Что такое отработанное тепло в промышленных процессах?
В различных промышленных процессах в качестве побочного продукта выделяется отработанное тепло, которое относится к неиспользуемой энергии. Во время работы оборудование, механизмы или промышленные системы вырабатывают избыточное тепло. В этой статье вы найдете множество тем, относящихся к указанному выше вопросу.
Промышленное отработанное тепло – это остаточное тепло, выделяемое в результате таких промышленных процессов, как изготовление продукции, выработка электроэнергии, химическое производство и нефтепереработка и другие. Эти процессы часто включают в себя преобразование энергии или использование тепла для выполнения определенных операций. В процессах используется не вся энергия, причем может выделяться некоторое количество тепла, которое в дальнейшем не используется.
Законы термодинамики
Чтобы понять, что такое избыточное тепло, мы должны обратиться к законам термодинамики. Второй закон гласит, что при превращении температурной разницы в энергию, как в тепловом двигателе, образуется отработанное тепло. Другими словами, ни один процесс преобразования энергии не может быть абсолютно эффективным – всегда выделяется некоторое количество тепла.
В различных промышленных процессах значительное количество тепла выделяется в качестве побочного продукта. Системы охлаждения или выхлопные системы отводят лишнее тепло, и это тепло не используется в других целях.
Избыточное тепло считается "отработанным", так как оно не используется непосредственно для первоначальной цели. Тем не менее оно все еще может содержать значительное количество энергии. Во многих отраслях промышленности используются системы рекуперации отработанного тепла. Они улавливают и используют тепло, что позволяет повысить энергоэффективность, сократить расходы и снизить объемы выбросов углекислого газа.
Где происходит потеря тепла на вашем предприятии?
В компрессорной под отработанным теплом понимается избыточное тепло, выделяемое при работе компрессоров и сопутствующего оборудования. Компрессоры используются в технологических процессах для повышения давления газа или воздуха. Обычно это включает в себя преобразование электрической или механической энергии в тепло.
При сжатии газа компрессоры потребляют энергию и вырабатывают тепло в качестве побочного продукта. Оборудование выделяет тепло в окружающую среду, что способствует общему повышению температуры в компрессорной.
Для определения конкретных источников отработанного тепла на вашем предприятии может потребоваться оценка на месте вместе с анализом технологических процессов и оборудования.
Чтобы найти источники отработанного тепла и определить, можно ли использовать это тепло более эффективно, необходимо провести аудит энергопотребления. Кроме того, хороший вариант – проконсультироваться со специалистами в области энергетики. Они могут проанализировать энергопотребление и процессы на вашем предприятии, чтобы определить конкретные области, где происходит выделение тепла. Также вы можете получить рекомендации по рекуперации и использованию тепла, которые помогут вам снизить энергопотребление и отрицательное воздействие на окружающую среду.
В промышленных процессах энергия преобразуется из одной формы в другую, например: сжигание топлива для получения электричества или выработка пара для обогрева.
В процессе преобразования энергии система выделяет значительное количество тепла в качестве побочного продукта.
Распространенные источники отработанного тепла
- Компрессоры: увеличивают давление газа и выделяют отработанное тепло во время работы.
- Техническая вода: промышленные процессы, требующие нагрева или охлаждения воды, могут привести к выделению отработанного тепла. На нефтеперерабатывающих, химических заводах и электростанциях отработанное тепло содержится в воде, которая выходит из систем охлаждения.
- Промышленные котлы и печи: при использовании для обогрева или парообразования могут выделять отработанное тепло в качестве побочного продукта.
- Отработавшие газы: многие промышленные процессы вырабатывают горячие отработавшие газы в качестве побочного продукта. Сюда входят процессы сгорания на электростанциях, в печах, котлах и двигателях. Отработавшие газы содержат значительное количество тепловой энергии, которую можно использовать.
- Системы охлаждения: зачастую системы охлаждения используются в промышленных процессах для удаления избыточного тепла, выделенного во время работы. Градирни, конденсаторы, холодильные установки и системы кондиционирования воздуха вырабатывают тепло, которое мы можем использовать повторно.
- Промышленные печи и котлы: используются в различных отраслях, например в пищевой, керамической промышленности и металлургии. Они используются для таких процессов с высокой интенсивностью нагрева, как сушка, выпечка и термообработка. Эти машины выделяют отработанное тепло, которое можно переработать и использовать повторно. Таким образом, они выделяют тепло, которое впоследствии можно использовать для других целей.
- Двигатели и турбины: силовые установки, такие как двигатели и турбины, выделяют отработанное тепло в процессе сгорания топлива.
- Промышленные процессы: например, производство стали и стекла; в ходе этих процессов отработанное тепло выделяется в качестве побочного продукта. Химические реакции в ходе производственного процесса также приводят к выделению тепла.
- Во многих отраслях промышленности пар широко используется в паровых системах для таких целей, как обогрев, стерилизация и производство электроэнергии. Конденсат и пар низкого давления из этих систем могут быть источниками отработанного тепла.
- Промышленное оборудование: машинное оборудование, двигатели и трансформаторы могут выделять отработанное тепло при использовании в промышленных процессах. Вы можете рекуперировать и повторно использовать это тепло.
- Теплообменники: теплообменники часто используются для передачи тепла от одной среды в другую в различных промышленных процессах. Если не оптимизировать теплопередачу, то теплообменники могут выделять отработанное тепло.
Избежать выделения отработанного тепла непросто, но мы можем использовать повторно для определенных задач, чтобы повысить энергоэффективность в соответствии с целями в области устойчивого развития. Узнайте больше о технологиях использования отработанного тепла. В рамках текущей разработки более экологичных технологий давайте также посмотрим, как можно максимально эффективно использовать каждый джоуль энергии, даже отработанной.