高能效工業(yè)與民用照明系統(tǒng)--節(jié)能與設(shè)計(jì)原理及應(yīng)用作品目錄

目錄

作者自序

譯者的話

前言

第1章 引言

1.1 照明介紹

1.2 高能效系統(tǒng)的重要性

1.3 本書的目的

第2章 照明設(shè)計(jì)的新概念

2.1 照度標(biāo)準(zhǔn)的確定

2.2 照明的計(jì)算方法

2.3 照明設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)程序

參考書目

第3章 影響工業(yè)照明的因素

3.1 基本定義

3.2 因素與改善

3.3 天然采光

參考書目

第4章 系統(tǒng)組成

4.1 光源

4.2 鎮(zhèn)流器

4.3 燈具

參考書目

第5章 照明控制和天然采光

5.1 引言

5.2 控制類型

5.3 開/關(guān)控制

5.4 照明水平控制

5.5 選擇照明控制的基準(zhǔn)

5.6 天然采光

參考書目

第6章 照明系統(tǒng)高能效的實(shí)現(xiàn)和評估

6.1 新建系統(tǒng)節(jié)能的實(shí)現(xiàn)

6.2 改建系統(tǒng)節(jié)能的實(shí)現(xiàn)

6.3 新建或改建系統(tǒng)節(jié)能效果的評估

參考書目

第7章 新建和改建的照明設(shè)備實(shí)例

7.1 引言

7.2 新建裝置

7.3 改建裝置

參考書目

第8章 泛光照明設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

8.1 泛光照明的功能

8.2 基本的泛光照明效果

8.3 選擇電光源

8.4 選擇燈具

8.5 設(shè)計(jì)程序

8.6 應(yīng)用指導(dǎo)

8.7 泛光照明裝設(shè)實(shí)例

參考書目

第9章 工業(yè)照明及能源標(biāo)準(zhǔn)

9.1 美國能源標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展史

9.2 照明能源標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展

9.3 能源政策法令

2100433B

作者自序

1942年我畢業(yè)于中國國立交通大學(xué)，1945年去美國繼續(xù)學(xué)

習(xí)，并獲碩士、博士學(xué)位。1956年我開始任美國西屋電氣公司電

光源部門高級工程師，主持設(shè)計(jì)工廠電力分配及照明系統(tǒng)工程。

1968年升為特級榮譽(yù)工程師，負(fù)責(zé)總管12所工廠及幾所倉庫的

電路及照明工程，同時(shí)還擔(dān)任西屋公司在加拿大、波多黎各及墨西

哥等國分公司的電氣工程顧問。

1973年美國能源供應(yīng)出現(xiàn)緊張，我的工作便著重于節(jié)能工

程。當(dāng)時(shí)高能效電光源及燈具都尚在萌芽時(shí)期，我就積極主持及

推動改裝各工廠的照明節(jié)能設(shè)施。在八年內(nèi)共改裝一百多所工廠

的照明系統(tǒng)，節(jié)約電能達(dá)9000萬kWh時(shí)，每年節(jié)省電費(fèi)達(dá)300萬

美元。每一工程完成后，都由我親自測量、記錄，并將數(shù)據(jù)提供給

公司中的光源及燈具設(shè)計(jì)部門，以推動當(dāng)時(shí)節(jié)能照明器具的發(fā)展，

并曾獲發(fā)明專利多項(xiàng)。當(dāng)時(shí)，我曾在工業(yè)應(yīng)用學(xué)會（IEEE－LAS）發(fā)

表有關(guān)節(jié)能論文15篇，獲得照明論文最佳獎九次，學(xué)會最佳論文

獎二次，并于1992年榮獲IEEE葛夫門金質(zhì)獎?wù)?，表彰我個人對

于節(jié)能工程方面的貢獻(xiàn)。

1982年9月上海復(fù)旦大學(xué)邀請我作為客座教授舉辦“照明設(shè)

