节能与节能技术范文篇1

【关键词】能源节能技术多专业教学方法

【中图分类号】G642【文献标识码】A【文章编号】1006-9682（2012）11-0006-02

一、引言

公选课是适应高校素质教育、拓宽学生知识面、优化学生的知识结构、引导学生个性发展、培养学生多方面的兴趣、激发学生的创新能力的重要课程。目前，能源紧张问题和环境质量问题日趋严重。石油、天然气和煤等常规能源将在未来一二百年甚至几十年内耗尽，新能源还在艰难发展期。为了使更多的学生了解能源的现状及节能技术的原理，有必要开设“能源与节能技术”公共选修课。

根据近三年的教学实践和探索，笔者总结了此公共课在教学内容、教学方法及考核方式方面的教学改革经验及成果。

二、课程教学内容方面

过多的课程使学生对选修课的重视程度日渐下降。而又很难有一门教材能够快速更新内容，因此，对教材中内容过于陈旧的部分，必须借助于丰富的电子资源和互联网资源，对其更新和补充。

“能源与节能技术”课程内容由能源的基本知识和节能技术两大部分组成。[1]综合本门课程所涉及的内容来看，该课程具有两大特点：前沿性和综合性。为在授课时突出这两个特点，拓宽学生的视野和提高学生的兴趣，对课程教学内容进行了整合、更新，引入了重点术语的专业英文词汇，为学生更好地利用最新的科技文献和应用最先进的工程技术奠定了基础。[2]

三、课程教学方法方面

“能源与节能技术”课程选课学生专业分布较广泛，以2009-2010学年第二学期选修课程的110名学生为样本，如图1所示，涵盖食品安全、建筑环境、材控、车辆等12个专业。

从人数上来看，以材料、机制、材控、车辆、电气、自动化等专业学生居多，而这些专业也是与能源行业联系最为紧密的。不同的专业、年级决定了对知识需求的层次不同，这是设计课程教学方法时需要认真面对的。根据对课程特点和选课学生的专业及年级分布的分析，在授课过程中，有针对性地综合运用了四种教学方法：[3]

1.提纲挈领法

“能源与节能技术”课程的内容决定了在讲授多个内容时，可用同一个脉络结构。如在讲授煤炭、石油和天然气等常规能源知识时，都可以用如下的结构：该能源如何形成？怎么分类？世界上主要国家该能源的分布、生产、消费与运输概况？而在新能源部分，我们也可以用类似这样的结构。更为重要的是，在具体讲授某种能源过程中，根据选课学生专业的不同，可以从不同专业结构来讲授。像太阳能部分，太阳能电池板的光电转化效率不高，涉及的是材料专业和材控专业的知识，太阳能发电的控制又涉及到自动化、电气等专业知识。这种提纲挈领法，不仅让学生在听课过程中目标明确，有兴趣去听，而且在其他课程的学习过程中触类旁通、融会贯通，也可以灵活运用，提高自学能力，能够快乐地学习。

2.学有所用法

目前，学生中存在这样一种现象，“过了计算机二级，不会编程；过了英语四六级，无用武之地”。针对这种情况，同时考虑到核能、太阳能、风能等新能源知识大部分属于世界范围内研究和关注的前沿热点，我们在讲授过程中引入了重点术语的专业英文词汇。此外，在选择视频时，也大都选择了英文方面的。采用这种方式后，学生普遍感觉英语水平得到了提高，专业英语词汇量大大增加，查询最新的国外科技文献时更有信心了。

3.信息共享法

随着网络技术的不断进步，信息共享的方式也日渐多样，其中，公共邮箱已成为最为有效地公共平台之一。通过建立公共邮箱，可以将上课方面的资料和布置的作业及时上传，方便学生查阅下载；同时，学生对上课有什么好的建议，也可以及时留言互动，见图2。通过这一方式的试行，学生的积极性和兴趣得到了大大提高。

