Энергетический баланс

При анализе и расчете процессов часто необходимо определить расход энергии на его проведение, и в частности, теплоты. Чтобы определить расход теплоты, составляют тепловой баланс как часть общего энергетического баланса. Тепловой баланс составляют для многих процессов, протекающих в реакторах, теплообменных аппаратах, массообменных аппаратах (перегонка жидкостей, сушка и т.п.). По аналогии с материальным балансом тепловой баланс в общем виде выражается следующим образом:

SQн + SQр = SQк + SQп

Где SQн - теплота, вводимая в аппарат с исходными материалами; SQр – тепловой эффект физических и химических превращений; SQк - теплота, выводимая из аппарата с продуктами; SQп - потери теплоты в окружающую среду.

На рисунке приведены примеры нагревания жидкости в аппаратах идеального вытеснения и идеального смешения. В аппарате идеального вытеснения температура жидкости плавно изменяется по длине аппарата l от начальной tн до конечной tк, так как текущие в аппарате объемы жидкости вытесняют друг друга, не смешиваясь. В аппарате идеального смешения поступающая жидкость практически мгновенно смешивается с находящейся в аппарате, поэтому начальная температура tн жидкости в таком аппарате мгновенно изменяется до tк.

Средняя разность температур Dtср, при условии сохранения начальных температур нагреваемой жидкости tн и греющего пара tп (средняя движущая сила процесса) в аппарате идеального вытеснения выше, чем в аппарате идеального смешения. Следовательно, и количество переданной при этом теплоты в аппарате идеального вытеснения больше, т.е. Qк смеш < Qк выт.

Тепловой баланс для обоих случаев идентичен:

Qн + Qпар = Qк + Qп

но значения величин, входящих в это уравнение, различны. Поэтому при составлении тепловых балансов часто приходится принимать модель, по которой работает данный аппарат (идеальное вытеснение, идеальное смешение), что приводит к определенной ошибке, так как работа реального аппарата может отличаться от работы принятой модели. Помимо расхода теплоты, энергетический баланс позволяет определить расходы кинетической и потенциальной энергии на проведение процесса (перемещение жидкостей, сжатие и транспортирование газов и др.).






Дата добавления: 2017-03-12; просмотров: 244; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2017 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей. | Обратная связь
Генерация страницы за: 0.006 сек.