化工裝置反應(yīng)能量系統(tǒng)的（火用）傳遞分析

邵喬輝，劉三保，劉麗娜，艾瑞軍

（1.中國建筑第二工程局有限公司 技術(shù)部，陜西西安 710000；2.中國建筑第二工程局有限公司 項目部，陜西西安 710000；3.中國建筑第二工程局有限公司 綜合辦 陜西西安 710000；4.中國建筑第二工程局有限公司 工程部，陜西西安 710000）

1 概述

在化工裝置工作的過程中，需要投入一些能量資源推動工作進行。其反應(yīng)過程和參與作用的能流組合在一起就形成了要討論的反應(yīng)能量系統(tǒng)。對其反應(yīng)能量系統(tǒng)的分析方法，傳統(tǒng)的方式可能會受到不確定因素的影響，不能做出恰當(dāng)?shù)姆治?，比如說傳統(tǒng)的能量平衡焓分析法，火用概念的提出與分析，能更好地進行工作上的輔助。隨著我國經(jīng)濟與科技的飛速發(fā)展，人們正在逐步提高自身的職業(yè)素質(zhì)，相關(guān)的工作過程中，雖然仍然存在著一些問題，需要專業(yè)的人員進行分析與研究，但是隨著我國科技的不斷進步，相關(guān)的專業(yè)人才也變得越來越多，在這種情況的推動下，我相信未來一定會變得更好。為此，本文以化工裝置反應(yīng)能量系統(tǒng)的（火用）傳遞為題，進行分析與探討，希望能為專業(yè)做出一些貢獻。

2 有關(guān)火用傳遞

從火用傳遞的角度來分析，隨著相關(guān)的專業(yè)人員對于火用分析與研究的逐步深入，通過專業(yè)人才的不斷發(fā)展，產(chǎn)生出了火用傳遞的相關(guān)理論。火用傳遞理論在20世紀九十年代時，得到了相關(guān)的專業(yè)人員與相關(guān)工程企業(yè)的高度重視。并在20世紀九十年代之后，迅速成為能源科學(xué)科技中的一項非常重要且不可忽視的課題。

火用傳遞是通過多方面努力才得到發(fā)展的科學(xué)，火用傳遞的研究分析是屬于跨越了很多種學(xué)科的科學(xué)研究，融合了熱力學(xué)還有傳數(shù)學(xué)兩大學(xué)科的特點與優(yōu)點?；鹩脗鬟f這項學(xué)科跨越涉及了傳遞參數(shù)的時空分布，所以這項科學(xué)技術(shù)的研究難度十分大?；鹩脗鬟f的分析與研究工作是十分復(fù)雜的?；鹩檬且豁椃浅Ｖ匾臒崃W(xué)量，火用是一種核心，一般情況下，火用概念可以被解釋為，在一定的確定環(huán)境條件下，系統(tǒng)經(jīng)可逆過程達到與環(huán)境相平衡的一種狀態(tài)，能夠?qū)ο嚓P(guān)外界所做的功?；鹩檬俏镔|(zhì)或物流在以給定環(huán)境為基準時的理論作功能力的量度，系熱力學(xué)狀態(tài)參數(shù)，作為具有特定含義的能量，它必然具有能的特性，即具有轉(zhuǎn)換和傳遞的特性。

在20世紀的時候，被專業(yè)人才所挖掘研究，這才產(chǎn)生了火用傳遞的理論。主要研究的內(nèi)容，分為火用的傳遞與轉(zhuǎn)換的規(guī)律?；鹩脗鬟f理論在20世紀九十年代得到了很大的發(fā)展，作為熱力學(xué)與傳熱學(xué)的交叉邊緣科學(xué)技術(shù)，火用傳遞被廣泛地運用到很多種領(lǐng)域上，比如說，動力還有低溫工程另外還有，制冷等工作領(lǐng)域，在這些領(lǐng)域都有很大的輔助作用。

