热工基础与造纸节能

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1、•绪论・现代工业的任何生产过程都离不开动力，而提供大量的经济性很高的动力对于发展生产具有十分重要的意义。在人类利用能源的长期历史进程中，直到目前为止，利用最多的仍是热能。燃料燃烧把化学能转变为热能，广泛应用于生产和生活。热能的利用不外乎两种方式：直接作用：把热能用于直接加热物料间接作用：把热能转换成为机械能，或再转换成为电能热能利用的实质就是能量的转换和热量的传递。1784年英国人詹姆斯•瓦特(JamesWatt)在前人研制的基础上制成了较为良好的热机——蒸汽机。从此，提供热能的燃料也能提供动力，大大地推进了社会生

2、产力的发展，导致第一次工业革命的到来，同时也推动了能量转换等热工理论的研究。制浆造纸工业是属于能耗较高的行业之一，从备料直至成纸需要消耗大量的热能和电能，在工艺生产过程中不仅需要大量的动力，而且还需要参数不等的热能。一般的制浆造纸厂都有工业锅炉，合理用能、节约能源已成为影响造纸工业发展的一个重要因素。因此，如何提高热能的直接有效利用或热能转变的有效利用，对节约燃料消耗，发展生产具有十分重大的意义。第一章热工基础知识热工基础知识主要包括两大方面：热力学和传热学。r热力学是研究冇关能量、特别是热能的性质和规律（主要是转

3、换规律）的科学。I传热学是研究热量在传递过程中的有关规律的科学。热量在转换和传递过程中，必须遵守热力学第一、第二定律和传热的三个基木定律。能量的转换和传递是通过必要的设备和一定的媒介物质来实现的。『设备：各种热机、换热器、冷凝器、蒸发塔、干燥箱、烘缸等，统称为热工设备。I媒介物质：即载能体，如水蒸气、烟气、空气和水等，统称为工质。★概念★1.热力系统在研究和分析热力学问题时，首先耍根据任务的具体耍求，选取某一定范围内的物体作为研究对象，即为谢力系绣简称系•统也叫做核。系统以外与系统发生作用的物体，叫做孙界或环第。热

4、力系统与外界之间的分界面称为边界或界甌2.热力状态指在某一II舜时，系统所呈现的某种宏观物理状态。通常将标志系统所处状态的宏观物理量称为系统的寤力咖参数，简称为犹态参数，如压力、容积、温度等等。3.热力平衡状态°一个系益在不受外界影响下（与外界隔绝一切联系）或处在不变的外界条件下（外界的压力、温度保持不变），经过一定的时间Z后，系统的宏观状态参数达到均匀一致，不随时间而变化，这样的系统就处于寤力孚衡炯，简称为平衡状态。热平衡一一系统内的温度均匀一••致；力平衡——系统内的压力均匀一致。••4.工质的基本状态参数在研

5、究热力过程屮，需要用压力、温度、比容、内能、焙、爛等状态参数来描述。其屮，温度、压力、比容可以直接或间接地用仪器测量出來，且物理意义易于理解，称九基本状态参❶温度（T）温度是物体冷热程度的标志，衡量温度的标尺叫做温痂。表温标(thermometricscale)符号单位■国际单位制（SI）热力学温标,KelvinscaleT开尔文(K),degreeKelvin摄氏温标，Celsiustemperaturescalet摄氏度(°C),degreeCelsius华氏温标,theFahrenheitscaleF华氏度(

6、°F),degreeFahrenheit热力学温标（开氏温标，绝对温标）是由英国物理学家开尔文（W〃辰加Thomson）制定的，取水的三相点为基本定点，并定义其温度为273.15K；•••摄氏温标是由瑞典天文学家摄尔修斯（AndersCelsius'）制定的，取在一个物理人气压下纯水的冰点为0°C,沸点为100°C；（注：T=273.15+t）••••华氏温标是由德国物理学家华伦海特（GabrielDanielFahrenheit制定的，取在一个物理大气压下纯水的冰点为32°F,沸点为212°Fo••••❷压力（p

7、）单位面积上所受到的垂直作用力称为压强，工程上叫做压力。气体的压力是一种平均作用力；液体的压力除传递外压力以外，还有曲于液体的自重所产生的静压力。通常的压力表或真空计所指示的压力不是气休的真正压力（绝对压力），而是绝对压力和当地大气压力的差值。r表压力：当气体的绝对压力高于当地的犬气压吋压力表的读数{…真空度：当气体的绝对压力低于当地的大气压时真空计的读数••表1・2巴=106达因/厘米2bar=106dyh/cm2帕斯卡=牛顿/米2Pa=N/m2米水柱物理大气压工程大气压公斤力/厘米2毫米汞柱磅/英寸2barPa

8、mH2OatmKgf/cm2mmHglbf/in210b10.2000.98691.020750.014.510'51.02X1O'49.869X1O'61.02X1O'50.007501.45X1O'49.870X1O'59.807179.678X1O'51040.073550.0014221.0131.013X105

9、10.33

10、J*.1.033760.