Энергетические характеристики агрегатов непрерывного действия.

Энергетическая оценка экономичности работы агрегатов производятся по показателям балансов энергии и мощности. По показателям баланса мощности оценивается экономичность работы в режиме постоянных нагрузок, по показателям энергии – в режиме переменных нагрузок. Показатели энергетической экономичности делятся на абсолютные и относительные, которые являются производными от абсолютных нагрузок. К абсолютным показателям энергетической экономичности работы агрегата в режиме переменных нагрузок можно отнести следующие зависимости:

W=f(П) – подведенной энергии от объёма выпуска продукции;

W_пот=f(П) – потерянной энергии от объёма выпуска продукции;

W_пол=f(П) – полезно используемой энергии от объёма выпуска продукции.

Аналогичными показателями в режиме постоянных нагрузок являются: N=f(A), N_пот=f(A), N_пол=f(A) – соответственно, подведенной, потерянной и полезно используемой мощности от производительности агрегата. Для всех агрегатов непрерывного действия характеристика N=f(A), как и W=f(П) может иметь одну из трёх характерных форм (рис.1):

1. Вогнутая – обращенная выпуклостью вниз.

2. Выпуклая - обращенная выпуклостью вверх.

3. Прямолинейная – частный случай выпуклой характеристики.

Использование абсолютных показателей связано с определёнными неудобствами из-за несопоставимости показателей разнотипного оборудования и трудности оценки экономичности работы однотипного оборудования при различных нагрузках. Относительные характеристики агрегатов непрерывного действия делятся на удельные и дифференциальные. К основным удельным показателям (например,в режиме постоянных нагрузок) можно отнести зависимости удельного расхода(d=N/A), удельных потерь(u=N_пот/N) энергоносителя и КПД - коэффициента полезного действия (ƞ=N_пол/N) от производительности агрегата. Полезно используемая мощность связана производительностью агрегата следующей зависимостью:

N_пол=µА

где µ - удельное потребление полезной мощности на единицу производительности агрегата.

Аналогичная зависимость существует и между потреблением энергоносителя и объёмом выпуска продукции в режиме переменных нагрузок. В результате взаимосвязь между удельными показателями энергетической экономичности агрегатов определяется следующими соотношениями:

ƞ = 1 - u = µ/d;

u = 1 - £ = 1 - µ/d;

d = µ/(1 – u) = µ/ƞ.

Для энергетических агрегатов непрерывного действия с вогнутыми абсолютными характеристиками зависимости удельных показателей от производительности агрегата показаны на рис.2. Особенностью данных зависимостей является, что при А=0 – d=∞, u=1,ƞ=0. А также при d=min - ƞ=max, u= max.

Рисунок 1 Рисунок 2

Для агрегатов с выпуклыми и прямолинейными характеристиками зависимости удельных показателей от производительности агрегата показаны на рис.3. Особенностью данных зависимостей является то, что при максимальной производительности агрегата КПД достигает максимума, а удельный расход и удельные потери энергоносителя – минимума.

Дифференциальная характеристика в режиме постоянных нагрузок – это tgугла наклона секущей, подведённой к данной точке зависимости N=f(A) из начала координат. Для генерирующих энергетических агрегатов непрерывного действия такая зависимость от производительности агрегата получила название характеристики относительных приростов (ХОП), которая по существу является первой производной абсолютной характеристики N=f(A). ХОП энергетических агрегатов непрерывного действия, соответственно, с вогнутыми, выпуклыми и прямолинейными абсолютными характеристиками приведены на рис.4. У агрегатов с вогнутыми абсолютными характеристиками ХОП с ростом производительности возрастает, с выпуклыми - снижается, а с прямолинейными - остаётся постоянной.

Рисунок 3 Рисунок 4