Баланс тепловой энергетический

Энергетический баланс (тепловой) есть конкретное выраже-[ 1С закона сохранения энергии. Из теплового баланса и уравнения теплопередачи определяют, в частности, поверхность аппарата, необходимую для отвода тепла. Тепловой баланс технологического аппарата имеет вид [c.90]

Баланс энергии процесса теплообмена. Энергетический баланс любого теплообменника сводится обычно к составлению равенства АП = Q, где АН равно изменению энтальпии всех потоков, входящих и выходящих пи аппарата. Полагая, что потери тепла в атмосферу отсутствуют, можно написать [c.160]

При адиабатическом расширении газа тепло не подводится и не отводится, т. е. = О, и уравнение энергетического баланса (7-28) принимает вид /ад, = 4 — откуда затрачивае-мая работа [c.554]

Нормы расхода тепла и энергии устанавливаются на основании тепловых и энергетических балансов. При этом в приходной части теплового баланса находят отражение теплота, развиваемая экзотермическими химическими реакциями физическая теплота, приносимая нагретыми реагирующими веществами теплота, вносимая в процесс извне. В расходную часть входят теплота, поглощаемая в эндотермических процессах физическая теплота, уносимая продуктами реакции потери теплоты в окружающую среду. [c.99]

Баланс тепловой энергии включает систему показателей, отражающих полное количественное соответствие (равенство) между приходом преобразованных (в виде пара и горячей воды) энергетических ресурсов и расходом тепла для средне- и низкотемпературных процессов. Баланс электрической энергии охватывает систему показателей, отражающих полное количественное соответствие (равенство) между приходом и расходом электрической энергии. Частный энергетический баланс составляют для одного вида энергетического ресурса или энергоносителя (топлива, электроэнергии и т.д.). Сводный (единый) энергетический баланс предприятия (энергетический баланс приведенных энергетических ресурсов) составляют на основе частных энергетических балансов. Приходная часть сводного баланса отражает поступление энергоресурсов и энергоносителей с разбивкой по источникам получения и видам, расходная-использование энергоносителей по различным направлениям. [c.7]

Мысленно можно представить ряд процессов, протекание которых не противоречило бы первому закону термодинамики, но которые в действительности совершаться не могут. Так, корабль нельзя привести в движение за счет запасов тепла воды океана, хотя эти запасы огромны. Лежащий на земле камень не может сам собой охладиться и подскочить в воздух за счет запаса своей внутренней энергии. В обоих случаях соблюдались бы энергетические балансы — тепло, полученное от охлаждения тела, полностью превращалось бы в работу и первый закон термодинамики не нарушался. Несмотря на это, как мы знаем, такие процессы не происходят. Между тем обратные процессы превращения работы в тепло, например при трении, протекают самопроизвольно и без ограничений. [c.41]

Система уравнений контактного теплообменника состоит из уравнений материального и энергетического балансов, тепло- и массообмена и гидродинамики. [c.123]

Исследование процессов функционирования ХТС на основе эксергетического анализа дает рекомендации для правильного проведения термодинамических процессов оно становится особенно наглядным по сравнению с энергетическими балансами применительно к сложным ХТС. Эксергия материальных потоков (8 ) и потоков тепла (е,.) рассчитывается по выражениям, представленным следующими уравнениями материальные потоки [c.336]

Трудности при моделировании такого рода ФХС обусловлены не только их сложностью, но и тем, что до недавнего времени были недостаточно разработаны соответствующие разделы теоретической механики неоднородных сред. Так, отсутствовали общие уравнения движения многофазных сред, которые учитывали бы многокомпонентный массо- и теплоперенос, фазовые превращения, химические реакции, неравномерность распределения частиц дисперсной фазы по размерам. Поэтому моделирование процессов массовой кристаллизации из растворов сводилось либо к решению уравнения баланса размеров кристаллов вне связи с силовыми и энергетическими взаимодействиями фаз, либо к оперированию алгебраическими (при анализе установившихся режимов) уравнениями баланса массы и тепла для аппарата в целом как для объекта с сосредоточенными параметрами. [c.4]

Так же как и материальный баланс, энергетический баланс можно составлять для всего производственного процесса или для отдельных его стадий. Энергетический баланс может быть составлен Д.ТЯ единицы времени (час, сутки), для цикла работы, а также на единицу исходного сырья или готовой продукции. При составлении теплового баланса количество тепла, содержащегося в тех или иных материальных потоках, отсчитывают от какого-либо температурного уровня, чаще всего от 0°. [c.10]

