열을 사용하여 무언가를 제조하거나 만드는 것이 바로 산업 공정 가열의 전부입니다. 제조 공정은 많은 양의 에너지를 소비합니다. 가장 단순한 형태로 산업 공정 가열은 열을 사용하여 무언가를 제조하거나 만드는 것입니다. 제조 부문의 에너지 소비는 공정 가열 작업에 의해 크게 좌우됩니다. 산업 공정 가열, 이를 활용하는 산업 및 요구 사항을 정의하겠습니다.
산업공정가열이란?
전기 에너지를 열로 변환하는 공정, 즉 제조된 상품을 생산, 처리 또는 수정하는 데 사용되는 재료의 준비 또는 처리에 직접 사용되는 열 에너지를 산업 공정 가열이라고 합니다. 전기 히터는 줄 가열 원리를 사용하여 전기 에너지를 열로 변환합니다. 산업은 다양한 유형의 가열 시스템을 사용하는 다양한 공정을 사용합니다. 모든 산업에 공정 가열 솔루션이 필요합니다. 공정 가열은 자동차, 실험실 및 분석 산업, 식품 가공, 방위 산업, 포장 및 플라스틱 산업, 화학 산업, 석유 및 가스 산업 등 다양한 산업에서 사용됩니다.
템프센스는 다양한 산업 분야의 난방 용도에 적합한 공정 가열 시스템을 설계 및 제조하며, 각 고객의 요구 사항에 맞춰 효율성, 안전성 및 신뢰성을 보장하는 맞춤형 제품을 제공합니다.
공정 가열의 종류
소비되는 에너지의 종류에 따라, 공정 가열 가열 방식은 연료 기반, 증기 기반, 전기 기반, 그리고 하이브리드 시스템(다양한 에너지 유형의 조합)의 네 가지 유형으로 분류할 수 있습니다. 공정 가열은 열원으로부터 열을 전달하여 물질을 가열하는 세 가지 방법, 즉 전도, 대류, 복사 또는 이러한 방법들의 조합 중 하나를 포함합니다.
- 스팀 기반: 열 전달을 가속화하기 위해 증기 기반 가열 시스템은 공정 유체와 직접 접촉하는 열 파이프나 튜브를 통해 간접적으로 또는 직접 공정에 증기를 주입합니다.
- 연료 기반: 이러한 시스템은 고체, 액체 또는 기체 연료의 연소를 통해 열 에너지를 생산한 다음 직접 또는 간접 가열을 사용하여 해당 에너지를 처리할 유체로 전달합니다.
- 하이브리드 기반: 하이브리드 기반 난방 시스템은 일반적으로 효율적인 열 전달을 위해 다양한 에너지 유형을 결합합니다. 더 높은 효율성과 더 나은 생산 속도를 위해 선택됩니다.
- 전기 기반: 전기 공정 가열 시스템은 또한 열 전달을 위해 직접 및 간접 방법을 사용합니다. 줄 가열 원리에 따라 작동하는 전기 히터는 이 과정에서 전류를 열로 변환합니다. 직접 방법에서는 전류가 물질을 통해 흐르게 되고 저항으로 인해 열이 생성됩니다. 반면 간접 방법에서는 전도, 대류 또는 복사 공정이 열을 전달하는 데 사용됩니다. 전기 가열 시스템의 가장 일반적인 용도에는 용융, 성형, 건조, 경화 및 가열 등이 있습니다. 전체 공정 내의 액체 및 가스의 온도는 전기 공정 히터를 통해 증가합니다.
산업에서의 공정 가열의 필요성
재생 불가능한 에너지원의 과도한 사용으로 인해 이러한 자원의 심각한 부족 현상이 발생하고 있으며, 이는 유해한 NOx와 탄소 배출로 이어집니다. 따라서 화석 연료의 대안으로 저탄소 또는 무탄소 전기를 사용하는 전기 난방 시스템을 활용하여 산업 제조 공정의 탈탄소화를 실현해야 할 필요성이 절실합니다. 증기, 전기, 그리고 태양열, 바이오매스 등과 같은 재생 에너지원은 에너지를 얻고 열로 변환하는 데 필요한 자원이 거의 없습니다. 공정 후 폐기해야 할 잔여 재는 매우 적습니다. 전기 히터는 저온 및 중온 가열 분야에 효과적인 솔루션을 제공할 수 있습니다.
공정가열을 사용하는 산업
- 석유 및 가스 산업: 해상 및 해상 시추, 시추공 가열, 수압 파쇄, 석유화학제품의 점도 유지.
- 포장 및 플라스틱: 히터는 성형-충전-봉인 기계, 1회용 포장, 변조 방지 포장, 압출, 폴리머를 부드럽게 하여 재성형하는 데 사용됩니다.
- 발전소: 프로세스 공기 히터 흡입 하우징, 과열, 황 제거, 촉매 분해 및 재생, 가스 탈수 등에 사용됩니다.
- 항공우주: 난방 시스템은 터빈 시스템, 배터리, 엔진, 조종실 등에서 공기를 가열하는 데 사용됩니다.
- 식품 및 음료: 적용 분야로는 프라이어, 오븐, 그릴, 튀김기, 핫플레이트, 스팀 테이블 등이 있습니다.
- 의료 분야: 담요, 재킷, 플라스크 가열, 실험실 장비 모니터링, 액체 및 혈액 가열 등.
- 자동차 제조: 히터는 클러치 플레이트, 브레이크 슈 등 자동차 부품을 만드는 데 사용됩니다.
- 건물 및 건설: 온수 온도 유지, 동결 방지, 서리 방지, 파이프 동결 방지.
- 방위산업: 히터는 일반적으로 연료 예열 공정, 추운 지역의 온도 유지, 윤활유 가열에 사용됩니다.
- 고무산업: 히터는 진공 프레싱, 개스킷, 부츠 및 사출 성형에 이상적인 솔루션을 제공합니다.
가열에 관련된 프로세스
열은 다음과 같은 것에서 발생합니다. 산업용 히터 연료 또는 기타 에너지원으로부터 에너지를 변환하여 열을 발생시키는 산업용 히터는 전도, 대류, 복사라는 세 가지 기본 열 전달 방식 중 하나를 사용합니다. 전도 또는 대류는 일반적으로 저온 공정에 사용되는 반면, 복사는 매우 높은 온도가 관련된 공정에 사용됩니다.
- 전도: 일반적으로 전도는 서로 다른 온도에 있는 두 입자 사이에서 열이나 에너지가 전달되는 과정을 말합니다. 한 고체 입자에서 다른 고체 입자로 열이 전달되는 것을 전도라고 합니다. 전도는 열 전도 또는 열 전도라고도 합니다.
- 전달: 열 에너지는 자유 흐름 또는 강제 대류 전류의 형태로 유체 또는 매체를 통해 전달됩니다. 이 흐름은 더 높은 온도에서 시작하여 더 낮은 온도에서 끝납니다. 대류는 액체와 기체에서 열 전달의 주요 모드입니다.
- 방사: 전자기파를 통해 간접적으로 열을 전달하는 과정이며 열원과 물질 사이에 물리적 접촉이 없습니다. 게다가 복사는 투명한 매체나 진공에서 발생합니다. 열 흐름의 세 번째 주요 방법은 복사입니다.
결론적으로 전도는 고체를 통해 열을 전달하고, 대류는 액체뿐만 아니라 기체를 통해 열을 전달하며, 복사는 진공 상태에서도 빈 공간을 통해 열을 전달합니다.
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