5.2 Классификация эксергии
|
Рис. 5.3. Составляющие эксергии потока вещества, пересекающего неподвижную контрольную поверхность
|
5.3 Форма представления эксергетического баланса
|
Рис. 5.4. Диаграмма Сенки для эксергетического баланса ∆ЕХ – химическая эксергия топлива; ЕD – внутренние потери; ЕФ – внешние потери; ЕЦ – эксергия целевых продуктов; L – работа, произведенная системой; ∆Е – приращение эксергии системы (в непрерывном процессе ∆Е = 0). |
5.4 Изменение эксергии вещества при протекании химических и физических процессов
Рис. 5.5. Модель для расчета падения термической эксергии рабочего тела в тепловом насосе
|
Рис. 5.6. Изображение падения термической эксергии в Т-S -системе координат при изменении физического состояния. |
Таблица 5.2.
Реакции |
Термодинамическая характеристика реакции |
Характеристика реакции, кДж/моль |
|
энергетическая |
эксергетическая |
||
СаСО3 → СаО + СО2 |
Эндотермическая Q > 0, ∆ЕХ > 0, ∆ЕХ < Q |
+177390 |
+129590 |
Н2 + 0,5О2 → Н2О (ж) |
Экзотермическая Q < 0; ∆ЕX < 0; ∆ЕX > Q или ∆ЕX < |Q| |
-285900 |
-236276 |
C + O2 → CO2 |
Экзотермическая с подводом тепла ∆ЕX<0; Q > ∆EX или |Q| < ∆EX |
-393510 |
-394480 |
2NaCl + CaCO3 → → Na2CO3 + CaCl2 |
Эндотермическая с отводом тепла ∆ЕX > 0; 0 < Q < ∆EX |
+32810 |
+53470 |
Глава VI ТЕРМОЭКОНОМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ
6.1 Задачи анализа
|
Рис. 6.1. Зависимость затрат З на теплообменник от ΔТmin между потоками
|
Глава VII. Энерготехнологическое комбинирование
2Синтез тепловой схемы
Рис.7.1. Операционная диаграмма оптимальной структуры теплотехнических связей
7.1.1 Классификация структур тепловых схем
Рис.7.2 Структура теплотехнических связей
Рис.7.3 Смешанная структура теплотехнических связей
7.2 Методика синтеза тепловой схемы
Рис.7.4. Правила комбинирования горячих и холодных потоков
7.3 Виды энерготехнологического комбинирования
7.3.1 Термохимическая регенерация
|
Рис. 7.5.Термохимический реактор-регенератор 1 – воздух – продукты сгорания; 2 – продукты сгорания; 3 -смесь топлива с продуктами сгорания
|
7.3.2 Комбинирование энергетической и технологической установок
Ряс.7.6. Схема получения синтез-газа
7.3.3 Комбинирование экотехнологических и энергетических процессов
Рис.7.7. Огневое обезвреживание отходов, скомбинированное с энергетической установкой 1 – циклонный реактор; 2 – котел-утилизатор, 3 – воздухоподогреватель; 4 – аппарат сухой очистки; 5 – воздуходувка; 6 – дымосос; 7 – дымовая труба
Рис.7.8. Каталитическое обезвреживание газов, скомбинированное с энергетической установкой 1 – реактор, 2 – котел-утилизатор, 3 – насосы
Рис. 7.9 Утилизация теплоты продуктов сгорания от регенерации катализатора каткрекинга 1 – реактор, 2 – циклон, 3- экспандер, 4 – мотор, 5 – воздуходувка
2.1Комбинирование процессов испарения и конденсации в одном аппарате
Рис.7.10. Термосифон
7.3.5 Комбинирование тепловых потоков в подсистемах разделения многокомпонентных смесей
Рис .7.11. Комбинирование по принципу многократного действия
2.2Комбинирование плазмохимической и энергетической установок
Рис.7.12.. Комбинирование производства С2Н2 с энергоустановкой 1 – энергоустановка (ТЭЦ), 2 – плазменный реактор, 3 – разделяющее устройство, I -природный газ, II – электроэнергия, III -ацетилен, IV -метановодородная фракция
7.3.7 Комбинированное использование тепловых отходов
|
Рис. 7.13. Абсорбционная холодильная установка 1. – колонна синтеза NH3; 2 – водяной конденсатор; 3 -генератор-ректификатор; 4 – конденсатор; 5 – абсорбер; 6 – дроссель; 7 – насос
|
Рис .7.14. Дистилляционная установка с тепловым насосом 1 – дистилляционная колонна; 2 – компрессор; 3 – паровая турбина для запуска компрессора; 4 – конденсатор; 5 – сборник флегмы; 6 – рибойлер колонны |
|
|
Рис. 7.15. Схема рекуперации тепла серной кислоты 1-теплообменник-испаритель фреона; 2 -подогреватель; 3 – расширительная турбина; 4 – конденсатор; 5 – насос; 6 – генератор электротока |
|
|
