Теплообменные процессы, используемые при переработке отходов

Теплообменные процессы, широко используемые при раз­личных способах утилизации отходов, реализуются с помощью аппаратов, выполняющих функции нагревателей, охладителей, кипятильников, испарителей, конденсаторов и т.п. Теплообменные процессы лежат в основе работы ректификационных, сорбционно- десорбционных, выпарных, экстракционных и других установок.

Утилизация вторичных энергоресурсов, образующихся при осуществлении технологических процессов, имеет важное зна­чение. Рациональное использование вторичных энергоресурсов снижает эксплуатационные затраты на топливо и уменьшает за­грязнение окружающей среды.

Определение структуры взаимосвязей технологических по­токов неразрывно связано с распределением тепловой нагрузки в системе по теплообменникам.

Задача создания теплообменной системы (ТС) сводится к определению структуры технологических связей между тепло­обменными аппаратами, а также к определению размеров поверхностей теплообмена каждого аппарата разрабатываемой сис­темы, которые обеспечивают рекуперативный теплообмен между исходными т горячими и п холодными технологическими потоками при минимальном критерии эффективности. В качестве критерия эффективности могут быть использованы приведенные траты на создание и эксплуатацию теплообменной системы. Задача оптимизации теплового процесса сводится к обеспечению минимальных затрат (капитальных и эксплуатационных) на проведение процесса. Критерий оптимальности (П, руб.) для теп­лообменников определяется:

Задача синтеза теплообменных систем решается путем фор­мирования множеств возможных комбинаций горячих и холодных потоков. Результирующие потоки, которые могут быть получены в процессе последовательного теплообмена исходных потоков, могут обмениваться теплом с другими результирующими и исходными потоками. При необходимости для достижения заданных конечных температур в теплообменных системах могут быть использованы вспомогательные тепло- и хладоагенты.

В общем случае теплообменная система может состоять из совокупности внутренней и внешней подсистем. Внутреннюю подсистему образуют рекуперативные теплообменники, в которых происходит взаимный теплообмен между исходными и про­межуточными потоками. Внешнюю подсистему образуют вспо­могательные теплообменники, в которых идет теплообмен исходных и результирующих потоков с потоками хладоагентов.