計(jì)與節(jié)能”講座，為期三周有余。當(dāng)時(shí)的組織人是電光源專家蔡祖

泉副校長，參加講座的有全國各地照明工程師及教授等60多人。

他們都希望我將授課講義編成中文教材，可惜因工作繁忙未能如

愿。其后美國高能效電光源及燈具又經(jīng)數(shù)年研究改進(jìn)已如雨后春

筍，美不勝收，一時(shí)節(jié)能工程師各抒所見，但大多數(shù)偏重于以省

“瓦”為目標(biāo)而忽視了節(jié)能照明的另一主要任務(wù)――改進(jìn)員工視覺

條件，提高工作效率及減少環(huán)境污染。當(dāng)時(shí)我力主照明改進(jìn)工作

必須從設(shè)計(jì)原則開始，首先確定員工視覺需要，然后作出設(shè)計(jì)分

析，決定采用的新制度，制度決定后再選擇最合用的高效率光源與

燈具，這才是正確的設(shè)計(jì)步驟。凡是按此步驟作出的改裝工作都

能收到改善員工視覺需要和節(jié)約電能消耗的雙重目的。為了總結(jié)

這一設(shè)計(jì)思想，我決定將工作多年的經(jīng)驗(yàn)和心得寫出一本專著

《Energy Effective IndustrialIlluminating Systems 》。在同仁們的鼓

勵下，終于在1994年秋將此書在美國出版問世，以便將個人的經(jīng)

驗(yàn)和體會提供給廣大的照明及能源工程師作參考。

近年來，中國建筑工程一日千里，新的高樓大廈到處林立，照

明與節(jié)能工程的要求日趨迫切。1996年我借參加西安交通大學(xué)

百年校慶之機(jī)，接受陜西省建筑電氣學(xué)會主任委員王德正先生邀

請到西安講學(xué)，即以此書為主要教材。在陜西省建筑電氣學(xué)會和

西安交通大學(xué)的支持下，這本英文版專著的中譯本即將由西安交

通大學(xué)出版社出版發(fā)行。全書由陜西省建筑電氣學(xué)會組織會員譯

出中文初稿，然后經(jīng)西安交通大學(xué)汪人和、吳勵堅(jiān)兩位資深教授審

校、修改和定稿。深盼此書對中國今后培養(yǎng)建筑照明節(jié)能設(shè)計(jì)工

程師有所幫助，若能引導(dǎo)年輕照明設(shè)計(jì)師加強(qiáng)應(yīng)用高能效照明系

統(tǒng)實(shí)現(xiàn)節(jié)能功效，直接有利于加速中國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展則不勝欣慰，特

為之序。

陳 鎬

1996年12月

內(nèi)容提要

本書是專為照明工程師和企業(yè)經(jīng)理提供多種指導(dǎo)性照明節(jié)能新技術(shù)知識而寫的。

其目的是為改進(jìn)照明系統(tǒng)的運(yùn)行性能和提供節(jié)約照明用能源的各種途徑。本書在介

紹改進(jìn)照明品質(zhì)的同時(shí)，強(qiáng)調(diào)增強(qiáng)人們的視力操作條件，并提出了照明控制、天然采

光、泛光照明等照明技術(shù)的選擇原則，對照明的設(shè)計(jì)和改建工作也提出了指導(dǎo)性的實(shí)

例和各種典型的節(jié)能照明裝置，最后還提出了照明標(biāo)準(zhǔn)的建議。

本書可作為有關(guān)大專院校照明工程的輔助教材。對利用新技術(shù)、新光源和從事新

建、改建照明工程的技術(shù)人員以及節(jié)能工作人員均有一定的參考價(jià)值。

《膨脹節(jié)設(shè)計(jì)與應(yīng)用》主要介紹了膨脹節(jié)的結(jié)構(gòu)形式、設(shè)計(jì)原理，含膨脹節(jié)管系的支點(diǎn)受力分析，膨脹節(jié)波紋管的腐蝕、選材和膨脹節(jié)制造及安裝等要求，并以大量工業(yè)應(yīng)用實(shí)例，詳細(xì)說明了膨脹節(jié)和含膨脹節(jié)管系的受力計(jì)算方法及設(shè)計(jì)步驟。

《膨脹節(jié)設(shè)計(jì)與應(yīng)用》由多年從事膨脹節(jié)設(shè)計(jì)的一線專家編寫，理論與實(shí)際結(jié)合，書中包含了18個不同類型的應(yīng)用實(shí)例可加深對膨脹節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范和工程設(shè)計(jì)過程的理解。

