动力能源基础知识培训教案综述

1、Stand：2016年5月员工培训教案员工培训教案动力能源基础及节能知识Stand：2016年5月u 能源概述能源概述能源概念：能源概念：自然界赋存的已经查明和推定的能够提供热、光、动力和电能等各种形式的能量来源。包括一次能源和二次能源。一次能源即天然能源，指在自然界现成存在的能源，一次能源又分为可再生能源（水能、风能、太阳能）和非再生能源（煤炭、石油、天然气、油页岩等），其中煤炭、石油和天然气三种能源是一次能源的核心，它们成为全球能源的基础；除此以外，地热能、海洋能、生物能以及核能等可再生能源也被包括在一次能源的范围内；二次能源则是指由一次能源直接或间接转换成其他种类和形式的能源，例如：电力

2、、煤气、汽油、柴油、焦炭等能源都属于二次能源。能源动力：能源动力：包含热能工程、热力发动机、流体机械及工程、空调与制冷。与它们相关活动产生的能源叫做动力能源。节能减排：节能减排：节能减排有广义和狭义定义之分，广义而言，节能减排是指节约物质资源和能量资源，减少废弃物和环境有害物（包括三废和噪声等）排放；狭义而言，节能减排是指节约能源和减少环境有害物排放。 Stand：2016年5月一、空压系统一、空压系统1基础知识基础知识压缩空气概念：压缩空气概念：即被外力压缩的空气。空气具有可压缩性，经空气压缩机做机械功使本身体积缩小、压力提高后的空气叫压缩空气。压缩空气是仅次于电力的第二大动力能源，又是具有

3、多种用途的工艺气源，其应用范围遍及石油、化工、冶金、电力、机械、轻工、纺织、汽车制造、电子、食品、医药、生化、国防、科研等行业和部门。与其它能源比，它具有下列明显的特点：清晰透明，输送方便，没有特殊的有害性能，没有起火危险，不怕超负荷，能在许多不利环境下工作，空气在地面上到处都有，取之不尽。 空压机分类：空压机分类： 离心式：离心空压机 速度式 轴流式：轴流风机、电风扇l按工作原理： 回转式：螺杆机、罗茨风机、滑片式空压机、涡旋式空压机 容积式 往复式：活塞空压机、膜片式空压机l按结构特点：有油式、无油式、全无油式；水冷式、风冷式；固定式、移动式Stand：2016年5月一、空压系统一、空压系

4、统2常用术语常用术语压力：压力：l标准大气压、绝对压力与相对压力（表压）：绝对压力=表压+1标准大气压l压力单位转换：1atm=1kgf/cm20.1MPa1bar14.5psi10mH2O温度：温度：l摄氏温度与绝对（开氏）温度：绝对温度=摄氏温度+273.15 （单位：开尔文）l摄氏温度与华氏温度转换关系：F=9/5*t+32l理想气体状态方程：P1V1/T1=P2V2/T2l标准状态下，流动气体流量公式：Q=S1v1P1t=S2v2P2t （流量=截面积*流速*绝对压力*时间） 实际应用：流量计考虑阻尼系数、温度变化等；管道、流量计设计选型；思考蒸汽计量？压缩比压缩比：压缩机的出口排气压

5、力(绝压)与进口吸气压力(绝压)的比值。（讨论：各类空压机压缩比）排气量排气量：空压机单位时间内排出的、换算为吸气状态下的空气体积，即标立方（用Nm3表示）。功率：功率：电机铭牌功率、机组额定功率和实际轴功率之间的关系（与压缩空气单耗的关系）Stand：2016年5月Page 5 of 5 露点露点：通常也叫露点温度，指空气湿度达到饱和时的温度。压缩空气品质：压缩空气品质：包括3 个方面的指标：干湿程度用露点表示；含尘量用尘埃粒径和浓度表示；含油量用单位体积压缩空气含油质量多少表示。以上三方面的质量标准与质量等级规定如下（ISO8573.1）：压力露点（即干湿程度）可通过干燥器来达到1 级：-

6、70；2 级：-40；3 级：-20；4 级：2。残余含尘量通过过滤器来达到1 级：0.1mg/m3（对应粒径为0.1um）；2 级：1.0 mg/m3（对应粒径为1.0um）；3 级：5.0 mg/m3（对应粒径为5.0um）；4 级：40.0mg/m3（对应粒径为40.0um）。残余含油量通过过滤器来达到1 级：0.01mg/m3；2 级：0.1 mg/m3；3 级：1.0 mg/m3；4 级：5.0 mg/m3。离心空压机喘振：离心空压机喘振：概念，原因分析，危害及防范措施Stand：2016年5月一、空压系统一、空压系统3压缩空气系统工艺流程压缩空气系统工艺流程进气过滤器进气过滤器空压

