实用机电节能技术手册

     目 录
   前 言
    第1篇 绪 论
   第1章 机电节能技术在节能
    工作中的重要性
    1能源平衡是国民经济稳定发展的基础条
    1.1能源是社会发展的物质基础
    1.2能源消费与国民经济增长密切相关
    1.3实现现代化，需要能源不断增长
    2能源供需矛盾紧张是世界性的
    问题
    2.1能源供需矛盾趋向紧张是全球
    性的问题
    2.2我国能源严重短缺
    2.3展望未来，能源紧缺是制约我国经济发展
    的重要矛盾，节能是我国长期的重要战略任务
    3建立节能型国民经济体系是世界
    经济发展的趋势
    3.1我国能源利用现状
    3.2节约能源潜力的估计
    3.3节约能源的主要途径
    4机电节能技术在节能工作中的主要
    作用
    4.1机电设备是进行能量转换的主要
    手段
    4.2机电节能技术决定着能源开发和
    转换的效率和消耗
    4.3发展节能机电产品是国民经济发展
    的重要保证
   第2章 发展机电节能技术的经济分析
    1节能机电产品的概念
    1.1机电产品耗能的宏观分析
    1.2节能机电产品的概念
    1.3节能机电产品的特点
    2我国机电产品的节能潜力
    2.1机电产品耗能量大，节能潜力也大
    2.2机电产品的节电潜力测算
    3主要节能机电产品的发展现状
    方向和节能效果
    3.1工业锅炉节能的现状和发展方向
    3.2工业窑炉节能的发展方向
    3.3蒸汽管网设备节能的现状和发展
    方向
    3.4风机节能的现状和发展方向
    3.5水泵节能的现状和发展方向
    3.6压缩机节能的现状和发展方向
    3.7气体分离设备节能的现状和发展方
    向
    3.8制冷机节能的现状和发展方向
    3.9电机调速装置节能的现状和发展方
    向
    3.10电焊机节能的现状和发展方向
    3.11工业电炉节能的现状和发展方向
    3.12中小型异步电动机节能的现状和
    发展方向
    3.13中小型电力变压器节能的现状和
    发展方向
    3.14内燃机节能的现状和发展方向
    3.15汽车节能的发展方向
    3.16仪器仪表节能的现状和发展方向
   第3章 节能机电产品的评价体系
    1节能的经济效益考核
    1.1总节能量
    1.2技术节能量
    1.3经济节能量
    2节能机电产品评价体系
    3节能机电产品的能耗评价方法
    3.1一般节能机电产品的能耗评价法
    3.2电动机能耗评价法
    4节能机电产品的经济评价指标
    4.1年节能量指标
    4.2项目净现值
    4.3内部收益率IRR
    4.4投资回收期T
    5节能机电产品的综合评价方法
    6运用价值工程对节能机电产品进行
    评价的方法
   第4章 促进机电节能技术发展的政策
    1国外的共性节能政策和措施
    1.1调整产业结构和产品结构，减少
    高能耗产品的生产
    1.2制定能源法规，加强能源法治
    1.3制定能耗标准，用经济手段推动节能
    技术的应用
    1.4采取行政办法，加强节能工作的宏观
    指导
    2我国的节能政策和措施
    2.1开展节能宣传教育活动，增加全民
    节能意识
    2.2制定节能的经济政策
    2.3加强节能技术和节能产品的研究
    开发，搞好节能技术和产品推广
    应用
    2.4搞好以节能为中心的技术改造和设备更
    新
    2.5切实加强节能管理和立法，向管理要
    能源
    第2篇 节能技术基础
   常用符号表
   第1章 能源资源
    1固体能源
    1.1煤炭
    1.2含油矿物
    2液体能源
    2.1石油
    2.2油煤浆、水煤浆、液化煤人造石油
    3气体能源
    3.1气体能源的种类
    3.2天然气
    3.3城市煤气
    3.4合成煤气
    3.5液化石油气和液化天然气
    4河川水能
    4.1河川水能资源
    4.2我国本世纪末水力发电规划
    5地域风能
    5.1风级和风能密度
    5.2地域风能资源
    5.3风能的利用
    6核能
    6.1概论
