- •Теоретические основы энерго- и ресурсосбережения в химических технологиях.
- •Курс лекций.
- •Москва 2004.
- •Содержание
- •Введение.
- •Горячий воздух
- •Влажный воздух
- •Сухой воздух
- •Горячий кокс
- •Холодный кокс
- •II. Процессы преобразования энергии в сберегающих устройствах химических технологий.
- •Теоретические основы процессов тепломассопереноса в энерго- и ресурсосберегающих устройствах.
- •1. Теплопроводность
- •Тепловой поток через плоскую стенку.
- •2. Конвекция
- •Теплоотдачи в замкнутом объёме.
- •2.3. Теплопередача от основания теплообменника через оребренную поверхность.
- •2.4 Тепловой расчёт рекуператоров.
- •2.5. Аэродинамический (гидравлический) расчёт теплообменных устройств.
- •Излучение.
- •3.2. Лучистый теплообмен тел в прозрачной среде.
- •Лучистый теплообмен между двумя серыми телами, произвольно размещёнными в пространстве.
- •Формулы для расчётов коэффициентов облучённости и взаимных поверхностей для замкнутой системы двух излучающих тел.
- •Результативное излучение.
- •Действие экранов.
- •3.3. Лучистый теплообмен в поглощающей среде.
- •Серая среда.
- •Излучение газов.
- •- Тепловая мощность излучения
- •Поправка на парциальное давление водяных паров, при .
- •Поправка на взаимное перекрытие полос излучения углекислоты и водяных паров.
- •Приближённый метод расчёта .
- •Излучение запылённых потоков газа.
- •Теплообмен в топках котельных агрегатов.
- •3.4. Совместные действия излучения, конвекции и теплопроводности.
- •Механизм переноса тепла.
Горячий воздух
3
охлаждённые газы
1
топливо
газы
2
4
2
воздух
Рис. 5. Схема нагревательной печи с регенерацией отходящих газов .
1 – рабочий объём печи;
2 – нагреваемый материал;
3 – воздухонагреватель;
4 – горелка.
Влажный воздух
1
Сухой воздух
6
4
2
3
Водный
конденсат
6
Рис. 6. Схема установки для осушки воздуха (регенерация «холода»).
1 – охладитель влажного воздуха;
2 – конденсатор или вымораживатель влаги, он же испаритель холодильной машины;
3 – конденсатор холодильной машины;
4 – компрессор холодильной машины;
5 – вентилятор;
6 – поток воздуха.
Одним из примеров использования устройств энерго- ресурсосбережения является установка «мгновенного» вскипания растворов, путём создания вакуума над их поверхностью, при этом выкипание водных фракций раствора можно обеспечить при достаточно низкой температуре.
1 5 3 6
2
4
Рис. 7. Схема регенерации энергии избыточного давления.
1 – реакционная камера высокого давления;
2 – исходное сырьё;
3 – компрессор;
4 – отработавший продукт (после расширения);
5 – турбина-утилизатор;
6 – электромашина.
14
15
16
13
2
3
1
17
18
10
12
11
9
18
5
4
7
8
6
19
Рис. 8. Сбережение затрат электроэнергии на привод холодильной машины.
Схема использования низкопотенциальной теплоты (природного холода) при охлаждении конденсатора холодильной машины испаряющейся водой (эффект фонтана): сбережение затрат электроэнергии на привод холодильной машины.
1 – испаритель;
2 – конденсатор холодильной машины;
3 – компрессор с электрическим приводом;
4 – регулирующий вентиль;
5 – водяной теплообменник;
6 – радиатор воздухоохладителя: кондиционер воздуха;
7 – вентилятор охлаждающего и осушаемого воздуха;
8 – поток кондиционированного воздуха;
9 – поток охлаждённого увлажнённого воздуха;
10 – пластинчатые элементы градирни;
11 – вентилятор в потоке увлажнённого воздуха;
12 – система форсунок;
13 – сборник охлаждённой воды;
14 – система подпитки;
15 – регулятор подпитки;
16 – вход потока увлажняемого воздуха;
17 – вход потока осушаемого воздуха в кондиционер;
18 – насос;
19 – сборник водного конденсата.
и
ий.ческих технологиях.жения.0-91%-авом
сточных вод содержит:
1,5%