlaydi. Davriy ravishda ishlovchi issiqlik almashinuv qurilmalari odatda katta hajmga ega bo'lgan idishlardan iborat bo'lib, ma'lum bir vaqt oralig'ida ishlov berilayotgan modda yoki issiqlik tashuvchilardan biri bilan to'ldiriladi va qizdiriladi yoki sovitiladi, so'ng esa bo'shatib olinadi. Uzluksiz rejimda qoidaga binoan uzluksiz ishlaydigan qurilmalar ishlaydi. Bunda ularda vaqt davomida sarflar, konsentratsiyalar, muhitlarning qurilmaga kirish va undan chiqishdagi haroratlari doimiy ushlab turiladi. Uzluksiz ishlaydigan qurilmalarda issiqlik tashuvchilarning sarfi va parametrlari ularning ishga tushish va to'xtashida hamda bir uzluksiz rejimdan boshqasiga o'tganda o'zgaradi.
Regenerativ issiqlik almashinuv qurilmalarida bir issiqlik almashinuv yuzasi navbatma-navbat issiq va sovuq issiqlik tashuvchilar bilan yuvilib turadi. Agar issiqlik almashinuv yuzasi issiq issiqlik tashuvchi bilan yuvilib tursa, muhitning issiqligi hisobiga qiziydi, sovuq issiqlik tashuvchi bilan yuvilganda esa o'z issiqligini beradi. Shunday qilib, issiqlik almashinuv yuzasi issiqlik tashuvchining issiqligini yig'ib oladi, so'ng esa issiqlik tashuvchiga beradi.
Regenerativ issiqlik almashinuv qurilmalari ham davriy (1.1, v-rasm) va uzluksiz (1.1, g-rasm) rejimlarda ishlashi mumkin. Davriy ravishda ishlovchi regenerativ issiqlik almashinuv qurilmalarida issiq va sovuq issiqlik tashuvchilar navbatma-navbat qo'zg'almas nasadkani yuvib o'tadi. Uzluksiz ishlaydigan regenerativ issiqlik almashinuv qurilmalarida qo'zg'aluvchan issiqlik almashinuv yuzasi bilan ajratilgan issiqlik tashuvchilar navbati bilan goh qizdiruvchi, goh qizdirayotgan issiqlik tashuvchilar bilan to'qnashadi. Regenerativ issiqlik almashinuv qurilmalariga marten va domna pechlarining havo qizdirgichlarini, havo ajratish va sovuq-gazli qurilmalarni kiritish mumkin.

a)	b)
v)	g)
d)