    6.2核裂变和核聚变
    6.3核燃料资源
    6.4核反应堆
    6.5快中子增殖堆
    6.6受控核聚变
    7太阳能
    7.1太阳辐射能
    7.2太阳能集热器
    7.3太阳能热力发电
    7.4太阳电池
    7.5太阳能制氢
    7.6太阳能实用化的前景展望
    8海洋能
    8.1潮汐能的利用
    8.2波浪能的利用
    8.3海洋温差能和浓差能的利用
    8.4海流的利用
    9生物质能和氢能
    9.1生物质的能源化
    9.2生物质发酵制取乙醇
    9.3生物质厌氧发酵制取沼气
    9.4氢能
    10地热能
    10.1地热资源
    10.2地热发电
    10.3地热能的综合利用
   第2章 流体力学基础
    1流体力学基本方程
    1.1水静力学基本方程
    1.2恒定流的连续性方程式
    1.3恒定流的能量方程式
    1.4恒定流的动量方程式
    2流动阻力和能量损失
    2.1沿程阻力
    2.2局部阻力
    3附面层与绕流运动
    3.1附面层定义
    3.2沿光滑薄平板流动的附面层
    3.3绕流阻力和颗粒沉降速度
    4气体湍流射流
    4.1无限空间射流
    4.2温差射流和浓差射流
    4.3有限空间射流
   第3章 热力学基础
    1基本概念
    1.1热力学系统
    1.2工质的热力学平衡状态及其基本
    状态参数
    1.3理想气体状态方程（克拉贝龙方程）
    1.4理想气体的热容
    1.5理想气体混合物
    1.6实际气体
    2热力学第一定律及其应用
    2.1热力学第一定律
    2.2理想气体内能、焓和熵的计算
    2.3理想气体的热力过程
    3热力学第二定律及应用
    3.1热力循环及循环效率
    3.2卡诺循环及热效率
    3.3热力学第二定律
    3.4卡诺定理及热能的可用性
    3.5熵增原理与系统作功能力的不可逆
    损失
    3.6烼
    4工质的热力学性能
    4.1气体的热力学性质
    4.2水蒸气的热力学性质
    4.3湿空气
   第4章 传热学基础
    1导热
    1.1导热的基本概念和基本定律
    1.2热导率
    1.3固体材料的热物性参数
    1.4稳态导热的计算
    1.5肋片效率
    1.6接触热阻
    1.7不稳态导热的计算
    2对流换热
    2.1对流换热的基本计算式
    2.2对流换热常用的特征数
    2.3定型尺寸和定性温度
    2.4空气、烟气、水、水蒸气、某些液体和
    几种油的热物性参数
    2.5管内受迫流动换热的准则方程式
    2.6流体外掠管束流动换热的准则
    方程式
    2.7大空间自由流动换热准则方程式
    2.8有限空间自由流动换热计算
    2.9沸腾换热计算
    2.10凝结换热计算
    3辐射换热
    3.1热辐射的基本概念
    3.2热辐射的基本定律
    3.3黑体波段辐射力（波段辐出度）
    3.4任意两表面间的辐射换热计算
    3.5封闭空腔中诸固体表面间的辐射换
    热
    3.6遮热板
    3.7气体辐射
    3.8气体与外壳间的辐射换热
    3.9复合换热
    4传热与换热器计算
    4.1传热方程式
    4.2换热器的热计算
   第5章 燃料燃烧的基础理论
    1燃料及燃烧计算
    1.1燃料
    1.2燃烧计算
    2燃烧的基本概念
    2.1燃烧过程
    2.2燃烧化学反应速率
    2.3燃烧热
    2.4着火
    2.5火焰传播
    2.6流体燃料的燃烧
    2.7固体燃料的燃烧
    2.8碳的燃烧化学反应机理
    2.9碳球燃烧速率和燃尽时间计算
    3燃烧与污染
    3.1烟尘的产生及防治措施
    3.2硫的氧化物
    3.3氮的氧化物
    3.4燃烧噪声
   第6章 电磁理论基础
    1电磁能的基本概念
    1.1电场能
    1.2磁场能
    1.3稳恒电流的电磁能
    1.4电磁波和光能
    1.5电磁材料
    2新型发电原理
    2.1磁流体发电
    2.2电流体发电
    2.3燃料电池
    2.4温差热电堆发电