內(nèi)容簡介

《反應(yīng)過程、設(shè)備與工業(yè)應(yīng)用》是“過程設(shè)備與工業(yè)應(yīng)用叢書”的一個分冊，本書在系統(tǒng)介紹化學(xué)反應(yīng)基本理論的基礎(chǔ)上，分別詳細(xì)介紹了釜式反應(yīng)器、管式反應(yīng)器、塔式反應(yīng)器、固定床反應(yīng)器、流化床反應(yīng)器、離子交換反應(yīng)器、電化學(xué)反應(yīng)器、膜生物反應(yīng)器以及其他一些新式化學(xué)反應(yīng)器的工作特性、設(shè)計(jì)原理、工業(yè)應(yīng)用及評價(jià)。

《反應(yīng)過程、設(shè)備與工業(yè)應(yīng)用》不僅適用于石油、化工、生物、制藥、食品、醫(yī)藥、環(huán)境、機(jī)械等專業(yè)的高等學(xué)校的教師、研究生及高年級本科生閱讀，同時(shí)對相關(guān)行業(yè)的工程技術(shù)人員、研究設(shè)計(jì)人員也會有所幫助。

目錄

第1章緒論

1.1過程工業(yè)與工業(yè)化學(xué)過程/001

1.1.1過程工業(yè)/001

1.1.2工業(yè)化學(xué)過程/002

1.2化學(xué)反應(yīng)過程的基本規(guī)律/004

1.3反應(yīng)過程與設(shè)備的關(guān)系/006

1.3.1最優(yōu)化的經(jīng)濟(jì)目標(biāo)/006

1.3.2最優(yōu)化的技術(shù)目標(biāo)/007

1.4化學(xué)反應(yīng)與反應(yīng)設(shè)備的分類/008

1.4.1化學(xué)反應(yīng)的分類/008

1.4.2工業(yè)反應(yīng)設(shè)備的類型/009

1.5化學(xué)反應(yīng)器的設(shè)計(jì)與放大/012

1.5.1化學(xué)反應(yīng)器的設(shè)計(jì)原則/012

1.5.2工業(yè)反應(yīng)器的放大/013

1.6化學(xué)反應(yīng)過程與設(shè)備的發(fā)展/015

第2章化學(xué)反應(yīng)過程基本理論

2.1化工原料資源/018

2.1.1煤炭/019

2.1.2石油/021

2.1.3天然氣/023

2.1.4生物質(zhì)/023

2.1.5工業(yè)“三廢”/025

2.2化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)基礎(chǔ)/026

2.2.1化學(xué)反應(yīng)速率/026

2.2.2反應(yīng)速率的影響因素/027

2.2.3復(fù)雜反應(yīng)的動力學(xué)表達(dá)/030

2.3反應(yīng)器的操作方式/032

2.4反應(yīng)器計(jì)算的基本方程式/033

2.4.1反應(yīng)動力學(xué)方程式/034

2.4.2物料衡算式/035

2.4.3熱量衡算式/035

2.5均相理想反應(yīng)器/036

2.5.1均相反應(yīng)器的特點(diǎn)/036

2.5.2釜式反應(yīng)器的設(shè)計(jì)與操作/037

2.5.3管式反應(yīng)器的設(shè)計(jì)與操作/043

2.6連續(xù)流動反應(yīng)器的停留時(shí)間分布/045

2.6.1非理想流動/045

2.6.2停留時(shí)間分布函數(shù)/046

2.6.3停留時(shí)間分布函數(shù)的應(yīng)用/048

2.7非理想流動/049

2.7.1非理想流動模型/050

2.7.2非理想流動對反應(yīng)結(jié)果的影響/053

參考文獻(xiàn)/055

第3章釜式反應(yīng)器

3.1間歇操作釜式反應(yīng)器工藝計(jì)算/057

3.1.1反應(yīng)時(shí)間/057

3.1.2反應(yīng)器有效體積/058

3.2連續(xù)操作釜式反應(yīng)器工藝計(jì)算/059

3.2.1單段連續(xù)釜式反應(yīng)器/060

3.2.2多段連續(xù)釜式反應(yīng)器/060

