Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Теплотехника -> Чечеткин А.В. -> "Теплотехника" -> 116

Теплотехника - Чечеткин А.В.

Чечеткин А.В. Теплотехника: Учеб. для хим.-технол. спец. вузов — М.: Высш. шк., 1986. — 344 c.
Скачать (прямая ссылка): teplotech.pdf
Предыдущая << 1 .. 110 111 112 113 114 115 < 116 > 117 118 119 120 121 122 .. 125 >> Следующая

317

Рис. 7.4. Процессы сжатия в координатах Рис. 7.5. Процессы расширения в е, 1г координатах е, к
сжатия ведет к дополнительному возрастанию энтальпии за счет теплоты трения. Здесь (I = /?ех.ад — Д?4-1 и зксергетический к. п. д. неохлаждаемого компрессора:
Цех = Ае4-1//*тех.ад = Ае4-\/№4.1. (7.34)
Общий зксергетический к. п. д. многоступенчатого неохлаждаемого компрессора
цех = X Д/,/? /?ех.ад = I Д/./Е Дй,; (7.35)
11 II
охлаждаемого компрессора
Л,л- = 1А/,71/?ех.„з, (7.36)
I 1
где г-1,2,3,... — число ступеней. Величина Д/,- ступени должна вычисляться по значениям, взятым на входе и выходе из ступени, включая все промежуточные устройства так, чтобы параметры в точке выхода из /-й ступени совпадали с параметрами на входе в (г" + 1)-ю ступень.
Все вышеизложенные закономерности сжатия газов в равной степени относятся и к сжатию жидкостей.
Расширение газов и жидкостей. На е/г-диаграмме (рис. 7.5) представлены различные процессы расширения рабочего тела. Процесс 1-2 — обратимый адиабатный процесс, протекающий в идеальной тепловой машине, техническая работа которой /теХ1-2 = И{ — 1г2 — е\ — е2. Процесс 1-3 — необратимый адиабатный процесс, протекающий в реальной тепловой машине, техническая работа которой /тсх1.3 = Л, — й3 < /тсх ьз. Процесс 1-4 — процесс дросселирования, при котором А/11.4 = 0 и, следовательно, /тех 4-1 = 0. Величина эксергетических потерь в этих трех процессах возрастает от первого к третьему, а именно: йГ^ = (е\ — е2) — (/?, - И2) =
— 0 < й\-3 = (в! - еЪ) - (Й, - /13) < &\А = ??! - <?4 = Т0 Д&
Зксергетический к. п. д. этих процессов в той же последовательности уменьшается: 'Г|« = /тех 1-2/(^1 - е2) — (/^ - /г2)/(<?1 — с2)-\> л« -
= /тех1-з/(в1 - е3) > Т]« = /тех 1-4/(61 - е4) = 0.
Сравним методы расчета эффективности действительного процесса, протекающего в тепловой машине, посредством эксергетического
318
и термического к. п. д. для адиабатного процесса расширения. Адиабатный термический к. п. д. равен отношению действительного перепада энтальпий к теоретическому (обратимому), т. е. г)ал = Д/м.з/А/^л =
= /?ех1-Аек1-2 = *тех1-У(<?1 - Ы а ЭКССргеТИЧеСКИЙ К. П. Д. Цех = 1$ех1.3/{е1 -
- е3). Так как {ех- е2)>(е1- е3)> то цех > цяп.
Теплообмен. Как было установлено в § 7.3, в реальных процессах, протекающих в теплообменниках, следует рассматривать три потери: 2>г, йр и Лос. Вычисляя отдельные составляющие потерь по приведенным в § 7.3 формулам при различных вариантах проектируемого аппарата, можно найти их минимум и долю каждой потери в общей О. Если окажется, что ?>„ Вт и 00с <§с Д, то г)1Ч. теплообменника целесообразно определять по формуле
Цех - ~^в~ ~
Д??
(7.37)
Такой к. п. д. будет характеризовать основной показатель, определяющий эффективность аппарата, в данном случае качество переноса эксергии от потока В к потоку А.
Сжигание топлива. На рис. 7.6 изображена схема преобразования энергии в процессе сжигания топлива и использования продуктов сгорания в виде диаграммы потоков эксергии. Обычно суммарная эксергия на входе Ех равна сумме эксергии топлива ?г и окислителя Еок. В тех случаях, когда топливо и окислитель перед сжиганием подогреваются в подогревателе 1 за счет части эксергии продуктов сгорания Е5, то их эксергия возрастает до величины Е\ > Ех. Процесс подогрева в подогревателе I сопровождается потерями эксергии ?>1. Далее подогретые топливо и окислитель с эксергией Е'г = Е'[ поступают в камеру сгорания II, где осуществляется процесс превращения эксергии Е'г топлива и окислителя в продукты сгорания высокой температуры. Процесс сгорания топлива в камере сгорания Я сопровождается потерей эксергии 02. Продукты сгорания с эксергией Е'ъ — Е"2 поступают в III элемент ЭХТС, которым является либо парогенератор, либо теплогенератор, либо газовая турбина. Процесс использования эксергии продуктов сгорания в элементе Ш сопровождается эксергетическими потерями /)3, природа которых зависит от вида элемента III. Так, в па-ро- и теплогенераторах потеря 02 вызвана теплопередачей при больших разностях температур между продуктами сгорания и теплоносителями. Остаточная эксергия Е4 частично может быть использована для подогрева топлива и окислителя (Е5) в подогревателе,.ли-бо в других теплоиспользу-ющих установках. Эксергия выбрасываемых в атмосферу

Рис. 7.6. Диаграмма Грассмана - Шар-гута для процесса сжигания топлива
319
продуктов сгорания Е6 = В4 (при отсутствии подогревателя) состоит из термомеханической, связанной с отличием их температуры Тот температуры окружающей среды Т0, и нулевой, связанной с отличием состава продуктов сгорания от состава окружающей среды (обычно атмосферы). Другая часть эксергии ?7 после элемента III поступает на дальнейшее использование.
Сжигание топлива — это химическая реакция окисления и, следовательно, эксергия топлива Ег может быть рассчитана по формуле (1.235), а эксергетические потери в процессе сжигания — по формуле (7.9). Обычно при эксергетическом анализе ЭХТС значения удельных эксергий берут из таблиц (см.: Шаргут Я., Петела Р. Эксергия. М., 1968). Удельная эксергия топлива ет примерно равна <2|. Для каменных углей ет к 1,08 для бурых углей ет к (1,15... 1,2) С>§, для кокса ет « 1,06*21, для жидкого топлива ет « 0,975(21, для газообразного топлива ет « 0,95<2|.
Предыдущая << 1 .. 110 111 112 113 114 115 < 116 > 117 118 119 120 121 122 .. 125 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed