<<
>>

4.3. ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕПОНЯТИЯ ЭКСЕРГИИ


Использование понятия эксергии позволяет оценить экологическую безопасность производства, в частности полноту применения энергетических ресурсов Кэ (формула (3.42)), определив величину КПДтеор.
Каждый вид энергии можно представить как сумму двух составляющих: неограниченно превратимой в работу и другие виды энергии (эксергии) и составляющей, которую без затрат работы нельзя преобразовать (названной 3.
Рантом анергией):
/ = Я + В,              (4.65)
где 1,ЕиВ — соответственно энергия, эксергия и анергия.
В зависимости от формы энергии одна из ее составляющих может быть равна нулю. Данные величины часто имеют и разные знаки.
Понятие качества энергии определяется соотношением ее эксергии и анергии. В реальных (необратимых) процессах эксергия теряется (уменьшается), превращаясь в анергию, но трансформация анергии в эксергию невозможна.
При составлении энергобаланса любого технологического процесса каждый поток энергии (подводимой к исследуемому объекту и отводимой от него) может быть представлен как сумма эксергии и анергии. Уравнение энергобаланса термодинамической системы в этом случае будет
иметь следующий вид (одним штрихом обозначены статьи прихода, двумя — статьи расхода):

где Ей Ем — электрическая и механическая энергии (тождественно эксергия); Ех и Вх — химическая эксергия и анергия топлива, исходного сырья, продуктов и отходов; — анергия тепла, теплового потока.
Часто на практике запись полного энергобаланса любого технологического объекта упрощают, указывая в каждом потоке энергии ее эксергию. Анергия при этом не приводится, хотя в случае необходимости она может быть получена как разность между энергией и эксергией соответствующего потока. Уравнение полного энергетического баланса принимает вид

Такая форма записи уравнения полного энергетического баланса наиболее проста и удобна при проведении практических расчетов.
Значение КПД, получаемое при расчетах эксергии, тесно связано с глубиной комплексной переработки сырья: чем она больше, тем больше полезных видов продукции получается и тем выше его энергетический КПД.
Кроме того, выделенная в потоках энергии доля работоспособной ее части (эксергии) позволяет более детально проанализировать эффективность использования энергии разного качества в рассматриваемом процессе, более точно установить места потерь эксергии на различных его стадиях.
Полный энергобаланс любого термодинамического объекта, в том числе и производства, составляется на основании его материального баланса, данных химическо-

го анализа всех потребляемых материалов и получаемых продуктов и отходов, показаний контрольно-измерительных приборов и специально проведенных замеров.
В частности, при нахождении эксергии в потоках тепла (Eq) используется следующее выражение:
(4.68)
где 1д — уровень тепловой энергии; Т0 — температура окружающей среды; Т — температура потока.
В заключение укажем, что использование понятия эксергии позволяет создать фундамент для разработки новых, более совершенных малоотходных (экологически чистых) технологических процессов.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1 Опишите термодинамические характеристики организмов, экосистем и биосферы в целом. Опишите схему сброса загрязняющего вещества в окружающую среду без очистки. Как используется экозащитный процесс или устройства для очистки газообразных выбросов или водных сбросов? В чем заключается изменение свободной энергии Гиббса? Опишите схему энтропии и энергетического баланса производственной системы. Опишите баланс энтропии. В чем заключается выход энтропии в окружающую среду? Дайте определение понятию «эксергия». Опишите практическое использование понятия эксергии. Как определяется понятие качества энергии?


<< | >>
Источник: Кривошеин Д. А., Дмитренко В. П, Федотова Н. В.. Основы экологической безопасности производств: Учебное пособие. 2015 {original}

Еще по теме 4.3. ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕПОНЯТИЯ ЭКСЕРГИИ:

  1. 1. О ПРАКТИЧЕСКОЙ ФИЛОСОФИИ И НЕОБХОДИМОСТИ ВВЕДЕНИЯ ИНСТИТУТА ПРАКТИЧЕСКИХ ФИЛОСОФОВ (СОФОЛОГОВ)
  2. Практический дух
  3. практических занятий
  4. Практическая деятельность
  5. Теоретическое и практическое «я».
  6. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПОЗНАНИЕ
  7. Практическое направление
  8. 4. ПРАКТИЧЕСКАЯ ФИЛОСОФИЯ
  9. Практические занятия
  10. О ПРАКТИЧЕСКОМ ВОСПИТАНИИ
  11. 2.2. Практические занятия
  12. 2.2. Практические занятия
  13. § 1. Практические цели обучения
  14. Постулаты практического разума
  15. Теоретический и практический разум
  16. ПРОВИДЕНИЕ И ПРАКТИЧЕСКАЯ МУДРОСТЬ
  17. а) Практическое чувство § 471
  18. Теоретическое н практическое. значение диссертации.