3.3攪拌器/063

3.3.1攪拌的混合機(jī)理和液體流動特性/064

3.3.2常用攪拌器的類型及性能特征/067

3.3.3攪拌功率/072

3.4攪拌釜式反應(yīng)器的傳熱/078

3.4.1反應(yīng)釜的傳熱裝置/078

3.4.2高溫?zé)嵩吹倪x擇/080

3.5攪拌反應(yīng)釜傳熱系數(shù)的計(jì)算/082

3.5.1反應(yīng)器內(nèi)壁對流傳熱系數(shù)的計(jì)算/083

3.5.2蛇管外壁對流傳熱系數(shù)的計(jì)算/084

3.6立式攪拌反應(yīng)釜的選用/085

3.6.1攪拌器的選型/085

3.6.2立式攪拌反應(yīng)釜的選型/086

3.7釜式反應(yīng)器在硝基苯生產(chǎn)中的應(yīng)用/088

3.7.1生產(chǎn)工藝/088

3.7.2硝化劑/090

3.7.3硝化反應(yīng)器/091

3.7.4硝化反應(yīng)器的放大設(shè)計(jì)/092

參考文獻(xiàn)/094

第4章管式反應(yīng)器

4.1管式反應(yīng)器的計(jì)算基礎(chǔ)方程式/096

4.1.1計(jì)算基礎(chǔ)方程式/097

4.1.2空間速度與空間時(shí)間/097

4.2液相管式反應(yīng)器的設(shè)計(jì)/098

4.2.1等溫液相管式反應(yīng)器/098

4.2.2變溫液相管式反應(yīng)器/099

4.3氣相管式反應(yīng)器的設(shè)計(jì)/101

4.4管式反應(yīng)器的數(shù)學(xué)模擬/102

4.4.1管式反應(yīng)器的數(shù)學(xué)模型/103

4.4.2數(shù)學(xué)模型方程的求解/104

4.5反應(yīng)器類型和操作方式的比較/104

4.5.1生產(chǎn)能力的比較/105

4.5.2反應(yīng)選擇性比較/107

4.5.3操作與計(jì)算最優(yōu)化/109

4.6管式反應(yīng)器在環(huán)氧乙烷生產(chǎn)中的應(yīng)用/109

4.6.1乙烯氧化合成環(huán)氧乙烷的反應(yīng)機(jī)理/111

4.6.2反應(yīng)過程的影響因素/112

4.6.3氧化反應(yīng)器的設(shè)計(jì)/117

4.6.4氧化反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)/120

4.7管式反應(yīng)器在聚乙烯生產(chǎn)中的應(yīng)用/121

4.7.1聚乙烯的分子結(jié)構(gòu)及分類/122

4.7.2聚乙烯的生產(chǎn)工藝/123

4.7.3乙烯自由基聚合原理及動力學(xué)/126

4.7.4高壓管式反應(yīng)器/130

參考文獻(xiàn)/133

第5章塔式反應(yīng)器

5.1塔式反應(yīng)器的類型及構(gòu)造/135

5.1.1塔式反應(yīng)器的分類/135

5.1.2塔式反應(yīng)器的一般構(gòu)造/136

5.1.3附屬裝置/137

5.1.4塔類型的選擇/139

5.2板式塔/139

5.2.1板式塔的結(jié)構(gòu)/140

5.2.2塔板類型/140

5.2.3浮閥塔的設(shè)計(jì)計(jì)算/142

5.3填料塔/146

5.3.1物理吸收過程/146

5.3.2化學(xué)吸收過程/147

5.3.3填料塔的設(shè)計(jì)/151

5.4鼓泡塔/156

5.4.1鼓泡塔的操作狀態(tài)/156

5.4.2鼓泡塔內(nèi)的流動特性/157

5.4.3鼓泡塔內(nèi)的傳熱特性/161

5.4.4鼓泡塔的工業(yè)應(yīng)用/162

5.5塔設(shè)備設(shè)計(jì)常見錯誤/171

5.6噴射反應(yīng)器/173

5.6.1噴射反應(yīng)器的研究現(xiàn)狀及進(jìn)展/173

5.6.2噴射反應(yīng)器的應(yīng)用/174

參考文獻(xiàn)/177

第6章固定床反應(yīng)器