    3电光源
    3.1热辐射光源
    3.2气体放电光源
    3.3特种光源
   第7章 节能和储能
    1概述
    2机械能的储存和调节
    2.1动能的储存
    2.2势能的储存
    2.3抽水蓄能电站
    2.4风能的储存
    3热能的储存和调节
    3.1热能的储存类型和储能表示式
    3.2蒸汽或饱和液体储存显能
    3.3加压的过冷液体中储存显热
    3.4固体中储存显热
    3.5压力气体储能
    3.6潜热储能
    3.7热化学反应蓄热
    3.8蓄热器的热效率
    4电能的储存和调节
    4.1静电场能的储存—— 电容器
    4.2电磁能的储存——电感器
    4.3蓄电池
    5照明节能
    5.1适当的场合、时间选用适当的照度
    5.2采用高效节能光源和高利用系数照明
    器具
    5.3充分利用天然光
    6节能和储能材料
    6.1隔热材料
    6.2传热材料
    6.3远红外辐射涂层材料
    6.4储氢材料
    6.5超导材料
    参考文献
    第3篇 热能动力设备
   第1章 工业锅炉
    1概述
    2工业锅炉节能技术原理、途径、新
    技术和新产品
    2.1工业锅炉节能技术的原理
    2.2工业锅炉节能的主要途径
    2.3工业锅炉节能新技术
    2.4工业锅炉节能产品介绍
    3工业锅炉节能系统的实例
    3.1送引风系统
    3.2给水系统
    3.3除尘系统
    3.4自动控制
    3.5余热利用
    3.6垃圾锅炉
    4节能效益评估
    4.1工业锅炉产品评估方法
    4.2Ⅱ级指标满足度的确定
    4.3产品综合评估计算实例
   第2章 工业炉窑
    1概述
    1.1我国工业炉窑概况
    1.2工业炉窑的能源结构
    1.3单耗及节能潜力
    1.4燃料技术及燃烧装置
    1.5炉衬结构及耐火（保温）材料
    1.6炉型结构
    1.7工业炉窑的余热及回收利用情况
    1.8热工检测及控制
    1.9工业炉窑的发展方向
    2工业炉窑分类
    2.1概述
    2.2分类
    3工业炉窑节能技术、原理、新技术、新
    产品
    3.1工业炉窑节能途径原理
    3.2新技术和节能产品
    3.3余热回收装置
    3.4炉体结构及节能（概述）
    3.5热工测量及自动控制
    4工业炉窑产品及系统节能实例
    4.1陶瓷管型节能少氧化锻造加热炉
    4.2GH中小型系列煤气锻造加热炉
    4.3水平式往复炉排锻造加热炉
    4.4节能型罩式炉
    4.57.5m×30m大型热处理炉
    4.6往复炉排连续式加热炉
    5工业炉窑节能效益估评
    5.1工业炉的节能技术与节能技术经济
    分析
    5.2评价工业炉节能技术经济效果的
    指标
   第3章 换热器
    1概述
    1.1换热器的节能特点与现状
    1.2最佳流路（系统）设计与粗概念的应用
    2管壳式换热器
    2.1传统结构管壳式换热器
    2.2新型高效结构管式换热器
    2.3新型高效传热元件
    3空冷式换热器
    3.1概述
    3.2空冷器与节能
    3.3空冷器的节能途径
    4高效紧凑式换热器
    4.1板翅式换热器
    4.2螺旋板换热器
    4.3板式换热器
    4.4混合式换热器
   第4章 蒸汽管网设备
    1蒸汽
    1.1蒸汽的热力学性质
    1.2蒸汽供热及典型的蒸汽管网
    2蒸汽管网中的主要阀件
    2.1减压阀
    2.2安全阀
    2.3蒸汽疏水阀
    3蒸汽管网中凝结水的回收
    3.1几种常用的凝结水回收系统
    3.2二次汽利用和凝结水回收的经济
    效益
   第5章 煤气发生炉
    1煤炭气化的基础知识
    1.1气化反应与气化过程
    1.2气化用煤的质量要求
    2煤气炉分类
    3固定床煤气发生炉
    3.1TG3m节能型炉气发生炉
    3.2两段气化炉
    3.3鲁奇加压气化炉
    4流化床煤气发生炉
    4.1沸腾床气化炉
    4.2KRW气化炉
    4.3U－GAS气化炉
