- •Енергозберігаючі технології
- •4. Основні термодинамічні процеси в ідеальних газах та їх аналіз
- •4.1. Ізохорний процес
- •За рівнянням першого закону термодинаміки
- •4.2. Ізобарний процес
- •4.3. Ізотермічний процес
- •4.4. Адіабатний (ізоентропійний) процес
- •4.5. Політропний процес
- •5. Процеси течіння газів та рідин
- •5.1. Рівняння I-го закону термодинаміки для потоку робочого тіла (відкрита система)
- •Запишемо рівняння (5.8) у вигляді
- •5.2. Витікання газів та пари із сопел, які звужуються.
- •5.2.1. Швидкість руху потоку робочого тіла
- •Рівнянням:
- •5.2.2. Швидкість звуку
- •5.2.3. Перехід через швидкість звуку. Сопло Лаваля
- •5.3. Дроселювання газів і парів. Ефект Джоуля –Томсона
- •6. Процеси стиснення газу в компресорі
- •7. Способи охолодження робочого тіла.
- •7.1. Ізоентальпійне розширення робочого тіла (дроселювання)
- •7.2. Адіабатне розширення робочого тіла з віддачею зовнішньої роботи (детандування)
- •7.3. Аналіз ідеальних процесів розширення робочого тіла в детандерах
- •Література
- •Навчальне видання
- •Енергозберігаючі технології
Міністерство освіти та науки України
Національний університет “Львівська політехніка”
Енергозберігаючі технології
Частина 2
Конспект лекцій
зміст
Вступ |
4 | ||
4. |
Основні термодинамічні процеси в ідеальних газах та їх аналіз |
6 | |
|
4.1. |
Ізохорний процес |
7 |
|
4.2. |
Ізобарний процес |
12 |
|
4.3. |
Ізотермічний процес |
19 |
|
4.4. |
Адіабатний (ізоентропійний) процес |
25 |
|
4.5. |
Політропний процес |
32 |
5. |
Процеси течіння газів та рідин |
40 | |
|
5.1. |
Рівняння І-го закону термодинаміки для потоку робочого тіла (відкрита система) |
40 |
|
5.2. |
Витікання газів та пари із сопел, які звужуються |
46 |
|
|
5.2.1. Швидкість руху потоку робочого тіла |
46 |
|
|
5.2.2. Швидкість звуку |
50 |
|
|
5.2.3. Перехід через швидкість звуку. Сопло Лаваля |
52 |
|
5.3. |
Дроселювання газів та парів. Ефект Джоуля – Томсона |
54 |
6. |
Процеси стискання газу в компресорі |
62 | |
7. |
Способи охолодження робочого тіла |
76 | |
|
7.1. |
Ізоентальпійне розширення робочого тіла (дроселювання) |
76 |
|
7.2. |
Адіабатичне розширення робочого тіла з віддачею зовнішньої роботи (детандування) |
84 |
|
7.3. |
Аналіз ідеальних процесів розширення робочого тіла в детандерах |
87 |
Література |
90 |
Вступ
Енергозберігаючою технологією називається розділ енергетики, що вивчає закономірності взаємозв’язку та взаємообумовленості технологічних і енергетичних процесів даного виробництва з метою економії паливно-енергетичних ресурсів і створення практично безвідходного виробництва за матеріалом та теплотою.
До сьогодні виробництва отримують первинні енергоресурси зі сторони, хоча при правильній розробці енерго - технологічної схеми виробництва від цього можна відмовитися.
Вважається найбільш перспективним створення енерго – технологічних систем (ЕТС), в яких енергетичне обладнання (тепло- та парогенератори, котли-утилізатори, парові та газові турбіни, тепловикористовуючі апарати, холодильні установки і термотрансформатори) входять в прямі сполучення з хіміко- технологічним обладнанням, складаючи єдину систему. В цьому випадку в ЕТС створюється тісний взаємозв’язок та взаємообумовленість між технологічними та енергетичними стадіями виробництва.
Велика потенціальна можливість в економії первинних енергоресурсів (палива, теплоти та енергоресурсів) закладена в ефективному використанні вторинних енергоресурсів (ВЕР): фізичної теплоти пічних та технологічних газів, скидних рідин, теплоти згоряння відходів виробництв, енергії надлишкового тиску продуктів і сировини виробництв. У всіх ЕТС зведення до мінімуму використання первинних енергоресурсів, і, навпаки, до максимуму використання ВЕР повинна проходити без якого-небудь зниження якості продукції, яку отримують.
При розробці ЕТС різних виробництв необхідно перш за все передбачити максимальне використання відходів даного виробництва для вироблення побічних продуктів і тільки у випадку неможливості цього піддавати відходи даного виробництва спалюванню з метою отримання теплоти. При такому підході до створення ЕТС можна успішно вирішити задачу створення безвідходної технології як по енергії, так і по матеріалах. Іншими словами, енергозберігаюча технологія дозволяє успішно вирішити одну із основних проблем сучасності – економії енергоресурсів і захисту довкілля.
Основною задачею при розробці ЕТС є пошук найбільш ефективних методів зменшення паливно - енергетичних ресурсів при одночасному підвищенні технологічних показників.
Створення ЕТС неможливе без її термодинамічного аналізу. Цей аналіз переслідує дві мети:
1) отримати картину енергетичних перетворень, які проходять в системі, що дозволить отримати достовірну інформацію про ЕТС (значення к.к.д. системи та її окремих елементів, розподіл і характер втрат в системі, відносна вага кожного елемента системи, характеристику зв’язків між елементами системи, взаємодію із навколишнім середовищем, тощо; ця інформація є основною для подальшої роботи з удосконалення системи і співставлення її з іншими системами даного виробництва (існуючими);
2) мати можливість провести оптимізацію різних параметрів елементів ЕТС з метою отримання максимальної термодинамічної та економічної ефективності ЕТС. При цьому потрібно мати на увазі, що дуже часто ЕТС досить ефективна термодинамічно економічно далека від оптимуму.