Конспект лекционных занятий введение

Биолог Н.Реймере утверждает: «Нас сейчас отделяет от тепловой смерти биосферы лишь один порядок величин. Будем использовать в 10 раз больше энергии, чем сейчас, погибнем». Причина заключается в так называемом «парниковом эффекте», содержащийся в атмосфере СО₂ пропускает солнечные лучи на землю, но препятствует охлаждению земли путём излучения в космос. В последние годы учёные обеспокоены и с большой тревогой говорят об увеличение концентрации СО₂ в атмосфере. Кроме выбросов СО₂, топливовостанавливающая и теплоэнергетическая установки производят тепловые загрязнения (выбросы нагретой воды и газов), химические (оксиды серы и азота), золу и сажу, которые с увеличением масштаба производства также создают широкие проблемы. Экология ставит человечество перед необходимостью делать производства безотходными.

Экономические факторы также заставляют резко увеличить степень использования добываемого топлива. Пока ещё энергетическая эффективность многих технологических процессов чрезвычайно низка. В бывшем СССР такому подходу к технологии способствовали низкие цены на топлива. Например, нефть стоит 32 рубля за тонну, в то время как на мировом рынке её цена в 1987г состояла 110$ за 1м³. Поэтому отечественные процессы оказывались более энергоёмкими, чем зарубежные.

Высокие цены на топливо на мировом рынке стимулировали разработку энергосберегающих технологий. В результате удельные расходы условного топлива на производство 1т цемента в Японии снизилось до 110кг, в США до 150, в СССР 210кг/т. Расход дизельного топлива на 1га сельскохозяйственных угодий в США составленного 94кг, а в СССР 185 кг/га.

В соответствии с энергетической программой 80% прироста промышленной продукции должно быть обеспечено за счет экономии ТЭР и прежде всего в технологических процессах. Главная роль в разработке менее энергоёмких технологий принадлежит технологам не энергетикам. Её невозможно решить без глубоких знаний теплотехники. Сегодня выгоднее вкладывать средства не в увеличение добычи топлива, а в разработку технологических процессов, обеспеченных более экономное её использования.

Сейчас добыча нефти стабилизируется, выход получаемого из неё мазута (котельно-печного топлива) будет неуклонно уменьшаться в связи с более глубокой переработкой нефти на моторные топлива. Потребление мазута в энергетике резко ограничивается. Крупная энергетика ориентируется в основном на твердое топливо и природный газ.

Проблема экономии энергоресурсов в химических производствах. Взаимосвязь технологии и энергетики. Энерготехнологией называется раздел энергетики, изучающий закономерности взаимосвязи и взаимообусловленности технологических и энергетических процессов данного производства с целью экономии топливно-энергетических ресурсов и создания практически безотходного производства по материалу и теплоте.

До настоящего времени предприятия химической промышленности являются большими потребителями первичных энергоресурсов, получаемых со стороны. При правильной разработке энерготехнологической схемы производства можно значительно сократить потребление первичных энергоресурсов. Считается наиболее перспективным создание энергохимико-технологических систем ЭХТС, в которых энергетическое оборудование (тепло и парогенераторы, паровые и газовые турбины, холодильные установки, теплообменники и т.д.) входит в прямое соединение с химико-технологическим оборудованием, составляя единую систему.

Большая потенциальная возможность экономии первичных энергоресурсов заложена в эффективном использовании вторичных энергоресурсов (ВЭР); физической теплоты печных и технологических лазов, сбросных жидкостей, теплоты сгорания отходов химических производств, энергии избыточного давления продуктов и сырья химических производств. Но во всех ХТС сведение к минимуму использования первичных энергоресурсов и к максимуму ВЭР должно происходить без какого-либо снижения качества получаемой продукции.

Энерготехнология позволяет успешно решать одну из основных задач строительства современного общества - задачу экономии энергоресурсов и защиты окружающей среды.

Основной задачей при разработке ЭХТС является изыскание наиболее эффективных методов уменьшения затрат топливно-энергетических ресурсов при одновременном повышении технологических показателей.

Задача курса теплотехники заключается в подготовке инженера-химика-технолога, владеющего навыками грамотного руководства проектированием и эксплуатацией современного химического производства, представляющего собой совокупность технологических и тепловых процессов и соответствующего технологического и теплоэнергетического оборудования.

Теплотехника - общетехническая фундаментальная дисциплина, изучающая методы получения, преобразования, передачи и использования теплоты, а также принципы действия и конструктивные особенности тепло и парогенераторов, трансформаторов теплоты, тепловых машин, аппаратов и устройств.

МОДУЛЬ 1. Основы технической термодинамики.