التدفئة في العمليات الصناعية هي عملية تحضير أي شيء باستخدام الحرارة. يُستخدم كميات كبيرة من الطاقة في العمليات التصنيعية. يمكن تعريف التدفئة في العمليات الصناعية على أنها عملية استخدام الحرارة لصنع أو توليد أي شيء. تعتبر أنشطة التدفئة في العمليات الصناعية جزءًا كبيرًا من استهلاك الطاقة في القطاع الصناعي. سنصف التدفئة في العمليات الصناعية، جنبًا إلى جنب مع القطاعات التي تستخدمها والمواصفات التي تحتاج إليها.
ما هي التدفئة في العملية الصناعية؟
التدفئة في العمليات الصناعية هي تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة حرارية تُستخدم مباشرةً لتحضير أو معالجة المواد المستخدمة في الإنتاج أو المعالجة أو تعديل العناصر المنتجة. يُستخدم مفهوم التدفئة بواسطة الجول لتحويل الطاقة الكهربائية إلى حرارة عن طريق مصدر حراري كهربائي. يستخدم القطاع الصناعي مجموعة متنوعة واسعة من العمليات التي تشمل أنواعًا مختلفة من أنظمة التدفئة. تحتاج جميع الصناعات إلى حلول لتدفئة العمليات. تستخدم العديد من القطاعات المختلفة، بما في ذلك صناعة السيارات والصناعات الكيماوية وصناعة النفط والغاز وصناعة تجهيز الأغذية والدفاع والتعبئة والتغليف والسيارات وصناعة البلاستيك، عمليات التدفئة.
أنواع التدفئة في العمليات
يمكن تقسيم هذه التدفئة إلى أربع فئات استنادًا إلى نوع الطاقة المستخدمة: تدفئة قائمة على الوقود، تدفئة قائمة على البخار، تدفئة قائمة على الكهرباء، وأنظمة هجينة (مزيج من عدة أنواع من الطاقة). تدفئة العمليات هي استخدام الإشعاع أو التوصيل أو التوصيل، أو مزيج من هذه العمليات، لتسخين مادة عن طريق نقل الحرارة من مصدر حراري.
تدفئة قائمة على البخار
تستخدم أنظمة التدفئة قائمة على البخار أنابيب الحرارة أو الأنابيب التي تأتي في اتصال مباشر مع سائل العملية لحقن البخار إلى النظام إما مباشرة أو غير مباشرة لتسريع نقل الحرارة.
تدفئة قائمة على الوقود
تستخدم هذه الأنظمة احتراق الوقود الصلب أو السائل أو الغازي لإنشاء طاقة حرارية، التي يمكن نقلها بعد ذلك إلى السوائل للمعالجة عن طريق التسخين المباشر أو غير المباشر.
تدفئة قائمة على الهجين
تجمع أنظمة التدفئة قائمة على الهجين بين مصادر الطاقة العديدة للحصول على نقل حراري فعّال. إنها الخيار الأفضل بسبب معدل الإنتاج المحسن والكفاءة المعززة.
تدفئة قائمة على الكهرباء
تُستخدم أنظمة التدفئة الكهربائية لنقل الحرارة بالطرق المباشرة وغير المباشرة. في العملية، يتحول التيار الكهربائي إلى حرارة عن طريق مُسخّن كهربائي يعمل بمبدأ التدفئة بواسطة الجول. يأتي الحرارة نتيجة المقاومة في الطريقة المباشرة من خلال فرض تيار كهربائي عبر المادة.
بالمقابل، تستخدم الطريقة غير المباشرة آليات مثل التوصيل أو التوصيل أو الإشعاع لنقل الحرارة. تُستخدم أنظمة التدفئة الكهربائية بشكل أكثر شيوعًا للذوبان والتشكيل والتجفيف والتصلب والتدفئة، بين أشياء أخرى.
التدفئة في العمليات مطلوبة في الصناعات
يوجد نقص حاد في مصادر الطاقة غير المتجددة نتيجة لاستغلالها الزائد، الذي ينتج أيضًا عن انبعاثات NOx والكربون الضارة. وبالتالي، هناك حاجة حرجة لاستبدال الوقود الأحفوري بالطاقة ذات الكربون المنخفض أو صفر الكربون في أنظمة التدفئة الكهربائية لتخفيض انبعاثات الكربون في عمليات الإنتاج الصناعي.
يمكن استخراج الطاقة وتحويلها إلى حرارة من مصادر متعددة، بما في ذلك البخار والكهرباء ومصادر الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية والبيوماس. بعد الإجراء، لا يتبقى منتج رمادي قليل جدًا للتخلص منه. عندما يتعلق الأمر بالتطبيقات ذات درجة الحرارة المنخفضة إلى المتوسطة، يمكن أن تقدم موفرات أجهزة تدفئة الحلقة حلولًا فعّالة.