4.视觉冲击法

在“能源与节能技术”教学过程中，利用大量的数据、图表、动画和视频给学生以视觉冲击，让某一知识在学生脑海中深化。如国家地理频道拍摄的《Hurricane》、《拯救切尔诺贝利》和《ThreeGorges》等视频让学生能身临其境地感受到飓风巨大的冲击力、核泄漏的严重后果和三峡大坝的艰巨及主要技术。

四、课程考核方式方面

根据教学大纲的要求，“能源与节能技术”课程的考核方式为平时成绩与课程报告成绩相结合。[4]具体来说，平时上课过程中，对学生的出勤率、回答问题情况、参与讨论情况等进行评价；在课程报告中，要求学生紧密结合所学专业知识，撰写本专业领域内节能技术的应用情况报告，使学生能真正认识到专业知识和所修课程的联系。为了让学生在完成课程报告过程中有章可循，提高报告的可读性，我们借鉴毕业设计打分表的形式，给出了“能源与节能技术”的课程报告封面，见图3。这样做有两方面的优点：对于学生而言，在报告撰写过程中可有的放矢，不至于乱抄一气；对于教师而言，可以在打分过程中有据可查，同时也可以了解到不同学生在学习这门课程的理解程度。

五、小结

在总结以往教学经验的基础上，课题组结合“能源与节能技术”课程的特点及选课学生的专业分布结构情况，提出了面向多专业的“能源与节能技术”课程教学方法；并借鉴毕业设计评分标准，引入课程报告讲述环节，给出了一种综合考核方式，相关成果已应用于2009-2010-2、2010-2011-1季和2010-2011-2三个学期的教学工作中，教学效果良好。

参考文献

1黄素逸、王晓墨.能源与节能技术（第二版）[M].北京：中国电力出版社，2008

2石庆升、李秀娟、熊新民.“能源与节能技术”课程教学研究与实践[J].中国电力教育，2010（28）：95～96

节能与节能技术范文篇2

关键词蒸馏技术;蒸馏原理;蒸馏强化;蒸馏节能

中图分类号O4-0文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)032-0106-01

蒸馏技术是化学工业的首选分离技术,200多年前就已经被广泛应用。1813年由法国的Cellier-Blumental建立了第一个连续蒸馏竖塔,1820年技术师Clement最早将填料应用在酒精厂中,Perrier于1822年在英格兰引进了早期的泡罩塔板,Coffey于1830年发明了筛板塔……随着经济全球化和工业的迅猛发展,各相关学科的相互渗透以及蒸馏学科本身的发展,蒸馏技术正逐步向蒸馏装置大型化、过程强化、节能和环保方向迈进。

1蒸流过程的基本原理

蒸流过程是利用混合物中各组分的挥发度不同而进行分离的。一般在蒸馏塔内进行气液相的接触分离过程,蒸馏塔内装有提供气液两相逐级接触的塔板,或连续接触的填料。挥发度较高的物质在气相中的浓度高于液相中的浓度,借助于多次的部分汽化及部分冷凝,达到轻重组分的分离。

待分离的原料经过预热达到一定温度后进入塔的中部。由于重力,液体在塔内自上而下流动,由于压力差,气相则自下而上流动,气液两相在塔板或填料上接触。液体到达塔釜后,一部分被引出成为塔釜产品,另一部分经再沸器加热汽化后返回塔中作为气相回流。蒸汽到达塔顶后被冷凝,一部分冷凝液作为塔顶产品引出,另一部分作为液相回流返回塔中。由于挥发度不同,液相中的轻组分转入气相,而气相中的重组分则进入液相,在两相中发生物质的传递。结果是塔顶得到轻组分,塔釜得到重组分,使轻、重组分得以分离。

2蒸馏技术的强化与节能

随着石油化工、化学工业、环境化工等领域的不断发展与兴起,使得蒸流分离过程的大处理量、连续化操作优势得以充分发挥。但蒸馏是高能耗的分离过程,在大型工业化生产过程中无法避免的遇到产品高纯度与高能耗的矛盾,蒸馏技术的强化与节能显得尤其重要。

2.1蒸馏技术的强化

化工强化强调在生产能力不变的情况下,在生产和加工过程中运用新技术和设备,极大地减小设备体积或者极大地提高设备的生产能力,显著提高能量效应,大大减少废物排放。强化蒸馏和传质过程的主要途径有如下几方面:

1)通过改进设备结构,利用高效塔板、规整填料、和散装填料(如为改善两相流动和接触发展出的新型规整填料和喷射式并流填料塔板)等新型塔内件。

2)引入质量分离剂(包括催化剂、反应组分、吸附剂、有机活性组分、无机电解质等)的各种耦合蒸馏技术。

3)通过活化剂强化精馏技术,活化剂的种类大致有以下几种:芳烃浓缩物、表面活性物质、复合活化剂、低分子醇等小分子化合物、合成高分子聚合物。

4)引入第二能量分离剂(如磁场、电场和激光)。

2.2蒸馏技术的节能

蒸馏过程的能耗巨大,因此,蒸流过程的节能尤为重要。一般来讲,考虑节能时,考虑的范围越广、越全面,总的节能效果越好。蒸馏技术节能的途径主要如下:

2.2.1采用新技术,改进工艺过程

改进工艺过程是蒸馏装置节能的要手段,包括改进工艺生产流程,采用节能新工艺、新技术等内容。如热耦蒸馏、压差蒸馏等。

2.2.2采用新型、高效、低耗设备降低能耗

包括对塔内件进行改造,改善分流效率。如应用新型塔板、新型流线型填料或其符合形式提高分离效率,降低能耗;实用新型换热器提高热回收率。如优化设计的折流杆换热器、不易结垢的流化床换热器以及焊接式等紧凑型高效节能换热器等;应用新型节能燃烧器、磁化器等提高加热炉效率。

2.2.3流程节能

多组分分离顺序的选择是分离过程中常遇到的问题。在分离多组分混合物时,要对分离塔进行排序。采用多段进料、侧线采出、侧线汽提和热耦合等方式所构成的复杂塔及其塔系能很好的实现节能。

2.2.4系统节能(“夹点技术”)

系统节能的理论和方法是在过程系统和热力学分析两大理论的发展及其相互结合与渗透的基础上产生的。系统节能是相对局部节能而言的,是指从整个系统全局考虑能量的转换、回收、利用等。

2.2.5加强监控,优化操作

如计算机监控与管理,改善操作条件等。一方面是通过控制,减少因工况波动等因素造成的分离不足,从而减少能量损失。另一方面,为了节能,回收利用各种余热,物流之间和设备之间的相互联系牵制加强了,使得生产操作弹性缩小,并通过控制系统进行协调操作。

3结束语

进一步发展,我国应致力于设备体积、产业化周期、能耗、物耗和环保等方面强化蒸馏,应用现代蒸馏理论和技术,使用计算流体力学、三维设计等科技手段来解决蒸馏装置大型化中的气液分布问题、液面梯度问题、大型设备的研制问题、大型支撑结构的强度和刚度问题、长周期、可靠性等问题,以实现节能、降低成本,提高国际竞争力。

参考文献

[1]潘家祯.过程原理与装备[M].北京:化学工业出版社,2008.4,P154-159.

[2]柴诚敬.化工原理下册[M].北京:高等教育出版社,2006.1,P87-142.

[3]李鑫钢.现代蒸馏技术[M].北京:化学工业出版社,2009.1,P1-14.

作者简介

节能与节能技术范文篇3

【关键词】给排水；节能节水；技术；重要性

1.建筑给排水节能节水的重要性

众所周知，当今社会发展最为火热的非房地产行业莫属，而作为与其关系最为密切的建筑业也也迎来了不可多得发展机遇，建筑施工的用水量在城市的各种用水中占据着绝对的比例，这其中不乏有大量的水资源被浪费掉，因此，为了节约日益短缺的水资源并发挥水资源的最大利用价值，对建筑给排水节能技术技术进行探索和创新极其有必要。建筑给排水的用水项目包括很多的方面，其中最重要的是：人民的生产和生活、园林绿化、环境卫生、消防用水等。笔者详细的翻阅了相关的书面资料之后，以上项各项能耗项目中仅生活热水这一项就占到整个建筑能耗百分之十至百分之三十。所以，大力发展建筑给排水中节能节水技术在某种程度上响应了国家建设资源节约型、环境友好型社会的号召，是符合时代的发展潮流。