Энергию можно выразить во многих формах, однако для описания процессов переработки газов достаточно прил енения энтальпии Н, работы W и тепла Q. Этими видами энергии удобно пользоваться, так как их можно легко рассчитать. Все они зависят от давления р, объема V и температуры Т системы, а эти переменные легко измерить или определить другими доступными методами. Кроме того, энтальпия является полным дифференциалом , а это значит, что изменение ее зависит только от исходных и конечных условий и не зависит от способов, благодаря которым изменение достигнуто. Например, если газ поступает на установку переработки при 15° С и давлении 70 кгс/см и выходит из нее при 50° С и давлении 64 кгс/см , то изменение его энтальпии определяется именно этими параметрами и не зависит от превращений, которые газ перетерпел на установке. Это свойство энтальпии избавляет нас от необходимости детального анализа процесса, что особенно важно для описания сложных и неясных до конца процессов. Благодаря этому свойству энтальпии анализ системы с помощью энергетического баланса чрезвычайно полезен. [c.104]

В связи с отмеченным влиянием агрегатного состояния исходной смеси на удельный расход разделяющего агента в процессе экстрактивной ректификации интересно выяснить целесообразность предварительного испарения (или конденсации) исходной смеси перед подачей ее в колонну. Из уравнений теплового баланса процесса экстрактивной ректификации с учетом расхода тепла в отгонной колонне следует, что при парообразном состоянии исходной смеси конденсация ее перед подачей в колонну во всех случаях энергетически невыгодна. Наоборот, при. обычно применяемых на практике высоких концентрациях разделяющего агента предварительное испарение исходной смеси может привести к экономии общего расхода тепла в процессе разделения. Эта экономия тем больше, чем выше коэффициент относительной летучести компонентов смеси, подвергаемой разделению. [c.263]

При составлении энергетических (тепловых) балансов следует обращать особое внимание на переход одного вида энергии в другой, на изменение агрегатного состояния веществ, связанное с выделением или поглощением тепла, тепловые эффекты химических реакций и т. и. Материальный баланс можно составить как по [c.17]

Лучистый теплообмен. Все тела, имеющие температуру выше 0° К, могут обмениваться лучистой энергией. В результате такого обмена тела с меньшей температурой приобретают дополнительно тепло за счет энергии тел с большей температурой. Очевидно, что количество тепла, которое может быть передано лучеиспусканием от тел с большей температурой к телам с меньшей температурой, может быть найдено на основе энергетического баланса процесса взаимного облучения тел. [c.130]

Рассмотрим движение идеальной капельной жидкости (рис. 6-7, а), для которой, как и для любой капельной жидкости, р1 = р2 = р. Идеальная жидкость движется без трения, поэтому, при отсутствии подвода тепла, ее температура и внутренняя энергия не будут изменяться. Следовательно, в данном сл чае 1 = 2- Тогда уравнение энергетического баланса примет вид [c.137]

Если при движении жидкости от сечения /—I до сечения II—II к ней подводятся работа А и тепло Q, то энергия жидкости на этом участке увеличится на Е + Q. В этом случае энергетический баланс потока выражается уравнением [c.139]

При составлении энергетических (или тепловых) балансов особое внимание следует обращать на переход одного вида энергии в другой, на изменение агрегатного состояния веществ, сопровождающегося выделением или поглощением тепла, тепловыми эффектами химических реакций и т.п. [c.15]

В основу энергетического баланса положен закон сохранения энергии, согласно которому в замкнутой системе сумма энергий всех видов постоянна. Частным и наиболее распространенным в химическом производстве видом энергетического баланса является тепловой баланс приход тепла в данной технологической операции равен расходу тепла в ней, что записывается в форме уравнения теплового баланса [c.89]

При составлении энергетического (теплового) баланса надо учитывать возможность перехода в рассматриваемом процессе одного вида энергии в другой, а также иметь в виду возможное выделение или поглощение тепла в результате химических реакций и изменения агрегатного состояния (теплоты испарения, плавления, адсорбции, абсорбции и т. д.). [c.10]

В энергетическом балансе, кроме тепла, учитываются прк од и расход всех видов энергии, например затраты механической энергии на перемещение жидкостей или сжатие и транспортирование газов. [c.16]

Температура несжимаемого жидкого элемента деформируемой среды определяется уравнением энергетического баланса (5.1-35). Исключив из него члены, учитывающие сжимаемость и наличие источников тепла, получим [c.382]

