正版 过程装备节能技术(精)/先进热能工程丛书 刘宝庆 化学工业出

第1 章 绪论 001
1.1 能源概论002
1.1.1 能源定义002
1.1.2 能源分类002
1.1.3 能源评价005
1.2 节能的概念及必要性006
1.2.1 节能的定义006
1.2.2 节能的必要性007
1.2.3 节能的相关概念009
1.3 过程用能分析基础015
1.3.1 热力学分析015
1.3.2 热经济学分析018
1.3.3 夹点技术020
1.4 过程装备概述027

第2 章 动量传递过程装备节能技术029
2.1 动量传递过程节能的理论基础030
2.1.1 动量传递概论030
2.1.2 流体流动概述033
2.1.3 流体流动的基本方程037
2.1.4 流体流动的阻力046
2.2 动量传递过程节能技术050
2.2.1 泵节能技术050
2.2.2 风机节能技术061
2.2.3 压缩机节能技术069
2.2.4 阀门节能技术078
2.3 动量传递过程节能的典型装备091
2.3.1 轴流泵091
2.3.2 动叶可调轴流风机095
2.3.3 多级轴流压缩机102
2.3.4 主给水调节阀106
2.3.5 先导式截止阀109

第3 章 热量传递过程装备节能技术113
3.1 热量传递过程节能的理论基础114
3.1.1 传热基础知识114
3.1.2 强化对流传热的物理机制120
3.1.3 场协同强化原理125
3.1.4 强化传热的评价方法127
3.2 热量传递过程节能技术129
3.2.1 有源强化技术130
3.2.2 无源强化技术136
3.2.3 复合强化技术156
3.3 热量传递过程节能的典型装备159
3.3.1 微通道换热器159
3.3.2 蜂窝夹套换热器173
3.3.3 螺旋槽管换热器180

第4 章 质量传递过程装备节能技术187
4.1 质量传递过程节能的理论基础188
4.1.1 扩散传质188
4.1.2 对流传质189
4.1.3 传质工程描述190
4.2 蒸发过程及蒸发器的节能192
4.2.1 蒸发过程热力学分析193
4.2.2 蒸发过程节能技术198
4.2.3 典型蒸发器202
4.3 干燥过程及干燥器的节能205
4.3.1 干燥过程的热力学分析205
4.3.2 不同干燥方法的比较209
4.3.3 干燥过程节能技术212
4.3.4 典型干燥器215
4.4 精馏过程及精馏塔的节能220
4.4.1 精馏过程热力学分析221
4.4.2 精馏过程节能技术222
4.4.3 典型精馏塔232

第5 章 反应过程装备节能技术236
5.1 反应过程热力学分析237
5.1.1 化学反应有效能的计算237
5.1.2 实际反应过程有效能损耗及复杂反应的反应有效能估算238
5.2 反应过程节能技术239
5.2.1 化学反应热的有效利用239
5.2.2 反应装置的改进242
5.2.3 催化剂的开发242
5.2.4 反应与其他过程的结合243
5.3 机械搅拌反应器的节能245
5.3.1 搅拌混合技术245
5.3.2 换热技术259
5.4 典型反应器268
5.4.1 固定床反应器268
5.4.2 移动床反应器269
5.4.3 流化床反应器270
5.4.4 微反应器272
5.4.5 超临界反应器276
5.4.6 超重力旋转填充床反应器279

第6 章 过程装备节能技术的评价284
6.1 节能技术评价的必要性285
6.2 节能技术经济评价286
6.2.1 技术经济基础286
6.2.2 节能方案经济评价基础288
6.2.3 节能方案评价方法290
6.3 节能技术生命周期评价295
6.3.1 生命周期评价的概念及发展历程295
6.3.2 生命周期评价技术框架299
6.3.3 节能技术生命周期评价应用策略301
6.3.4 生命周期评价注意问题及发展趋势302