7、机空压机储气罐储气罐干燥机干燥机用户用户过滤器过滤器Stand：2016年5月一、空压系统一、空压系统4压缩空气系统节能压缩空气系统节能合理选配机型、合理布置管路合理选配机型、合理布置管路选用高效电机、利用变频技术选用高效电机、利用变频技术应用自控技术（合理机组搭配及实时调整参数）应用自控技术（合理机组搭配及实时调整参数）防漏治漏、合理排污防漏治漏、合理排污管路系统优化，降低沿程阻力（阀门、弯头、过滤管路系统优化，降低沿程阻力（阀门、弯头、过滤器、干燥机等）器、干燥机等）余热利用（压缩热、冷却热）余热利用（压缩热、冷却热）做好维护保养（过滤、冷却、润滑）做好维护保养（过滤、冷却、润滑）Stan

8、d：2016年5月二、换热系统二、换热系统1基础知识基础知识热交换概念热交换概念：指不同温度的物体，或同一物体的不同部分之间热量传递。传热的三种基本方式传热的三种基本方式：热传导、热对流、热辐射。l热传导是指在不涉及物质转移的情况下，热量从物体中温度较高的部位传递给相邻的温度较低的部位，或从高温物体传递给相接触的低温物体的过程，简称导热。l热对流是指不同温度的流体各部分由相对运动引起的热量交换。工程上广泛遇到的对流换热，是指流体与其接触的固体壁面之间的换热过程，它是热传导和热对流综合作用的结果。决定换热强度的主要因素是对流的运动情况。l热辐射是指物体因自身具有温度而辐射出能量的现象。它是波长在

9、0.1100微米之间的电磁辐射，因此与其他传热方式不同，热量可以在没有中间介质的真空中直接传递。换热器分类换热器分类l按传热元件分：管壳式换热器和板式换热器l按传热种类分：有相变换热器和无相变换热器l按工作原理分：直接接触式换热器、蓄能式换热器和间壁式换热器 （找出各站房所有的换热设备，并分类）Stand：2016年5月二、换热系统二、换热系统2常用术语常用术语蒸汽：蒸汽：通常指水蒸汽，是水（H2O）的气体形式。当水达到沸点时，水就变成水蒸汽。在标准大气压下，水的沸点为100C或212F或373.15K。当水在沸点以下时，水也可以缓慢地蒸发成水蒸汽。而在极低压环境下（小于0.006大气压），冰

10、会直接升华变水蒸气。饱和蒸汽和不饱和（过热）蒸汽：饱和蒸汽和不饱和（过热）蒸汽：（讨论：为什么通常供应过热蒸汽？过压热水不汽化原理）热量：热量：l热量指的是由于温差的存在而导致的能量转化过程中所转移的能量。而该转化过程称为热交换或热传递。热量的公制单位为焦耳。l热量单位转换：1大卡（千卡）=1000卡=4200焦耳，1焦耳=0.24卡=1瓦 秒，1GJ=103MJ=109J=278 kwh能量守恒定律（热力学第一定律）：能量守恒定律（热力学第一定律）：系统在任一过程中包括能量的传递和转化，其总能量的值保持不变。比热容：比热容：比热容又称比热容量，简称比热，是单位质量物质的热容量，即是单位质量物

11、体改变单位温度时的吸收或释放的内能。比热容是表示物质热性质的物理量。其国际单位制中的单位是焦耳每千克开尔文（J /(kgK) 或 J /(kg)，即令1千克的物质的温度上升（或下降）1摄氏度所需的能量，水的比热容为4.2KJ/KG，即1大卡/KG 。Stand：2016年5月二、换热系统二、换热系统2常用术语常用术语导热系数：导热系数：指在稳定传热条件下，1m厚的材料，两侧表面的温差为1度（K，C）,在1秒内，通过1平方米面积传递的热量，单位为瓦/（米度）。材料的导热系数是选取换热或保温材料的依据。冷凝、液击及真空：（液击、真空的危害及破真空阀）冷凝、液击及真空：（液击、真空的危害及破真空阀）

12、Stand：2016年5月二、换热系统二、换热系统3热交换系统工艺流程热交换系统工艺流程减压阀减压阀分汽缸分汽缸温控阀温控阀管壳式换热器管壳式换热器用热设备用热设备疏水阀蒸汽蒸汽疏水阀疏水阀破真空阀热水冷凝水回收装置冷凝水回收装置冷凝水板式换热器板式换热器冷凝水箱冷凝水箱冷凝水回收泵冷凝水回收泵锅炉房锅炉房热水增压泵热水增压泵定压补水装置定压补水装置自来水自来水回 水供 水疏水阀余热利用Stand：2016年5月二、换热系统二、换热系统4换热系统节能换热系统节能选用高效换热器、合理布置管路选用高效换热器、合理布置管路选用高效电机、利用变频技术（多台泵低频运行替代单泵高频运行）选用高效电机、利用

13、变频技术（多台泵低频运行替代单泵高频运行）应用自控技术（供水压力、供水温度、车间室温、新风量等）应用自控技术（供水压力、供水温度、车间室温、新风量等）防漏治漏、合理排污防漏治漏、合理排污合理控制供回水温差（小流量大温差）合理控制供回水温差（小流量大温差）冷凝水余热利用（预热回水、加热补水、输回锅炉）冷凝水余热利用（预热回水、加热补水、输回锅炉）做好维护保养（疏水器、水处理、换热表面）做好维护保养（疏水器、水处理、换热表面）Stand：2016年5月三、冷水系统三、冷水系统1基础知识基础知识空调概念空调概念：即空气调节，就是把经过一定处理后的空气，以一定的方式送入室内，使室内空气的温度、湿度、清

14、洁度和流动速度等控制在适当的范围内以满足生活舒适和生产工艺需要的一种专门技术。中央空调中央空调：由一套制冷系统或供热系统通过风道送风或冷热水源带动多个未端的方式来达到室内空气调节的目的的空调系统。主要设备包含冷热源设备、输送管路、末端处理设备和自控系统。空调分类：空调分类：l按负担室内热湿负荷所用的介质可分为：1、全空气系统 2、全水系统 3、空气-水系统 4、制冷剂系统l按空气处理设备的集中程度可分为：1、集中式 2、半集中式l按被处理空气的来源可分为：1、封闭式 2、直流式（全新风） 3、混合式冷冻机：冷冻机：又称冷水机或制冷机，是一种通过蒸汽压缩或吸收式循环达到制冷效果的机器。压缩式制冷

15、主要包含压缩、冷凝、节流和蒸发四个过程。（膨胀阀介绍）Stand：2016年5月三、冷水系统三、冷水系统2常用术语常用术语制冷剂：制冷剂：即制冷工质，是制冷系统中完成制冷循环的工作介质。 制冷机借助于制冷剂的状态变化，达到制冷的目的，制冷剂在蒸发器内吸取被冷却的对象的热量而蒸发，在冷凝器内将热量传递给周围空气或水而被冷凝成液休体。当前能用作制冷剂的物质有80多种，主要有氨、氟利昂、水和少数碳氢化合物等，我们的机组制冷剂选用R22的替代产品R134a。制冷量：制冷量：空调器进行制冷运行时，单位时间内，低压侧制冷剂在蒸发器中吸收的热量，常用单位为W、KW、MW和冷吨。l制冷单位转换： 1 USRT

16、 (美国冷吨) 3.517 kW= 3024 kcalh，1匹=2.5KW（风冷机组）， 1匹=3KW（水冷机组）能效比（性能系数）能效比（性能系数）：制冷（热）循环中产生的制冷（热）量与制冷所耗电功率之比称为能效比，用EER（制热用COP）表示，空调能效比越高就越省电。（对比祥源如何计算制冷能源单耗）VRV系统系统：是Variable Refrigerant Volume系统的简称，即制冷剂流量可变式系统。其形式为一组室外机，由功能机和恒速机，变频机组成。通过并联室外机系统，将制冷管通集中进入一个管道系统，可以方便地根据室内机的容量的匹配，对室内机进行级差选择，室内机有天花板嵌入式、挂壁式、落地式等。型式不同的室内单机可连接到一个制冷回路上，并可进行单独控制。离心式冷冻机喘振：离心式冷冻机喘振：定义、形成原因、排除方法Stand：2016年5月三、冷水系统三、冷水系统3冷水系统工艺流程冷水系统工艺流程补水装置补水装置冷冻水泵冷冻水泵冷水机组冷水机组用户用户集水器集水器供水自来水回水冷却塔冷却塔