73212 image 5

Stanisław Zmarlicki

6. Dezynfekcja aparatu w następnym dniu, to jest bezpośrednio przed jego ponownym użyciem, polegająca na krążeniu w obiegu zamkniętym wody o temperaturze 90°C przez 15 minut. Inny sposób polega na wypełnieniu aparatu roztworem preparatu o nazwie „oxidan” (czynnikami dezynfekującymi są w nim nadtlenek wodoru i kwas nadoctowy) i pozostawieniu do następnego dnia, kiedy to następuje wypłukanie resztek oxidanu za pomocą wyjałowionej termicznie wody.

Wymiana ciepła w aparatach płytowych

Przepływ ciepła od jednego płynnego czynnika (ośrodka) do drugiego przez przegrodę nazywa się przenikaniem ciepła. Ilość przenikającego ciepła określa się wzorem:

O -k- A- z ■ At

gdzie:

Q - ilość ciepła [J],

k - współczynnik przenikania ciepła j W-(m²-K)

A - powierzchnia wymiany ciepła [nr], r - czas [s],

At- średnia różnica temperatury między ośrodkami [K].

Współczynnik k jest miarą łatwości przenikania ciepła, a więc jego odwrotność, czyli 1/k można uznać za opór, jaki napotyka na swojej drodze ciepło. Opór ten składa się z sumy trzech oporów cząstkowych, co wyraża wzór:

11/1

— —--1---1--

k a_] X a₂

gdzie:

«! - współczynnik wnikania ciepła od czynnika grzejnego do przegrody [W-(nr-K)¹],

a,- współczynnik wnikania ciepła od przegrody do czynnika ogrzewanego [W-(m²-K)"i],

A - przewodność cieplna właściwa przegrody [W*(m*K)^_l],

/ - grubość przegrody [m].

Im większe są wartości a,, a, i A oraz im mniejsza jest wartość /, tym mniejszy opór napotyka ruch ciepła na drodze od jednego czynnika płynnego do drugiego. O wielkości współczynników a_] i cg decyduje wiele parametrów, takich jak: charakter ruchu (przepływu) czynników (łaminamy lub burzliwy), ich lepkość, gęstość, ciepło właściwe, przewodność cieplna właściwa, temperatura i ciśnienie. Im ruch czynnika jest bardziej burzliwy, tym współczynniki te osiągają większą wartość. Ruch burzliwy zapewnia bowiem intensywny przepływ ciepła na zasadzie konwekcji, czyli przenoszenia ciepła wskutek ruchu cząsteczek płynu o różnej energii wewnętrznej. Charakter ruchu przy przepływie cieczy w rurze określić można na podstawie wielkości liczby Reynoldsa (Rc). Przy wartości tej liczby do 2100 ruch cieczy w rurze jest laminarny, od 2100 do 10 000 - częściowo burzliwy, a powyżej 10 000 - w pełni burzliwy. W przypadku aparatów' płytowych mała odległość między płytami (odpowiednik średnicy rury przy przepływie rurowym) i stosunkowo mała prędkość przepływu czynników powoduje, że tak zwana zastępcza liczba Reynoldsa (Re_z) osiąga nieduże wartości - zwykle poniżej 200. Pomimo to ruch czynników w przestrzeniach międzypłytowych jest jednak burzliwy dzięki odpowiedniemu wyprofilowaniu i pofałdowaniu płyt strumieniowych. Pofałdowanie płyt zwiększa ponadto ich powierzchnię o 20-30% w stosunku do rzutu płaskiego, a jednocześnie podnosi ich wytrzymałość mechaniczną.

Wpływ stopnia burzliwości przepływu na wielkość współczynników i a, prześledzić można na rysunku 5.3. Czynnik grzejny przepływa w podanym przykładzie ruchem silnie burzliwym, co oznacza, że cząsteczki cieczy obdarzone dużą energią, znajdujące się w centrum strumienia przepływającego czynnika, mają możność szybkiego przemieszczania się do powierzchni grzejnej, której oddają swoją energię. Przenoszenie ciepła na drodze od t_] do f odbywa się tu prawie wyłącznie na zasadzie konwekcji. Odzwierciedleniem tego faktu jest

Czynnik    Przegroda

grzejny

Czynnik

a/

ogrzewany

Rysunek 5.3. Przenikanie ciepła między dwoma czynnikami ciekłymi oddzielonymi przegrodą (oznaczenia w tekście)

65