Большая Советская Энциклопедия (ТЕ)

Теплообменник

Теплообме'нник, теплообменный аппарат, устройство, в котором осуществляется теплообмен между двумя или несколькими теплоносителями либо между теплоносителем и поверхностью твёрдого тела. Процесс передачи теплоты от одного теплоносителя к другому — один из наиболее важных и часто используемых в технике процессов, например получение пара в Т.– котлоагрегатах основано на теплообмене между продуктами сгорания органического топлива и водой. По принципу действия Т. подразделяют на рекуператоры , регенераторы и смесительные Т.; существуют также Т., в которых нагрев (охлаждение) теплоносителя осуществляется за счёт «внутреннего» источника теплоты (холода). Рекуперативные Т. — аппараты, в которых 2 движущихся теплоносителя с различной температурой разделены твёрдой стенкой. Теплообмен происходит путём конвекции в теплоносителях и теплопроводности стенки (см. Конвективный теплообмен ), а также лучистого теплообмена , если хотя бы одним из теплоносителей является излучающий газ. К рекуператорам относятся парогенераторы, подогреватели, выпарные аппараты и т. д. На рис. даны некоторые конструкции рекуперативных Т. В регенеративных Т. одна и та же поверхность нагрева периодически омывается то горячим, то холодным теплоносителем, то есть сперва поверхность отбирает теплоту и нагревается, а затем отдаёт теплоту и охлаждается. Типичный пример регенераторов — воздухонагреватели доменных печей (см. Каупер ). Так как в рекуперативных и регенеративных Т. теплообмен осуществляется на поверхности твёрдого тела, их называют поверхностными. В смесительных Т. теплообмен идёт при непосредственном соприкосновении теплоносителей. Т. такого типа — градирни , в которых вода охлаждается атмосферным воздухом. В Т. с внутренним источником теплоты (холода) используется только один теплоноситель. К подобным Т. относятся ядерные реакторы , электронагреватели и т. д.

Тепловой расчёт Т. сводится к совместному решению уравнений теплового баланса и теплопередачи . Различают проектные расчёты, необходимые для определения поверхности теплообмена и выполняемые при конструировании новых Т., и поверочные расчёты Т., цель которых определить количество переданной теплоты и конечные температуры теплоносителей при известной поверхности теплообменника. Т. широко применяются в теплоэнергетике (воздухоподогреватели , пароперегреватели , экономайзеры , конденсаторы ), в химической и пищевой промышленности и т. д.

Лит.: Кичигин М. А., Костенко Г. Н., Теплообменные аппараты и выпарные установки, М.— Л., 1955; Кэйс В. М., Лондон А. Л., Компактные теплообменники, пер. с англ., 2 изд., М., 1967; Касаткин А. Г., Основные процессы и аппараты химической технологии, 9 изд., М., 1973.

И. Н. Розетауз.

Конструкции рекуперативных теплообменников: а — змеевиковый; б — типа «труба в трубе»; в — кожухотрубный; г — трубчатый воздухонагреватель; д — пластинчатый.

Теплообразование

Теплообразова'ние (физиологическое), то же, что теплопродукция .

Теплоозёрск

Теплоозёрск, посёлок городского типа в Облученском районе Еврейской автономной области Хабаровского края РСФСР. Расположен на р. Вира (приток Амура). Ж.-д. станция (Тёплое Озеро) на Транссибирской магистрали. Цементный и рыбоводный заводы. Вечерний индустриальный техникум.

Теплоотдача (в технике)

Теплоотда'ча в технике, теплообмен между поверхностью твёрдого тела и соприкасающейся с ней средой — теплоносителем (жидкостью, газом и т. д.). Т. происходит конвекцией , теплопроводностью , лучистым теплообменом . Различают Т. при свободном и вынужденном движении теплоносителя, а также при изменении его агрегатного состояния. Интенсивность Т. характеризуется коэффициентом Т. — количеством теплоты, переданным в единицу времени через единицу поверхности при разности температур между поверхностью и средой — теплоносителем в 1 К. Т. можно рассматривать как часть более общего процесса теплопередачи . См. также Конвективный теплообмен .