在20世紀90年代的中后期，火用傳遞概念引起了我國專業(yè)科學(xué)人才的重點關(guān)注，項新耀先生，對于化工裝置反應(yīng)能量系統(tǒng)的火用傳遞芻議進行了專業(yè)的分析與研究，為我們后期的研究提供了很大的幫助與思路。項新耀教授對于火用傳遞的研究提供了火用節(jié)與輸火用元及火用阻等的專業(yè)概念。熱力過程的主要是能量傳遞與能量的轉(zhuǎn)換，所以，實際上的能量系統(tǒng)是極為復(fù)雜的，經(jīng)常是由多個能量傳遞和轉(zhuǎn)換的過程而構(gòu)成的。

為了簡化相關(guān)的工作過程，提高工作效率，從這個復(fù)雜的能量系統(tǒng)種分離出來由火用源與火用穴和火用流這三者來進行組成的相關(guān)研究。有關(guān)火用傳遞的過程中，是會存在很多很多種勢場的。在眾多的勢場同時進行工作的情況下，我們可以根據(jù)不同的推動力，將總火用傳遞來進行分類，分為別是勢火用與熱火用，還有化學(xué)火用的傳遞。

如果將引發(fā)火用傳遞的具體進行詳細的劃分，那么還可以將火用傳遞，繼續(xù)劃分為，穩(wěn)態(tài)火用傳遞還有非穩(wěn)態(tài)的火用傳遞這兩種不同類型。發(fā)生在穩(wěn)定種的火用傳遞過程就被成為，穩(wěn)態(tài)火用傳遞。在穩(wěn)態(tài)的而過程中，火用流量是不會睡著時間而進行變化的，而非穩(wěn)態(tài)的火用傳遞過程計算主要是火用流量會隨著時間進行變化率。在相關(guān)專業(yè)人員在火用傳遞的研究過程中，用來表示火用傳遞的強度的量，主要就是有輸火用量，與火用流率還有火用流密度與火用降度等。

3 有關(guān)于反應(yīng)能量系統(tǒng)

3.1 有關(guān)于反應(yīng)能量系統(tǒng)火用傳遞影響

從相關(guān)工作的內(nèi)容個角度出發(fā)，考察反應(yīng)能量系統(tǒng)的能量行為，直接會影響到火用傳遞，對于火用傳遞的影響，大致可以分為5個方面。

（1）由最佳工藝條件所決定的系統(tǒng)的反應(yīng)溫度，還有壓力等熱力學(xué)的參數(shù)。

（2）影響火用傳遞的還有進入反應(yīng)器的反應(yīng)物，反應(yīng)物的實際比例也會影響到相關(guān)工作的進行。

（3）還有反應(yīng)物的輸出入溫度，和生成物的輸出溫度，這同樣會影響到火用傳遞。

（4）未參與反應(yīng)的過量反應(yīng)物和隨著原料進入的非反應(yīng)物雜質(zhì)的數(shù)量也是影響工作的關(guān)鍵。

（5）也是最重要的一點，就是高溫反應(yīng)物與環(huán)境之間的熱交換量，這幾點都是需要相關(guān)工作人員特別注意的。過量反應(yīng)物和雜質(zhì)雖然未參到，化學(xué)反應(yīng)工程中，但仍然會影響到過程的轉(zhuǎn)換與傳遞，這樣的重點，相關(guān)工作人員不能選擇忽視，這會嚴重影響到最終的結(jié)果。

3.2 有關(guān)于反應(yīng)能量系統(tǒng)輸入輸出火用流組成

輸出火用流可以包括但不限于分為，生成物目的產(chǎn)品火用流，還有生成物非目的產(chǎn)品火用流。還有反應(yīng)溫度過高時候的散熱火用流等。輸入火用流，可以包括但不限于分為，參與反應(yīng)的反應(yīng)物火用流，還有當(dāng)反應(yīng)溫度低于環(huán)境溫度的時候，由于環(huán)境輸入的火用流等。

3.3 有關(guān)于系統(tǒng)的火用轉(zhuǎn)換

有關(guān)于反應(yīng)能量系統(tǒng)的火用轉(zhuǎn)換與輸火用元是構(gòu)建系統(tǒng)火用傳遞模型的主要影響因素?；鹩棉D(zhuǎn)換元指的是反應(yīng)能量系統(tǒng)只有一種類的火用轉(zhuǎn)換元。就是會參與反應(yīng)的反應(yīng)物化學(xué)火用向生物焓火用的轉(zhuǎn)換。但是，轉(zhuǎn)換元可以為多個，由火用轉(zhuǎn)換成的高溫?zé)峄鹩迷矗梢院喎Q為H火用元，是能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的主要火用源。輸火用元指的是，輸火用元由輸出火用的火用元與能接受火用的火用穴構(gòu)成的。構(gòu)成的傳輸基本組元。

3.4 有關(guān)于反應(yīng)過程的火用傳遞模型

火用傳遞模型，是根據(jù)一定的熱力學(xué)與傳數(shù)學(xué)的原理，進行描述的化學(xué)反應(yīng)過程的熱物理模型，它的優(yōu)點十分明顯，具有物理概念清晰與其結(jié)構(gòu)十分簡潔等優(yōu)點，能夠更好更直接地對于工作人員的工作進行輔助作用。特殊明顯的優(yōu)點，可以更好，更直觀的，表達反應(yīng)系統(tǒng)的火用傳遞優(yōu)點和特色。根據(jù)一定更的反應(yīng)過程的組合，火用轉(zhuǎn)換元與輸火用元的結(jié)合，就可以更好的繪出放熱反應(yīng)過程中的火用傳遞的模型。放熱與吸熱火用傳遞模型，是具有一定的共同特點，可以包括但不限于以下三點。

（1）火用轉(zhuǎn)換元與所有的輸火用元是串聯(lián)的結(jié)構(gòu)。

（2）一般情況下，輸火用元基本上都是以H火用源，來作為公共火用源的放射型并聯(lián)結(jié)構(gòu)。

（3）全系統(tǒng)是由火用轉(zhuǎn)換元和并聯(lián)輸火用元群組成的串一并聯(lián)復(fù)合結(jié)構(gòu)。

本段所討論的三點，都是其技術(shù)的基本有關(guān)特征，也是有關(guān)反應(yīng)系統(tǒng)的通用火傳遞模型的主要技術(shù)點與特征?；鹩脗鬟f模型是對反應(yīng)系統(tǒng)熱學(xué)特性還有相關(guān)的傳遞機理的有關(guān)物力描述。

火用傳遞方程也是對參與反應(yīng)的各火用流量隨著實踐變換相關(guān)關(guān)系的數(shù)學(xué)描述。反應(yīng)火用傳遞方程，是科學(xué)的化學(xué)反應(yīng)方程與反應(yīng)系統(tǒng)能量和相關(guān)的平衡方程相關(guān)的結(jié)合基礎(chǔ)上所得出建立的。對于化工裝置反應(yīng)能量系統(tǒng)的火用傳遞的專業(yè)方面，目前仍然存在著一些問題，這就需要相關(guān)的工作人員能夠進行更好的創(chuàng)新與相關(guān)工作更加深入的研究與數(shù)據(jù)分析，這不光需要多方的配合輔助，還需要相關(guān)工作人員自身的職業(yè)素質(zhì)過硬，工作人員應(yīng)當(dāng)努力提升自己的專業(yè)技能。

如果是因為相關(guān)的工作人員自身的專業(yè)技能不夠高，只靠曾經(jīng)的經(jīng)驗進行工作，如果出現(xiàn)新的問題就不知所出，這很有可能會導(dǎo)致后面的工作無法正常進行，甚至可能會讓工作出現(xiàn)危險還有可能會出現(xiàn)十分不環(huán)保的浪費行為，這些都是需要特別注意的，不然可能會給相關(guān)的企業(yè)單位帶來不好的負面影響，讓企業(yè)出現(xiàn)不必要的麻煩。這對于企業(yè)本身，和相關(guān)的專業(yè)人才都有很不好的負面形象影響，這些都是需要有關(guān)人員特別注意的。雖然目前仍然有一些專業(yè)問題的存在，但是我相信通過專業(yè)人員的不懈努力，未來一定會變得更好。