Детальное теоретическое исследование ВЭВ экструдата при помощи методов механики сплошной среды было выполнено Бердом с сотр. [29]. Исследовались два режима при низком и высоком значениях числа Рейнольдса. В последнем случае хороший результат может быть получен при использовании только уравнения сохранения масс и уравнения равновесия однако в первом случае (ВЭВ расплавов полимеров) необходимо использовать также уравнение энергетического баланса, поскольку влияние тепла, выделяющегося в результате вязкого трения, очень велико. Этот подход делает анализ гораздо более сложным, так как в данном случае необходимо детально знать форму поверхности свободной струи, расстояние по оси потока до сечения, в котором поток становится полностью установившимся, закон перераспределения скоростей потока в канале, число Рейнольдса, а также новые безразмерные компоненты, такие, как функция, которая представляет собой первый коэффициент разности нормальных напряжений. [c.473]

На рис. 201 воспроизводится материальный и энергетический балансы нроцесса ректификации, рассмотренный в гл. 10. Эта с)(ема является основой систем регулирования, которые используют для контроля материальный баланс. Самые серьезные проблемы появляются из-за изменения скорости сырьевого потока и его состава. В связи с этим очень трудно поддерживать режим в колонне, которая расположена первой по ходу сырья в схеме разделения. Если трудности возникают в основном из-за скорости подачи сырья, то можно установить контроль по соотношению потоков. Нанлуч-ший результат достигается посредством анализа некоторых ключевых компонентов данных потоков. В контроле на основании материального баланса используются данные анализа и отношение D/F. На рис. 202 показана система контроля, основанного на работе анализатора сырьевого потока. Регулируется скорость отвода продукта верха колонны и скорость подвода тепла, пропорциональная скорости подачи сырья в колонну. Эта система контроля требует дополнительного извлечения двух квадратных корней, применения множительного устройства и возможно суммирующего механизма. [c.317]

Если предположить, что, как и в случае формования волокна, температура изменяется в направлении г и что у внутренней стенки не происходит никакой теплопередачи, а у внешней стенки имеет место конвекция и излучение тепла, то из энергетического баланса следует [c.570]

Однако в природе есть такие процессы, которые, хотя и не противоречат первому закону, все же в действительности не осуществляются. Так, тело не может приобрести поступательного движения за счет убыли своей внутренней энергии (охлаждения), хотя при этом соблюдался бы энергетический баланс. Не было бы противоречия с первым законом и в том случае, если бы тепло самопроизвольно переходило от холодного тела к горячему. [c.28]

Энергетический баланс процесса с рядом противоточно работающих ступеней и внешним охлаждением рабочего тела низкокипящей жидкостью для последующего ожижительного цикла можно составить, исходя из схем, представленных на рис. 2.5 и 2.6. Низкокипящую жидкость (см. разд. 4.4.1) получают в отдельном цикле. В каждой ступени ожижительного цикла имеются прямой и обратный потоки рабочего тела. При прямом потоке рабочее тело поступает (рис. 2.5), например, на первую ступень в точке 2 (Т , Р , а) для изобарного охлаждения обратным потоком рабочего тела и за счет испарения низкокипящей жидкости сначала до и далее до Т . Соответственно изменяется энтропия от до 5з и 8 . На рис. 2.5 и 2.6 представлена только паровая область диаграммы, т. е. на данной ступени при введении исходного вещества с массой N1 коэффициент ожижения и = 0. Ожижение наступит далее, уже на другой ступени — заключительном этапе охлаждения. Обратный поток массы рабочего тела составит N1 (1 — к) или (1 — к), если Л/ = 1. На последующей, второй, ступени прямой поток вещества охладится еще на некоторую величину Д7, а обратный поток при этом нагреется до температуры Т ,, т. е. разность температур уходящего (прямого) и входящего (обратного) потока составит АТ ,. Аналогично на теплом (верхнем) конце системы возникает разность температур вследствие неполноты рекуперации теплоты. Энтальпию вводимой на испарение массы N0 низкокипящей жидкости обозначим уходящего пара этой жидкости — (7. Для компенсации потерь теплоты на необратимость в системе с рабочим телом вводится некоторое количество теплоты N 01. Итак, на ступень с различными теплоносителями вводят (приход) четыре потока теплоносителей с разными энтальпиями, а отводят (расход) три потока [c.59]

Энергетический баланс Земли слагается из различных источников, однако главнейшими из них являются солнечная и радиоактивная энергия. В ходе эволюции Земли радиоактивный распад был интенсивным, и 3 млрд лет назад радиоактивного тепла было в 20 раз больше, чем сейчас. [c.607]

