ويعد فهم نقل الحرارة وتوازن الطاقة أمرا أساسيا في تصميم نظم فعالة لمراقبة العمليات الكيميائية، كما أن الحسابات الدقيقة تكفل سلامة العمليات الكيميائية وكفاءتها وحسن سيرها.

أساسيات نقل النفايات

ويشمل نقل الحرارة نقل الطاقة الحرارية بين النظم المادية، وهو يحدث من خلال ثلاث آليات رئيسية هي: السلوك، والوصاية، والإشعاع، وتقوم كل آلية بدور يعتمد على ظروف العملية والمواد المعنية.

مبادئ توازن الطاقة

ويُحسب رصيد الطاقة لجميع الطاقة التي تدخل وتترك وتتراكم داخل نظام ما، ويُعبر عنه بما يلي:

Input energy + generated energy =نتاج الطاقة + الطاقة المتراكمة ]

حساب نقل الحرارة

وتشمل الحسابات عادة معامل نقل الحرارة، والفروق في درجات الحرارة، والمناطق السطحية، وينطبق قانون أربعةيير على السلوك:

Q = kA(T]hot] - T]cold]) / d]]

حيث معدل انتقال الحرارة، (ك) هو السلوك الحراري، (أ) منطقة، (د) سميكة، (تي) درجات الحرارة.

تطبيق رصيد الطاقة في تصميم الرقابة

وفي نظم الرقابة، تساعد أرصدة الطاقة على تحديد المدخلات أو الإزالة اللازمة للحرارة للحفاظ على ظروف العمليات المنشودة، ويشمل ذلك حساب حمولات الحرارة وتصميم مبادلات حرارية مناسبة أو عزلها.

وتمنع حسابات ميزان الطاقة السليم نفايات الطاقة وتضمن استقرار العمليات، كما تساعد على زيادة العمليات من مستوى المختبرات إلى المستوى الصناعي.