热能工程及其自动化(通用9篇)
热能工程及其自动化 篇1
1 矿井回风热能利用技术原理
对于井工开采的煤矿, 一般采用抽出式通风方式, 利用主要通风机通过回风井回风, 矿井总回风直接排入大气。一般情况下, 矿井总回风的温度、湿度一年四季基本保持恒定, 其中蕴藏大量的低温热能, 目前这部分热能没有被利用, 随着矿井通风排放到大气中去。
热泵是一种以消耗少量电能为代价, 能将大量不能直接利用的低温热能变为有用的高温热能的装置。通过热泵技术可以回收矿井总回风中低温热能, 用以满足地面建筑采暖的需求, 从而取消燃煤锅炉, 减少大气污染。
矿井回风热能利用系统工作原理如图1所示, 利用设置在扩散塔上方的回风换热器, 采用喷雾式直接换热装置收集矿井回风热量至集水池, 与水源热泵机组相配合, 组成一个回风热能利用系统。冬季需要制热时, 水泵把集水池中经过回风换热器吸取能量后的循环水输送到全自动过滤器, 循环水经过专用全自动过滤器 (过滤精度范围3 500~10μm) 去除粉尘, 然后进入水源热泵机组提取热量。经热泵机组提取热量后的循环水再进入回风换热器中换热、降噪、除尘后回到循环水池, 这样循环往复地将回风中的低温热能收集到集水池内。
三矿矿井冬季回风温度21℃左右, 经过回风换热器不断换热提取低温热能, 集水池水温可从4℃左右升高到16℃左右, 16℃的温水循环经过蒸发器, 这样就可保证热泵机组蒸发器中制冷剂氟利昂蒸发吸收热量时, 在同样条件下, 较普通风冷热泵的蒸发器工作环境温度平均提高16~20℃, 如此以来水源热泵机组要制出同温度的热水时, 将节省大量的电能, 整个系统 (包括辅助设备等) 的COP值 (coefficient of performance, 热泵的循环性能系数) 在制热工况下接近4∶1, 达到水源热泵系统高效节能的目的, 即以消耗少量电能为代价, 将大量不能直接利用的回风中的低温热能变为有用的高温热能。夏季制冷时, 回风换热器的作用是降低集水池温度, 向热泵冷凝器提供冷水, 使冷凝器的工作环境温度低于空气环境温度, 达到节能的目的。
2 矿井热能回收系统运行技术参数分析
(1) 冬季运行时。按回风温度21℃, 相对湿度为80%, 提取热量后的回风温度为11℃, 相对湿度为100%, 则可以从回风中提取的热量为:
Qqd= (h1d-h2d) ×pv=1 352 k W
式中, h1d为冬季回风温度21℃、相对湿度80%时的焓, 52.76 kJ/kg;h2d为冬季回风温度11℃、相对湿度100%时的焓, 31.65 k J/kg;p为回风平均空气密度, 1.281 kg/m3;v为回风量, 50 m3/s。
热泵机组可产生的热量为:
Qs=Qqd/ (1-1/ηCOP) =1 802 k W
其中, ηCOP为系统COP值, 取4.0。三矿十号井室外历年极端温度平均值为-10.0℃, 井口入风量为50 m3/s, 进风井筒换热器出口热风温度30℃, 井口处空气混合温度要求为2℃, 井筒防冻耗热量为:
Q=GρcΔt=778 kW
式中, G为加热风量, 50 m3/s;ρ为进风口空气密度, 1.283 kg/m3;c为进风口空气比热, 1.01;Δt为温差, 12℃。
回收矿井回风热能完全能够满足冬季井口防冻热量要求。
(2) 夏季运行时。按回风温度25℃, 相对湿度为80%, 吸收热量后的回风温度为30℃, 相对湿度为100%计算, 则可以向回风中释放的热量为:
Qqx= (h2x-h1x) ×ρv=2 171 kW
式中, h1x为夏季回风温度25℃、相对湿度80%时的焓, 65.79 kJ/kg;h2x为夏季回风温度30℃、相对湿度100%时的焓, 99.69 k J/kg;ρ为回风平均空气密度, 1.281 kg/m3;v为回风量, 50 m3/s。
热泵机组提供的制冷量为:
Qls=Qqx/ (1+1/ηCOP) =1 737 kW
井筒换热器出口温度18~22℃, 副井上井口进风混合温度26℃左右, 工业建筑内温度根据风机盘管数量及设备散热不同, 室内温度22~28℃, 地面建筑面积8 600 m2, 单位面积冷负荷150 W/m2, 总制冷负荷为1 290 kW, 热泵制冷量完全能够满足地面建筑物夏季制冷的要求。
3 矿井热能回收系统主要设备设计选型
(1) 热泵机组选型。根据以上设计要求和负荷计算, 选择用于矿井废热回收的涡旋型水源热泵机组HE640型3台, 装机容量为:制热量600 kW, 机组互为备用。该机组特点: (1) 采用进口全封闭的涡旋式压缩机。涡旋压缩机为全封闭型压缩机, 具有效率高、免维护、噪音低、性能稳定等优点, 是学术界公认的最适合用于热泵产品的一种压缩机, 尤其是它免维护的特点方便了用户使用。 (2) 模块化。建筑的冷暖负荷波动很大, 正常负荷往往远远低于高峰负荷。采用多台模块式热泵机组结合的方式供暖和制冷, 可以灵活调节热泵系统的输出功率, 随时满足不断变化的冷暖需求。模块化的机组采用标准设计, 安装调试简单方便, 为水源热泵的推广和使用提供了便利。 (3) 针对煤矿粉尘大的特殊情况, 对蒸发器和冷凝器进行特殊设计, 不仅提高了换热效率, 而且使水中沙子等杂质易于排除, 并在卸沙口附近形成旋流, 水中杂质可沉积在卸沙口附近, 易于排污, 热泵机组不会出现沙堵问题, 提高了水源热泵的适应性。
HE640型热泵机组基本技术参数:名义制热量652.2 kW;名义制冷量579.7 kW;最小水源水流量73.9 m3/h;最小循环水流量58.25 m3/h;名义耗电功率 (制热) 136.6 k W, (制冷) 97.7 kW;名义工况为冬季制热出水温度40~50℃;外形尺寸 (长×宽×高) 为5.00 m×1.40 m×2.26 m;质量3 800 kg;控制系统采用微电脑全自动控制。
(2) 矿井回风热交换器研发与选型。针对矿井回风风量大、湿度大、含尘高的特点, 专门研制了用于矿井废热回收的回风热交换器, 在扩散塔上方安装回风换热器, 采用喷雾式直接换热方式, 自井下排出的热风与自换热器喷洒的冷水进行热交换, 换热后热水收集至集水池, 矿井回风降温后排入大气, 矿井回风热交换器增加通风局部阻力较小, 对主要通风机影响可以不计。该换热器换热效率高、适合高湿度环境, 可有效降低主要通风机噪声, 具有一定的净化空气能力。