    5气流床煤气发生炉
    5.1德士古气化工艺及气化炉
    5.2科柏斯－托切克气化工艺及气化炉
    6煤气炉的节能技术改造
    6.1我国煤气化技术的发展现状
    6.2国外煤气化技术发展状况
    6.3我国煤气发生炉的节能技术改造
    7煤气化技术及煤气化设备的发展
    趋势
    参考文献
    第4篇 电工设备及系统
   第1章 火力发电设备
    1火力发电设备的节能潜力
    2火力发电设备节能的主要途径
    2.1提高机组的容量和参数
    2.2机组合理配套
    2.3发展联合循环装置
    2.4热电联供
    2.5提高机组的可靠性和经济性
    2.6我国火力发电设备节能的政策
    3锅炉机组的节能
    3.1锅炉能耗
    3.2电站锅炉节能途径
    4汽轮机组的节能
    4.1降低常规火电站汽轮机的热耗率
    4.2采用新的热力循环
    4.3扩大工业用汽轮机的品种
    4.4扩大热（冷）电联供的应用
   第2章 变 压 器
    1概述
    1.1变压器节能途径和节能潜力评估
    1.2变压器节能技术国内外水平对比
    1.3变压器节能技术发展趋势
    2中小型节能变压器
    2.1SL7S7系列变压器
    2.2S9系列变压器
    2.3DN8－M、SN7、SN8系列农用
    变压器
    2.4箔式线圈节能变压器
    2.5全密封式节能变压器
    2.6干式节能变压器
    2.7S8M系列变压器
    2.8SR（S10）系列变压器
    3大型节能变压器
    3.1110kV级“7”系列节能变压器
    3.2220kV级“7”系列节能变压器
    4开发中的节能变压器
    4.1非晶合金铁心变压器
    4.2110kV“8”系列节能变压器
    5变压器经济运行
    5.1实现变压器经济运行的几种主要
    途径
    5.2变压器经济运行实例
    6高能耗变压器的改造
    6.1高能耗变压器改造的几种主要途径
    6.2高能耗变压器的改造原则
    6.3高能耗变压器改造前后性能参数的
    变化规律
    6.4高能耗变压器改造实例
    7节能型接触调压器
    7.1TDGC2、TSGC2系列接触调压器
    7.2TDGC2J、TSGC2J系列接触调压器
   第3章 电 机
    1概述
    1.1我国电机节能现状
    1.2国内外水平对比
    1.3节能途径
    1.4节能电机的发展趋势
    2电机节能实例
    2.1YX系列高效率三相异步电动机
    2.2Y、YR系列中型高压三相异步
    电动机
    2.3YR（IP23、IP44）绕线转子异步电
    动机
    2.4YZ、YZR系列起重冶金用三相异步
    电动机
    2.5YLB系列深井水泵用三相异步电动
    机
    2.6YQS2系列井用潜水三相异步电动
    机
    2.7永磁同步电动机
    2.8永磁直流电动机
    3电动机调速及其节能
    3.1有级变速电机及其节能
    3.2无级调速电机及其节能
    4节能电动机的合理选用及注意
    事项
    4.1电源的合理选用
    4.2节能电动机功率的合理选用
    4.3根据工作环境、用途选择节能电动
    机
    4.4根据负载性质合理选用节能电动机
    4.5电动机转速的选择
   第4章 工业电热设备
    1概述
    1.1工业电热设备的耗能情况
    1.2国内外热处理电炉、感应炉及电弧炉的
    电耗对比
    2热处理电炉的节能技术
    2.1传统间歇作业炉的节能改造
    2.2热处理生产线的气氛和工艺的自
    动控制
    2.3真空热处理炉的节能措施
    2.4新型节能炉衬系统
    3感应炉的节能技术
    3.1工频熔炼炉的节能
    3.2中频感应炉的加速发展
    3.3感应加热和热处理的节能
    4电弧炉及钢包精炼炉的节能
    4.1电弧炉及钢包精炼炉
    4.2直流电弧炉
    4.3短网及无功功率补偿
    4.4炉料预热
    4.5氧燃烧嘴助熔等节能技术
    5远红外加热设备的节能技术
    5.1概述
    5.2远红外电热设备及节电改造
   第5章 日用电器
    1概述
    1.1日用电器节能的意义
    1.2日用电器节能的发展概况
    2日用电器的节能技术
    2.1节能日用电器设计要点
    2.2电冰箱和房间空调器的节能
    2.3电风扇和洗衣机的节能
    2.4电热器具的节能
    2.5日用电器在使用过程中的节能
    3日用电器的节能法规
    3.1国外日用电器的节能法规
    3.2我国日用电器的节能法规
   第6章 无功功率补偿装置
    1概述
    1.1无功功率补偿技术的重要性
    1.2国内外水平及现状
    1.3节能潜力和存在的问题
    1.4无功补偿技术与无功补偿装置
    2无功补偿技术的节能原理和应
    用
    2.1无功补偿技术的节能原理
    2.2无功补偿装置的配置与应用
    2.3无功补偿容量的确定
    2.4无功补偿技术经济效益评估
    2.5无功就地补偿技术节电及经济效益
    评估
    3低压并联电容器装置
    3.1主要特点和性能参数
    3.2结构
    3.3接线、保护和控制
    3.4配套设备
    4低压无功就地补偿装置
    4.1特点和性能参数
    4.2结构
    4.3接线、保护和控制
    4.4三相异步电动机就地补偿应注意的
    问题
    4.5装置的安装与维修
    5高压并联电容器装置
    5.1主要特点和性能参数
    5.2结构
    5.3使用条件
    5.4接线、保护及控制
    5.5主要配置套件的选用
    6静止无功补偿装置简介
    6.1静补装置的作用
    6.2静补装置的主要类型
    7电力电容器的运行维护
    7.1电容器介质恶化的主要原因及表现
    7.2电容器机械性能恶化的表现
    7.3维护保养时的常见故障及其原因
    7.4电容器绝缘诊断法
    附录A
   第7章 电力电子节能技术
    1概述
    1.1电力电子技术节能的特点
    1.2电力电子节能技术的发展状况
    1.3电力电子技术节电理论基础
    2电气传动设备的节电
    2.1直流相控调速
    2.2直流斩波调速
    2.3交流电动机交－交变频调速
    2.4交流电动机的PWM变频调速
    2.5感应电动机的矢量控制
    2.6交流电动机调速在风机、泵类中的
    应用
    3工业电源用电力电子技术
    3.1中频感应加热电源
    3.2大功率电解电源
    3.3电焊机电源
    3.4电镀电源
    3.5交流电力控制器
   第8章 电焊机
    1概述
    1.1电焊机的节能潜力
    1.2电焊机节能效益评价指标
    1.3国外电焊机节能技术的发展
    2节能电焊机分类、作用及推广
    2.1交流弧焊电源
    2.2直流弧焊电源
    3CO2/MIG/MAG焊机
    3.1CO2/MIG/MAG焊机的节能途径
    和节能效益评估
    4窄间隙埋弧焊机
    4.1概述
    4.2窄间隙埋弧焊机的结构及原理
    5等离子弧焊机与切割
    5.1等离子弧焊机
    5.2空气等离子切割机
    6电阻焊机节能技术及效益评估
    6.1次级整流电阻焊机
    6.2电阻焊机控制技术的发展
    7激光焊接与切割设备
    7.1激光焊机
    7.2激光切割
    8电子束焊接设备
    8.1电子束焊接原理及特点
    8.2电子束焊接的分类、应用及发展
    8.3电子束焊机的组成、分类和应用
    8.4电子枪
    8.5真空系统
    8.6工作室
    8.7电源
    8.8控制装置
    9大型成套焊接设备的节能技术
   第9章 照明节能
    1概述
    1.1照明对人类生活和生产活动的重
    要性
    1.2照明节能的意义
    1.3照明节能的原则和途径
    2照明光源与节能
    2.1常用照明光源的光电参数
    2.2光源的技术性能比较
    2.3光源的选用
    2.4光源应用实例及节能效果
    3灯具特性与合理应用
    3.1灯具效率对节能的影响
    3.2根据室内空间条件选用光分布适应
    的灯具
    3.3提高利用系数
    3.4选用光通保持率高的灯具
    3.5采用空调与照明一体化灯具
    4照明工程的设计与节能
    4.1合理选择照度标准
    4.2选取合适的照明方式
