Решение. Удельная эксергия теплоты топочных газов е1 будет

Решение.

Удельная эксергия теплоты топочных газов е₁ будет

кДж/кг.

Удельная эксергия полученного пара е₂:

кДж/кг.

Потеря эксергии на 1 кг израсходованного топлива составит

кДж/кг.

Потеря эксергии по уравнению Гюи-Стодолы

кДж/кг.

Эксергетический КПД котельной установки без учета тепловых потерь будет

.

С учетом эффективного КПД котельной установки η_к=0,9, для эксергии теплоты, полученной паром, будет иметь

кДж/кг.

В результате эксергетический КПД с учетом тепловых потерь составит

.

Пример 10. Определить эксергию теплоты, которая выделяется при сгорании на воздухе 1 кг топлива с теплотой сгорания кДж/кг. Температура горения 1300 ^оС. Параметры среды: р_ос=0,1 МПа и t_ос=20 ^оС. Теплоемкость продуктов сгорания принять постоянной.

Получившийся источник теплоты является источником теплоты с переменной температурой, так как в процессе отвода теплоты от источника и превращения теплоты в работу он (источник) охлаждается. Его работоспособность будет исчерпана, когда его температура станет равной температуре окружающей среды. Процесс охлаждения источника теплоты показан на рисунке линией 1-0 до температуры Т_ос. Для бесконечно малого количества теплоты dQ при температуре Т дифференциал эксергии определяется через термический КПД цикла Карно, т.е.

,

Рис. 4.6

тогда эксергия вычисляется по формуле

;

.

Эксергия (см. рис. к задаче 10) численно равна затемненной площади согласно приведенной выше формуле.

Величина , равна тому количеству теплоты, которое надо передать нижнему источнику (окружающей среде) в процессе превращения теплоты в работу.

Изменение энтропии может быть вычислено следующим образом:

,

где С – теплоемкость данного источника теплоты, которую в данном случае можно определить следующим образом:

.

С учетом написанных выше соотношений эксергия теплоты может быть рассчитана по формуле

или

.

Вычислим значение эксергии по этой формуле:

кДж/кг.

Таким образом, эксергия теплоты в данных условиях составляет теплоты сгорания топлива.

Пример 11. Психометр показывает t_м=30 ^оС, t_с=35 ^оС.

Определить параметры воздуха.

Дата добавления: 2014-12-07