Файл: Методы анализа эффективности энергопотребления в химикотехнологических системах энергетический метод, энтропийный метод, эксэргетический метод.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.10.2023
Просмотров: 23
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Практическое задание № 2
«Методы анализа эффективности энергопотребления в химико-технологических системах: энергетический метод, энтропийный метод, эксэргетический метод»
Цель – определить величину потерь тепла с поверхности трубопровода.
Задачи:
Ознакомиться с одним из термодинамических методов, используемых при анализе перемещения насыщенных газов в аппаратах.
Определить значения потерь теплоты при взаимодействии с окружающей средой при различных условиях.
Задание
«Исходные данные. По трубопроводу (рис. 1) транспортируется насыщенный водяной пар. Исходные данные в соответствии с вариантом задания принимаются из таблицы 1. Определить эффективность использования теплоты в обоих случаях, оценить эффективность работы теплоизоляции и сопоставить величины потерь тепловой энергии. Транспортирование насыщенного пара по трубопроводу сопровождается потерями тепловой энергии через внешнюю поверхность трубопровода. Компенсируются тепловые потери за счет конденсации пара в трубопроводе и образования конденсата. Это приводит к тому, что к потребителю доставляется только часть поступившего в трубопровод пара» [7].
Рис. 1. Схема объекта
-
«Определение величины потерь тепловой энергии с поверхности паропровода производится по формуле 1.1:
Вт/м. 
(1.1)
-
Определим, с какой скоростью образуется конденсат пара. При стандартных условиях скорость образования парового конденсата находится относительно толщины изоляционного слоя, обеспечивающего наименьшие потери системы, по формуле 1.2:
  | (1.2) |
где r – теплота конденсации пара
, Дж/кг. Она равна 2300 Дж/кг.
-
Определяем значение коэффициента эффективности по формуле 1.3:
(1.3)
-
Суммарные потери энергии с поверхности всего паропровода находят по формулам 1.4 и 1.5:
 , | (1.4) |
  | (1.5) |
где qmр – массовый расход пара, транспортируемого по трубопроводу, кг/с. Он рассчитывается по формуле 1.6:
 Вт, | (1.6) |
где vp= (10…15) скорость движения пара в трубе, м/с; ρp – плотность пара (по давлению пара), кг/м3» [2].
Таблица 1
Исходные данные
| № вар. | Размеры трубопровода | Изоляция | Параметры пара | Окр среда, t0, ºС | Кнап | Температура трубопровода, tп, ºС | ||
| Диаметр, мм (D×d) | Длина,l м | Материал | Р, атм | p, м/с | ||||
| 1, | 108 × 4 | 100 | Стеклянная вата | 2,0 | 10,0 | –10 | 10,2 | 61 |
Вывод:
Определили величину потерь тепла с поверхности трубопровода.
Ознакомились с одним из термодинамических методов, используемых при анализе перемещения насыщенных газов в аппаратах.
Определили значения потерь теплоты при взаимодействии с окружающей средой при различных условиях.
Контрольные вопросы
1.Какие три метода анализа применяются для повышения эффективности энергопотребления?
Энергетический, энтропийный, эксергетический.
2.Назовите первый закон термодинамики.
Закон сохранения энергии
3. Какой метод позволяет определить потери тепловой энергии через внешнюю поверхность оборудования в окружающую среду?
Энергетический метод
4.Приведите примеры альтернативных источников энергии.
Солнце, вода, ветер.
5.В чем смысл энтропийного метода?
Определяется требуемое для проведения процесса количество энергии, потери энергии в окружающее оборудование пространство и оценивается эффективность использования энергии