Потеря эксергии

Как показано в 3.3, наибольший термический КПД в заданном диапазоне температур имеет цикл Карно. При его осуществлении предполагается использование горячего источника с постоянной температурой, т. е. фактически с бесконечной теплоемкостью. Между тем на практике в работу превращается теплота продуктов сгорания топлива, теплоемкость которых конечна. Отдавая теплоту, они охлаждаются, поэтому осуществить изотермическое расширение рабочего тела при максимальной температуре горения не удается. В этих условиях необходимо установить общие принципы, определяющие наибольшую термодинамическую эффективность теплосилового цикла, в частности, с позиций потери эксергии. [c.56]

X(i 6 —s i)l Потери эксергии при передаче теплоты ( — ( 2) — ( б —< ,ч) I составят [c.57]

Расчеты показывают, что только из-за неравновесного теплообмена потеря эксергии, т. е. работы, которую теоретически можно было бы получить, используя теплоту продуктов сгорания топлива, превышает 30 %. [c.57]

Дело в том, что с увеличением Т з возрастает эксергия рабочего тела перед турбиной ез = Ср(Тз То)—Та зз — So) (см. формулу (5.31)], т. е. уменьшаются потери эксергии при сгорании, поскольку эксергия исходного топлива постоянна (равна теплоте его сгорания). Это и увеличивает КПД цикла. [c.61]

Газы выбрасывают из турбины с температурой Та>Т - То. Следовательно, эксергия рабочего тела ез, которой мы располагаем перед турбиной, используется также не полностью потери эксергии с уходящими газами могут доходить до 10 %. Поэтому КПД ГТУ оказывается пока еще ниже, чем ДВС. [c.61]

Между тем металлы, которыми располагает современное машиностроение, позволяют перегревать пар до 550— 600 С. Это дает возможность уменьшить потери эксергии при передаче теплоты от продуктов сгорания к рабочему телу и тем самым существенно увеличить эффективность цикла. Кроме того, перегрев пара уменьшает потери на трение при его течении в проточной части турбины. Все без исключения тепловые электрические станции на органическом топливе работают сейчас на перегретом паре, а иногда пар на станции перегревают дважды и даже трижды. Перегрев пара все шире применяется и на атомных электростанциях, особенно в реакторах на быстрых нейтронах. [c.63]

Ставить холодильник нет смысла. В идеальном случае он будет потреблять такую же работу, которую можно дополнительно получить за счет увеличения КПД цикла, а а реальном (с учетом потерь эксергии) — большую. [c.212]

Определить потерю эксергии воздуха при дросселировании его от давления р = 10 МПа до pj = 5 МПа. Температура окружающей среды = 300 К. [c.150]

Определить потерю эксергии при дросселировании Oj от давления р = 2,0 МПа до pj = 1.0 МПа. Температура окружающей среды Т = 285 К. [c.150]

Потеря эксергии (работоспособности) [c.154]

Определение потерь эксергии, не характеризуемой энтропией, не представляет трудности, поэтому в настоящем параграфе рассматриваются потери тех видов эксергии, которые характеризуются энтропией. Рассмотрим эти потери. [c.312]

Потеря эксергии в теплообменнике от конечной разности температур [c.312]

Из вышеприведенных формул следует, что чем меньше температурный напор теплообменника, тем меньше будет в нем основных потерь эксергии - потерь от конечной разности температур. [c.312]

Потери эксергии от гидравлических сопротивлений Dp обусловлены движением теплоносителей в теплообменнике. Если бы движение теплоносителей было без трения, то Dp = 0. Так как работа, затрачиваемая на движение теплоносителей в теплообменнике, равна работе нагнетательных устройств (компрессоров и насосов), то, очевидно, [c.313]

Потери эксергии в реакторе от протекания в нем химической реакции D p можно подсчитать, исходя из формулы (1.207). Рассмотрим экзотермическую реакцию, протекающую при постоянных температуре и давлении. Теплота реакции передается какому-либо телу, которое находится при той же температуре. Тогда изменение энтропии в химическом реакторе составит [c.313]

Потери эксергии в тепловых машинах, компрессорах и насосах находятся непосредственно из эксергетического баланса, составленного для данной машины. Этот вопрос подробно рассмотрен в 7.7. [c.314]

