Технология

В современной промышленности существует множество технологических процессов, в которых невозможна прямая теплопередача. Если материалы, которые необходимо нагревать, являются легковоспламеняющимися или подвержены термическому разрушению, если существует значительно число точек потребления, если необходимо получать стабильный нагрев при высоких температурах, следует применять метод непрямого нагревания, используя в качестве теплопередающего агента воду, пар, органические вещества, смеси солей или металлов, в зависимости от требуемых температур.

Субстанция, используемая в качестве теплоносителя, должна отвечать следующим условиям:

  • Низкая себестоимость и доступность
  • Хорошая термическая устойчивость
  • Отсутствие агрессивности к материалам конструкции
  • Низкая летучесть
  • Низкая точка отвердевания и низкая вязкость

Теплопередающим агентов с наиболее благоприятными тепловыми характеристиками является вода, т.к. позволяет передавать большие объемы тепла температурой до 100 ºC без создания дополнительного давления, а для больших температур – под давлением или в виде водяного пара. Несмотря на то, что затраты на подготовку воды оказываются довольно значительными, себестоимость продукта не вырастает, кроме того вода – доступный материал.

Однако рост температур требует от установок и материалов соответствия особым условиям. При 180 ºC вода создает давление пара в 10 бар, а при температуре 260 ºC оно достигает уже 50 бар. Это создает ряд дополнительных требований (к помещению, проводнику котла) и неизбежные риски. С другой стороны, проблемы коррозии, технического обслуживания и подготовки воды – хорошо известный факт. Все перечисленное очевидно демонстрирует, что система непрямого нагревания посредством пара в настоящее время постепенно сдает позиции.

При использовании теплопередающих агентов органического типа, называемых также ВОТ, становится возможным работать при низком давлении и температуре, достигающей 350 ºC. При этом не возникает проблемы коррозии, а низкий уровень рисков позволяет устанавливать котлы непосредственно в помещении цеха без возведения каких-либо специальных строительных сооружений. Немаловажно и то, что ВОТ всегда находится в фазе жидкости, не меняя своего состояния во время рабочего процесса, что экономит энергию по сравнению с традиционными паровыми установками (потери энпальпии конденсаторов).

По происхождению и характеристикам, органические теплоносители делятся на синтетические и минеральные. В первую группу входят производные нефти со специальными добавками, улучшающими определенные свойства материала. Минеральные термальные масла представляют собой также смесь активированных углеводородных соединений. Принципиальная разница между обеими группами заключается в рабочей температуре, синтетические масла предназначены для более высоких температур.

Технология ВОТ является концептуально очень простой и активно внедряется во все отрасли промышленности и различные производственные процессы.