王飛
摘 要:現(xiàn)階段,不可再生能源和傳統(tǒng)能源資源相對短缺,我國也面臨著這一難題。隨著科學技術(shù)的不斷進步,新型能源資源得到快速發(fā)展,很多學科也不斷拓展,熱能和動力工程就是其中一個關(guān)鍵科目。鍋爐是熱能與動力工程學科中較早發(fā)展起來的專業(yè),熱能和動力工程在鍋爐、制藥廠等相關(guān)產(chǎn)業(yè)得到了深入的研究和發(fā)展,本文在此基礎(chǔ)上進一步探究了這個問題,并在熱能與動力工程的傳統(tǒng)應(yīng)用上進行科技創(chuàng)新,以便更好地應(yīng)用在鍋爐行業(yè)。
關(guān)鍵詞:熱能與動力工程;鍋爐;科技創(chuàng)新;
在資源相對短缺的現(xiàn)代環(huán)境下,傳統(tǒng)鍋爐行業(yè)的發(fā)展得不到有力的支持,前景堪憂,而熱能和動力工程在鍋爐行業(yè)有很深的應(yīng)用,這個學科的應(yīng)用性和實踐性非常強,其專業(yè)的理論基礎(chǔ)包括動力工程學理論和機械功能學理論,此學科的研究目標是將機械能有效地轉(zhuǎn)化為熱能,并將熱能在鍋爐中得到充分地利用。但是,在當前的社會發(fā)展情況下,面對各種各樣的需求,鍋爐的種類繁多,應(yīng)用也非常復(fù)雜,要將熱能和動力工程在鍋爐中得到合理地利用,是一件非常困難的事情,只簡單地利用傳統(tǒng)的方法是行不通的,必須利用先進的科學技術(shù)進行創(chuàng)新,才能得到更有效的發(fā)展。
一、熱能與動力工程在鍋爐中應(yīng)用的概述
1.熱能與動力工程的相關(guān)認識。熱能與動力工程是一個非常復(fù)雜的學科,基本目標是使熱能得到充分利用,來為具體的工程應(yīng)用提供足夠的動力,而研究的關(guān)鍵是動力和熱能之間的轉(zhuǎn)化率問題。這個學科包括了機械、動力、物理、熱能、自動化等很多方面的專業(yè)知識,還有以此衍生出的一些新型學科,例如熱物理學、動力機械、能源工程等。并且隨著社會的不斷進步,大部分的產(chǎn)業(yè)都追求自動化,解放雙手,利用科學的專業(yè)知識將這些學科有效的結(jié)合起來,以此實現(xiàn)具體工程生產(chǎn)的利益最大化。但是,不同學科特點不同,架構(gòu)不同,原有的應(yīng)用方向也相差很遠,雖然現(xiàn)在科學技術(shù)發(fā)展迅速,但是要想在短時間內(nèi)將這些學科完美的結(jié)合在一起,并得到有效地實踐是一件很困難的事情,這就需要高科技人才的專業(yè)知識以及不斷的科技創(chuàng)新。
2.熱能與動力工程在鍋爐行業(yè)應(yīng)用的介紹。鍋爐行業(yè)是熱能與動力工程的應(yīng)用核心,鍋爐中最主要的一個硬件部分是電器控制,為了實現(xiàn)鍋爐的自動化控制,電器控制的每個環(huán)節(jié)都需要嚴格的精準,鍋爐給定溫度的設(shè)定,內(nèi)部溫度的檢測,溫度傳送設(shè)備的傳輸,各種執(zhí)行機構(gòu)的調(diào)整,開關(guān)、閥門的選擇和調(diào)整等都需要專業(yè)的選擇,這些都對鍋爐的控制起著至關(guān)重要的作用。而且,目前計算機化是普遍的形式,用計算機控制鍋爐的各部分運行是需要解決的重要問題,其中相關(guān)數(shù)模的轉(zhuǎn)換以及控制方式的選擇,也必須認真研究。
二、熱能與動力工程在鍋爐中應(yīng)用取得的成果及遇到的問題
