|
- Год выпуска: 1991
- Автор: В. А. Григорьев, В. М. Зорин
- Жанр: Учебник для ВУЗов
- Издательство: Энергоатомиздат
- Серия: Теплоэнергетика и теплотехника
- ISBN: 5-283-00087-7
- Формат: DjVu
- Качество: Отсканированные страницы
- Количество страниц: 588
Описание: Предлагаемый справочник является четвертой, заключительной книгой справочной серии «Теплоэнергетика и теплотехника». Содержит сведения по высокотемпературным теплотехнологическим, электротермическим, холодильным и криогенным установкам. Приведены характеристики промышленных тепломассообменных аппаратов, а также данные по тепловым сетям и системам тепло-энергоснабжения. Первое издание вышло в 1983 г. Во второе издание включен новый раздел — «Энергосбережение».
Для инженеров-теплоэнергетиков и теплотехников.
ПРОМЫШЛЕННАЯ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА И ТЕПЛОТЕХНИКА
СПРАВОЧНИК
Под общей редакцией В. А. Григорьева и В. М. Зорина
2-е издание, переработанное КНИГА 4
МОСКВА ЭНЕРГОАТОМИЗДАТ 1991
- Раздел первый Энергосбережение
- Раздел второй Высокотемпературные теплотехнологические установки
- Раздел третий Электротермические установки
- Раздел четвертый Промышленные тепло- и массообменные аппараты и установки
- Раздел пятый Холодильные и криогенные установки
- Раздел шестой Теплофикация и тепловые сети
- Раздел седьмой Системы теплоэнергоснабжения промышленных предприятий
- Раздел восьмой Автоматизированное управление теплотехническими объектами
- Раздел девятый Энергетика и охрана окружающей среды
Интенсивное развитие отечественной теплоэнергетики, освоение новых типов схем и оборудования для получения и использования электрической и тепловой энергии, внедрение в практику новых методов расчетов и конструирования, обновление нормативных материалов — все это предъявляет особые требования к соответствующей справочной литературе. В условиях мощного потока информации специалистам-теплотехникам и теплоэнергетикам необходимы книги, в которых в компактной и удобной форме систематизированы сведения фундаментального и прикладного характера, достижения в методологии и конкретных разработках, имеющиеся в смежных областях техники.
Первое издание справочной серии «Теплотехника и теплоэнергетика», состоящее из четырех книг, вышло в 1980—1983 гг. В целом хорошая оценка справочникам 1-го издания дана в рецензиях, опубликованных в журнале «Теплоэнергетика», а также в письмах специалистов и на ряде читательских конференций, проведенных Энергоатомиздатом на различных предприятиях и в учреждениях.
Авторы и редакторы серии искренне и глубоко благодарны рецензентам, а также всем читателям, которые в той или иной форме приняли участие в обсуждении справочников, высказали пожелания и замечания, направленные на улучшение их структуры и содержания разделов.
Все отмеченное выше побудило авторов приступить к работе над вторым изданием серии, которая также состоит из четырех книг. Справочники серии предназначаются в первую очередь для практических работников — теплоэнергетиков и теплотехников, для инженерно-технического персонала электрических станций, промышленных предприятий, научно- исследовательских и проектных организаций, они будут полезны студентам и преподавателям соответствующих специальностей вузов.
Все разделы справочников второго издания подверглись существенной переработке, а значительная часть практически написана заново.
Особое внимание уделено возможности практического освоения понятий и задач каждого раздела теплотехниками и теплоэнергетиками, не являющимися узкими специалистами в данной конкретной области. Такая постановка задачи в наибольшей мере отвечает требованиям и целям издания, объединяющего многочисленные и разнообразные сведения. Некоторое изменение последовательности разделов во 2-м издании обусловлено стремлением усилить тематическую направленность справочников. В то же время все книги серии представляют собой единое целое. Их объединяет стремление издательства и авторского коллектива, основу которого составляют ведущие ученые Московского ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции энергетического института, дать возможно более полный свод знаний по теплоэнергетике и теплотехнике при едином подходе к подбору и расположению включаемых в справочники сведений. Свойства и характеристики веществ и материалов в зависимости от их назначения приводятся в разных разделах. Для удобства пользования этими данными в заключительной, четвертой книге серии дается соответствующий указатель. В списки литературы, которыми заканчиваются разделы, включены источники заимствования, а также издания, в которых читатель может получить дополнительные сведения. Все книги серии снабжены предметными указателями.
Отзывы и пожелания по улучшению справочников просьба направлять по адресу: 113114, Москва, М-114, Шлюзовая наб., 10, Энергоатомиздат.
Данный справочник является четвертым, завершающим справочную серию «Теплоэнергетика и теплотехника».
Промышленная теплоэнергетика и теплотехника — это обширная область знаний, которая охватывает огромное разнообразие процессов, протекающих при температурах от ультранизких — кипения гелия, водорода, неона, до высоких — плавления металлов и других материалов. Основу справочника составляют сведения о наиболее важных из этих процессов применительно к условно выделяемым диапазонам температур (низкие, средние и высокие), об установках и оборудовании, реализующих эти процессы, о методах их расчета и проектирования.
В настоящее время среди комплекса проблем, связанных с созданием и эксплуатацией промышленных предприятий и теплотехнических установок, особое место занимают вопросы энергосбережения и охраны окружающей среды, внимание к которым на протяжении всей книги — особенность 2-го издания данного справочника. Значительный его объем посвящен проблемам создания высокоэффективных систем, включающих использование тепловых и материальных отходов основного производства.
Новыми по сравнению с 1-м изданием справочной серии являются разделы «Энергосбережение» и «Системы теплоэнергоснабжения промышленных предприятий». Последний заменил раздел 1-го издания «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха», он охватывает больший круг вопросов и логичным образом продолжает, в частности, информацию раздела «Теплофикация и тепловые сети». Из второй книги 1-го издания в данный справочник перенесен раздел, посвященный электротермическим установкам, а из первой книги — раздел «Энергетика и охрана окружающей среды». В то же время объем справочника практически не изменился, что объясняется прежде всего тщательностью отбора приводимых в нем сведений, которые в наибольшей степени отвечают запросам теплотехников и теплоэнергетиков, работающих в различных отраслях народного хозяйства.
Целью авторов и редакторов было дать читателям в систематизированном виде сведения из различных разделов знаний, в которых они не являются узкими специалистами, но которые были бы им полезны для решения все усложняющихся задач.
Новый раздел «Энергосбережение» открывает второе издание справочника. Энергосбережение — это совокупность имеющих приоритетное значение мероприятий, осуществляемых при добыче, переработке, транспортировке, преобразовании, распределении и потреблении всех видов энергоресурсов и энергии в народном хозяйстве. Конкретно освещаются уровень реализации этих мероприятий, основные проблемы энергосбережения, которые необходимо решать сегодня и в ближайшем будущем. Излагаются требования Энергетической программы СССР на длительную перспективу в отношении повышения эффективности общественного производства.
Вниманию читателей предлагаются материалы, раскрывающие проблемы энергосбережения за рубежом. Делается краткое аналитическое сопоставление экономии топлива и энергии в СССР и США.
Раздел завершается характеристикой основных направлений экономии и рационального использования ресурсов топливно-энергетического комплекса в промышленности, на транспорте, в сельском и жилищно-коммунальном хозяйстве, в строительстве и быту.
Огромные потенциальные возможности энергосбережения кроются в отраслях промышленного производства, использующих теплотехнологии. Большинство этих производств характеризуется в настоящее время значительной энергоемкостью и относительно низким уровнем полезного использования топлива и других энергоносителей (черная и цветная металлурги, производство цемента, стекла, керамики, минеральных удобрений и др.).
Во втором разделе книги «Высокотемпературные теплотехнологические установки» приведены сведения, необходимые для решения задачи обеспечения предельно низких затрат первичных топливно-энергетических ресурсов в теплотехнологических системах; рассматривается метод предельного энергосбережения, применение которого обеспечивает высокие энергосберегающие эффекты. Даны характеристики тепловых и материальных отходов технологических систем, рассматриваются направления и установки для их использования, способы расчета экономии топлива. Рассматриваются также установки для использования избыточного давления энергоносителей, горючих конвертерных газов, утилизации теплоты охлаждаемых элементов, жидких шлаков, заготовок, сухого тушения кокса и т. п. Излагаются методики теплового расчета ограждений при стационарном и нестационарном режимах работы высокотемпературных установок.
В третьем разделе «Электротермические установки» дана классификация и приведены основные технико-экономические характеристики различных видов электротермических установок (ЭТУ), их области применения и основные особенности конструктивного выполнения.
Рассмотрены методы снижения и использования потерь энергии в ЭТУ, а также вопросы рациональной эксплуатации. Для наиболее широко применяемых ЭТУ (печи сопротивления, дуговые печи, печи и установки индукционного нагрева) приведены основные типоразмеры, выпускаемые промышленностью в настоящее время.