附录1 常见物质的热力学性质304

附录2 理想气体摩尔定压热容的常数306

附录3 常见气体在不同温度区间的平均摩尔定压热容308

参考文献310

刘宝庆，浙江大学，博士，教授，先后获得浙江大学过程装备与控制工程学士学位、化工过程机械博士学位、化学工程与技术博士后，2007年留校，先后评聘为副教授、教授。
主要从事节能环保型过程装备的优化设计、化工过程强化与节能、废弃物资源化回收等方面研究，曾围绕旋转圆盘式、旋转列管式等间接加热高效低耗干燥机的开发、夹套搅拌反应器的节能设计、热法磷酸燃烧塔的余热回收改造、废旧轮胎热裂解回收炭黑和燃料油的多层盘式裂解塔的设计、具有自洁功能的紧凑式可拆螺旋板换热器等进行过系统性工作。曾主持国家重点研发计划、国家自然科学基金、博士点基金和浙江省科技计划项目、浙江省自然科学基金等多项。至今，在国内外核心刊物上发表论文50余篇，其中SCI和EI收录论文40余篇，授权发明专利17项，实用新型专利15项。 现为中国机械工程学会会员，中国机械工程学会压力容器分会设计委员会秘书，浙江省重点科技创新团队“流程工业高效节能技术与绿色装备”秘书，浙江压力容器与压力管道学会理事。
目前面向浙江大学化学工程与工艺本科生开设专业必修课《过程设备的选型与设计》、面向制药工程和生物工程本科生分别开设《制药设备设计》和《生化设备设计》，同时面向过程装备与控制工程专业的研究生开设《过程节能技术与装备》课程。
基于在化学工程与技术流动站的博士后学习经历以及面向工艺与设备两个专业的教学工作，在化工过程与设备两个领域均具有坚实的基础，特别是一直从事的过程节能与强化、高效节能技术与装备的研究工作，培养了了理论与实际相结合的能力，积累了丰富的工程经验。

1.专业作者——本书作者是浙江大学长期从事节能环保型设备设计、改造研究和教学工作的教授及其团队共同编著，是作者从事本行业30多年的经验总结，内容全面，图表清晰，实用性强。
2.内容全面——本书在介绍能源及节能基本知识的基础上，分专门章节按照“三传一反”过程阐述动量、热量、质量、反应过程中的设备设计与节能技术，调理清晰，内容实用，有较好的参考性。
3.适用面宽——本书精选流程工业中的主要设备进行阐述，包括泵、风机、压缩机、阀门、换热器、干燥器、精馏塔、各种反应器在设计及应用过程中的节能技术，还阐述了节能技术的评价方法，可供化工、冶金、环保等流程工业的设备技术人员参考。

《过程装备节能技术》以过程工业“三传一反”为纲，分6章系统介绍了过程节能相关的理论、技术和装备成果。第1章在分析过程节能必要性的基础上，概述了能源、节能、过程装备的基本概念以及过程用能分析的基本方法;第2章为动量传递过程装备节能技术，涉及泵、风机、压缩机与阀门节能的理论、技术和典型装备;第3章为热量传递过程装备节能技术，介绍了过程传热、强化传热的理论技术以及微通道换热器、蜂窝夹套换热器、螺旋槽管换热器等新型节能换热器;第4章为质量传递过程装备节能技术，重点介绍了蒸发过程、干燥过程、精馏过程的节能技术与典型节能装备;第5章为反应过程装备节能技术，重点介绍了机械搅拌反应器的混合与传热技术，同时介绍了固定床反应器、移动床反应器、流化床反应器、超临界反应器、超重力旋转填充床反应器和微反应器等典型装备;第6章为过程装备节能技术的评价，介绍了节能技术的经济评价与全生命周期评价等。
本书过程与装备结合，理论与实用并重，经典与前沿兼具，可作为过程工业企业管理人员、工程技术人员的参考书，亦可作为高等院校化学工程与工艺专业、过程装备与控制工程专业以及制药、生物化工、冶金、能源、环境保护等相关专业的教材。

1.专业作者——本书作者是浙江大学长期从事节能环保型设备设计、改造研究和教学工作的教授及其团队共同编著，是作者从事本行业30多年的经验总结，内容全面，图表清晰，实用性强。 2.内容全面——本书在介绍能源及节能基本知识的基础上，分专门章节按照“三传一反”过程阐述动量、热量、质量、反应过程中的设备设计与节能技术，调理清晰，内容实用，有较好的参考性。 3.适用面宽——本书精选流程工业中的主要设备进行阐述，包括泵、风机、压缩机、阀门、换热器、干燥器、精馏塔、各种反应器在设计及应用过程中的节能技术，还阐述了节能技术的评价方法，可供化工、冶金、环保等流程工业的设备技术人员参考。