当前，笔者认为以下几方面是建筑给排水系统中浪费资源的主要表现：其一，由于超压出流使得浪费现象出现；其二，未能选择正确的、合理的热水供应系统循环方式，造成大量的水资源被浪费掉；其三，由配水器具造成的浪费；其四，由于没能选择恰当的消防加压贮水系统造成水资源的大量浪费；其五，过低的中水综合利用率加剧了水资源的浪费；其六，输水管道及阀门等给排水管件的封闭性不够强，输水过程中发生泄漏，大量的水资源被浪费。为了解决上述这些问题，我们必须出台相应的建筑给排水节能节水措施。

2.建筑给排水节能节水技术简介

2.1变频供水技术

目前我国建筑中最常利用的给排水手段是变频供水技术，该技术由于自身高效的节能效果和变频技术的不断发展而变得越来越重要。利用这种方法时，必须要在水泵运行之前完成水泵运行参数的设定工作。完成参数设置工作后，我们需要利用压力传感器对供水管网中的水压信号进行采集。只有通过压力传感器采集的信号才是连续的，连续的水压信号可以促进信号转换质量的提高。完成采集工作后要第一时间将采集来的水压信号转换成电信号，随后控制系统比较真实的水压和预先设定以便做出调整。这就是变频供水技术的工作原理。如果实际压力比设定压力低，则发出指令控制水泵加速运行，如果实际压力比设定压力高，则控制水泵减速运行，当达到设定压力时，水泵就维持在该运行频率上。如果变频水泵达到了额定转速（频率），经过一定时间的判断后，如果管网压力仍低于设定压力，则控制系统会将该水泵切换至工频运行，并变频启动下一台水泵.直至管网压力达到设定压力。也就是说，水泵的运行速度会随着系统用水量的变化而变动。系统用水量多水泵的运行速度就快，系统用水量小水泵的速度就慢。当降低到水泵的有效转速后，则正在运行的水泵中最先启动的水泵停止运行，即减少水泵的运行台数，直至管网压力恒定在设定压力范围内。这种技术实现根据管网用水量来变频调节水泵转速，使水泵始终在高效率工况下运行，应用于高峰时段和非高峰时段用水负荷变化较大的情况时，利用这种技术我们可以通过较少的资源完成负担较重的供水任务，目前变频供水技术已经得到了社会认可。

2.2管网叠压或无负压供水技术

城市化进程急剧加快，为了满足大量的城市人口对用水提出的高要求，政府机构投入了较多的人力、物力以及财力对市政给水管网进行完善，对于大型、中型城市来说，市政给水管网的水压基本上处于稳定的状态，对供水有了更强大的保障，此外，节能已经成为社会的主流趋势，这就为管网叠压供水技术提供了孕育条件，而且已经现在极其流行，这项技术的主要特点就是将“管网叠压”供水机组从市政管网直接吸水叠压供水。水箱没有被设置在泵房内，所以节约了能源资源，占地面积急剧减少，有着很广阔的发展前景。

稳流罐、气压水罐、水泵、压力传感器和自动控制柜是叠压供水设备的主要组成部分。工作原理是自来水管网的水首先进入稳流罐，供水泵的进水口与稳流罐出水端相连，当市政供水压力Pl低于用户所需压力P2时，压力传感器反馈压力信号给控制器，供水泵开始运行。一旦水泵的水流量超过了市政管网的供水量，那么叠压供水现象就会出现。用水高峰时，若市政管网供水量小于水泵流量，稳流罐内的水还可以作为补充水源，此时，稳流罐上的负压消除装置打开，空气得以进入，罐内真空破坏，确保市政管网不产生负压。高峰期一旦过去用水量就会急速下降，负压消除装置立即闭合不再发挥作用使得系统及时补充稳流罐，再次出现叠压供水。可见稳流罐是管网叠压供水技术的关键，其作用是缓解供水压力的波动，还能根据需要储存一定的水量，更为重要的作用是防止负压的产生。

