Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Теплотехника -> Чечеткин А.В. -> "Теплотехника" -> 31

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 .. 25 26 27 28 29 30 < 31 > 32 33 34 35 36 37 .. 125 >> Следующая

при этом возможны три случая: если Т > Т0, то tgар > 0 и, 78 следовательно, хс > 0; если Г < То, то tgap < 0 и хе < 0, если Т = Г0, то tg Ор == 0 и х(, = 0.
С помощью ей-диаграммы можно найти работу и другие характеристики разомкнутых процессов и циклов.
Эксергетические балансы и эксергетические к. п. д. ЭХТС и ее отдельных элементов. При исследовании ЭХТС в первую очередь составляются материальный и тепловой балансы, а затем уже эксер-гетический.
Тепловой баланс не отражает степень приближения ЭХТС к идеальной, ее термодинамическое совершенство. В отличие от теплового баланса эксергетический баланс учитывает потери от необратимости в ЭХТС и тем самым отражает степень приближения системы к идеальной, для которой эксергетический к. п. д. равен единице.
Перед составлением балансов необходимо выделить систему, подлежащую исследованию, для чего мысленно отделяют ее от других объектов контрольной поверхностью, а эксергии всех проходящих через нее потоков вещества и энергии включаются в эксергетический баланс.
Для ш кг вещества в единицу времени или за определенный период эксергетический баланс ЭХТС имеет следующий вид:
I ьи = Е Е2Л + ? Ц -1- Е Д,
(1.243)
или
Е Д= 1Еи-{ 1Е2Л+ ЕЧ> 1 = 1 1 = 1 \1=1 « = 1
(1.244)
1=И 1=Л
где Е Еи и Е ^2,г ~ сумма входящих в ЭХТС эксергии и выходящих 1=1 1=1
из нее соответственно, сюда входят все виды эксергии, рассмотренные

1«1 '''

Л
Рис. 1,50. ек-диаграмма
Рис. 1.51. К определению эксергетического баланса машины
79
выше; Е ^ — сумма работ, совершаемых в ЭХТС; Е Dt — сумма эк-i=i /=1
сергетических потерь ЭХТС.
В открытых системах эксергия Ev — 0. В закрытых системах, где отсутствует обмен веществом через границы системы, равны нулю эксергии потока вещества и нулевая эксергия. Однако в химических реакторах периодического действия нулевая эксергия при химических превращениях является основной.
На основании эксергетического баланса определяются относительные или абсолютные характеристики ЭХТС и ее отдельных частей.
Рассмотрим эксергетические балансы отдельных элементов ЭХТС. Любая ЭХТС в общем случае состоит из машин и всевозможных аппаратов.
Эксергетический баланс любой машины составляется на основании схемы, изображенной на рис. 1.51: для т кг вещества
'? Eltl= 'f E2.t + L+D; (1.245)
i=l i=l
при D = 0
L= I Eu - ? ?2ib (1.246)
т. е. при обратимом процессе в машине работа, совершаемая ею или затраченная на ее действие, равна изменению эксергии на входе и выходе из нее.
Для 1 кг вещества эксергетический баланс машины напишется аналогичным образом
1>и= 'Е *а,,+ * + <*. (1-247)
Для любого аппарата ЭХТС эксергетический баланс запишется в виде для т кг вещества
для 1 кг
Е Ei,i= Z E2tl + D; (1.248)
Е ей = Е e2.i + d. (1.249)
При I) = 0 Е ?-1,1 — Е Е2,ь т. е. при обратимом процессе в аппарате 1 = 1 1=1
эксергия вещества, находящегося в нем, не изменяется. 80
Очевидно, совершенство ЭХТС и ее элементов тем выше, чем меньше потери эксергии, и поэтому степень совершенства ЭХТС и ее элементов обычно характеризуют так называемым эксергети-ческим к. п. д., который определяется из эксергетического баланса, а именно:
для ЭХТС
1 = II I = и I = II I = II
Е Ег,1 + Е и Е Ей - Е *>1
г=1 1=1 1 = 1 1=1
г\„ = —^-=-^-; (1-250)
I Ей Е Еи
1 = 1
для машин
Е е2, + ь Е Еи - » Е ^1, Е *и
; = 1
для аппаратов
Е?2,,- Е ?1,1-0
л.,-^—-• <и52>
Е Е ?и
1=1
Очевидно, для ЭХТС и ее элементов при отсутствии потерь
1 = 11
на необратимость (потерь эксергии), т. е. при Е А' — 0> эксергетиче-
1= 1
ский к. п. д. будет равен 1.
§ 1.7. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ КОМПРЕССОРА
Компрессором называется машина, предназначенная для сжатия газа или пара и транспорта его к потребителю. По принципу сжатия рабочего тела в компрессоре эти машины классифицируются на две основные группы: первая — поршневые, винтовые и ротационные, вторая — лопаточные. В первой группе машин сжатие рабочего тела осуществляется путем уменьшения его объема, во второй — путем движения потока по каналам переменного сечения.
Задачей термодинамического анализа компрессора является определение работы, затрачиваемой на сжатие рабочего тела при заданных начальных и конечных параметрах. Так как термодинамические процессы, протекающие в поршневых и ротационных компрессорах, идентичны, то ограничимся рассмотрением работы поршневого компрессора.
81
На рис. 1.52 изображены принципиальная схема одноступенчатого поршневого компрессора и так называемая теоретическая индикаторная диаграмма, которая показывает зависимость давления рабочего тела в цилиндре от хода поршня в течение одного оборота вала или, что то же, от переменного объема рабочего тела в цилиндре. При движении поршня из крайнего левого положения в правое в цилиндре машины через всасывающий клапан а поступает газ, который при последующем движении поршня справа налево (при закрытых клапанах а и б) сжимается от давления рх до гь. При достижении газом давления р2 откроется выпускной клапан б и тогда при дальнейшем движении поршня справа налево будет происходить процесс выталкивания газа из цилиндра компрессора в нагнетательный трубопровод. Когда поршень придет в крайнее левое положение, откроется впускной клапан и процесс начнется снова. Как следует из описанных процессов, протекающих в цилиндре компрессора, только в процессе сжатия газа (процесс 1—2 на индикаторной диаграмме) масса его остается постоянной; при всасывании газа в цилиндр компрессора (процесс к — 1) объем возрастает от нуля до Vu а в процессе выталкивания (процесс 2-п) уменьшается от V2 до нуля. Этим принципиально отличается индикаторная диаграмма от /w-диаграммы.
Предыдущая << 1 .. 25 26 27 28 29 30 < 31 > 32 33 34 35 36 37 .. 125 >> Следующая
Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed