4.3 Зміна ексергії нагрівника
Аналогічно до виразів (4) і (5) зміна ексергії першого теплоносія (нагрів-ника) дається виразом
DЕх(P,x) = D(P,x)∙[Dhпари(P,x) – Т0∙Dsпари(P,x)] (6)
Зміна величин розраховується як різниця значень величин до і після теплообмінника.
4.4 Втрата ексергії у процесі теплопередачі та еквівалентна
перевитрата палива
При теплопередачі ексергії теплоносіїв змінюються, ексергія пари знижується, а води зростає. Загальна зміна ексергії в процесі теплопередачі від пари до води, що рівна втраті загальної ексергії системи «вода + пара» дається різницею ексергій теплоносіїв, в проектному режимі
Вт(P0,x) = DЕkc(P0,x)- DЕkc (води), (7)
і непроектному режимі
Вт(P,x) = DЕkc(P,x) - DЕkc (води). (7а)
Зауваження.
1. Ми говоримо саме про втрату ексергії, оскільки цю величину визначаємо як різницю між загальним зниженням ексергії пари при теплопередачі і корисною ексергією (нагрітої води).
2. Вода як в проектному, так і в непроектному режимах нагрівається на однакову величину, тому зміна її ексергії в обох випадках однакова.
Збільшення втрат ексергії внаслідок використання непроектного режиму нагріву, див. (7) та (7а),
DВт(P,P0,x) = Вт(P,x) – Вт(P0,x) = DЕkcпари(P,x) - DЕkcпари(P0,x); (8)
викликає перевитрату умовного палива (Δmп), затраченого на підготовку пари, еквівалентної втраченій ексергії
(кг/с). (9)
Відповідно, маючи зміну секундної витрати можна розрахувати добову перевитрату палива:
ΔМдоба(P,P0,x)= Δmп(P,P0,x)·3.6·103·24 (кг/добу). (10)
4.5 Ексергічний ккд теплообміну
Ексергічний ККД ТО визначають стандартним чином як відношення корисної ексергії до затраченої
. (11)
Підставляючи в (11) значення DЕkc(0)(пари) та DЕkc(пари) для проектного і непроектного режимів, можемо розрахувати для них ексергічні ККД.
,
(12)
,
(13)
величина D(P,x) дається виразом (3).
4.6 Розрахунок потенціалу енергозбереження
Внаслідок непроектного режиму роботи ТО ентальпія конденсату пари на виході з ТО зростає, що призводить до втрати енергії. Розрахуємо її. Для цього визначимо теплову енергію конденсату пари у проектному та реальному випадках і знайдемо її різницю.
Евт(P,P0,x) = D(P,x)·Cp·[t”(P) - Δt] – D(P0,x)· Cp·[t”(P0) - Δt]. (14)
Оскільки теоретичний потенціал енергозбереження рівний загальним втратам енергії, то
П(Р,Р0,х) = Евт(Р,Р0,х). (15)
Технічний потенціал енергозбереження у нашому випадку рівний зменшенню втрат, яке можна досягнути допустимим у користувача наближенням тиску Р до Р0.
5. Початкові дані
Таблиця 1
Дані для розрахунку
Пер-ост. Цифра зал. кн. |
q1, кг/с |
t1oC |
t2oC |
Ост. Цифра зал. кн. |
Po, МПа |
maxР, МПА |
х |
Δt,oC |
t0 |
0 |
10 |
15 |
65 |
0 |
0.50 |
1.50 |
0.92 |
4 |
15 |
1 |
12 |
20 |
70 |
1 |
0.70 |
1.00 |
0.80 |
7 |
17 |
2 |
13 |
18 |
68 |
2 |
0.90 |
2.00 |
0.85 |
2 |
19 |
3 |
15 |
25 |
75 |
3 |
0.85 |
1.40 |
0.95 |
6 |
20 |
4 |
17 |
17 |
77 |
4 |
1.00 |
3.00 |
0.78 |
3 |
26 |
5 |
19 |
19 |
89 |
5 |
0.80 |
1.40 |
0.87 |
7 |
18 |
6 |
21 |
21 |
91 |
6 |
0.65 |
1.30 |
0.90 |
8 |
23 |
7 |
23 |
23 |
93 |
7 |
0.95 |
2.50 |
0.93 |
9 |
25 |
8 |
27 |
17 |
97 |
8 |
0.89 |
2.00 |
0.86 |
5 |
27 |
9 |
29 |
19 |
89 |
9 |
0.60 |
1.80 |
0.98 |
6 |
20 |
Для кожного варіанту роботи тиск Рn = Р0 + 0.1·(maxP – P0)·n, n = 0,…10.