传热介质
传热介质是一种将热能从热源传输至受热端的物质。它在封闭或开放的循环系统中流动,并向设备、产品或工艺过程释放或吸收热量。
在过程工程中,热载体用于加热、冷却或恒温。典型的热载体包括水、热水、蒸汽、导热油、热载体油、乙二醇-水混合物,以及在特殊情况下使用的气体。其选择取决于温度范围、热流、压力水平和安全要求。
传热介质通过传热表面(例如双层壳体、盘管或加热壁)传递热量。要实现良好的热传递,需要适当的流速以及清洁且湿润的表面。
传热介质的物理和化学性能越稳定,其适用性就越高。在长期承受高温载荷的情况下,低老化性和高耐热性尤为关键。容易发生热分解或裂解的介质会丧失其性能,从而降低运行安全性。虽然老化/裂解没有简单的固定公式,但有一个重要的经验法则:
老化速率 ~ exp (-E_A / (R * T))
- E_A 是分解反应的活化能
- T 表示温度
同样,在高温下所需系统压力越低,该传热介质就越具有吸引力。即使在高温下也能保持液态、不会蒸发或发生化学变化的介质,不仅能简化设备设计,还能提高安全性。热载体介质的适用性取决于其热容量、蒸汽压、热稳定性、粘度以及老化特性。