Как испечь классическое овсяное печенье. Нагревание высокотемпературными теплоносителями
Овсяное печенье – это очень вкусное лакомство, вкус которого нам знаком еще из далекого детства. Только почему-то его в основном предпочитают покупать в магазинах, а ведь магазинное овсяное печенье не всегда обладает хорошими качествами и может содержать много вредных компонентов и добавок.
Поэтому лучше всего его сделать самостоятельно, ведь в этом нет ничего сложного. Только вместе с обычной мукой нужно будет использовать овсяные хлопья. Если вы еще до сих пор не готовили этот десерт, то вам помогут следующие рецепты.
Овсяное печенье: рецепт классический по ГОСТу
Что будет нужно:
- Стакан овсяной муки или овсяных хлопьев;
- 200-граммовая пачка сливочного масла;
- Полтора стакана сахарного песка;
- 1 маленькая ложечка корицы;
- Щепотка ванильного порошка;
- 1 большая ложка изюма;
- Мед или варенье – 1 большая ложка;
- Половина стакана воды;
- Щепотка соли;
- Пищевая сода - щепотка.
Сколько готовить – 1 час.
Сколько калорий в 100 граммах – 438.
Рецепт печенья из овсяных хлопьев с медом
Что будет нужно:
- Стакан пшеничной муки;
- Неполный стакан овсяных хлопьев;
- Сахарный песок – 150-170 грамм;
- Мед – 80 мл;
- Сметана – 100 мл;
- Половина пачки сливочного масла;
- Одно куриное яйцо;
- Щепотка пищевой соды.
Период приготовления – 1 час.
Сколько калорий на 100 грамм – 425.
Как готовить:
- Овсяные хлопья необходимо размельчить в блендере или при помощи кофемолки. Перемалываем их до состояния крошки;
- Пшеничную муку просеиваем и смешиваем с содой;
- Овсяную и пшеничную муку смешиваем в чашке;
- Выкладываем в емкость сливочное масло и мед, ставим ее на водяную баню и греем до жидкого состояния, но не кипятим;
- В другую чашку выкладываем куриное яйцо и взбиваем миксером до состояния пены;
- Далее к яйцу засыпаем сахарный песок и хорошенько взбиваем миксером до получения пышной кремовой смеси;
- Не переставая взбивать, заливаем жидкую смесь из масла и меда, добавляем сметану и все хорошенько перемешиваем до однородности;
- В жидкую смесь всыпаем муку и замешиваем тесто;
- На противень стелим пергаментную бумагу;
- Далее от теста отщипываем небольшой кусочек, делаем шарик и придавливаем, в результате должна получиться круглая лепешка. Выкладываем на поверхность пергаментной бумаги. Таким же образом делаем другие печенки;
- Прогреваем духовой шкаф до 200 градусов и убираем противень. Запекаем около 15-20 минут.
Классическое печенье из овсяных хлопьев с орехами и изюмом
Составляющие компоненты:
- Стакан овсяных хлопьев;
- Мука пшеничная – 250 грамм;
- Грецкие орехи и миндаль – 250 грамм;
- ½ стакана изюма;
- Масло сливочное – 100 грамм;
- Мед – 1 большая ложка;
- Яйцо куриное – 1 штука;
- Ванилин – 1 маленькая ложечка;
- Пакетик разрыхлителя;
- Соль – ½ ч.ложки.
Сколько нужно готовить – 1 час.
Уровень калорий на 100 грамм – 439.
Приступаем к готовке:
- Орехи нужно хорошенько просушить на сухой разогретой сковороде;
- Затем засыпаем их в емкость блендера и перемалываем;
- Размягченное сливочное масло выкладываем в глубокую посуду, засыпаем к нему сахар и размешиваем вилкой или венчиком. Размешиваем до полного растирания сахарного песка;
- Затем разбиваем куриное яйцо и кладем в масляную смесь и засыпаем 1 большую ложку пшеничной муки. Все перемешиваем;
- Добавляем соль, 2 большие ложки муки и промытый изюм. Снова перемешиваем;
- Засыпаем овсяные хлопья, остатки муки, ванилин, разрыхлитель, орехи и добавляем мед. Замешиваем тесто;
- На противень стелим бумагу для запекания;
- Разделяем тесто на маленькие круглые части, раскладываем на поверхности противня и немного приминаем;
- Прогреваем духовку до 200 градусов и помещаем туда противень на 20-25 минут.
Диетическое овсяное печенье: пошаговый рецепт
Для готовки подготовим следующие компоненты:
- Половина стакана овсяных хлопьев;
- 120 грамм пшеничной муки;
- Кефир – 120 мл;
- Орехи грецкие – 50 грамм;
- 50 грамм коричневого сахара;
- Масло подсолнечное – 30 мл;
- Щепотка молотой корицы;
- 1/3 ч.ложки пищевой соды;
- Сушеные финики – 10 грамм;
- Немного соли.
Сколько готовится – 1 час.
Пищевая ценность на 100 грамм – 320.