Теплоотдача (в физиологии)

Теплоотда'ча в физиологии, переход теплоты, освобождаемой в процессах жизнедеятельности, из организма в окружающую среду. Осуществляется излучением, испарением, проведением (конвекцией). Т. часто называется физической терморегуляцией. У человека в оптимальных условиях (см. Тепловой комфорт ) около 50% освобождаемой в организме теплоты рассеивается во внешней среде вследствие излучения, около 25% — в результате испарения воды с поверхности кожи и слизистых оболочек и 25% — за счёт конвекции. Задержка Т. может привести к повышению температуры тела и перегреванию организма . Угроза перегревания возникает при резком повышении теплопродукции (мышечная работа) и температуры окружающей среды (высокая влажность воздуха и влагонепроницаемая одежда). Усиленной Т. способствуют физиологическая реакция увеличения кожного кровотока, повышение температуры кожи и испарение пота. Когда температура среды приближается к температуре поверхности тела (около 34 °С), единственным средством Т. остаётся испарение воды в виде потоотделения или тепловой одышки у непотеющих животных. У человека отделение пота может достигать 2 л/ч и позволяет организму сохранять нормальную температуру тела в течение определённого времени даже при очень высокой температуре среды. См. также Терморегуляция .

К. П. Иванов.

Теплопеленгация

Теплопеленга'ция, определение направления на объекты по их собственному тепловому излучению ; вид пассивной пеленгации . Осуществляется с помощью теплопеленгаторов (или теплопеленгационных систем). В состав теплопеленгатора обычно входят (см. рис. ): оптическая система, улавливающая тепловое (инфракрасное) излучение и концентрирующая его на приёмнике излучения (ПИ); система сканирования , осуществляющая изменение положения оси оптической системы по определённому закону, т. е. обеспечивающая «просмотр» оптической системой воздушного, космического или наземного (водного) пространства; усилитель электрических сигналов, поступающих от ПИ; индикаторный блок, на управляющий электрод электроннолучевой трубки которого подаётся усиленный сигнал. Изменение положения оси оптической системы и движение луча на трубке индикатора осуществляются синхронно, по одному и тому же закону. В момент попадания излучения от объекта на ПИ на экране индикатора высвечивается пятно, по положению которого, используя разметку, нанесённую на экран, определяют угловые координаты пеленгуемого объекта.

Теплопеленгаторы обладают более высокой (по сравнению с радиопеленгаторами, работающими на более длинных волнах) точностью пеленгации, повышенной помехозащищенностью и скрытностью действия (вследствие пассивного характера Т.). Недостаток теплопеленгаторов — их ограниченное применение в сложных метеорологических условиях (дождь, снег, облачность и т. п.) из-за сильного поглощения теплового излучения. Кроме того, Т., в отличие от оптической локации , не может быть использована (из-за отсутствия активного облучателя) для определения расстояния до объекта. Т. с успехом применяется в морской, воздушной и космической навигации, в военном деле для обнаружения самолётов, судов, танков и т. п. объектов по излучению выхлопных газов их двигателей, а также для снятия тепловых карт местности.

Лит.: Козелкин В. В., Усольцев И. Ф., Основы инфракрасной техники, М., 1974; Левитин И. Б., Инфракрасная техника, Л., 1973.

И. Ф. Усольцев.

Схема теплопеленгатора: 1 — приёмник теплового излучения; 2 — оптическая система, улавливающая излучение; 3 — блок управления системы сканирования; 4 — приводы системы сканирования; 5 — усилитель электрических сигналов; 6 — датчики положения оптической системы; 7 — индикаторный блок.

Теплопередача

Теплопереда'ча,теплообмен между двумя теплоносителями через разделяющую их твёрдую стенку или через поверхность раздела между ними. Т. включает в себя теплоотдачу от более горячей жидкости к стенке, теплопроводностьв стенке, теплоотдачу от стенки к более холодной подвижной среде. Интенсивность передачи теплоты при Т. характеризуется коэффициентом Т. k, численно равным количеству теплоты, которое передаётся через единицу поверхности стенки в единицу времени при разности температур между жидкостями в 1 К; размерность k — вт/ (м² xК) [ккал/м² x°С)]. Величина R, обратная коэффициенту Т., называется полным термическим сопротивлением Т. Например, R однослойной стенки

,

где a₁ и a₂ — коэффициенты теплоотдачи от горячей жидкости к поверхности стенки и от поверхности стенки к холодной жидкости; d — толщина стенки; l — коэффициент теплопроводности. В большинстве встречающихся на практике случаев коэффициент Т. определяется опытным путём. При этом полученные результаты обрабатываются методами подобия теории . См. также Конвективный теплообмен .