3.5 有關(guān)于能量系統(tǒng)

能量系統(tǒng)技術(shù)是指用一定的資源投入，比如說人力或是物力資源，或者是其他各種形式的能源，包括但不限于，石油或是天然氣等，用它們的能量進行一種轉(zhuǎn)換，運輸還有管理等的系統(tǒng)，由很多個可以相互起到一定作用的能量按照一定的規(guī)律進行組合和結(jié)構(gòu)具有特殊定義的一整個有機整體。

簡單來說，就是可以讓能量的生產(chǎn)與能量的轉(zhuǎn)化和能量的利用與能量儲存等一個或者多個有關(guān)的環(huán)節(jié)而進行組成的系統(tǒng)。要通過相關(guān)的工作人員進行專業(yè)的研究調(diào)查與數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析還有最后的綜合性能量測試后，才能為能量系統(tǒng)提供可靠的依據(jù)保證，要對于裝置設(shè)備與存在的問題，都要進行專業(yè)的改進。

隨著我國經(jīng)濟與科技的飛速發(fā)展，可以說化工行業(yè)正在影響著人們的生活，化工裝置的設(shè)計技術(shù)，通過現(xiàn)代社會專業(yè)人才的不懈努力，已經(jīng)不光可以輔助與相關(guān)專業(yè)工作人員進行專業(yè)工作，也可以更好地進行環(huán)保工作，能更好地處理在相關(guān)工程工作中，產(chǎn)生的垃圾污染問題，這對于人們是十分重要的推動，從另一個方面來說，化工裝置會直接影響到與其有關(guān)的企業(yè)的經(jīng)濟效益。

能量系統(tǒng)的技術(shù)是我國十分重視的工程項目，以科學(xué)的技術(shù)和科學(xué)的理論作為基礎(chǔ)指導(dǎo)，從系統(tǒng)的關(guān)鍵點進行出發(fā)，化工裝置反應(yīng)能量系統(tǒng)的火用傳遞技術(shù)目前已經(jīng)被國內(nèi)外廣泛的使用中。有關(guān)于化工裝置反應(yīng)能量系統(tǒng)的火用傳遞技術(shù)，需要專業(yè)人員進行創(chuàng)新與更深度的研究分析，這就需要相關(guān)的專業(yè)人才對自己的職業(yè)素質(zhì)進行更高的提升，如果因為相關(guān)的工作人員的技術(shù)不到位，而導(dǎo)致后續(xù)工作出現(xiàn)危險或是浪費行為或是導(dǎo)致企業(yè)出現(xiàn)不必要的麻煩，這對相關(guān)的企業(yè)形象也有很不好的影響，是需要有關(guān)專業(yè)人才特別注意的，化工裝置的能量系統(tǒng)的技術(shù)是十分重要的，被我國高度重視，它是化工行業(yè)的重點。

4 結(jié)論

綜上所述，隨著我國經(jīng)濟與科技正在飛速發(fā)展的狀態(tài)下，各行各業(yè)的專業(yè)人才，正在努力提高自己的專業(yè)技能和職業(yè)素養(yǎng)，為此，本文以化工裝置反應(yīng)能量系統(tǒng)的（火用）傳遞芻議為題，對于火用傳遞進行專業(yè)的研究與分析，對于傳統(tǒng)會受到不確定因素影響與火用概念進行了分析，更加突出了火用傳導(dǎo)的優(yōu)點，火用傳導(dǎo)能更好運用于各種反應(yīng)的分析與研究中，本文對于火用傳到的分析與結(jié)構(gòu)等問題進行了分析與研究，雖然目前仍然存在著一些問題，但是通過專業(yè)人員的努力研究與分析，未來一定可以更好地輔助于人們的工作生活中，為此本文以化工裝置反應(yīng)能量系統(tǒng)的（火用）傳遞芻議為題，認真分析與研究，希望能為專業(yè)貢獻出自己的力量。