Раздел четвертый содержит значительный объем разнообразных справочных данных, необходимых для разработки и правильной эксплуатации промышленных тепломассообменных установок и аппаратов. Кратко излагаются основные положения общепринятых методов расчета и проектирования, приведены справочные данные по конструкциям и рекомендации по выбору тепломассообменных аппаратов, выпарных, перегонных, ректификационных и сушильных установок.
При подготовке нового издания справочника материал раздела существенно переработан. С учетом новых ГОСТ внесены изменения в данные по пластинчатым, углеграфитовым теплообменникам, выпарным аппаратам с погружными горелками и др. Раздел дополнен методиками расчета ребристых рекуперативных, регенеративных и смесительных теплообменников. При изложении вопросов разделения смесей жидкостей дистилляция рассмотрена как частный случай процесса перегонки. В справочнике впервые приведены данные по сушке фильтрацией и замкнутым сушильным установкам. Рассмотрены новые методы решения внутренней задачи тепломассопереноса при сушке влажных материалов и новые способы выбора сушильных установок.
Во многих областях энергетики (несмотря на то что в целом она ориентирована на высокотемпературную технику) существует необходимость использования низких температур, лежащих ниже уровня окружающей среды. На большинстве предприятий в ведении главного энергетика находится то или иное низкотемпературное оборудование.
Оборудование, обеспечивающее получение и использование низких температур, разделяется в зависимости от температурного уровня на две группы — холодильное (Т > 120К) и криогенное (Т < 120К). Поскольку специалисты-теплоэнергетики не всегда достаточно знакомы с низкотемпературным оборудованием, пятый раздел «Холодильные и криогенные установки» начинается с краткой характеристики областей применения низких температур, классификации установок и величин, определяющих их показатели. Описаны основные типы холодильных и криогенных установок; данные по ним, необходимые для выбора нужного оборудования, сведены в таблицы. Там же приведены характеристики сосудов для транспорта и хранения сжиженных газов.
Теплообменное оборудование низкотемпературных установок существенно отличается от аналогичных теплотехнических аппаратов. Поэтому низкотемпературным теплообменникам посвящен специальный параграф. Раздел завершается рассмотрением специфического машинного оборудования низкотемпературных установок.
В шестом разделе «Теплофикация и тепловые сети» изложен справочный и нормативный материал по проектированию и эксплуатации теплоподготовительных установок ТЭЦ, тепловых сетей и узлов распределения теплоносителя. Приведенные формулы и номограммы для определения комбинированной выработки электрической энергии упрощают проведение технико-экономических расчетов в области теплофикации и определения экономии топлива.
Уравнения характеристик теплообменных аппаратов, отопительных и вентиляционных установок позволяют определять их тепловые нагрузки и рассчитывать параметры теплоносителя при любых режимах работы системы теплоснабжения. Изложенные методы гидравлического расчета, номограммы и таблицы широко используются для определения диаметров и потерь давления в тепловых сетях, в также для выбора и прогнозирования гидравлических режимов систем теплоснабжения в стационарных и нестационарных условиях.
Около половины потребляемого промышленностью топлива и более трети электроэнергии централизованно преобразуется на энергетических станциях предприятий в энергетический потенциал разнообразных энергоносителей, обеспечивающих проведение высоко-, средне- и низкотемпературных процессов в технологических аппаратах и установках.
Седьмой раздел «Системы теплоэнергоснабжения промышленных предприятий», впервые включенный в справочник, посвящен системам централизованного производства и распределения необходимых предприятию энергоносителей. В ограниченном объеме раздела изложены основные положения методов определения потребности предприятий в энергоносителях, даны сравнение различных схем производства и распределения энергоносителей и рекомендации по выбору оборудования энергетических станций и транспортно-распределительных систем, рассмотрена эффективность использования вторичных энергоресурсов применительно к системам снабжения предприятия паром, сжатым воздухом, горючими газами, технической водой, кислородом. Один из параграфов раздела посвящен системам кондиционирования воздуха в производственных помещениях. Приведена номенклатура выпускаемого в стране оборудования для указанных систем.
Вопросам построения современных автоматизированных систем управления (АСУ) на базе специальных математических методов и средств автоматизации, включая вычислительную технику, посвящен восьмой раздел справочника. В важнейших отраслях народного хозяйства — энергетике, металлургии, химии, нефтехимии и др.— функционирование основных производственных установок, агрегатов становится невозможным без применения развитых автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП).
