<<
>>

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

Еще по теме 4.3. ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕПОНЯТИЯ ЭКСЕРГИИ:

  1. 2. ПРИМАТ ПРАКТИЧЕСКОГО РАЗУМА
  2. 1.3. Сущность и особенности становления индивидуального стиля педагогической деятельности будущего учителя в процессе практической подготовки
  3. Глава 2. Становление индивидуального стиля педагогической деятельности будущего учителя в процессе практической подготовки
  4. 2.2. Содержание и организация практической подготовки, направленной на становление индивидуального стиля педагогической деятельности будущего учителя
  5. Объем обязательных аудиторных практических занятий в соответствии с учебным планом (ГОС СПО)
  6. Объем часов, отводимых на практические занятия по педагогическим дисциплинам
  7. § 1. Практические цели обучения
  8. Учение о теоретическом и практическом разуме
  9. § 2.1.6. СЛОВЕСНО-НАГЛЯДНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОБУЧЕНИЯ ХИМИИ. САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА УЧАЩИХСЯ
  10. Практические задания по главе «Новости в постсоветской журналистике»
  11. Ключ к практическим заданиям
  12. Глава третья НЕТ ВРОЖДЕННЫХ ПРАКТИЧЕСКИХ ПРИНЦИПОВ
  13. Глава четвертая ДАЛЬНЕЙШИЕ СООБРАЖЕНИЯ О ВРОЖДЕННЫХ ПРИНЦИПАХ КАК УМОЗРИТЕЛЬНЫХ, ТАК II ПРАКТИЧЕСКИХ 1.
  14. 8.2. Практическое применение модели активного обучения
  15. Теоретическое н практическое. значение диссертации.
  16. § 33 а Предпосылочностъ, беспредпосылосностъ и проблема практического
  17. Теоретический и практический разум
  18. Примат практического разума