2.3利用太阳能技术

太阳能是当今社会最为清洁的能源之一，如果能够对其予以合理、充分的利用就会实现节能的目的，毫不夸张的说，我的太阳能资源十分的丰富，因此这就为太阳能热水器的推广创造了良好的外在条件。太阳能不仅清洁无污染，而且节能效率很高，属于可再生能源，如果能够利用太阳能对水资源进行加热，就可以实现对能源的节约和对环境的保护。

2.4采用分区给水技术

分区给水技术是现阶段使用率最高的给水手段，这种方法不仅能够节省能源还可以减少耗能。下面介绍下分区给水技术的具体操作，假设市政管网压力大致在0.3MPA左右，那么建筑的六层以下就可以直接使用市政供水，但超过六层后必须要利用无负压变频供水设备进行供水。利用分区给水可以保证市政管网水压的充分利用。

2.5合理的设置消防系统

在设置高层建筑的消防水池时一定要充分考虑建筑附近的游泳池和水景的分布。尽可能地缩短消防水池和水景之间的距离不仅有利于节省水资源而且还能够增加建筑的艺术性。在高层建筑数量较多的小区中，如果消防水池数量过多那么就会加大小区的设计难度，甚至还会增加建筑成本不利于企业发展。这就要求小区内建筑必须要共用消防设施这样才可以减少消防水池由于必要性换水带来的浪费。

3.节能新技术

（1）高层建筑中应充分利用市政给水管网的可用水头HO高层建筑，城市管网水压难以完全满足其供水要求，但是在个别建筑中，由于设计师没有设置专门的城市管网引水渠使得进水全部流入贮水池，导致HO没有发挥出应有的作用，尤其是当贮水池位于地下层时，反而把HO全部转化成负压，甚不经济合理。在高层建筑的下面几层常常是用水量较大的公共服务商业设施，如：公共浴室、洗衣房、汽车库、饭厅、美发厅等，由于这些地方的耗水量实在太大，所以必须使用其他方法替代贮水池供水从而减少水资源浪费。例如：某座大厦是32层的综合性高层建筑，地下1至2层为汽车库，冲洗汽车用水量为25m3/d；地上1至3层商业服务用水量为25m3/d；4至6层办公楼用水量为12m3/d，绿化、喷洒及其他用水l0m3/d；三层和三层以下的建筑用水都可以依靠城市管网连续性供水，而六层以下四层以上的建筑则需要管网间断性的供水。这些楼层一般不使用地下贮水池供水，主要是因为利用贮水池供水可能会耗费更多的电能，则每年多耗电量约为1.75万kwh。

（2）注意生活给水管道中减压节流问题。

如果给水管道压力过大那么管道有可能无法承载高压而出现裂缝进而导致出流，一旦管道出流必然会大面积的浪费水资源。目前我们对给水的节能效果重视较小，但我们采取措施从而节省水资源早已迫在眉睫。因为即使在分区后各区最低层配水点的静水压仍高达300-400kPa。而在进行设计流量计算时，卫生器具的额定流量是在流出水头为20-30kPa的前提条件下所得的。如果我们不控制水流流量，那么卫生器具的水流量就无法与额定流量对应，甚至还会超出了额定流量的五倍。这不仅是对水资源的浪费而且还会在一定程度上影响管件的质量，管件破裂就是受到了在高出水量作用下产生的水击影响而发生的。

4.结语

通过上面的详细叙述我们不难发现，建筑给排水工程中节能节水技术有着很广阔的发展和推广前景，在开展设计的时候需要对各种清洁无污染能源进行应用，引进新型的节水设备，对雨水进行回收利用，以期达到节约水资源的目的，创造更多的经济效益与社会效益。此外，要想切切实实取得预期的节水效益，应该将节能节水技术付诸实践，不能搞表面的形式主义，做到具体问题具体分析。以上是笔者在建筑给排水工程中的技能节水技术方面的浅要见解，希望被同行采纳并提供给借鉴。

参考文献

[1]刘振印.建筑给排水节能节水技术探讨[J].2007，33（1）：62-71.