Теоретические основы энерго- и ресурсосбережения в химической технологии. Тишин О.А - 21 стр.

UptoLike

21
5. ЭКСЕРГИЯ. ЭКСЕРГЕТИЧЕСКАЯ ФУНКЦИЯ
Получение энергии осуществляется по классической схеме. Первым
шагом в этой цепи является генерация энергии в виде тепла из топлива.
Затем тепловая энергия трансформируется в другие виды энергии посред-
ством передачи теплоты от одного тела к другому. В соответствии с зако-
ном термодинамики произвольная передача теплоты возможна при наличии
разности температур между источником тепла и приёмником. Максималь-
ная работа, которую может совершить источник тепловой энергии, называ-
ется эксергией. Количество этой работы определяется по уравнению
E
T
T
QА
t
=
=
0
1
. (18)
Выражение в скобках к.п.д. термодинамического цикла. Это соот-
ношение в эксергетическом анализе называется эксергетической функцией:
Т
Т
0
э
1=τ
. (19)
В том случае, когда температура источника изменяется в ходе обме-
на, запасы потенциальной работы можно определить по уравнению
( )
T
Tt
t
T
T
tt
STQ
T
dQ
TdQdQ
T
T
E
0
0
|1
00
0
==
=
. (20)
Если давление в системе не меняется
const
=
Р
, т.е. работа не
совершается, то
IQ
t
=
. В этом случае эксергия равна:
(
)
(
)
00000
0
| SSTIIEESTIE
T
T
===
, (21)
где
000
;; STI
параметры окружающей среды.
Зависимость эксергетической
функции от температуры источника
представлена на рис. 3. Эксергетиче-
ская функция ассимптотически воз-
растает до единицы при увеличении
температуры источника до бесконеч-
ности. При снижении температуры
значение функции уменьшается.
При температуре источника, рав-
ной температуре приёмника, функция
равна нулю. В этом случае тепло ис-
точника становится бесполезным, оно
0
1
Т
τ
э
0
Рис. 3. График зависимости
эксергетической функции от
температуры источника теплоты