(3) 全自动过滤器和电子除垢仪的设计选型。全自动过滤器和电子除垢仪设计安装在排风换热器和机组之间的循环管路上, 由于该循环系统为开式系统, 系统水与大气环境接触, 加之煤矿粉尘大的实际情况, 为保证机组进水清洁、延长系统使用寿命, 该系统设计选用了全自动过滤器和电子除垢仪2套设备处理循环水, 这2套设备和矿井排风换热器结合, 有效地克服了煤矿风尘大的不利环境影响。 (1) 全自动过滤器。采用专门研制的用于处理循环水中粉尘的全自动过滤器。 (2) 电子除垢仪。电子除垢仪就是采用物理的方法, 利用高频波使水分子排列有序, 使其成垢离子间的排列顺序发生变化, 阻止钙镁离子形成晶核, 进而达到防垢的目的。高频波还可以与旧垢形成共振, 进而实现除垢。电子除垢仪还具有杀菌灭藻的功能。
(4) 全程水处理仪的设计选型。系统选用了全程水处理仪, 设计安装在热泵机组连接的循环管路上, 用于去除循环水中的水垢、铁锈等杂物。由于该循环水为闭式循环管路, 循环水经过这套设备的处理, 保证了机组循环水系统的清洁, 保护了机组, 增强了机组换热效果。
全程综合水处理仪主要由优质碳钢筒体、特殊结构的不锈钢网、高频电磁场发生器、电晕场发生器及排污装置等组成。通过活性铁质滤膜、机械变径孔阻挡及电晕效应场三位一体的综合过滤体, 吸附、浓缩在实际运行工况下各种水系统形成的硬度物质及复合垢, 降低其浓度, 达到控制污垢及大部分硬度垢的目的;并通过换能器将特定频率能量转换给被处理的介质———水, 形成电磁极化水, 使其成垢离子间的排列顺序位置发生扭曲变形, 当水温升高到一定程度时, 处理的水需经过一段时间方能恢复到原来的状态。在此阶段, 成垢的几率很低, 因而达到控制形成硬度垢的目的。同时器壁金属离子受到抑制, 对无垢系统具有防腐蚀作用。此外, 电磁极化水还可有效地杀灭水中的菌类、藻类等, 有效地抑制水中微生物的繁殖。所以, 全程综合水处理器在系统正常运行状态下, 可以实现防结垢、防腐、杀菌、灭藻、超净过滤、控制水质的综合功能。
全程综合水处理仪技术参数: (1) 控制腐蚀率<0.01 mm/a, 过滤效率73%~99%, 防垢除垢效率>96%, 杀菌灭藻率>97%; (2) 压力损失0.03~0.06MPa; (3) 工作电压160~240 V (交流) ; (4) 安全绝缘电压5 000 V; (5) 消耗功率120~600 W; (6) 工作环境要求温度-25~+50℃, 相对湿度<95%; (7) 工作温度 (被处理介质温度) -25~+90℃; (8) 平均无故障工作时间不小于50 000 h; (9) 进水悬浮物浓度<70 mg/L, 粒径大于40μm。
(5) 管路设计安装。管道设计安装同常规空调系统管路的设计安装。
4 应用效果
(1) 矿井回风热能利用系统在试运行期间, 矿井回风热交换器出口水温与矿井总回风的温差为5~8℃;主要通风机出风口噪音降低30 dB左右;矿井回风热交换器增加通风局部阻力不大于50 Pa, 机组各项保护正常, 井筒换热器噪音40 dB左右, 除尘效果较好。
(2) 冬季运行时, 实测热泵制热出水温度48℃, 井筒终端换热器出口热风温度30℃, 井口处空气混合温度为6℃, 满足了冬季井口防冻热量要求。
(3) 夏季运行时, 实测热泵制冷出水温度16℃, 工业场地地面建筑终端制冷器出口冷风温度为20℃, 室内温度为24℃, 满足了夏季制冷的要求。
(4) 矿井回风热能技术应用, 年节约煤炭消耗量2 457.6 t, 每吨按市场价500元计算, 可减少燃煤投入资金122.8万元, 年减少SO2排放量41.78 t, 年减少烟尘排放量2.21 t, 取得了良好的经济、环境效益。
5 结语
矿井回风热能利用技术是结合热泵的具体应用, 采用热泵技术供热, 把低品位废热转变为高品位热能, 达到节能减排的目的, 符合我国环境保护与能源节约的政策。三矿回风热能利用工程的实施, 减少了有害污染物的排放, 一定程度上改善了周边地区的环境质量, 节约利用了矿井回风资源, 实现了循环生产, 建立了绿色矿区, 为同类矿区环境恢复治理树立了榜样, 是建设资源节约型、环境友好型企业的具体实施;是推进经济结构调整、转变增长方式的必由之路。应用该技术可实现良好的经济效益、环境效益和社会效益。
摘要:针对矿井回风热源丰富、回风温度受室外气温影响较小并且全年基本恒定的特点, 采用矿井回风热能并结合水源热泵满足工业场地内建筑冬季供暖 (夏季空调) 、井筒防冻需求, 并为洗浴热水提供热源, 从而替代燃煤锅炉, 达到节能减排、减少大气及环境污染的目的。
热能工程及其自动化 篇2
【关键词】热能动力联产 系统优化 设计
一、前言
长久以来,热能动力系统都是互相独立的,传统的热力循环系统的中心理论是热力学里面的卡诺定理,卡诺定理能够把燃料的品位变成热能品位,但是并没有利用燃料化学能品位,所以说具有很大的局限性。在这样的理论基础上,很多研究者建立了热能品位与燃料化学能、Gibbs自由能之间的关系,在这些的基础上,解释了化学能可控转换联产有关的集成机理。当今世界,系统整合思想颇受欢迎,能源动力系统的发展趋势多产品联产和多能源互补。
二、多联产系统集成理论简介
多联产指的是整合动力系统和化工工程,既能完成热工功能,包括供热、发电等,又能进行化工产品的生产,综合了多个领域的多功能,在生产中起到很重要的作用。综合能和化学能的阶梯利用是多联产系统理论的核心内容,同时也是热能动力联产的基础和系统优化分析的基础,这种方法能够实现二氧化碳的一体化。首先是物理能和化学能阶梯利用方法。以前的热力循环系统的中心理论是热力学里面的卡诺定理,卡诺定理能够把燃料的品位变成热能品位,但是并没有利用燃料化学能品位,所以说存在很大的局限性。在这样的理论基础上,很多研究者建立了热能品位与燃料化学能、Gibbs自由能之间的关系,在这些的基础上,解释了化学能可控转换联产有关的集成机理。研究显示,能量转化和组成转化属于互相利用耦合关系,化工侧和动力侧的互相整合是整个系统的集成重点,能量的阶梯利用就是其核心理论。其次是应用和二氧化碳控制一体化有关原理进行能量转化。通常情况下,热力系统都是在流程尾部脱除中进行污染控制,也就是采取污染在前,治理在后的方式,这种治理模式显然不符合相关要求。为了打破这种治理模式,利用能量转化原理及与二氧化碳控制一体化原理,这样的原理能够结合化学能阶梯利用与降低二氧化碳能源消耗分离,使能量利用率有效提高,同时使二氧化碳的排放量得到了很大程度的减少。一体化思路把传统的分离技术颠覆了,而将温室气体能耗高的问题解决的是联产系统一体化理论,实际生产过程中,既能够回收二氧化碳气体,又能分离出干净的气体燃料氢气,使得合成气成分比例更为科学化,确保化工合成得到有效的优化,使二氧化碳气体的排放量降到最低,为二氧化碳集成方法奠定了扎实的基础。
三、多联产系统的主要类型和系统优化的有关思路
根据上述原理可以研发出多联产系统类型,并为优化系统提供有效的方法,但是需要注意的地方有很多。
(一)有关多联产系统的节能效果及对应的类型
多联产系统有很多组成部分,分别是污染控制、热工和化工等,在实际的实施过程中,一定要结合实际的具体情况整合和优化不同的过程,才能达到预期的功能。所以,基于这种情况下,多联产系统会有很多类型出现,同时这些类型的分类方式也各不相同。举个例子,可以根据输出产品的类型来挑选输出方式,可以根据流程的结构及系统的特点来选择,并且还可以结合输出能源的种类来选择。这些输出方式中,较为科学的方式是结合流程结构和系统特征来选择,在这样的输出方式中,动力联产系统可以分成多种类型。首先是简单并联系统。所谓并联系统就是并联动力系统和化工流程,独立性较强是它的主要特点,它可以保留原来的分产流程结构,气炉里面的合成气当做是动力系统的主要燃料。简单并联系统的优势是节约能源效果好。其次是综合并联型系统。相对简单并联系统而言的综合并联系统,是在简单并联系统的基础上整合和优化能量系统,它的动力系统热能提供了工艺流程能力。而混合器低温抽气满足了废气回收的热能的需求。综合并联型系统的节能效果明显优于简单并联系统。接下来是简单串联系统。所谓简单串联系统就是串联化工系统和动力系统,而且化工系统和动力系统都是采用上、下串联的方法,而动力系统无需利用合成气,因此在很大程度上避免了高能耗的情况,同时减少了合成气的消耗,节约能源的效果较好。第四是综合串联系统。所谓综合串联系统就是优化简单系统的结果,这个系统可以耦合组分转化和能量转化的,它采用的是无成分调整和优化调整的方法,在很大程度上将合成气的损失降到最低,最大限度的把能量利用率提高,最大限度的节约能源。最后是串并联联合系统。属于新型的系统的串并联联合系统,是在并联系统和串联系统的思路上发展起来的,它具有更为合理的能源转化思路,但是这种系统也有一定的缺陷,就是化工侧和动力侧的结合比较紧,不利于系统的稳定和灵活,优点是对具有很强的适应性。串并联联合系统集合了并联系统的优势并摒弃了并联系统的缺点、集合了串联系统的优势并摒弃了串联系统的缺点,对于完成综合目标有很大作用。
(二)热能动力联产系统优化设计方法
首先是在节能率基础上的联产系统优化设计方法。联产系统的组成成分有很多,包括污染控制、化工、热工等过程,因此整个系统非常复杂,按照目前的情况来看,联产系统的设计都是采用传统的设计方法,但是传统的设计方式存在很多缺陷。评标标准的选择不同,就会有不同的结论,因此对整个不易于客观评价整个系统,而且在整个过程里面都没有意识到优化各个参数,因此造成整个系统科学性不足。其次是在节律基础上的联产系统优化方法。当参比分产系统和联产系统的输出一样时,两者能耗总量要满足的条件是Pcog=PD;GcogM=GDM;ESR=(QD-Qcog)/QD=QDM/ηDM+PD/ηDP.其中Q属于能量,η属于效率,G属于质量,P属于功率,D属于分产时,M属于化工,cog属于联产时,P属于动力。
以下从基本方程和热力学定义出发,找到新的参比标准,大量实践显示,新的参比标准相对于传统的计算方法更方便和准确,因为它全面的考虑了不同参数的变化情况,在联产系统里面,合成焦炉煤气和煤气的技能率ESR具体如下:
Qcog=Qe+Qeg=GeogeHDC+GeogogHeog;
QD=PD/ηDee+GDMqDM);
ESR=[(PD/ηDee+GDMqDM))-(Qe+Qeg)]/(PD/ηDee+GDMqDM);
以上公式中,qDM屬于分产化工生产效率,GDM属于分产化工生产质量,ηDee属于分产联合循环小功率,PD属于分产中联合循环的工具。
在多联产系统的优化设计中,需使用合理的参比流程,从目前的情况来看,参比分产化工流程可以使用焦炉煤气联合循环系统,这种参比流程通过采用各个指标的函数关系及分产系统性能值来进行。
使用的分产参比基准不同,节能率就会有不同的变换规律,而当量系数方法以及定性能基准方法都会出现程度不同的误差。例如,高混合比区域中ESR的计算值会有偏大的趋势,而低混合比区域刚好相反,ESR的计算值会相对偏小。
四、结束语
热能与动力工程 篇3
业务培养目标
本专业培养具备热能工程、传热学、流体力学、动力机械、动力工程等方面基础知识,能在国民经济和部门,从事动力机械(如热力发动机、流体机械、水力机械)的动力工程(如热电厂工程、水电动力工程、制冷及低温工程、空调工程)的设计、制造、运行、管理、实验研究和安装、开发、营销等方面的高级工程技术人才。考虑学生在宽厚基础上的专业发展,将热能与动力工程专业分成以下四个专业方向:
(1)以热能转换与利用系统为主的热能动力工程及控制方向(含能源环境工程方向);
(2)以内燃机及其驱动系统为主的热力发动机及汽车工程方向;
(3)以电能转换为机械功为主的流体机械与制冷低温工程方向;
(4)以机械功转换为电能为主的水利水电动力工程方向。
业务培养要求
本专业学生主要学习动力工程及工程热物理的基础理论,学习各种能量转换及有效利用的理论和技术,受到现代动力工程师的基本训练;具有进行动力机械与热工设备设计、运行、实验研究的基本能力。
毕业生应获得以下几方面的知识和能力:
1.具有较扎实的自然科学基础,较好的人文、艺术和社会科学基础及正确运用本国语言、文字的表达能力;
2.较系统地掌握本专业领域宽广的技术理论基础知识,主要包括工程力学、机械学、工程热物理、流体力学、电工与电子学、控制理论、市场经济及企业管理等基础知识;
3.获得本专业领域的工程实践训练,具有较强的计算机和外语应用能力;
4.具有本专业领域内某个专业方向所必要的专业知识,了解其科学前沿及发展趋势;
5.具有较强的自学能力、创新意识和较高的综合素质。
培养目标
本专业主要培养能源转换与利用和热力环境保护领域具有扎实的理论基础,较强的实践、适应和创新能力,较高的道德素质和文化素质的高级人才,以满足社会对该能源动力学科领域的科研、设计、教学、工程技术、经营管理等各方面的人才需求。学生应具备宽广的自然科学、人文和社会科学知识,热学、力学、电学、机械、自动控制、系统工程等宽厚理论基础、热能动力工程专业知识和实践能力,掌握计算机应用与自动控制技术方面的知识。毕业生能从事能源与动力工程及相关方面的研究、教学、开发、制造、安装、检修、策划、管理和营销等工作。也可在本专业或其它相关专业继续深造,攻读硕士、博士学位。
主干学科
动力工程与工程热物理、机械工程
主要课程
工程力学、机械设计基础、机械制图、电工与电子技术、工程热力学、流体力学、传热学、控制理论、测试技术等
主要实践性教学环节:包括军训、金工、电工、电子实习、认识实习、生产实习、社会实践、课程设计、毕业设计(论文)等,一般应安排40周以上。
主要专业实验
传热学实验、工程热力学实验、动力工程测试技术实验等
知识结构要求
工具性知识
比较系统地掌握一门外语,掌握外文科技写作知识。掌握计算机软、硬件技术的基本知识,具有在本专业与相关领域的计算机应用与开发能力;掌握通过网络获取信息的知识、方法与工具。能够进行中外文文献检索。自然科学知识
掌握高等数学、大学物理、工程化学、生命科学、环境科学等方面的知识。
学科技术基础知识
掌握工程制图、工程数学、理论力学、材料力学、机械设计基础、金属工艺学、电工学、电子技术基础、工程流体力学、工程热力学、传热学、计算机原理与应用、自动控制原理等方面的知识(对水利水电动力工程方向,工程热力学、传热学知识要求可适当降低)。
专业知识
根据本专业人才培养目标和培养规格,因专业方向的不同而有所差别。
(1)热能动力及控制工程方向(含能源环境工程方向)
主要掌握热能与动力测试技术、锅炉原理、汽轮机原理、燃烧污染与环境、动力机械设计、热力发电厂、热工自动控制、传热传质数值计算、流体机械等知识。
(2)热力发动机及汽车工程方向
掌握内燃机(或透平机)原理、结构,设计,测试,燃料和燃烧,热力发动机排放与环境工程,能源工程概论,内燃机电子控制,热力发动机传热和热负荷,汽车工程概论等方面的知识。
(3)制冷低温工程与流体机械方向
掌握制冷、低温原理、人工环境自动化、暖通空调系统、低温技术学、热工过程自动化、流体机械原理、流体机械系统仿真与控制等方面的知识。使学生掌握该方向所涉及的制冷空调系统、低温系统,制冷空调与低温各种设备和装置,各种轴流式、离心式压缩机和各种容积式压缩机的基本理论和知识。
(4)水利水电动力工程方向
掌握水轮机、水轮机安装检修与运行、水力机组辅助设备、水轮机调节、现代控制理论、发电厂自动化、电机学、发电厂电气设备、继电保护原理等方面的知识,以及水电厂计算机监控和水电厂现代测试技术方面的知识。
也就是说,本专业学生应具有如下知识和能力,并根据培养规格的不同而有所侧重:
(1)具有较扎实的自然科学基础,熟练掌握高等数学、工程数学、大学物理、工程化学等基础性课程的基本理论和应用方法;具有较好的人文、艺术和社会科学基础及正确应用本国语言、文字的表达能力。
(2)掌握一门外国语,具有较好的听、说、读、写能力,能较顺利地阅读本专业的外文书籍和资料。若外语为英语应达到国家四级以上水平(含四级)。
(3)系统地掌握本专业必需的技术基础理论,主要包括力学理论(理论力学、材料力学、流体力学),热学理论(热力学、传热学等),机械设计基本理论,电工与电子基本理论,自动控制理论,能源动力工程基础理论等。
(4)熟悉本专业领域内1~2个专业方向或有关方面的专业知识,了解其学科前沿和发展趋势。
(5)具有本专业必需的制图、计算、测试、调研、查阅文献和基本工艺、操作、运行等基本技能。
(6)具有一定计算机相关知识和较强的计算机应用能力,较熟练使用计算机工具,解决工程中的有关问题。
(7)具有较强的自学能力、分析能力和创新意识。
就业方向
毕业生可在大型企业、相关公司以及相关的研究所、设计院、高等院校和管理部门从事热能工程方面的研究与设计、产品开发、制造、试验、管理、教学等工作
热能与动力工程综述 篇4
热能与动力工程11-4
近年来,随着我国综合国力的不断提升,各国的能源相继的出现不同程度上的危机,因此能源与动力工业逐步成为我国国民经济与国防建设的重要基础和支柱产业,同时也是涉及多个领域高新技术的集成产业,在国家经济建设与社会发展中一直起着极其重要的作用。
热能与动力工程正是为了解决能源与动力方面的问题而诞生的一门学科,我国能源动力形成于本世纪五十年代,能源动力学科中的专业先后包括有锅炉、涡轮机、电厂热能、风机、压缩机、制冷、低温、内燃机、工程热物理,水力机械以及核能工程等11个专业,形成了明显的以产品带教学的基本格局。热能与动力工程专业中包含的水利水电动力工程专业的前身为水电站动力装置专业。该专业也形成于20世纪50年代。1977年恢复高考招生后,该专业更名为水电站动力设备专业。1984年该专业更名为水利水电动力工程专业,涵盖了原水能动力工程、水电站动力装置、水电站动力设备、水能动力及其自动化、机电排灌工程、水能动力与提水工程等专业。1998年,按照国家教育部颁布的新的专业目录,水利水电动力工程专业并入热能与动力工程专业,新的热能与动力工程专业包含了原来的热力发动机、流体机械及流体工程、热能工程与动力机械、热能工程、制冷与低温技术、能源工程、工程热物理、水利水电动力、工程冷冻冷藏工程等9个专业。
其实众所周知能源的开发和利用很大程度上是热能的开发和利用。涉及能源利用的各种热力装置和热工设备不但在动力工业中,而是几乎在所有的工业中都有,形式多样,五花八门。而热能与动力工程也是研究热能及其利用的学科。那么究竟热能与动力工程主要是研究什么的呢?