    4.3选用高效节能的镇流器
    4.4照明电气部分设计的节能措施
    4.5建筑环境条件对照明节能的影
    响
    4.6推行照明节能目标量化管理与
    评价
    5运行、维修、管理与节能
    5.1运行、维修、管理对节能的重要
    性
    5.2定期清洁光源、灯具和室内表面
    5.3正确合理地更换光源
    5.4推行分户、分单位计度照明用电
    6照明节能技术的发展与展望
    参考文献
    第5篇 汽 车
   第1章 车 身
    前言
    1减轻质量
    1.1优化结构设计
    1.2采用低合金高强度钢板
    1.3采用塑料复合材料
    2减少空气阻力
    2.1减少空气阻力的意义及其试验方法
    2.2车身外形整体优化设计
    2.3车身局部优化设计
    2.4减少内流阻力
    2.5利用导流装置减小阻力
   第2章 汽车底盘
    1减轻车架质量
    1.1减轻纵梁质量的途径
    1.2减轻横梁质量的途径
    1.3积极采用高强度钢板
    1.4纵横梁断面参数的优化
    1.5车架的有限元分析
    2传动系统合理匹配
    2.1汽车传动系统与汽车燃料经济性
    2.2发动机特性试验数据的函数表达式
    拟合
    2.3传动系统传动比的最优化选择
    3采用自动变速装置
    3.1换档规律
    3.2自动变速装置的主要形式
    3.3液力变速器用全液压式自动变速
    装置
    3.4液力变速器用电子－液压式自动
    变速装置
    3.5机械变速器用电子－液压式自动
    变速装置
    3.6自动变速装置的特点
    4采用少片变截面钢板弹簧
    5采用子午线轮胎及合理选择花
    5.1供热机组开始节煤的经济条件
    5.2供热机组成本开始降低的经济条
    件
    5.3技术经济分析
    6热电联产节能实例
    7热电联产常用参考资料
   第4章 余热回收及利用
    1概述
    1.1余热
    1.2余热资源量及其等级
    1.3余热回收利用原则
    2我国主要耗能工业余热资源
    2.1余热资源的分类
    2.2余热资源量计算方法
    2.3工业余热资源量及其分布
    3余热利用技术
    3.1固态载体余热利用技术
    3.2液态载体余热利用技术
    3.3气态载体余热利用技术
    4低品位余热回收和利用
    4.1低品位余热回收利用技术
    4.2低品位余热利用实例
    5余热回收及利用前景
    5.1提高与推广现有技术
    5.2开发及引进先进技术
    5.3加速高温换热器的研制
    5.4重视开发低品位余热回收利用技
    术
   第5章 工业热技术经济分析
    1热平衡
    1.1热平衡分析的基本概念
    1.2热平衡的编制方法
    1.3热平衡的测试
    1.4分析计算能量利用的技术指标
    2烟分析
    2.1烟的基本概念
    2.2烟的计算方法
    2.3粗分析与烛平衡
    2.4焰分析的评价指标
    2.5炯分析的方法与步骤
    2.6焰分析的计算实例
    3供热优化
    3.1供热系统静态优化规划
    3.2供热系统动态优化规划
    4技术经济评价
    4.1静态评价方法
    4.2动态评价方法
    4.3例示计算
    参考文献
   附录 我国节能及与节能有关的主要法规
    1节约能源管理暂行条例
    2能源部、化工部、冶金部、建设部、交通
    部、机械部等节能管理实施细则
    3国务院批转国家经委、国家计委《关
    于进一步加强节约用电的若干规定》
    的通知
    4国家经委、国家计委关于印发《供热
    系统节能工作暂行规定》的通知
    5关于颁发《国营企业、交通企业原材
    料、燃料节约奖试行办法》的通知
    6《对节约能源管理有关税收问题》的
    通知
    7关于颁发《鼓励推广节能机电产品
    和停止生产淘汰落后产品的暂行
    规定》的通知
    8国家经委关于印发《企业能源计
    量器具配备和管理通则（试行）》的通
    知
    9关于试行《对工矿企业和城市节约
    能源的若干具体要求》的通知
    10国家计委印发《节约能源监测管理
    暂行规定》的通知