1. Issiqlik almashinish jarayonlarining nazariy asoslari Issiqlik o’tkazishning asosiy tenglamasi

Nur chiqarish orqali issiqlik almashishi. Harorati abso­lyut noldan yuqori bo’lgan jismlar nur orqali o’zaro energiya almashishi mumkin. Bunday energiyaning almashinishi oqibatida harorati past bo’lgan jism harorati yuqori bo’lgan jismdan qo’shimcha energiya (issiqlik) oladi. Harorati yuqori bo’lgan jismdan harorati past bo’lgan jismga o’tgan issiqlik miqdori energetik balans orqali aniqlanadi. Masalan, yuzalari , va ga teng bo’lgan o’zaro parallel joylashgan tekis jis­mlar o’rtasidagi nurlanish orqali o’tgan issiqlik miqdori quyidagicha topiladi:

bu yerda, birinchi jismdan ikkinchi jismga nurlanish orqali berilgan issiqlik miqdori; - jismning nur chiqarayotgan yuzasi; - jismlar tizimining keltirilgan nur chiqarish koeffitsienti.
Qattiq jism va suyuqliklar nur energiyasining hamma to’lqin uzunligi intervalida nurni yutishi va chiqarishi mum­kin, gazlar esa nur energiyasining faqat ayrim to’lqin uzunliklarini yutish va chiqarish hususiyatlariga ega; Gazlar nurni butun hajmi bo’yicha yutishi yoki chiqarishi mumkin, shu sababli nurlanish jarayoni gaz qatlamining qalinligi va gaz aralashmasi tarkibidagi nur chiqarish qobiliyatiga ega bo’lgan gazning miqdoriga bog`liqdir.
Gazning nurlanish issiqligini quyidagi tenglama orqali topish mumkin:
(25)
bu yerda, -gazning nisbiy nur chiqarish koeffitsienti; - gazning absolyut harorati. Gazlarning nisbiy nur chiqarish koeffitsientlari qiymati maxsus adabiyotlarda keltiriladi.
Issiqlik almashinish qurilmalari haqida umumiy tushunchalar.
Xalq xo’jaligining barcha sohalarida, xususan kimyo sanoatida, mahsulotlarni issiqlik ta’sirida qayta ishlash jarayonlari keng qo’llaniladi. Bu jarayonlar quyidagi maqsadlarda olib boriladi:
1) jarayon haroratini zarur darajada ushlab turish;
2) sovuq mahsulotlarni isitish yoki issiq mahsulotlarni sovitish;
3) bug`larni kondensatsiyalash;
4) eritmalarni quyiltirish va hokazo.
Bu jarayonlar issiqlik almashinish qurilmalarida amalga oshiriladi.
Kimyo, neft kimyosi, neftni qayta ishlash, oziq-ovqat sanoatlari korxonalarida qo’llaniladigan texnologik uskunalarning katta ulushini issiqlik almashinish qurilmalari tashkil qiladi. Kimyo sanoatida ishlatiladigan issiqlik qurilmalari umumiy uskunalarning o’rtacha hisobda 15-18 foizini tashkil etsa, neft kimyosi va neftni qayta ishlash sanoatlarida esa bu raqam 50 foiziga teng, chunki kimyoviy texnologiyaning bir qator asosiy jarayonlari (bug`latish, rektifikatsiya, quritish va boshqalar) issiqlikning berilishi yoki o’tkazishi bilan bog`liqdir.
Sanoatda turli-tuman issiqlik almashinish qurilmalari qo’llaniladi. Ish tamoyiliga ko’ra issiqlik almashish qurilmalari uch turga bo’linadi:
1) yuzali issiqlik almashgichlar;
2) aralashtiruvchi issiqlik almashgichlar;
3) regenerativ issiqlik almashgichlar.
Yuzali issiqlik almashgichlarda issiqlik tashuvchi agentlar bir-biri bilan devor orqali ajratilgan va issiqlik birinchi issiqlik tashuvchi muhitdan ikkinchisiga ularni ajratuvchi devor orqali o’tadi.
Aralashtiruvchi qurilmalarda issiqlik tashuvchi agentlarning o’zaro bevosita uchrashuvi va aralashuvi natijasida issiqlikning almashinishi yuz beradi.
Regenerativ issiqlik almashgichlarda qattiq jismdan tashkil topgan bir xil yuza navbat bilan turli issiqlik tashuvchi agentlar orqali kontaktda bo’ladi. Qattiq jism unga tegib o’tgan issiqlik tashuvchidan issiqlik olib isiydi; boshqa issiqlik tashuvchi o’tganda esa qattiq jism o’z issiqligini unga berib soviydi.
Issiqlik almashinish qurilmalari quyidagi belgilarga ko’ra sinflanadi. Konstruktiv tuzilish bo’yicha quvurdan qilingan qurilmalar (qobiq-quvurli, "quvur ichida quvur", zmeevikli va boshqalar); issiqlik almashinish yuzasi listli materialdan tayyorlangan qurilmalar (plastinali, spiralsimon va boshqalar); issiqlik almashinish yuzani tayyorlashda nometall materiallar (grafit, plastmassa, shisha va hokazo) dan foydalanilgan quril­malar; Ishlatilish maqsadiga ko’ra sovitkichlar, isitkichlar, bug`latkichlar, kondensatorlar; Issiqlik tashuvchi agentlar harakatining yo’nalishiga ko’ra to’g`ri, qarama-qarshi, kesishgan va hokazo yo’nalishli qurilmalar.
Sanoat qurilmalarida issiqlik almashinishning shart-sharoitlari har xil bo’ladi. Issiqlik almashinish qurilmalari turlicha agregat holat (gaz, bug`, tomchili suyuqlik, emulsiya va hokazo), har xil harorat va bosim qiymatlari hamda ma’lum fizik-kimyoviy xossalariga ega bo’lgan ish muhitlari uchun mo’ljallangan bo’ladi. Buning uchun ma’lum bir jarayonning haqiqiy ish holatiga ko’ra tegishli issiqlik almashgich tanlab olinadi.