Keevitusprotsesse

Keevitusprotsessid (keevitusprotsesse) viitavad vedela aine gaasifaasi üleminekule, mis toimub siis, kui vedelik jõuab vastaval rõhul keemistemperatuurini või seda ületab. Keevitus on faasivahetus, mille käigus vedelikku kuumutades tekivad vedeliku kohal mullid, mis kasvavad ja lahkuvad vedelikust gaasilisel kujul. Protsess on oluline nii looduslikes kui ka tehnilistes süsteemides, kus vedeliku soojusdiagnoos, eraldamine, kontsentreerimine või steriliseerimine on vajalik.

Füüsikalised alused hõlmavad keemistemperatuuri sõltuvust rõhust ning mullide tekkimist ning kasvamist vedeliku sees. Kui rõhk on kindel ja vedelik saavutab oma keemistemperatuuri, tekivad mullid seemenduskohtadest ning soojussisend juhib mullide kasvu ja repeteerimist. Keevitus hõlmab erinevaid soojusülekandemudeleid: nukleatiivne keevitus, kus mullid tekivad teatud pinnal või lisandite küljes; üleminekukeevitus, mis asub nukleatiivse ja kilekeevituse vahel; kilekeevitus, kus gaasivahefilm tekitab isoleeriva mugavuse ja vähendab vedeliku soojusülekannet.

Tööstuses on keevitusprotsesside peamised rakendused vedelike eraldamine ja kontsentreerimine (aurutamine, destillatsioon, evaporatsioon), toiduainete töötlemine ja steriliseerimine. Seadmed hõlmavad keedutus- või evaporatsioonisüsteeme: potid ja katsed, falling-film ja rising-film evaporatorid, ning vaakumlovid või keerukad reboileri süsteemid. Keevitusprotsesside efektiivsus sõltub kuumutusmeetodist, süsteemi rõhust, korrosioonist ja skaleerimisest.

Kontroll ja ohutus on keskseteks teguriteks: temperatuuri ja rõhku hoitakse stabiilsena, et vältida liiga agressiivset keemist või kilekeemiat; energiatõhusus ja kuivõrejuhtivus on olulised ning protsessid võivad põhjustada korrosiooni, toniseerumist või ummistusi. Seotud teemadeks on eraldusmeetodid (aurustamine, destillatsioon) ja soojusvahetus.