1.熱能與動力工程在鍋爐中應(yīng)用取得的成果。燃煤是我國很早開始利用的一種不可再生資源,傳統(tǒng)的鍋爐行業(yè)都是利用燃煤來提供熱量,但是燃煤的利用效率不高,并且對環(huán)境造成了不可逆轉(zhuǎn)的傷害。隨著科技和人類社會的不斷發(fā)展,人類逐漸掌握了其他方式的能量轉(zhuǎn)換,例如使用電能轉(zhuǎn)化為熱能,將風能轉(zhuǎn)化為電能等等,實現(xiàn)了熱能的有機轉(zhuǎn)換。如今,熱能與動力工程的研究進一步深入,鍋爐的發(fā)展得到提升和改變,人們開始利用計算機控制鍋爐,使其能夠持續(xù)加熱,并且實現(xiàn)了燃料的自動化供給,全面實現(xiàn)了鍋爐的自動化控制,極大提高了燃料的能量轉(zhuǎn)化率以及鍋爐的動力提供能力。
2.熱能與動力工程在鍋爐應(yīng)用中遇到的問題。風機在鍋爐中作用至關(guān)重要,如何將風機的效率提升是解決鍋爐實際動力提供效率的關(guān)鍵性問題。但是,目前社會的實際需求很大,相關(guān)的技術(shù)發(fā)展似乎跟不上實際需求的腳步,面對巨大的社會需求,鍋爐行業(yè)在解決問題時,只是簡單地增加鍋爐數(shù)量,提升鍋爐空間,極大的消耗鍋爐壽命,風機長時間的工作只會更容易損壞。這就需要熱能和動力工程的相關(guān)研究更具有針對性,在鍋爐內(nèi)部相關(guān)的機械構(gòu)造和結(jié)構(gòu)上深入研究,在風機工作時,氣體相關(guān)物理學的壓縮等要認真深入,在熱能的相關(guān)轉(zhuǎn)化和有效利用上不斷改進,并可以利用相關(guān)技術(shù),進行模擬仿真,得出最合理的結(jié)果再進行實踐。
三、熱能和動力工程的科技創(chuàng)新
熱能和動力工程在鍋爐中的應(yīng)用的主要目的是實現(xiàn)能量的高效轉(zhuǎn)化,傳統(tǒng)的鍋爐是利用人力添加燃料來確保動力的持續(xù)供應(yīng),但是轉(zhuǎn)化率得不到保證,在進行相關(guān)科技創(chuàng)新之后,人們利用自動化控制,不但可以實現(xiàn)燃料的持續(xù)供給,而且利用相應(yīng)的閉環(huán)系統(tǒng),可以將能量的轉(zhuǎn)換率達到理想的結(jié)果,設(shè)置了專業(yè)的自動控制系統(tǒng)后,系統(tǒng)自身會根據(jù)設(shè)定的給定值,熱電偶檢測的實際值等進行測算,然后進行有效的控制,直至最后達到理想的轉(zhuǎn)化效率。并且加入計算機控制系統(tǒng),會得到更精準的控制效果。此外,利用熱能和動力工程的相關(guān)專業(yè)知識,將鍋爐的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和風機構(gòu)造等進行合理的機械化調(diào)整,在葉片形狀等方面進行了改進,利用相關(guān)軟件進行氣體有效利用的模擬仿真后,再進行實際的機械生產(chǎn),達到效益最大化。
總結(jié)
熱能和動力工程在鍋爐和實際生活的其他方面的應(yīng)用非常重要,因此,相關(guān)研究人員應(yīng)該對這個學科進行更加深入的研究,不斷的進行科技創(chuàng)新,使鍋爐的能量轉(zhuǎn)化率達到最大化,使我國的資源利用率達到最優(yōu)化。
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