6.1固定床反應(yīng)器的構(gòu)造/179

6.2固定床反應(yīng)器內(nèi)的流體流動/181

6.2.1催化劑顆粒直徑和形狀系數(shù)/181

6.2.2床層空隙率/182

6.2.3流體在固定床中的流動特性/183

6.2.4流體流過固定床層的壓力降/184

6.3固定床反應(yīng)器內(nèi)的傳熱/185

6.3.1床層對壁總傳熱系數(shù)/185

6.3.2床層有效導(dǎo)熱系數(shù)/187

6.3.3表觀壁膜傳熱系數(shù)/189

6.3.4流體與催化劑顆粒間的傳熱系數(shù)/191

6.4固定床反應(yīng)器內(nèi)的傳質(zhì)/191

6.4.1流體與催化劑顆粒外表面間的傳質(zhì)/192

6.4.2催化劑顆粒內(nèi)部的傳質(zhì)/194

6.4.3床層內(nèi)的混合擴(kuò)散/196

6.5固定床反應(yīng)器的設(shè)計(jì)/197

6.5.1總反應(yīng)速率方程式/197

6.5.2反應(yīng)器的設(shè)計(jì)/199

6.6固定床反應(yīng)器在合成氨生產(chǎn)中的應(yīng)用/201

6.6.1一氧化碳變換的基本原理/202

6.6.2一氧化碳變換的工藝過程/206

6.6.3變換反應(yīng)器/207

6.6.4變換反應(yīng)器的新發(fā)展/210

6.7固定床反應(yīng)器的日常運(yùn)行與操作/212

6.8固定床反應(yīng)器在二甲醚生產(chǎn)中的應(yīng)用/214

6.8.1二甲醚的合成技術(shù)/215

6.8.2甲醇脫水工藝及反應(yīng)器設(shè)計(jì)/217

參考文獻(xiàn)/223

第7章流化床反應(yīng)器

7.1流態(tài)床反應(yīng)器的特性/226

7.1.1流態(tài)化/226

7.1.2散式流化床和聚式流化床/227

7.1.3流化床中的氣泡及其行為/227

7.1.4流化床的異?，F(xiàn)象及處理方法/228

7.1.5流化床反應(yīng)器內(nèi)的傳質(zhì)/229

7.1.6流化床反應(yīng)器內(nèi)的傳熱/231

7.2流化床反應(yīng)器的設(shè)計(jì)/232

7.2.1反應(yīng)器直徑與高度的確定/232

7.2.2壓力降的計(jì)算/234

7.2.3反應(yīng)器的數(shù)學(xué)模型/237

7.3流化床反應(yīng)器的運(yùn)行與操作/239

7.4流化床反應(yīng)器在丙烯腈生產(chǎn)中的應(yīng)用/241

7.4.1丙烯腈生產(chǎn)工藝/242

7.4.2丙烯氨氧化反應(yīng)器/245

7.5流化床反應(yīng)器在苯胺生產(chǎn)中的應(yīng)用/248

7.5.1苯胺的生產(chǎn)路線/248

7.5.2加氫流化床反應(yīng)器/250

7.6流化床反應(yīng)器的研究發(fā)展/255

參考文獻(xiàn)/257

第8章離子交換反應(yīng)器

8.1離子交換法的基本原理/260

8.1.1離子交換平衡/260

8.1.2離子交換速率/261

8.2離子交換劑與離子交換樹脂/262

8.2.1離子交換劑/262

8.2.2離子交換樹脂/263

8.2.3離子交換樹脂的類型/264

8.2.4離子交換樹脂的物理性能/266

8.2.5離子交換樹脂的化學(xué)性質(zhì)/267

8.3離子交換反應(yīng)器的應(yīng)用/269

8.3.1離子交換反應(yīng)的特性/269

8.3.2離子交換軟化除鹽/270

8.3.3軟化與除堿/272

8.3.4復(fù)床、混床除鹽/274

8.4離子交換器的工作過程/276

8.4.1固定床離子交換器間歇工作過程/276

8.4.2一級復(fù)床的工作過程/281

8.4.3連續(xù)式離子交換器工作過程/282

8.5離子交換器/283

8.5.1固定床離子交換器/283

8.5.2移動床離子交換器/287

8.5.3連續(xù)床離子交換器/287

8.5.4混合床離子交換器/288

