c6化工過程的能量分析之有效能分析(編輯修改稿)
2025-01-17 23:43 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 化工熱力學(xué) 第六章 化工過程熱力學(xué)分析 第五節(jié)衡算顯然：要求普遍 效率，必須對進(jìn)入體系的 進(jìn)行 衡算?；崃W(xué) 第六章 化工過程熱力學(xué)分析 第五節(jié)當(dāng) 即無 損失，有 損失 當(dāng) ，（ 2）、 熱力學(xué)效率：產(chǎn)功： 耗功： 傳熱： 化工熱力學(xué) 第六章 化工過程熱力學(xué)分析 第五節(jié)所以，上式寫成：由此可見： 與 相差越大，則 越小， 的利用率低。 完善性的量度。因此，第二定律效率反映了 的利用率。是衡量過程熱力學(xué)對于可逆過程： ，則 ； 不可逆過程： ， 。 化工熱力學(xué) 第六章 化工過程熱力學(xué)分析 第五節(jié)三、熱力學(xué)分析的基本方法匯總： 能量衡算法： 實(shí)質(zhì)： 通過物料與能量的衡算。確定過程的進(jìn)出的能量。求出能量利用率。應(yīng)用熱力學(xué)第一定律： （能量守恒） 化工熱力學(xué) 第六章 化工過程熱力學(xué)分析 第五節(jié) 內(nèi)容： ① 、 物料衡算和能量衡算：一般由單體設(shè)備到整個(gè)體系。 ② 、 求總的輸入的能量。 ③ 、 求被利用的能量。 ④ 、 求 。⑤ 、 分析結(jié)果找到能量損失的原因。 如果僅從能量的收益和付出的差別找節(jié)能方法，找出改進(jìn)的途徑，應(yīng)用此方法較多，但此方法的 不足 在于：① 、 熱力學(xué)第一定律方程說明各種能量可以互相轉(zhuǎn)化，但從第一定律效率（各種系數(shù) 等）上看， 、 、 、 熱轉(zhuǎn)化為功 化工熱力學(xué) 第六章 化工過程熱力學(xué)分析 第五節(jié)是有限的。方程將熱、功寫在一起，并沒有指出各種能量轉(zhuǎn)化的方向和限度。 ② 、 能量衡算法只反映了能量數(shù)量的關(guān)系，沒有反映能量品位的高低。 ③ 、 熱效率 、制冷系數(shù) 。制熱系數(shù) 是兩個(gè)不同品位能量之比，所以比例系數(shù)計(jì)算中不同品位能量作比較是不合理的。 ④ 、 此方法只能反映能量的損失，但不能指出能量損失的原因，由熱力學(xué)第一定律計(jì)算結(jié)果可能造成制定出舍本求末的節(jié)能措施。 化工熱力學(xué) 第六章 化工過程熱力學(xué)分析 第五節(jié) 熵分析法： 實(shí)質(zhì)： 通過求熵產(chǎn)生： 。確定內(nèi)容： ① 、 物料和能量衡算。 損失和熱力學(xué)效率。 ② 、 對整個(gè)體系求理想功，熵產(chǎn)生及損耗功。 節(jié)能的部位），計(jì)算熱力學(xué)效率。 ③ 、 分別計(jì)算每臺(tái)設(shè)備的理想功 及 、 （以便找到④ 、 分析計(jì)算結(jié)果，找出損耗功的最大部位，造成損耗 功大的原因，確定改進(jìn)方向。 化工熱力學(xué) 第六章 化工過程熱力學(xué)分析 第五節(jié)優(yōu)點(diǎn)：可以指出： 大的地方能量消耗多，需要改進(jìn)的是 大的部位。 缺點(diǎn)：能量有高、低、僵 態(tài) 能量之分，即 不同，但究竟哪種是有效的能量，有多大，此方法不能具體指出。 分析法： 內(nèi)容： ① 、 選擇計(jì)算基準(zhǔn)， 確定體系輸入和輸出物流量 —— 物料衡算熱流量功流量能量衡算實(shí)質(zhì)： 通過 衡算方程求 損失（損耗功）化工熱力學(xué) 第六章 化工過程熱力學(xué)分析 第五節(jié)② 、 確定體系由各狀態(tài)點(diǎn)的參數(shù)，計(jì)算物流 。（動(dòng)能 位能 物理 化學(xué) 、 、 、 ）熱量 功流 、 。 ③ 、 作 衡算。利用 衡算方程，確定 損失（整個(gè)體系；每臺(tái)設(shè)備）的 衡算，確定 效率 。 ④ 、 列表或畫圖分析計(jì)算結(jié)果。如圖 為開系穩(wěn)流過程 平衡示意圖， （ 1）、 穩(wěn)流體系 衡算方程：化工熱力學(xué) 第六章 化工過程熱力學(xué)分析 第五節(jié)敞開體系物流入 物流出控制體為可逆過程： ， 是守恒的。 輸入 =輸入 平衡方程為： 控制體為不可逆體系： ，有 損失，化工熱力學(xué) 第六章 化工過程熱力學(xué)分析 第五節(jié)平衡方程為： 輸入 輸出 損耗功即為內(nèi)部 損失。 效率： 輸出輸入（ 2）、 定組成穩(wěn)流體系， 衡算方程的簡化：化工熱力學(xué) 第六章 化工過程熱力學(xué)分析 第五節(jié)對于組成穩(wěn)流過程，化學(xué) 不變， 上式適用于無化學(xué)變化的各種物理過程，在具體應(yīng)用時(shí)可以進(jìn)行簡化?；崃W(xué) 第六章 化工過程熱力學(xué)分析 第五節(jié)① 、 當(dāng)動(dòng)能 、位能 比其它項(xiàng)小得多時(shí)，可忽略不計(jì)（一般化工過程流速、位高變化不大）上式寫成： ② 、 絕熱。有功交換過程 —— 絕熱壓縮 \絕熱膨脹過程。對于單個(gè)設(shè)備， 為開系的 1種物流 值變化。 化工熱力學(xué) 第六章 化工過程熱力學(xué)分析 第五節(jié)③ 、 有熱交換，無功交換過程， ④ 、 絕熱，無功交換過程， ⑤ 、 循環(huán)過程，若體系內(nèi)僅包括循環(huán)工質(zhì)，則 化工熱力學(xué) 第六章 化工過程熱力學(xué)分析 第五節(jié)即循環(huán)過程動(dòng)、位能 、物理 不變，只剩下熱流 和功流 。 （ 3）、 有化學(xué)反應(yīng)或組成變化的穩(wěn)流過程 此時(shí)只有化學(xué) 和物理 變化。和濃度變化）式中 包括物理 變化和化學(xué) 變化（包括狀態(tài)化工熱力學(xué) 第六章 化工過程熱力學(xué)分析 第五節(jié)三種熱力學(xué)分析方法的比較（ 1）、
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