Тепло необходимо для ведения технологических процессов в очень многих отраслях материального производства. Способы производства и использования тепла в технологических процессах весьма различны, как различны применяемые теплоносители и, в особенности, их параметры.
В зависимости от вида проводимой операции и способа использования тепла, технологические процессы можно разделить на следующие группы:
1. Выпаривание — применяется при фракционировании нефти, в производстве сахара, спиртов, солей и многих химических и фармацевтических препаратов. Температура процесса выпаривания различных веществ зависит от их природы и колеблется в широком диапазоне (от 50 до 200°С). В качестве теплоносителя при выпаривании обычно используется водяной пар, иногда - открытое пламя или горячая вода высоких параметров.
Разновидностью выпаривания является процесс сухой перегонки. Он применяется в производстве кокса, смолы, древесного угля, различных красящих веществ и химических продуктов.
2. Сушка — применяется при производстве целлюлозы и бумаги, обработке тканей, пищевых продуктов и древесных материалов, в крашении и во многих других технологических процессах. Сушка обычно производится при температуре 30 — 150°С. В качестве теплоносителя для сушки применяется водяной пар, горячая вода необходимых параметров и дымовые газы.
3. Нагрев — применяется в процессах стерилизации и пастеризации при производстве консервов в пищевой промышленности, в медицине, для подготовки инертных материалов в производстве сборных железобетонных деталей, в приготовлении пищи и т.п. Процессы нагревания ведутся при температурах 20—120°С и выше. Для нагрева, главным образом, используется водяной пар, реже - горячая вода
4. Отмывка — в зависимости от моющих средств и природы отмываемого материала, отмывка производится горячей водой с температурой от 30 до 90°С. Отмывка имеет целью удаление жиров и различных загрязнений с поверхности отмываемых материалов и изделий. Процессы отмывки необходимы в текстильной, пищевой, бумажной, химической, металлообрабатывающей промышленности, прачечных, мойках автомашин, вагонов и т. п.
Технологическим процессам производства в ряде случаев сопутствуют тепловые отходы в виде тепла нагретого производственного продукта, отходящих газов, пара и горячей воды, которые могут быть использованы для целей энергоснабжения и обычно называются вторичными энергетическими (тепловыми) ресурсами.
Тепловые отходы иногда могут быть весьма значительными. Так, например, отходящие дымовые газы промышленных печей содержат до 40% подведенного к печи количества топлива. Тепло, теряемое со сбросной горячей водой, получаемой при охлаждении стали в сталеплавильных процессах, составляет до 25% тепла расходуемого топлива. Системы утилизации тепла (когенерация) в составе дизельных электростанций аккумулирует тепло, и в дальнейшем оно используется для нужд производственного объекта (отопления, и т.д.). Как известно, электростанции дизельные - это системы с возможностью мобильной установки, поэтому они используются для работ вахтовым методом, где каждый градус тепла стоит больших денег.
Одной из важнейших задач, решаемых в области теплоснабжения, является максимальное сокращение потерь вторичных энергоресурсов (тепловых отходов), обеспечивающее прямую экономию топлива. Наиболее целесообразно использовать вторичные энергоресурсы для технологических целей, т. е. для улучшения теплового баланса той установки, которая является источником тепловых отходов.
Так, следует отметить, что на каждом производстве, потребляющем пар, образуется конденсат, содержащий вторичные энергоресурсы в виде вторичного пара, вскипающего из перегретого конденсата, а также в виде тепла горячего конденсата.
Использование тепла вторичных энергоресурсов относится к наименее разработанным проблемам теплотехники. Изыскание эффективных способов их решения является одной из важнейших задач теплоэнергетики.