Как готовится:
- В глубокую чашку выливаем кефир, добавляем к нему сахар и растительное масло. Все перемешиваем венчиком;
- Далее всыпаем в жидкую смесь муку и размешиваем;
- Очищаем финики от косточек, выкладываем в емкость блендера вместе с орехами и перемалываем;
- Затем в жидкую смесь засыпаем овсяные хлопья, перемолотые орехи с финиками и размешиваем до однородности;
- Добавляем в тесто пищевую соду и корицу. Замешиваем мягкое тесто;
- На плоский противень стелим пекарскую бумагу;
- Выкладываем на нее круглые лепешки из теста;
- Прогреваем духовку до 200 градусов и ставим противень на 15-20 минут.
Шоколадное овсяное печенье
Что будет нужно:
- 80 грамм жидкого сливочного масла;
- Пол стакана овсяных хлопьев;
- Яйца куриные – 4 штуки;
- 1 большая ложка крахмального порошка;
- 70 грамм шоколада;
- Сахар – 4 большие ложки;
- Сахарная пудра – 150 грамм;
- Молоко – полстакана;
- Щепотка ванилина.
Сколько должно готовиться – 1 час.
Пищевая ценность на 100 грамм – 445.
Как делается:
- Разбиваем яйца, выкладываем в глубокую чашку, засыпаем к ним сахар и взбиваем миксером до полного растирания сахара;
- Растапливаем сливочное масло и заливаем к яичной смеси. Все перемешиваем;
- Овсяные хлопья перемалываем блендером и всыпаем в жидкую смесь;
- Туда же добавляем крахмальный порошок, ванилин и перемешиваем;
- Затем на противень стелим пекарскую бумагу и кладем на нее тесто в виде круглых лепешек;
- Прогреваем духовой шкаф до 200 градусов и ставим запекаться печенье на 15-20 минут;
- Пока оно печется, делаем шоколадную глазурь. Молоко наливаем в кастрюльку и ставим на огонь;
- В прогретое молоко выкладываем кусочки шоколада и провариваем до растворения шоколада;
- Снимаем шоколадную смесь с плиты и засыпаем сахарную пудру;
- Готовое печенье окунаем в глазурь и убираем холодильник до застывания глазури.
- Для приготовления теста можно использовать и овсяные хлопья, и овсяную муку. Но желательно овсяные хлопья перемолоть, иначе в печенье будут попадаться жесткие кусочки;
- В тесто можно добавлять различные сухофрукты, орехи, мед, джемы, какао-порошок и многие другие компоненты;
- Обязательно на противень стелите пекарскую бумагу, она предотвратит подгорание низа печенья.
Ну вот, оказывается, проще приготовить это лакомство самостоятельно, чем покупать в магазине. Тем более там могут предложить продукт весьма сомнительного качества. Так зачем же платить деньги и рисковать здоровьем, когда все можно приготовить дома? А в результате вы получите десерт намного вкуснее и полезнее!
Основополагающим фактором в успешной работе радиаторных систем охлаждения, применяемых в компьютерной технике, является эффективность отвода избыточного тепла от рабочего тела к радиатору. Поскольку степень теплопередачи зависит от площади контакта объекта и радиатора, очень важно обеспечить как можно более плотное касание этих элементов даже в местах царапин, микронеровностей и прочих дефектов поверхностей. Для обеспечения такого эффекта в электротехнике применяют специальные термопасты, не препятствующие теплопередаче и способные выдержать значительные температурные пороги.
При нанесении термопасты очень важно проследить за тем, чтобы образуемый слой был минимальной толщины, поскольку излишнее количество вещества создаст определённые проблемы с теплоотводом, которые пагубно сказываются на работоспособности графического или центрального процессоров. Также важно следить за тем, чтобы термопаста не изменяла своих свойств при перепадах температуры или со временем, в течение срока эксплуатации.
На сегодняшний день выпуском теплопроводных паст занимается ряд известных (и не очень) компаний, среди которых особо выделяются Titan, Fanner, Zalman, Gigabyte, Thermaltake, DEEPCOOl и другие. Представляем вашему вниманию рейтинг самых лучших термопаст для процессоров, видеокарт и ноутбуков, хорошо зарекомендовавших себя с течением времени. Основным критерием отбора стала ключевая характеристика любой термопасты – теплопроводность. При формировании итогового списка были учтены следующие параметры:
- максимальная температура нагрева термопасты;
- популярность производящего бренда;
- стоимость продукта на российском рынке;
- постоянство состава и максимальный срок эксплуатации.
Лучшие термопасты низкой степени теплопроводности (до 5 Вт/мК)
3 КПТ-8
Лучшая цена
Страна: Россия
Средняя цена: 69 руб.
Рейтинг (2017): 4.5
Ну какой же рейтинг термопаст обойдётся без известного продукта российского производства, обладающего пусть и не самой лучшей теплопроводностью, но доступный практически во всех магазинах техники. КПТ-8 – это самый бюджетный вариант термопасты, обладающий низкой теплопроводностью (0,85 Вт/мК), но выдерживающий нагрев до +180 градусов по Цельсию. Её использование целесообразно только в случае слабого компьютера, служащего для выполнения каких-либо нересурсоёмких операций (не требующих разгона видеокарты и центрального процессора).