热能与动力工程是以工程热物理学科为主要的理论学科,以内燃机和正在发展中的其它新型动力机械及系统为研究对象,运用工程力学、机械工程学、自动控制、计算机、环境科学、微电子技术等学科的知识和内容,研究如何把燃料的化学能和液体的动能安全、高效、低(或无)污染地转换成动力的基本规律和过程,研究转换过程中的系统和设备的自动控制技术。本专业培养具备热能工程、传热学、流体力学、动力机械、动力工程等方面基础知识,能在国民经济和部门,从事动力机械(如热力发动机、流体机械、水力机械)的动力工程(如热电厂工程、水电动力工程、制冷及低温工程、空调工程)的设计、制造、运行、管理、实验研究和安装、开发、营销等方面的高级工程技术人才。
热能与动力工程专业下设五个专业方向即热能工程,热立发动机,流体机械及工程,空调与制冷和大气污染与环境控制工程。
热能工程专业方向:热能工程是研究热能的释放、转换、传递以及合理利用的学科,它广泛应用于能源、动力、空间技术、化工、冶金、建筑、环境保护等各个领域。培养从事热能工程及工程热物理方面的研究、设计、运行管理、产品开发的高级工程技术人员。本专业方向对应热能工程学科,具有硕士、博士学位授予权。
热力发动机专业方向:热力发动机主要研究高速旋转动力装置,包括蒸汽轮机、燃气轮机、涡喷与涡扇发动机、压缩机及风机等的设计、制造、运行、故障监测与诊断以及自动控制。为航空、航天、能源、船舶、石油化工、冶金、铁路
及轻工等部门培养高级工程技术人才。本专业方向对应的动力机械及工程学科,具有硕士、博士学位授予权,该学科2000年被评为国家重点学科。毕业生主要从事发电设备与大型电站、航空与航天发动机、船舶发动机与系统动力设备研制、生产、运行等工作。
流体机械及流体动力工程专业方向:主要研究流体机械及其工作系统自动化,流体循环系统节能等,在水电水利、机械制造、交通运输、石油化工、工程机械、食品纺织、航天航空、舰船武备乃至市政设施、工民建筑等部门都有广泛的应用。该专业方向包括流体机械及各类流体动力系统的设计、运行及其自动化管理、控制理论及工程应用等,培养从事叶片泵、水轮机、风机、液力、流体传动及控制、湍流控制、微尺度通道流动、粘弹性非牛顿流体力学等方面的研究、设计、制造、运行及产品开发和科学研究的高级工程技术人才。本专业方向对应流体机械及工程学科,具有硕士学位授予权。
空调与制冷专业方向:主要研究制冷与低温技术。它广泛应用于能源、航天、航空、汽车、石油化工、食品与药品的生产、医疗设备与空调制冷设备的生产等领域。本专业方向培养从事空调制冷工程与设备的设计、运行管理、产品开发和科学研究的高级工程技术人才。本专业方向对应制冷及低温工程学科,具有硕士、博士学位授予权。
大气环境污染控制工程专业方向:主要研究大气环境保护理论和技术,应用于能源、动力、化工、冶金、市政等领域的大气环境保护事业。该专业培养从事大气环境保护理论和技术研究、开发及从事环境管理和规划的高级工程技术人员。本专业方向对应热能工程学科和环境工程学科,具有硕士、博士学位授予权。
本人主要是学习空调制冷方向的相关知识,近年来随着科技日新月异的发展,低温制冷的世界也在发生着翻天覆地的变化。作为低温制冷 “心脏”的压缩机也得到了前所未有的发展。
在我国,房间空调压缩机可以分为两种滚动活塞式(或称为回转式,转子式等)和涡旋式。
滚动活塞式压缩机以R22为制冷剂的压缩机产品品种,规格基本上可以满足国内房间空调制造业的需要。滚动活塞式压缩机主要有大容量压缩机,变频压缩机,T3气候条件压缩机,高能效比压缩机和R407C和R410A用压缩机。
其中比较值得说一说的是R471C和R410A用压缩机。由于空调器用常规制冷剂R22对大气臭氧层有破坏作用,危害人类健康和生态环境,造成地球气候变暖。因此,各国都赞同逐步淘汰R22制冷剂。发达国家禁止使用R22的时间较早,目前欧洲有的国家已经禁止生产和销售R22空调器。而我国也要作为空调器出口大国,我国出口欧洲的数量也很可观,因此,对出口欧洲等地区的空调器,需要使用非R22制冷剂的压缩机。目前在房间空调器中替代R22的制冷剂,主要是R407C和R410A。R407C是R32(23%),R125(25%)和R134A(52%)三种单一制冷剂的非共沸混合制冷剂。它的单位容积制冷量和工作压力和R22接近,只是与润滑油的相容性和R22不同。因此,生产R22空调压缩机的工厂,只要把润滑油更换,很容易生产R407C的压缩机。R410A是R32(50%)和R125(50%)两种单一制冷剂的近共沸混合制冷剂,它的单位容积制冷量和工作压力都比R22高。因此,要生产R410A的压缩机,除了润滑油需要更换外,压缩机的气缸工作容积和结构强度以及电机功率都需要重新设计。这种压缩机与R407C压缩机相比,其优点是能效比高、泄漏时制冷剂可直接添加。
而涡轮式压缩机就我国现状而言国内生产空调涡旋式压缩机的四家公司
中,谷轮、大连三洋和西安大金庆安都是1998年以后新建的,生产设备和技术都比较先进,但产品品种规格还不够齐全,而且它们产品的制冷量范围相互重叠的比较多。
科技还在不断地发展着而新型压缩机的研究也在如火如荼的的进行中目前我国各个高校正在研究的新型压缩机有:(1)直线压缩机:采用新型磁阻式直线电机驱动往复活塞式压缩机,其结构简单,易于控制,可实现高效节能。西安交大压缩机研究中心和中国科学院低温技术实验室等单位正在研究。(2)使用二氧化碳自然制冷剂的制冷循环及压缩机和膨胀机:自然制冷剂的ODP及GWP都很小,是一种理想的环保制冷剂。天津大学、上海交通大学等单位正在研究。(3)新型摆线转子压缩机:一种类似于齿轮油泵的压缩机,内转子型线由短幅上摆线的内等距线构成,外转子型线由圆心均布于创成圆上的圆弧构成。西安交大环境与化工学院正在研究。
空调压缩机的发展永远不会止步,而我们也很清楚的看到中国空调压缩机的现状与国外相比还是存在一定的差距的。因此我们要不断的努力加强产品开发能力的建设,加强和高等学校、科研单位的合作利用他们的研究成果和研究资源,开发自己的特色产品。不断更新设备不断更新加工制造和装配过程的落后设备(包括电机生产设备),提高产品制造精度,提高生产效率,改善产品性能,降低产品成本。扩大直流变频压缩机的生产和品种,扩大涡旋压缩机的品种。在发展压缩机的同时不忘保护环境人与自然和谐发展!
电气工程及其自动化专业介绍? 篇5
本专业培养的学生要具备电工技术、电子技术、控制理论、自动检测与仪表、信息处理、系统工程、计算机技术与应用和网络技术等较宽广领域的工程技术基础和一定的专业知识,能在运动控制、工业过程控制、电力电子技术、检测与自动化仪表、电子与计算机技术、信息处理、管理与决策等领域从事系统分析、系统设计、系统运行、科技开发及研究等方面工作的高级工程技术人才。
主要从事与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验分析、研制开发、经济管理以及电子与计算机技术应用等领域的工作。电气自动化在工厂里应用比较广泛,可以这么说,电气自动化是工厂里唯一缺少不了的东西,是工厂里的支柱啊!你要是对电气自动化比较精通,用人单位立刻要你,不管是什么单位,最好是电子厂,因为电子厂天天用到自动化,编程,设计。如果你对工作待遇条件要求很看重。最好的是电业局。福利好,待遇高。然后是设计院,工作相对比较轻松。最艰苦的是工程局。因为要随着工程地点到处跑。但是工资也不低。而且还可以向自动化、电子等方向转行
电气工程及其自动化专业英语 篇6
老师:
学生:
专业:电气工程及其自动化
学院:
学号:
Automatic Control system
自动控制系统
When a specific systemis proposed for a given application,it must
satisfy certain requirements.This may involve the system response or optimization of the system in a specified way.These requirements that a control system must meet are generally called performance specifications.当一个精细的系统被推引入一个给定的应用程序的时候,它必须满足这个特定的要求。这个可能包括系统响应或者系统精细方法的最佳组合。一般把这些一个系统必须处理的要求叫做性能指标。
The performance that of a control system can be considered in three parts.The first part pertains to the specification as they directly relate to system response.The second has to do with a
performance index that is a functionof the erroror output.The last part is concerned with system error caused by parameter variations.一个控制系统的性能可以从三个部分来考虑。第一个部分涉及到的规格直接和系统响应有关。第二个部分和误差与输出功能的性能指标有关。第三个部分与参数变化引起的系统误差相联系。
Control system specifications can directly related to system response as shown in the Fig 8.1.This type of information is germane to second-order systems of higher-order systems which have a pair of characteristic zeroes that are complex and dominate the transient behavior.For example ,a system with characteristic zeroes at-5,-10+j2and-0.5+j2 is a fifth-order system but the dominant zeroes are-0.5+j2.The commonly used terms to describe system specification are peak
overshoot ,rise time ,delay time ,setting time ,bandwidth ,damping ratio and undamped natural frequency.如图8.1所示控制系统的规格可直接的与系统响应有关。这类信息和二阶系统和高阶系统有关,此类系统的特征方程具有一对复数零点,对系统瞬态响应起主要作用。例如,一个有以-5,-10+j2,和-0.5+j2作为特征根的系统是五阶系统,但是这个系统的正解是-0.5+j2.通常用来描述系统规格的方法是尖峰超越量,上升时间,延迟时间,稳定时间,带宽,阻尼比率,无阻尼自然频率。
Peak Overshoot
尖峰超越量
This is measured when the response has maximum value.It is an indication of the largest error between input and output during the transient state.For the system considered we observed that the peak overshoot increased as the damping ratio decreased.The concept of peak overshoot is not limited to only second-order systems.It is often used for higher-order systems that have a
dominant pair of complex poles.These poles are those located nearest the imaginary axis.In most well-designed systems ,peak overshoots are lower than 30%.这个是在响应有最大值的时候测量得到的。这是系统在不稳定部分内输入和输出之间最大的误差的象征。对于这个系统我们观察到尖峰超越量在无阻尼比率下降的时候上升。尖峰超越量的概念不仅限制于二阶系统。它还经常用在有一对显性的复数极点的高阶系统。这些极点就是那些位于离虚周最近的极点。在多数精心设计的系统里,尖峰超越量低于30%。Rise Time