Назначению АСУ ТП, их разновидностям, составу, процедуре создания, эффективности уделено основное внимание в разделе. Его материалы определяются кругом вопросов, возникающих при взаимодействии инженера-теплотехника со специалистами по автоматизации в процессе разработки технического задания и проектирования системы управления теплотехническим объектом. При написании раздела не ставилась цель охватить все задачи синтеза АСУ ТП. Материалы по математическому описанию объектов управления, расчетные методы связаны, главным образом, с автоматическими системами регулирования (АСР), которые широко применяются на разнообразных объектах — от простейших экспериментальных установок до сложных технологических комплексов. По сравнению с первым изданием обновлено содержание параграфа со справочными данными по основным техническим средствам АСУ ТП, приведены сведения по современным управляющим вычислительным машинам и микропроцессорным средствам управления локального уровня.
В девятом разделе рассматриваются вопросы охраны воздушного и водного бассейнов, которые на современном этапе развития энергетики приобретают особое значение. От их решения в значительной степени зависит выбор источников тепло- и электроснабжения отдельных регионов.
Энергетические установки, потребляя свыше одной трети добываемого в стране топлива, являются мощным потенциальным источником загрязнения природной среды. В настоящее время проектирование и эксплуатация любой энергетической установки жестко обусловлены экологическими требованиями. Особенно сложные экологические проблемы возникают в крупных городах, где выбросы от энергетических объектов суммируются с выбросами от транспорта и промышленных предприятий.
С учетом быстрого развития научных исследований в области охраны окружающей среды материалы раздела по сравнению с 1-м изданием почти полностью обновлены. Приведены сведения по новым электрофильтрам ЭГА и новая методика их расчета, даны материалы по улавливанию золы мазута, впервые приведены данные по сероочистке, новые (1987 г.) указания по расчету рассеивания токсичных веществ в атмосфере. Впервые приведены данные по шумовому воздействию от энергоустановок на районы жилой застройки в городах, по очистке выбросов от промэнергетических установок. При рассмотрении вопросов предотвращения загрязнения водных бассейнов особое внимание уделено очистке радиоактивно-загрязненных вод и безреагентным методам обработки стоков с применением электродиализа, обратного осмоса и др.
Редакторы и авторы искренне благодарны рецензентам данного справочника, чьи замечания бесспорно способствовали существенному улучшению данной книги, а также канд. техн. наук Б. С. Белосельскому, выполнившему большую работу по ее редактированию.
Материал данного справочника написали: раздел 1 — чл.-корр. АН СССР доктор техн. наук А. А. Макаров, доктор техн. наук В. И. Доброхотов, канд. экон. наук Д. Б. Вольфберг; раздел 2 — доктор техн. наук А. Д. Ключников (§ 2.1—2.4, 2.6 и совместно с канд. техн. наук И. П. Морозовым § 2.5), доктор техн. наук Л. Н. Сидельковский (пп. 2.7.1, 2.7.3, 2.8.1—2.8.3 и совместно с Ю. А. Корытиным п. 2.7.2), кандидаты техн. наук В. Н. Юренев (пп. 2.7.4—2.7.6, 2.8.4) и Ю. В. Троянкин (§ 2.9); раздел 3 — доктор техн. наук А. Б. Кувалдин и канд. техн. наук Л.Г. Ткачев; раздел 4 — кандидаты техн. наук А. Л. Ефимов (пп. 4.1.1 —4.1.5 и с использованием материалов проф. |А. М. Бакластова| — пп. 4.2.1—4.2.9.), П. Г. Удыма (пп. 4.1.6— 4.1.15, 4.2.10), В.А.Горбенко (§4.3) и О.Л.Данилов (§ 4.4); раздел 5 — чл.-корр. АН СССР доктор техн. наук В. А. Григорьев и канд. техн. наук К. Городов (§5.5), доктор техн. наук М. Бродянский (§ 5.1, 5.3, 5.4), канд. техн. наук А. В. Мартынов (§ 5.2, 5.6). раздел 6 — доктор техн. наук Е. Я. Соколов; раздел 7 — доктор техн. наук В.В.Галактионов (§ 7.7), кандидаты техн. наук Б.Г.Борисов (§ 7.1, 7.3, 7.4), Н.В.Калинин (§7.5, 7.6), В. И. Ситас (§ 7.2 — совместно с В. Н. Папушкиным); раздел 8 — доктор техн. наук |Е. П. Стефани|, канд. техн. наук М. А. Панько; раздел 9 — доктора техн. наук Э. П. Волков (§9.3—9.6), Л.А.Рихтер (§9.1, 9.2, 9.7), О.И.Мартынова (§ 9.8—9.10).
В. А. Григорьев В. М. Зорин
| 
