- •Федеральное агентство по образованию
- •Введение
- •Глава 1. Техническая термодинамика
- •Предмет технической термодинамики и ее задачи
- •1.2. Термодинамическая система
- •1.3. Термодинамические параметры состояния
- •Уравнение состояния
- •1.5. Уравнение состояния идеальных газов
- •1.6. Уравнение состояния реальных газов
- •1.7. Термодинамический процесс
- •1.8. Внутренняя энергия
- •1.9. Работа
- •1.10. Теплота
- •1.11. Первый закон термодинамики
- •1.12. Теплоемкость газов
- •1.13. Энтальпия
- •1.14. Энтропия
- •1.15. Второй закон термодинамики
- •1.16. Прямой цикл Карно
- •1.17. Обратный цикл Карно
- •1.18. Термодинамические процессы идеальных газов в закрытых системах
- •Основные понятия и определения водяного пара
- •Определение параметров воды и пара
- •1.24. Изохорный процесс водяного пара
- •1.25. Изобарный процесс водяного пара
- •1.26. Изотермический процесс водяного пара
- •1.27. Адиабатный процесс водяного пара
- •1.28. Циклы Карно и Ренкина на насыщенном паре
- •1.29. Цикл Ренкина на перегретом паре
- •1.30. Теплофикация
- •1.31. Цикл газотурбинных установок (гту)
- •1.32. Парогазовый цикл
- •1.33. Циклы поршневых двигателей внутреннего сгорания
- •1.34. Термодинамический анализ процессов в компрессорах
- •Глава 2. Теплопередача
- •Способы передачи теплоты
- •2.2. Количественные характеристики переноса теплоты
- •2.3. Основной закон теплопроводности
- •2.4. Коэффициент теплопроводности
- •2.5. Перенос теплоты теплопроводностью при стационарном режиме
- •2.5.1. Однородная плоская стенка
- •2.5.2. Многослойная плоская стенка
- •2.5.3. Цилиндрическая стенка
- •2.6. Основной закон конвективного теплообмена
- •2.7. Критерии подобия
- •2.8. Теплоотдача при вынужденном движении теплоносителя
- •2.9. Теплоотдача при естественной конвекции
- •2.10. Теплоотдача при изменении агрегатного состояния вещества
- •2.11. Ориентировочные значения коэффициентов теплоотдачи
- •2.12. Основной закон теплового излучения
- •2.13. Теплообмен излучением системы тел в прозрачной среде
- •2.14. Сложный теплообмен
- •2.15. Теплопередача между двумя жидкостями через разделяющую их стенку
- •2.16. Интенсификация теплопередачи
- •2.17. Тепловая изоляция
- •2.18. Типы теплообменных аппаратов
- •2.19. Методика теплового расчета теплообменных аппаратов
- •2.20. Виды теплового расчета теплообменных аппаратов
- •Глава 3. Теплоэнергетические установки и промышленная энергетика
- •3.1. Теплота сгорания топлива
- •3.2. Состав и основные характеристики твердого топлива
- •3.3. Cостав и основные характеристики жидкого топлива
- •3.4. Cостав и основные характеристики газообразного топлива
- •3.5. Условное топливо
- •3.6. Классификация двигателей внутреннего сгорания
- •3.7. Технико-экономические показатели двс
- •3.8. Типы котельных агрегатов
- •3.9. Паровой котел и его основные элементы
- •3.10.Тепловой баланс парового котла. Коэффициент полезного действия
- •3.11. Типы паровых турбин
- •3.12. Типы тепловых электростанций
- •3.13. Технико-экономические показатели тэс
- •3.14. Системы централизованного теплоснабжения и их структура
- •3.15. Классификация тепловой нагрузки
- •Годовой расход теплоты. Годовой расход теплоты определяется для расчета расхода топлива, разработки режимов работы оборудования, определения лимита теплопотребления.
- •3.16. Стимулы энергосбережения
- •3.17. Предпосылки и задачи энергоаудита
- •3.18. Назначение и виды критериев энергоэффективности
- •3.19. Виды энергобалансов промышленных предприятий
- •3.20. Общий энергобаланс промышленного энергообъекта
- •3.21. Расчет составляющих энергобаланса промышленного энергообъекта
3.20. Общий энергобаланс промышленного энергообъекта
При составлении энергобаланса предприятия рекомендуется использовать приведенную схему.
Рис. 3.15. Энергобаланс промышленного
энергообъекта:
- потоки теплоты поступающие и удаляемые из объекта с потоками веществ; - потоки теплоты поступающие и удаляемые из объекта потоками веществ (с паром и конденсатом, топливом и уходящими газами);- потоки теплоты подведенные к объекту и отведенные от него теплоносителями циркулирующим по замкнутым контурам (сетевая, оборотная вода); - потоки теплоты подведенные и отведенные через ограждение (стены, окна, перекрытия); - подведенная электрическая и механическая энергия.
На практике, поскольку в производстве имеет место многочисленное слияние и разделение потоков веществ, химические превращения, преобразование одних видов энергии в другие. Количество различных видов теплоты и энергии, подведенных к объекту и отведенных от него также как правило, не совпадает.
В соответствии с принятой схемой уравнение энергобаланса имеет вид:
Правая часть уравнения включает как полезноиспользуемые потоки теплоты так и рассеиваемые в окружающую среду.
Рассеивание теплоты в окружающую среду имеет место быть:
При выбросе в атмосферу газов.
Удаление вытяжного вентиляционного воздуха из помещения.
Потеря теплоты через наружную поверхность трубопровода и оборудования.
Охлаждение обратной воды в градирнях.
Сброс сточных вод и конденсата.
Хранение продукции на открытых площадках.
На любом предприятии имеются установки с переменным режимом работы, часть рабочего времени они эксплуатируются на холостом ходу при неполной нагрузке. Соответственно для предприятия. Также как для аппарата и установки работающей при переменном режиме энергобаланс составляется не для произвольного момента времени в течение которого производственный цикл полностью заканчивается (смена, отопительный сезон).
3.21. Расчет составляющих энергобаланса промышленного энергообъекта
Теплота потоков веществ и энергоносителей:
,
,
где - расход веществ и энергоносителей и их количество подведенное к объекту или отведенное от него за интервал времени за который составляется баланс.
- энтальпия веществ на входе и выходе из объекта.
Для топлива:
,
где - расход или количество израсходоного топлива;
- низшая теплота сгорания.
Физической составляющей топлива обычно пренебрегают.
При подводе теплоты с потоками сред циркулирующих по замкнутому контуру без фазовых превращений:
,
где - изменение температуры;
- теплоемкость;
- расход или количество вещества.
Теплопритоки или теплопотери через охлаждение:
,
где - площадь поверхности охлаждения;
- температурный напор;
- коэффициент теплопередачи.