Если же Вы владелец полноценной игровой станции, то применение КПТ-8 может вызвать серьёзные проблемы с теплообменными процессами (при хорошем разгоне начинки) и экстренному отключению компа после перегрева.
Достоинства:
- хорошо подходит для обслуживания маломощных офисных компьютеров;
- невысокая стоимость;
- приемлемые температурные показатели (теряет свойства при +180 градусах Цельсия).
Недостатки:
- практически «нулевой» теплообмен;
- вязкая, клейкая консистенция.
2 Noctua NT-H1
Хорошая наносимость
Страна: Австрия
Средняя цена: 700 руб.
Рейтинг (2017): 4.7
Термопаста среднего ценового сегмента, стоимость которой по отношению к эксплуатационным показателям является слегка завышенной. Она выдерживает перепады температуры в диапазоне от -50 до +110 градусов по Цельсию – очень малый порог, отнюдь не гарантирующий противодействие отказу процессоров в ходе перегрева. Показатель теплопроводности также невелик (4,5 Вт/мК), но и не мал даже для игровых компьютеров (и ноутбуков) среднего звена.
Основная же особенность Noctua NT-H1 кроется в разработке. Дело в том, что над составом термопасты бились лучшие умы университета Вены (Австрия), и сумели создать продукт идеальной консистенции. Он легко наносится на поверхность держателя и обладает достаточной густотой и липкостью, чтобы не растекаться в ходе фиксации радиатора охлаждения.
Достоинства:
- качественный брендовый продукт;
- хорошая консистенция (в меру густая и пластичная);
- средняя характеристика теплопроводности.
Недостатки:
- термопаста эффективна в узких температурных рамках.
1 DEEPCOOL Z9
Высокий порог температурного воздействия (+200°C)
Страна: Китай
Средняя цена: 460 руб.
Рейтинг (2017): 4.8
Крупный производитель компьютерных кулеров и комплектующих вентиляторов просто не может обойтись без создания уникальной термопасты, прекрасно дополняющей его основной продукт. В случае с DEEPCOOL Z9 такой комментарий выглядит приемлемо – разработчик действительно производил теплопроводную пасту под нужды собственных систем охлаждения. Благодаря специальному составу Z9 может выдерживать температуры вплоть до +200 градусов Цельсия, что обусловливает её применение в мощных сборках. Увы, но параметр теплопроводности не всегда способен поддержать такой порыв – 4 Вт/мК может оказаться слишком мало для обеспечения пикового разгона начинки.
Достоинства:
- высокий температурный показатель (от -60 до +200 градусов Цельсия);
- привлекательная цена;
- неплохой уровень теплопроводности.
Недостатки:
появляются некоторые трудности в нанесении из-за консистенции пасты.
Лучшие термопасты средней степени теплопроводности (от 6 до 10 Вт/мК)
3 Glacialtech IceTherm II
Лучшая цена
Страна: Тайвань
Средняя цена: 535 руб.
Рейтинг (2017): 4.7
Термопаста, оставляющая от применения исключительно двоякие ощущения. С одной стороны, весьма многообещающе выглядит величина теплопроводности, равная 8,1 Вт/мК, позволяющая использовать Glacialtech IceTherm II с мощной начинкой. И всё было бы хорошо, однако рабочая температура ставит огромный крест на перспективах использования термопасты в производительных компьютерах. Нагреваясь до +100 градусов Цельсия, состав теряет все полезные свойства.
Один шприц Glacialtech IceTherm II содержит в себе 1,5 грамма термопасты. Такая малая дозировка связана с одним не очень выгодным свойством: при взаимодействии с воздухом паста начинает густеть, поэтому производитель настойчиво рекомендует использовать её всю сразу.
Достоинства:
- хорошая теплопроводность;
- проста в нанесении благодаря хорошей консистенции;
- экономичная расфасовка.
Недостатки:
- малый диапазон рабочих температур;
- через несколько дней после вскрытия термопаста меняет консистенцию.
2 Gelid GC-Extreme
Выбор пользователей
Страна: Китай
Средняя цена: 1 750 руб.
Рейтинг (2017): 4.8
Термоинтерфейс третьего поколения, подготовленный компанией Gelid, обладающий высокой эффективностью теплоотвода. Теплопроводность состава равна 8,5 Вт/мК, что обусловливает использование термопасты с продвинутыми системами, где существует острая необходимость в исправной теплопередаче. Поставка термопасты производится в небольших шприцах, вмещающих 1 и 3,5 грамма, а также в специальных баночках на 10 грамм. Причём в наборе всегда присутствует специальная лопатка, которая выглядит вполне уместно - Gelid GC-Extreme обладает высокой вязкостью, в связи с чем нанесение без специального оборудования становится проблематичным. Перед нанесением производитель настоятельно рекомендует подогреть термопасту до 40 градусов Цельсия.
