TOPLOTNE OPERACIJE

TOPLOTNE OPERACIJETOPLOTNE OPERACIJE

Pripremio: Varga IštvanHEMIJSKO-PREHRAMBENA SREDNJA ŠKOLA

ČOKAvarga.i@neobee.net

Definicija:

Sve one operacije kod kojih je pogonska sila razlika temperature ubrajamo u

TOPLOTNE OPERACIJE.

tBrzina operacije

otpori

• Karakteristične toplotne operacije su:

Zagrevanje;Zagrevanje; Hlađenje,Hlađenje, Kondenzovanje;Kondenzovanje; Ukuvavanje (uparavanje).Ukuvavanje (uparavanje).

Osnovni pojmovi

Temperatura (tc ili T):

Označava stepen zagrejanosti tela.

Meri se stepenima kelvina K ili Ctc- temperatura izražena u C

T- temperatura izražena u KVeza je: T=273,15+tc

T0 = 273,15

Toplota (Q):

Toplota je vid energije.

Kada telo sa većom temperaturom predaje deo svoje energije drugom telu koje ima

manju temperaturu, onda se javlja toplota.

NE SME SE REĆI DA TELO IMA TOPLOTU!

Telo može da ima samo manji ili veći sadržaj unutrašnje energije.

Specifična toplota (c):

Predstavlja onu količinu toplote koju je potrebno dovesti da bi se jedan kilogram nekog tela zagrejao za 1 K.

J

kg K

Qcm T

Specifična toplota zavisi od:

- prirode materije (tela),

- načina dovođenja ili odvođenja toplote.

Specifična toplota se menja sa temperaturom, ali u užim granicama

temperature može se smatrati konstantnom.

(Tabele u udžbeniku za c)

RAZMENJIVAČI TOPLOTERAZMENJIVAČI TOPLOTE

Razmenjivači toplote su aparati u kojima se toplota prenosi sa jednog fluida na drugi.

Topliji fluid je grejni fluid;Hladniji fluid je grejani fluid.I grejni i grejani fluid može da bude gasovit

ili tečan.Toplotna razmena između grejnog i

grejanog fluida može da bude:Neposredna (direktna) iPosredna (indirektna).

Pri neposrednoj toplotnoj razmeni fluidi se mešaju, i čestice pri sudaranju neposredno jedna drugoj predaju deo svoje unutrašnje energije.

Pri posrednoj toplotnoj razmeni fluidi su razdvojeni grejnom površinom: Sa jedne strane površine se nalazi jedan, a sa druge strane drugi fluid.

Grejna površina je od materijala sa velikim koeficijentom provodljivosti toplote (Cu, Al i njihove legure)

U hemijskoj industriji se više upotrebljavaju razmenjivači toplote sa indirektnom toplotnom razmenom, jer

tehnološki procesi uglavnom ne dozvoljavaju direktno mešanje grejnog i

grejanog fluida.

Podela razmenjivača toplote

Prema konstrukciji i načinu razmene toplote, razlikujemo:

Cevne razmenjivače (dvostruki cevni i višecevni);

Pločaste razmenjivače;Kondenzatore;Razmenjivače toplote sa orošavanjem iOrebrene razmenjivače.

Dvostruki cevni razmenjivač toplote

1- Unutrašnja (tanka) cev 2- Spoljašnja (deblja) cev

3- Lučne spojnice 4- Spojnice.

Višecevni razmenjivači toplote

1- Cilindričan sud

2, 5- Pregrada

3- Tanke cevi

4- Poklopac (kapa)

6- Polukružne prepreke

I i II - Fluidi.

Bez prepreka Sa preprekama

Raspored tankih cevi unutar cilindričnog suda (plašta)

Pločasti razmenjivači toploteGrejna površina je načinjena od više

limenih ploča, koje su poređane jedne iza drugih. Između ploča postoje tanki zazori za strujanje fluida.

Veličina grejne površine određuje koliko će se ploča koristiti za toplotnu razmenu.

Uglavnom su rasprostranjeni u prehrambenoj industriji.

Kondenzator sa mešanjem

1- Vodena para

2- Hladna voda

3- Voda sa kondenzatom

4- Permanentni gasovi

5- Rozeta za raspršivanje vode

5

Razmenjivači toplote sa orošavanjem

voda1- Tanke cevi

2- Lučne spojnice

3, 4- Korita za vodu

Koriste za hlađenje piva, mleka.

Toranj za hlađenje