Максимально возможную работу, которую может совершить система, состоящая из источника энергии и окружающей среды, называют эксергией (Ех = шах). Следовательно, выражение (1.79) представляет собой потери эксергии из-за необратимости протекающих в системе термодинамических процессов. [c.39]

Очевидно, совершенство технического устройства или его элементов тем выше, чем меньше потери эксергии, и поэтому степень совершенства технического устройства или его элементов оценивается отношением удельной работы полученной в системе с [c.145]

С и потерю эксергии при передаче этого количества теплоты телу, имеющему температуру 600 °С. Температура окружающей среды /о 17 С. Показать схематически значение эксергии и ее потери на Г — s-Диаграмме. [c.146]

Потери эксергии вследствие необратимого перехода теплоты на более низкий температурный уровень по (1.79) [c.146]

Соответствующие потери эксергии [c.147]

Возрастание потерь эксергии при отступлении от проектного режима [c.147]

Потеря эксергии от необратимости процесса [c.131]

Если же в системе совершаются также и необратимые процессы, то будет происходить потеря эксергии и работа окажется меньше максимальной в связи с потерями эксергии, т. е. [c.131]

Рассмотрим, что представляет собой потеря эксергии по формулам (9.13) и (9.14), как она связана с приращением энтропии от необратимости процесса. Выполним это на примере последней формулы и проиллюстрируем потерю эксергии на диаграмме Ts (рис. 9.8). [c.132]

Рассмотрим теперь потерю эксергии потока. Потерю удельной эксергии рабочего тела, движущегося в потоке, определяют как удельную эксергию теплоты на основе формулы (9.10) [c.133]

Это значит, что потеря удельной эксергии рабочего тела в потоке определяется по такой же формуле, как и потеря эксергии теплоты, т. е. по формуле (9,11). [c.133]

Потеря эксергии тем больше, чем больше приращение энтропии, вызванное необратимостью процесса. Формула (9.И) устанавливает связь между приращением энтропии и потерей работы. [c.133]

Диаграмма состояния в координатах i—s позволяет наглядно представить графически величины потери эксергии потока. Пренебрегая изменением скорости, можно вычислить потери у ,ельной эксергии потока между состояниями / и 2 по формуле [c.189]

В общем случае поток рабочего тела, проходящий через аппарат или какую-либо установку, характеризуется необратимыми потерями Ащ1 2 и имеет эксергию на входе в аппарат е, на выходе из аппарата — и совершает полезную работу Щ1-2П- В этом случае потери эксергии определяются соотношением [c.187]

Существенную помощь при эксергетическом анализе ЭХТС оказывает диаграмма Грассмана - Шаргута потоков и потерь эксергии. На этой диагра.мме каждый поток эксергии анализируемой ЭХТС изображается полосой, ширина которой пропорциональна значению эксергии. [c.310]

На рис. 7.2 представлена диаграмма Грассмана — Шаргута рассматриваемой компрессионной теплонасосной установки. Здесь видны все потери эксергии в элементах установки в результате протекающих в них необратимых процессов. Величина потери эксергии в каждом элементе установки соответствует уменьшению ширины полосы эксергии и условно изображается заштрихованным треугольником, переходящим в выгнутую стрелку >, (эксергетические потери в i-м элемензе установки). В установку подводится эксергия Е, равная электрической мощности электродвигателя 1, поскольку эксергия электрической энергии не характеризуется энтропией. В электродвигателе происходит потеря эксергии равная сумме потерь электрической энергии в машине и приводе. Следовательно, эксергия на выходе из электродвигателя El = E l — Dj. Эксергия на входе в компрессор Eh = Ef Ey, где v — эксергия паров теплоносителя, выходящего из испарителя V. Эта суммарная эксергия преобразуется в компрессоре в эксергию сжатых паров теплоносителя. Эксергия на выходе из компрессора Е и = Eii — D , где — эксергетические потери в компрессоре, причем Dk )д. Очевидно, эксергия на входе в конденсатор Е щ = Е . В конденсаторе будет потеря эксергии D , связанная с теплопередачей при конечной разности температур между теплоносителем и внешним приемником теплоты и поэтому эксергия на выходе из конденсатора Щи = Ц - De- Большая часть " этой эксергии отдается потребител/о в виде теплового потока повышенной температуры другая часть, равная Е т - Е", = Eiv, есть эксергия на входе в дроссель IV. При дросселировании теплоносителя возникает потеря эксергии от необратимости процесса Одр, вследствие чего эксергия на выходе из дросселя Ei = Е п — Одр. Эксергия на входе в испаритель Е = iV + Е где Щ — эксергия теплового потока, подводимого в испаритель из окружающей среды ее значение Е д = Q I — То/Т )л О, так как Г] То. По этой же причине и потери эксергии в испарителе на конечную разность температур также будут близки нулю. Следова1ельно, эксергия на выходе из испарителя Е = V. [c.311]

Потери эксергии в теплообменном аппарате Dj в общем случае представляют сумму четырех потерь, вызванных конечной разностью температур От, гидравлическим сопротивлением Dp, теплообменом с окружающей средой Do и теплопроводностью вдоль теплообменника. Так как обычно в теплообменниках ЭХТС последние потери весьма малы, то ими пренебрегают, следовательно [c.312]

Потери эксергии от теплообмена с окружающей средой Do имеют место при теплообмене тепловой изоляции машин и аппаратов с окружающей средой (То). Следовательно, потери эксергии от несо-верщенства тепловой изоляции Do определятся по формуле [c.313]

На примере этой системы можно наглядно установить особенности потерь эксергии в различных элементах ЭХТС. Пусть в системе, состоя- [c.316]

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 i равна сумме эксергий топлива т и окислителя Е . В тех случаях, когда топливо и окислитель перед сжиганием подогреваются в подогревателе / за счет части эксергии продуктов сгорания 5, то их эксергия возрастает до величины Е > i. Процесс подогрева в подогревателе / сопровождается потерями эксергии D[. Далее подогретые топливо и окислитель с эксергией Е г = Е поступают в камеру сгорания //. где осуществляется процесс превращения эксергии Е топлива и окислителя в продукты сгорания высокой температуры. Процесс сгорания топлива в камере сгорания II сопровождается потерей эксергии Di- Продукты сгорания с эксергией 3 = E i поступают в III элемент ЭХТС, которым является либо парогенератор, либо теплогенератор, либо газовая турбина. Процесс использования эксергии продуктов сгорания в элементе III сопровождается эксергетическими потерями Dj, природа которых зависит от вида элемента И1. Так, в па-ро- и теплогенераторах потеря 2 вызвана теплопередачей при больших разностях температур между продуктами сгорания и теплоносителями. Остаточная эксергия 4 частично может быть использована для подогрева топлива и окислителя ( 5) в подо1ревателе либо в других теплоиспользующих установках. Эксергия выбрасываемых в атмосферу [c.319]

Представляют интерес результаты эксергетпческого анализа синтеза аммиака, приведенные в журнале Химическая промышленность (1982, № 5). Из теплового баланса ЭХТС следует, что в колонне синтеза аммиака, водоподогревателе и теплообменных аппаратах потери энергии близки нулю. Из эксергетического же анализа следует противоположный вывод — наибольшие потери эксергии оказываются в колонне синтеза (22,6% от всех потерь) они выше, чем в компрессоре (16%) и газовой турбине (20%), что объясняется большой необратимостью протекающей в колонне синтеза аммиака химической реакции. Общие потери в колонне синтеза аммиака, водоподогревателе и теплообменниках составляют почти половину всех эксергетических потерь ЭХТС. Потери эксергии в колонне синтеза аммиака можно значительно уменьшить за счет повышения температуры в одной из ее зон, так как это мероприятие позволило бы более эффективно использовать теплоту реакции и выдать на сторону пар более высоких параметров. [c.322]

Ha T — s-диаграмме (рис. 9.4) площадь J2S61 представляет собой эксергию теплоты при ti = 1000°С (1273 К), а площадь 67986 — потерю эксергии вследствие перехода теплоты на более низкий температурный уровень (2 = =. 600 °С (873 К). [c.146]

На диаграмме Ts потеря эксергии изображается заштрихованной площадью прямоу1 ольника. [c.133]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...