Достоинства:
- хорошее качество теплопередачи;
- наличие нескольких типов фасовки;
- в комплекте поставляется лопатка для облегчения нанесения.
Недостатки:
- замысловатое нанесение;
- высокая стоимость.
1 Arctic Cooling MX-4
Лучшее сочетание цены и качества
Страна: Швейцария
Средняя цена: 590 руб.
Рейтинг (2017): 4.8
Термопаста швейцарского производства, очень популярная на внутрироссийском розничном рынке. К применению Arctic Cooling MX-4 очень часто обращаются сервисные компании и частные мастерские, поскольку состав соответствует высокому уровню качества. Его главное достоинство заключается в безукоризненной консистенции – в меру жидкой для удобного нанесения и в меру вязкой для закрепления на обработанной поверхности.
Что же до эксплуатационных свойств, то здесь наблюдается неплохое сочетание теплопроводности и температурного максимума. Величина первого компонента Arctic Cooling MX-4 составляет 8,5 Вт/мК, что позволяет использовать термопасту в мощных компьютерах и ноутбуках. Потеря же полезных свойств состава начинается при достижении отметки в +160 градусов Цельсия – не максимум, однако при наличии должной системы охлаждения до этого не дойдёт.
Достоинства:
- хорошая теплопроводность не препятствует разгону процессора;
- в наличии несколько вариантов упаковки (на 4 и 20 грамм термопасты);
- отличная консистенция.
Недостатки:
- высокая стоимость.
Лучшие термопасты высокой степени теплопроводности (от 10 Вт/мК)
2 Thermal Grizzly Kryonaut
Оптимальные эксплуатационные характеристики
Страна: Германия
Средняя цена: 2 950 руб.
Рейтинг (2017): 4.9
Одна из лучших термопаст для оверклокеров, применяемая в системах охлаждения самых требовательных компьютеров и ноутбуков. Thermal Grizzly Kryonaut ориентирована, скорее, на использование в сервисных центрах, поскольку один шприц вмещает в себя 11 грамм состава. По части технических характеристик термопасте следует отдать должное – производителям удалось выжать из состава максимум возможного. Рабочий диапазон температур варьируется от -200 до +350 градусов Цельсия, поэтому за потерю свойств можно не переживать. В плане теплопередачи также всё отлично: данный параметр составляет 12,5 Вт/мК. Производители предусмотрели возникновение проблем с нанесением поэтому оснастили шприц двумя аппликаторами, находящимися в комплекте. В итоге, даже с учётом высокой стоимости Thermal Grizzly Kryonaut является одной из самых лучших термопаст, производимых на данный момент.
Достоинства:
- отличная консистенция;
- наличие аппликаторов для удобства нанесения;
- хороший теплоотвод;
- щедрая фасовка.
Недостатки:
- довольно высокая цена.
1 Coollaboratory Liquid PRO
Лучшая теплопроводность (82 Вт/мК)
Страна: Германия
Средняя цена: 1 000 руб.
Рейтинг (2017): 5.0
Настоящий прорыв в области производства термопасты совершила немецкая компания Collaboratory, раньше всех понявшая, что смеси на основе обычных теплопроводных металлов (цинк и алюминий) себя изжили. Новый состав был создан на основе сплава большего числа металлов и показал феноменальные результаты по теплопроводности.
Термопаста, больше похожая на ртуть, обеспечивает теплопроводность в районе 82 Вт/мК, что почти в десять раз превосходит результаты привычных нам составов. Она предназначена исключительно для топового железа, разгон которого даёт мощное тепловыделение, поскольку использовать её для рядовых компов означает попросту растрачивать потенциал…и деньги.
Достоинства:
- единая консистенция на протяжении всего срока эксплуатации;
- широкий температурный диапазон работы;
- великолепная теплопроводность.
Недостатки:
- высокая стоимость (от 700-1000 рублей за один грамм).
Около полугода назад моя GeForce 8800GTS 512 приказала долго жить, начав выдавать артефакты. Через некоторое время перестали грузиться «окна». В Bios же оставались артефакты и непонятные символы вместо букв.
И вот оно, свершилось, я откопал старушку и решил вдохнуть в нее вторую жизнь. Начитавшись опытов по подобным реанимациям я вооружился головой, руками и мультиметром с термопарой.
Итак, кратко теория - зачем нам духовка. Дело в том, что подобные признаки умирания видеокарты свидетельствуют о том, что некоторые контакты чипа начинают «отваливаться» и давать микротрещены между контактом и припоем. Поэтому если довести припой до состояния плавления (200-230 градусов Цельсия), он может обратно «подцепить» контакт и возобновить проводимость и следовательно «оживить» видеокарту. Нагреть необходимый участок, или всю видеокарту можно разными способами. Я выбрал самый «классический» - обычную газовую духовку, хотя народ так же экспериментирует со строительными фенами и даже микроволновками с грилем.
Начнем!
Этап 1 – подготовка.
Нам понадобятся:- Термопаста
- Мультиметр с термопарой
- Газовая плита с духовкой
- Термопрокладки (опционально, дабы заменить штатные после прогрева, но можно оставить и старые)
- Фольга
Кстати о конденсаторах, в моем случае они твердотельные и не боятся повышения температуры. Если у вас конденсаторы на жидкой основе то их необходимо выпаять на время проведения процедуры. Особо отчаянные «жарят» и «жидкие», но они начинают течь, т.к. закипают от высокой температуры, так что делайте это на свой страх и риск, и коли решитесь - обильно заворачивайте их фольгой.
Конденсаторы на жидкой основе.
Далее следует закрыть фольгой все части, которые не желательно жарить, а именно - разъемы подключения монитора, PCI и SLI разъемы, а так же конденсаторы. Фольгу нужно наложить глянцевой стороной от видеокарты, так она лучше отражает тепло, так же необходимо, чтобы фольга закрывала места, которые будут поддерживать видеокарту в духовке. Для этого я выбрал стеклянный неглубокий поддон.
Вот, что у меня получилось.
Этап 2 - «Жарка!»
Итак приступаем!Мы уже знаем, что нужно поднять температуру до 200-230 градусов. Но есть еще один параметр - время. В идеале мы должны продержать температуру 200-230 градусов в районе 5 минут, но! До этой температуры нужно доходить медленно - т.к. перепады очень губительны и не желательны для кристалла. В моем случае духовка у меня была не «супер» и «разгонялась» очень долго. Всего я затратил около получаса, но в принципе достаточно и 15-20 минут.
Как это было у меня:
10-я минута - около 100 градусов
20-я минута - около 150 градусов
25-я минута - около 200 градусов
30-я минута - около 220 градусов
Но можно и так:
5-я минута - 150 градусов
10-я минута - 200 градусов
15-я минута - до 230 градусов
Этап 3 - Извлечение
Все, наш «пирог» готов, при этом может пахнуть уже очень прилично - поэтому проветривайте помещение. Но не стараемся сразу вытаскивать его! Нужно сначала дать ему постоять внутри и остыть, через минут 15-20 можно приоткрыть дверь духовки градусов на 45, еще через минут 20 можно открывать на полную ну и еще минут через 20 извлекать!Этап 4 - Сборка
«Одеваем» обратно нашу карту и молимся. Как я уже говорил, термопрокладки можно купить новые, можно использовать старые, но это не лучший вариант, и можно самостоятельно изготовить из медицинского бинта и термопасты.Итак моя карточка завелась, артефактов не наблюдалось, и вот уже больше месяца она служит мне верой и правдой. Не редки случаи повторов артефактов, но вы же уже знаете что делать? Правда?
P.S.
Автор не несет ответственности за неудачные эксперименты, я лишь рассказал технологию, а уж рисковать или нет зависит от вас. Тем более видеокарты умирают не только от «плохого припоя».
P.P.S.
Я использовал для измерения мультиметр с термопарой, хотя на моей газовой плите есть «измеритель» температуры, но оказалось, что отклонения его по с ранению с мультиметром составляют почти 50 градусов, поэтому я настоятельно рекомендую использовать мультиметр.
В процессах химической технологии часто осуществляется обогрев высокотемпературными теплоносителями. Рассматриваемые ниже теплоносители обычно получают тепло от топочных газов или электрического тока, передают его нагреваемому материалу и являются, таким образом, как и водяной пар, промежуточными теплоносителями. Они обеспечивают равномерность обогрева и безопасные условия работы.
Нагревание перегретой водой. В качестве нагревательного агента перегретая вода используется при давлениях, достигающих критического , которому соответствует температура 374 °С. Поэтому с помощью перегретой воды возможно нагревание материалов до температур, не превышающих приблизительно 350 °С. Однако обогрев перегретой водой связан с применением высоких давлений, что значительно усложняет и удорожает нагревательную установку и повышает стоимость ее эксплуатации. Поэтому в настоящее время он вытесняется более экономичными способами нагрева другими высокотемпературными теплоносителями.
Для нагрева перегретой водой и другими жидкими теплоносителями используют установки с естественной и принудительной циркуляцией.
В установке с естественной циркуляцией (рис. VII1-5, а) жидкость заполняет нагревательную систему, состоящую из змеевика /, обогреваемого в печи топочными газами, и теплоиспользующего аппарата 2, соединенных подъемным трубопроводом 3 и опускным трубопроводом 4. Нагретая в змеевике / жидкость поднимается по трубопроводу 3, отдает тепло среде, нагреваемой в аппарате 2, и сама охлаждается. При этом ее плотность возрастает и жидкость возвращается в печь по трубопроводу 4 для последующего нагревания в змеевике /. Таким образом, движение жидкости в замкнутом циркуляционном контуре происходит под действием разности плотностей нагретой и охладившейся жидкости.
Для того чтобы свести к минимуму коррозию труб и устранить выделение неконденсирующихся газов, ухудшающих теплообмен, всю нагревательную систему заполняют дистиллированной водой, не допуская попадания в систему воздуха при ее заполнении и разогреве.
Расчет установок с естественной циркуляцией жидкого нагревающего агента ведут исходя из равенства движущего напора в контуре и гидравлического сопротивления контура
а также равенства количества тепла Q, отданного нагревающим агентом в единицу времени и воспринятого в теплообменном аппарате:
С помощью этих уравнений и используя уравнение для определения гидравлического сопротивления контура, можно рассчитать диаметр d трубопровода и расход Q любого жидкого нагревающего агента при естественной циркуляции.
Из правой части первого уравнения видно, что движущий напор возрастает с увеличением Н и разности плотностей нагретой и охладившейся жидкостей. Поэтому при обогреве с естественной циркуляцией теплоиспользующие аппараты располагают не менее чем на 4-5 м выше печи или другого нагревательного устройства. Таким образом, общая высота нагревательной установки должна быть весьма значительной. Однако даже в этих условиях скорость жидкости при естественной циркуляции мала и поэтому тепловая производительность установок с естественной циркуляцией невелика.
В установке с принудительной циркуляцией (рис. VIП-5, б) движение горячей жидкости между печью 1 и теплоиспользующим аппаратом 2 осуществляется при помощи циркуляционного насоса 5. Применение принудительной циркуляции позволяет значительно увеличить скорость циркуляции (до 2-2,5 м/сек и более) и соответственно повысить интенсивность теплообмена. При обогреве с принудительной циркуляцией отпадает необходимость в подъеме теплообменного аппарата над печью. Кроме того, одна печь может обслуживать одновременно несколько аппаратов. Однако использование насоса удорожает стоимость установки и ее эксплуатации.
Рис.VIII-5. Принципиальные схемы установок с естественной (а) и принудительной (б) циркуляцией жидкого промежуточного теплоносителя:
1 - печь со змеевиком; 2 - теплоиспользующий аппарат; 3 - подъемный трубопровод;
4 - опускной трубопровод; 5 - циркуляционный насос.
Более прост и экономичен, чем обогрев перегретой водой, обогрев теплоносителями, позволяющими получать высокие температуры без давления в системе или при умеренных давлениях. К числу таких теплоносителей относятся минеральные масла и некоторые другие органические жидкости.
Нагревание минеральными маслами. Минеральные масла являются одним из старейших промежуточных теплоносителей, используемых для равномерного нагревания различных продуктов. В качестве нагревающих агентов применяют масла, отличающиеся наиболее высокой температурой вспышки - до 310 °С (цилиндровое, компрессорное, цилиндровое тяжелое). Поэтому верхний предел нагревания маслами ограничен температурами 250-300 °С.
Нагрев с помощью минеральных масел производят либо помещая теплоиспользующий аппарат с рубашкой, заполненной маслом, в печь, в которой тепло передается маслу топочными газами, либо устанавливая электронагреватели внутри масляной рубашки.
В тех случаях, когда нагревание теплоносителя в рубашке исключается (по причине огне- и взрывоопасности производства), нагрев масла осуществляют вне теплоиспользующего аппарата в установках с естественной и принудительной циркуляцией.
Эти установки отличаются некоторыми особенностями по сравнению со схемами на рис. VIII-5. Так, вследствие значительного увеличения объема масла при его нагревании за теплообменником (и выше его) устанавливают расширительный сосуд, емкости для холодного вязкого масла снабжают паровым обогревом и подводят к ним инертный газ для создания «подушки», предохраняющей масло от окисления при соприкосновении с воздухом, и т. д. Указанные особенности характерны для большинства нагревательных установок, где используются органические теплоносители (см. ниже).
Масла являются наиболее дешевым органическим высокотемпературным теплоносителем. Однако им присущи существенные недостатки. Помимо относительно невысоких предельных температур применения, минеральные масла обладают низкими коэффициентами теплоотдачи, которые снижаются еще больше при термическом разложении и окислении масел. Их окисление и загрязнение поверхности теплообмена продуктами разложения усиливается в случае работы масел при температурах, близких к их температуре вспышки, и приводит к значительному ухудшению теплопередачи. Поэтому для получения достаточных тепловых нагрузок разность температур между маслом и нагреваемым продуктом должна быть не ниже 15-20 град. Вследствие указанных недостатков минеральные масла вытесняются более эффективными высокотемпературными теплоносителями.
Нагревание высококипящими органическими жидкостями и их парами. К группе высокотемпературных органических теплоносителей (сокращенно ВОТ) относятся индивидуальные органические вещества: глицерин, этиленгликоль, нафталин и его замещенные, а также некоторые производные ароматических углеводородов (дифенил, дифениловый эфир, дифенилметан, дитолилметан и др.), продукты хлорирования дифенила и полифенолов (арохлоры) и многокомпонентные ВОТ, например дифенильная смесь, представляющая эвтектическую смесь дифенила и дифенилового эфира.
Наибольшее промышленное применение получила дифенильная смесь, состоящая из 26,5% дифенила и 73,5% дифенилового эфира (этот теплоноситель известен также под названиями Даутерм А, динил и др.). Дифенильная смесь обладает большей термической стойкостью и более низкой температурой плавления (+ 12,3 °С), чем составляющие ее компоненты. Дифенильную смесь можно транспортировать по хорошо изолированным трубопроводам, не опасаясь ее кристаллизации. Температура кипения дифенильной смеси при атмосферном давлении равна 258 °С. Поэтому в жидком виде она используется для нагрева до температур не более приблизительно 250 °С (при р = 1 ат). Предельная температура применения жидкой смеси составляет 280 °С при повышении избыточного давления в системе до 0,81 бар (0,8 ат).
Основным достоинством дифенильной смеси как теплоносителя является возможность получения высоких температур без применения высоких давлений. Давление ее насыщенных паров равно лишь 1 / 30 - 1 / 60 давления насыщенных паров воды в пределах температур от 200 до 400 °С. Так, например, при 300 °С давление насыщения водяного пара составляет 89,8 бар (87,6 ат), а дифенильной смеси - только 2,45 бар (2.4 ат). По этой причине становится возможным для нагрева дифенильной смесью до высоких температур использовать вместо змеевиков более простые теплообменные устройства - рубашки.
Недостатком дифенильной смеси, как и других органических теплоносителей, является малая теплота парообразования. Однако у дифенильной смеси этот недостаток в значительной мере компенсируется большей, чем у воды, плотностью паров, в результате чего при испарении или конденсации смеси количество тепла, выделяющееся на единицу объема пара, оказывается близким к соответствующей величине для воды.
В парообразном состоянии дифенильная смесь применяется для нагрева до температур, не превышающих 380 °С (при кратковременном нагреве- приблизительно до 400 °С). При более высоких температурах происходит заметное разложение дифенильной смеси. Она горюча, но практически взрывобезопасна и оказывает лишь слабое токсическое воздействие на человеческий организм.
Рассмотрим принципиальные схемы нагрева жидкой и парообразной дифенильной смесью, которые в общих чертах типичны для всех ВОТ. При обогреве жидкой дифенильной смесью с принудительной циркуляцией (рис. УП1-6) смесь специальным центробежным насосом 1 через котел 2 с электрообогревом подается на обогрев теплоиспользующего аппарата 3. Вследствие того что объем смеси при ее нагреве увеличивается, за аппаратом 3 установлен расширительный сосуд 4. После того как смесь отдала тепло и охладилась, насосом 1 она снова засасывается в
Рис. VIII-6. Схема нагрева жидкой дифенильной смесью с принудительной циркуляцией:
1 - специальный центробежный насос; 2 - котел с электрообогревом; 3 - теплоиспользующий аппарат; 4 - расширительный сосуд; 5 - приемная емкость; 6 - фильтр.
котел. Предварительный подогрев смеси при заполнении системы и ее подпитке (для компенсации потерь теплоносителя, которые в циркуляционной замкнутой системе невелики) производится в емкости 5, в которую смесь поступает через фильтр 6.
Над поверхностью жидкости в сосуде 4 и емкости 5 находится инертный газ (азот), подаваемый для того, чтобы по возможности устранить окисление смеси при соприкосновении ее с воздухом. Кроме того, подача азота в камеры электронагревателей котла 2 обеспечивает взрывобезопасные условия его работы. Вся система также периодически продувается азотом.
При нагреве парами дифенильной смеси (рис. VIII-7) пары из котла 1 с электрообогревом поступают в рубашки теплоиспользующих аппаратов 2, где и конденсируются. Конденсат через конденсатоотводчики 3 возвращается на испарение самотеком в котел 1. Для очистки дифенильной смеси от продуктов осмоления часть паров из котла 1 поступает в межтрубное пространство теплообменника-регенератора 4, в трубное пространство которого насосом (на рисунке не показан) подается жидкий теплоноситель из емкости 5. В трубках ВОТ кипит, от него отделяются смолистые примеси, и пары чистого теплоносителя направляются в конденсатор 6, откуда конденсат стекает в емкость 7. Продукты осмоления собираются в нижней части регенератора 4 и периодически из него удаляются. В емкость 7, снабженную паровым обогревом, подается азот. При пуске установки, а также для восполнения потерь жидкий теплоноситель из емкости 7 насосом 8 подается в котел с электрообогревом (парогенератор) 1. Для предотвращения повышения давления в котле сверх заданного на паровой линии установлена взрывная мембрана 9. В отличие от схемы с принудительной циркуляцией (см. рис. VIII-6) в данном случае тепло-использующие аппараты размещаются значительно выше котла-парогенератора для обеспечения интенсивной циркуляции теплоносителя. Кроме того, в связи с более высокой температурой теплоносителя и соответственно - более интенсивными окислением и смолообразованием в схеме, как было показано, предусмотрены дополнительные устройства для очистки ВОТ. При паровом обогреве по схеме, представленной на рис. VIII-7, отпадает необходимость в специальном и сложном в эксплуатации циркуляционном насосе, который требуется при обогреве жидкой смесью. Вследствие значительной текучести дифенильной смеси и некоторых других ВОТ все нагревательные установки снабжаются специальной герметичной арматурой.
Рис. VIII-7. Схема обогрева парами ВОТ:
1 - котел с электрообогревом; 2 - теплоиспользующие аппараты; 3 - конденсатоотводчики; 4 - теплообменник-регенератор, 5- приемная емкость, 6 - конденсатор; 7 -- емкость для очищенного ВОТ; 8 - насос; 9 - взрывная
мембрана.
Регулирование температуры нагрева парами дифенильной смеси возможно не только путем изменения мощности котлов-парогенераторов, но и дросселированием пара на входе его в теплоиспользующий аппарат, а также путем изменения уровня конденсата в рубашках теплоиспользующих аппаратов.
Кроме ВОТ, упомянутых выше, для нагревания до высоких температур (T≥ 300 °С) применяют кремнийорганические жидкости, представляющие собой главным образом ароматические эфиры ортокремневой кислоты, например орто-крезилоксисилан Эти теплоносители весьма термически стойки, имеют низкую температуру плавления, высокую температуру кипения при атмосферном давлении, но легко гидролизуются при воздействии влаги.
Нагревание расплавленными солями. В химической технологии часто необходимо нагревать продукты до температур, превышающих предельно допустимые температуры для ВОТ. В таких случаях для равномерного обогрева используют неорганические жидкие теплоносители - расплавленные соли и жидкие металлы.
Из различных неорганических солей и их сплавов, применяемых для нагревания до высоких температур, наибольшее практическое значение имеет нитрит-нитратная смесь - тройная эвтектическая смесь, содержащая (по массе) 40% азотистокислого натрия, 7% азотнокислого натрия и 53% азотнокислого калия (температура плавления смеси 142,3 °С). Эта смесь применяется для нагрева при атмосферном давлении до температур 500-540 °С. Смесь практически не вызывает коррозии углеродистых сталей при температурах не выше приблизительно 450 °С. Для изготовления аппаратуры и трубопроводов, работающих при более высоких температурах, используют хромистые и хромоникелевые стали. Кроме того, трубопроводы снабжают паровым обогревом (с помощью паровых труб, проложенных рядом с солевой линией и заключенных с ней в общий короб тепловой изоляции).
Смесь применяют практически только при обогреве с принудительной циркуляцией, которая осуществляется посредством специальных насосов пропеллерного типа (вертикальных) или бессальниковых центробежных насосов. Коэффициенты теплоотдачи от смеси ниже, чем от перегретой воды, но при принудительной циркуляции достигается достаточно интенсивный теплообмен.
Нитрит-нитратная смесь является сильным окисляющим агентом. Поэтому по соображениям взрывобезопасности не допустим ее контакт при высоких температурах с веществами органического происхождения, а также со стружкой и опилками черных и некоторых цветных металлов (алюминий, магний).
Нагревание ртутью и жидкими металлами. Для нагрева до температур 400-800 °С и выше в качестве высокотемпературных теплоносителей могут быть эффективно использованы ртуть, а также натрий, калий, свинец и другие легкоплавкие металлы и их сплавы. Эти теплоносители отличаются большой плотностью, термической стойкостью, хорошей теплопроводностью и высокими коэффициентами теплоотдачи. Однако жидкие металлы и их сплавы характеризуются очень малыми значениями критерия Прандтля (Рr < 0,07). В связи с этим коэффициенты теплоотдачи от жидких металлов следует рассчитывать по специальным формулам*. Большинство металлических теплоносителей огне- и взрывобезопасны и практически не действуют на малоуглеродистые и легированные стали. Исключение составляют калий и натрий, которые отличаются чрезвычайно высокой химической активностью, требуют применения нержавеющих сталей и воспламеняются со скоростью взрыва.
Легкоплавкие металлы, кроме ртути, натрия, калия и их сплавов, используются главным образом в качестве промежуточных теплоносителей для нагревательных бань. Однако иногда они находят применение в нагревательных установках с естественной и особенно с принудительной циркуляцией.
Ртуть является единственным металлическим теплоносителем, используемым в парообразном состоянии, причем давление паров ртути очень низкое (приблизительно 2 ат при 400 °С). В промышленности имеются ртутно-паровые нагревательные установки, работающие при естественной циркуляции теплоносителя и отличающиеся высоким к. п. д.
Однако пары металлических теплоносителей крайне ядовиты. Так, например, концентрация паров ртути в воздухе производственных помещений не должна превышать 0,01 мг/м 3 воздуха. Поэтому нагревательные установки с применением металлических теплоносителей должны быть абсолютно герметичны и снабжены мощной приточно-вытяжной вентиляцией. Этот и некоторые другие недостатки (плохая смачиваемость металлов, высокая стоимость и пр.) ограничивают возможности промышленного использования теплоносителей этой группы в процессах химической технологии.