上升时间
The rise time is a measure of the speed of response.It is defined as the time necessary for the response to rise from 10%to 90%of its final steady state error.Sometimes an equivalent measure is to represent the rise time as the reciprocal of the slope of the response at the instant the response is 50%of its final steady state value.For second-order underdamped systems ,the time to reach the peak overshoot is also a good measure of the speed of response.上升时间衡量系统的响应速度。它定义了响应从稳定部分误差的10%上升到90%需要的时间。有时用一个等效值来代替上升时间,及响应达到稳态值的50%时,输出响应上升斜率的倒数。对于二阶欠阻尼系统,到达尖峰超越量的时间也是一个较好的对系统响应速度的衡
量。
Delay Time
延迟时间
The time necessary for the response to reach some value(usually 50%)of its steady state value is called delay time.响应到需要达稳定状态的某些值(通常是50%)的时间叫做延迟时间。
Settling Time
稳定时间
The settling time is defined as the time necessary for the response to increase to and stay within a specified range of its final value.Two of five percent is often stated as the tolerable range.The number of oscillations necessary to reach this condition is also a useful index.稳定时间定义的是响应增加到或保持在系统的终值得指定的单元中所需要的时间。Bandwidth
带宽
The bandwidth is defined as the frequency at which the output magnitude is 0.707as compared to the output magnitude at low(or zero)frequency when the system is subjected to sinusoidal inputs.带宽定义为一个频率,当系统在正弦形式输入作用下,在该频率上输出幅值和低频(或零频)时的输出幅值之比为0.707.Damping Ratio
阻尼比
This is a ratio of the system damping to the critical damping for a second-order system。It measures the damping of a complex pole pair.Higher-order systems may have more than one damping ratio although the damping measured by the most dominant complex pole pair is of most importance.The damping ratio is an important parameter in determining the transient performance and stability of a system.这是一个二阶系统的阻尼与临界阻尼的比。它衡量主导极点的阻尼。高阶系统可以有多个阻尼比,而由主导极点做对应的阻尼是最重要的。阻尼比是一个重要的用来确定系统的瞬态性能和稳定性的参数。
Underdamped Natural Frequency
欠阻尼的固有频率
This is directly related the “springiness”of a system.Like the damping ratio it may be applied to second-order systems or higher-ordersystems possessing dominant poles.这直接和系统的弹性相关。像阻尼比一样,它可能被应用到二阶或高阶系统来确定主导极点。
【专业名称】电气工程及其自动化 篇7
【专业代码】080601
【内容简介】本专业培养从事电力系统及电气装备的运行与控制、研制开发、自动控制、信息处理、试验分析、以及电力电子技术、机电一体化、经济管理和计算机应用等工作的与国际接轨、并具有知识创新能力的宽口径、复合型高级工程技术人才和管理人才, 培养具有求是创新精神和国际竞争力的未来领导者。
本专业学生主要学习电工技术、电子技术、信息控制、计算机等方面的技术基础和专业知识。本专业主要特点是强弱电结合、电工技术与电子技术结合、软件与硬件结合、元件与系统结合、管理科学与工程技术相结合,学生接受电工、电子、信息、控制及计算机技术方面的基本训练,具备从事电力系统及电气装备的运行、研发及管理的综合能力。
本专业设两个模块课程,学生可任选其一修读。毕业生应获得以下几个方面的知识和能力:
1.具有扎实的数学、物理等自然科学的基础知识,具有较好的人文社会科学、管理科学基础和外语综合能力;
2.系统掌握本专业领域必需的技术基础理论知识,主要包括电工理论、电子技术、信息处理、自动控制理论、计算机软硬件基本理论与应用等;
3.获得较好的工程实践训练,具有熟练的计算机应用能力;
4.具有良好的文献检索与阅读能力,了解本专业学科前沿的发展趋势;