8.5.5浮動床離子交換器/288

8.5.6雙室浮動床離子交換器/290

8.5.7回程式離子交換器/291

8.5.8離子交換柱/293

8.6離子交換裝置的設(shè)計(jì)/293

8.6.1設(shè)計(jì)依據(jù)/293

8.6.2系統(tǒng)的參數(shù)計(jì)算/294

參考文獻(xiàn)/295

第9章電化學(xué)反應(yīng)器

9.1電化學(xué)反應(yīng)器/298

9.1.1電化學(xué)反應(yīng)器的主要構(gòu)件/299

9.1.2二維反應(yīng)器/299

9.1.3三維反應(yīng)器/302

9.2電解槽/302

9.2.1電極反應(yīng)/303

9.2.2法拉第電解定律/303

9.2.3分解電壓與極化現(xiàn)象/304

9.2.4電解槽的分類及構(gòu)造/305

9.2.5電解槽的工藝設(shè)計(jì)/307

9.3電化學(xué)反應(yīng)器的工業(yè)應(yīng)用/309

9.3.1電解氧化法處理廢水/309

9.3.2電解還原法處理無機(jī)污染物/310

9.3.3電解凝聚與電解氣浮/314

9.3.4電解消毒/316

9.4電化學(xué)技術(shù)的發(fā)展方向/317

9.4.1陽極材料/317

9.4.2電化學(xué)反應(yīng)器（electrochemical reactor）/318

9.4.3電化學(xué)組合工藝/319

9.4.4生物膜電極法/319

參考文獻(xiàn)/320

第10章膜生物反應(yīng)器

10.1膜反應(yīng)器/321

10.1.1分離膜/321

10.1.2膜反應(yīng)器/326

10.2生物反應(yīng)器/330

10.2.1生物反應(yīng)器的特點(diǎn)及分類/331

10.2.2大型生物反應(yīng)器設(shè)計(jì)與放大/332

10.2.3微型生物反應(yīng)器/333

10.2.4動物細(xì)胞及組織工程反應(yīng)器/335

10.2.5酶反應(yīng)器/338

10.3膜生物反應(yīng)器/339

10.3.1膜生物反應(yīng)器的形式/339

10.3.2膜生物反應(yīng)器的類型/340

10.3.3新型膜生物反應(yīng)器/343

10.3.4膜生物反應(yīng)器的應(yīng)用/345

10.4膜污染控制技術(shù)/347

10.4.1膜污染控制措施/348

10.4.2膜污染的清洗/349

參考文獻(xiàn)/350

第11章其他反應(yīng)器

11.1氣液固三相反應(yīng)器/352

11.2涓流床反應(yīng)器/354

11.2.1涓流床的流體力學(xué)/355

11.2.2涓流床反應(yīng)器中的傳質(zhì)/356

11.2.3涓流床反應(yīng)器中的傳熱/357

11.2.4涓流床反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)/359

11.2.5涓流床反應(yīng)器的設(shè)計(jì)與放大/360

11.3熱管反應(yīng)器/361

11.3.1熱管的工作原理/361

11.3.2熱管的結(jié)構(gòu)/362

11.3.3熱管的主要特性/363

11.3.4熱管反應(yīng)器的應(yīng)用/363

11.4徑向反應(yīng)器/364

11.4.1乙苯脫氫反應(yīng)原理/365

11.4.2乙苯催化脫氫生產(chǎn)過程/365

11.4.3脫氫徑向反應(yīng)器/367

11.4.4軸徑向反應(yīng)器的開發(fā)/369

11.5微反應(yīng)器/369

11.5.1微反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)/370

11.5.2微反應(yīng)器的主要特點(diǎn)/370

11.5.3聚合反應(yīng)器的類型/371

11.5.4微反應(yīng)器在聚合反應(yīng)中的應(yīng)用/372

參考文獻(xiàn)/379 2100433B