Теоретические основы энерго- и ресурсосбережения в химической технологии. Тишин О.А - 35 стр.

UptoLike

35
При
к
1
T
=
н
2
T
(и, следовательно,
к
2
T
=
н
1
T
), т.е. при бесконечной
поверхности теплообмена, величина Е = 0. Если же Т 0 и поскольку
всегда
к
1
T
н
1
T
,
кн
22
TT
<
нк
11
TT
, то 1 <
кн
22
TT
<
нк
11
TT
. Следова-
тельно,
к2121
ккк
TTTT
> 1 и Е < 0 (эксергия теряется). Это справедливо
во всех случаях и при Т > Т
0
и при Т < Т
0
.
Следует отметить, что при использовании противоточной схемы
движения носителей удается обеспечить более равномерное распределе-
ние движущей силы вдоль поверхности теплопередачи. При увеличении
поверхности теплопередачи и соответствующем подборе условий прове-
дения процесса (температуры сред и их расходы) можно снизить потери
эксергии до минимума. В этом случае в аппарате реализуется ситуация,
близкая к обратимому процессу. Потенциал Е в этом случае переходит в
потоки сред 1 и 2. В этом случае повышение эффективности энергопо-
требления перерастает в проблему использования вторичных энергоре-
сурсов (поток 2 на выходе из аппарата).
10. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЯ
В ХИМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ (ГОРЕНИЕ МЕТАНА)
В качестве химической реакции рассматривается процесс горения га-
зообразного топлива в топке. Объект работает в непрерывном и стацио-
нарном режиме. В топку подаются потоки газообразного топлива воздуха.
Топливо сгорает полностью. Побочные продукты не образуются. Давле-
ние в системе остаётся постоянным. Расходы сред поддерживаются по-
стоянными. Теплоёмкости сред зависят от температуры. Температура по-
даваемых в топку потоков одинакова и близка к температуре окружающей
среды. Исходная смесь поступает в
печь при температуре 25 °С и давле-
нии p 0,1 МПа и сгорает полностью
до диоксида углерода и парообразной
воды. Расчётная схема объекта пред-
ставлена на рис. 13.
Материальный баланс позволяет
определить количество используемых
веществ в процессе, связать их расхо-
ды с расходом топлива и определить
поэлементный состав исходной смеси
и продуктов горения.
11. АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ СЖИГАНИЯ ТОПЛИВА
Расчёт ведётся по стехиометрическому уравнению химической реак-
ции. По стехиометрии реакции
CH
4
+ 2О
2
= СО
2
+ 2Н
2
О (63)
СН
4
;
м
m
q
p
c
н
t
в
m
q
p
c
н
t
X
H
в
m
q
p
c
гор
t
Рис. 13. Расчётная схема топки