5.具备较强的科学研究、科技开发和组织管理能力。
【主干课程】电路原理、模拟电子技术基础、数字电子技术基础、计算方法、工程电磁场与波、信号分析与处理、电机学、控制理论、微机原理
与应用、电力电子技术、电器原理与应用
模块1:电力系统稳态分析、电力系统暂态分析、发电厂电气系统、高电压技术、继电保护与自动装置、电力技术经济基础、电力信息技术
模块2:电气装备CAD技术、电气装备建模与分析、机电运动控制系统、电气
装备计算机控制技术、现代驱动技术、自动控制元件
【特色课程】
双语教学课程:DSP在运动控制系统中的应用、直流输电、电力系统运行与控制、机电一体化技术、Matlab与机电系统仿真、现代永磁电机理论与控制、可编程控制器系统
研究型课程:直流输电、直线电机理论与应用、电机计算机控制系统、电力电子技术在电力系统中的应用
【主要实践性教学环节】:工程训练、电工电子工程训练、电子系统综合设计、电气装备综合设计、电力系统综合设计、电子设计综合创新实践、认识实习、专业实习、毕业设计、科研训练项目、第二课堂等
【修业年限】四年
【授予学位】工学学士
电气工程及其自动化求职简历 篇8
求职意向
行业/职位: 行政/后勤 经理助理 期望月薪: 4500元 工作性质: 全职
行业/职位: 机械/设备/电仪 售后服务 期望月薪: 3500元 工作性质: 全职
教育经历
学校名称: 大连理工大学 专业: 电气工程及其自动化 就读时间: -09-01 至 -01-05 获得学历: 本科
学校名称: 新乡学院 专业: 机械制造与自动化 就读时间: -09-01 至 -07-06 获得学历: 大专
语言能力
语种: 英语 能力: 良好
工作经历
公司名称: 正大桑田(濮阳)农业科技有限公司
工作时间: 2015-04-27 至 0000-00-00
公司规模: 保密
所在部门: 管理
工作分类: 管理 副总指挥、副经理、经理
职位月薪: 保密
工作描述: 项目副总指挥,协助总经理(总指挥)正大桑田河南区的濮阳南乐基地、新乡原阳基地、新乡封丘基地300T/天玉米烘干项目建设工作;后调任封丘基地副经理、原阳基地经理
公司名称: 河南佰衡节能科技股份有限公司
工作时间: -07-25 至 2015-04-20
公司规模: 保密
所在部门: 办公室、技术中心
工作分类: 项目专员 经理助理、技术员
职位月薪: 保密
工作描述: 综合办公室:项目申报,协调技术中心、财务部、销售部做好空气能高温热泵烘干设备相关项目申报工作;
协助办公室经理做好人事招聘及办公室日常工作,董事长及总经理临时交代的其他工作。
技术中心:空气能高温热泵烘干设备电气组
公司名称: 长明集团(新乡长明金铅有限公司)
工作时间: 2011-08-10 至 2014-07-20
公司规模: 保密
所在部门: 项目部
工作分类: 工程建设 电气工程师助理、总经理助理
职位月薪: 保密
工作描述: 作为甲方协助总工对“12万T/年铅冶炼项目”土建建设、设备招标、合同拟定、设备安装调试工作;在项目部电仪处全程跟进厂区35KV变电站(0KVA)建设;总经理助理等行政服务工作。
自我评价
积极向上,能吃苦,爱好学习钻研,立志成为既懂技术又懂管理的复合型人才;适应能力强,能迅速投入新的环境并融入团队中
拓展阅读:如何洞悉面试官在筛选个人简历时思考的问题
个人简历也就是求职的简单介绍,其目的就是为了能够获得面试机会,进而在面试上成功的被招聘方所接受。在这里个人简历起到非常重要的作用,通过个人简历可以让对方认识自己,也能更好的.发挥自己的特长。
总体来说,个人简历能不能被对方所接受,主要还是看面试官的筛选标准。那么,在筛选个人简历的时候,面试官会考虑到哪些问题呢?
第一,求职者是怎样一个人
一般在个人简历上开篇上就是个人的基本信息,其基本信息也即使介绍自己。包括姓名、年龄、籍贯、党派、家庭住址、联系方式,就读学校等等。而招聘官在筛选个人简历的时候,也会先考虑到是谁在求职,如果在个人简历上个人的信息不够完整,也就是对其效果有不利的影响。
第二,求职者是否真心希望得到本公司的工作
求职者在求职中一般不会考虑招聘公司是不是诚心招聘,但是面试官在筛选个人简历的时候,则会考虑到对方是不是真心要得到这份工作。如果不是真心想要得到这份工作,那么企业招聘方也不愿意花时间与精力来面试了。因此,为了让面试官看到自己的诚意,在个人简历上要直接推出求职的目的,以及求职的目标。
第三,求职者能不能胜任这份工作职位
热能与动力工程就业方向 篇9
热能方向:电厂热能(电厂锅炉)——属于电力行业、核能——属于核动力行业、冶金热能(加热炉、热处理炉)——属于冶金行业等
动力方向:船舶动力(涡轮机)——船舶制造业、电厂动力(汽轮机)——电力行业,汽车、火车动力(内燃机)——机车行业,等
制冷方向:压缩机、空调——家用、商用电器业等
方向分清楚之后在了解不同方向不同的企业就比较清晰了:
1)电力行业,著名的电力公司:就是国家五大电力巨头了,华能集团、大唐集团、华电集团、国电集团和中国电力投资集团的电厂及其设计院。
2)核动力行业,著名的公司:中广核、中核、国家核电技术中心
3)钢铁冶金行业,著名的冶金公司:宝钢集团(上海宝山区)、鞍钢集团(辽宁鞍山)、武钢集团(湖北武汉)、首钢集团(北京迁安)、攀钢、本钢、济南、莱钢、浦项制铁、等等的冶金钢厂及其设计院。
4)、船舶制造业,著名的船舶集团:大连船舶重工集团、上海外高桥、上海沪东、上海江南造船、江苏澄西造船、中远船务、葫芦岛造船厂、STX造船、川崎造船、三星造船等等造船厂及其设计院。
5)、汽车制造行业,著名的公司有:一汽(广州、上海、天津、长春)、江淮汽车、铃木、吉利、奇瑞、BYD
6)、机车制造行业,著名公司:南车集团(株洲、贵阳、戚墅堰、眉山、南京、洛阳、成都、襄阳等等南方城市几乎都有南车集团的分属制造企业)和北车集团(齐齐哈尔、哈尔滨、长春、大连、北京、唐山、青岛等北方城市有北车集团下属的单位)、庞巴迪、阿尔斯通、西门子等
7)、家用商用空调、压缩机行业,著名的公司有:海尔、三星、LG、西门子、三洋、松下、远大、开立、等等你能想到的。
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