В перечисленных статьях энергетического баланса не учтено изменение тепла, аккумулированного кладкой печи за время плавки, т. е. принято, что это тепло остается неизменным. Это имеет место лишь при непрерывном процессе и хорошей повторяемости плавок, и потому допущение вполне приемлемо для крупных печей, выплавляющих сталь для слитков. Для малых печей, плавящих сталь для фасонного литья и часто работающих в две или даже одну смену, это допущение несправедливо. [c.96]

В связи с этим для определения ресурсов низкопотенциального сбросного тепла в нефтеперерабатывающей промышленности неприменимы ни расчетный (кроме как в проектной постановке задачи), ни опытный мегоды, единственно возможшлй комбинированный или опытно-расчетный метод. Ресурсы низкопотещиального сбросного тепла определяют на основе топливно-энергетического баланса в энергетической либо эксергетической форме. [c.19]

Потери тепла нагретой аппаратурой и трубопроводами учитываются не только при расчете удельного расхода тепло-энергетических средств, но и при составлении теплового баланса помещения в связи с проектированием вентиляционных устройств. Верхний предел допустимых пбтерь тепла от нагретой аппаратуры и трубопроводов диктуется соображениями безопасности. Максимальная температура внешней поверхности изоляции не должна превышать 55° С. [c.268]

Планируемый режим работы паровых котлои, турбин и энергетический баланс генерирующих установок, удельные нормы расхода топлива, тепла, электроэнергии на собственные нужды, коэффициенты полезного действия установок, общие расходы топ-Л11ГЛ), тепла, электроэнергии котельной, турбинным цехом, компрессорными и насосными установками. [c.314]

Состав топлива прежде всего необходим для сведения материальных балансов процесса горения. Состав топлива определяет также его тепловую ценность. Тепловую ценность топлива принято характеризовать его теплотворной способностью Q, представляющей собой количество тепла, выделяющегося при полном сгорании массовой (для горючих газов иногда объемной) единицы топлива, т. е. Q измеряется в ккал1кг дж1кг) иликкал/м (дж м ). Теплотворную способность твердых и жидких топлив нельзя представить как сумму теплоты сгорания элементов, входящих в состав топлива эти элементы находятся в топливе в определенной связи, причем происходящее в процессе горения разрушение связей между элементами приводит к дополнительным энергетическим эффектам. Поэтому при проведении точных расчетов всегда следует пользоваться значениями теплотворной способности, полученными в лабораторных условиях при непосредственном сжигании фиксированной навески топлива в специальной калориметрической установке. Кроме того, существуют эмпирические формулы, позволяющие с достаточно удовлетворительным приближением определить теплотворную способность по элементарному составу топлива. [c.11]

Рассчитаны количество тепла О,, выделяемое при окислении сероводорода, энергозатраты О, на перегрев смеси паров серы и сероводорода и общий энергетический баланс 0з=0,+02. Повышение концентрации сероводорода в исходном газе приводит к увеличению выделения тепла в процессе окиспения (рис. 4.26). При этом энергозатраты на дополнительный перегрев паров реакции окисления уменьшаются. Общий энергетический баланс остается положительным и является избыточным для данного процесса. При повышении температуры до 300°С энергозатраты снижаются. Дальнейшее повышение температуры приводит к снижению выхода продукта, видимо, из-за пере-окисления сероводорода. [c.133]

Энергетический баланс установившегося динамического режима распространения фронта реакции (3.436), представляющий собой взаимно однозначное соответствие между 0 и ю, характеризует отличие процесса распространения в гетерогенных и гомогенных газовых или конденсированных средах, в которых б(со)= 1 и, зна--чит, 0 = 00 + А бадЖ. В гетерогенных системах это условие выполняется только в случае стоячей волны, когда со = 0. Если же м > О, то 0 > 00 + АОадЗ , а если о)<0, то 0 < 0о + АбадЗ . Объясняется этот эффект тем, что вследствие большого различия теплоемкостей твердых и газовых фаз инерционность теплового поля гораздо больше инерционности концентрационного поля, что обусловливает возможность быстрой подачи непрореагировавшего компонента — теплового источника — в медленно перемещающееся тепловое поле. При движении фронта в направлении фильтрации газа максимальная температура выше адиабатической, так как в этом случае тепло, выносимое волной, складывается из адиабатического разогрева и тепла, отдаваемого слоем катализатора при его охлаждении. При движении фронта навстречу потоку газа, наоборот, часть тепла реакции расходуется на прогрев слоя катализатора, вследствие чего максимальная температура в зоне реакции ниже адиабатической. [c.84]

По термодинамической характеристике перенос тепла с.низшего температурного уровня на высший представляет собой обращенный цикл Карни. Соответственно прямому циклу Карно при переходе тепла с температурного уровня Т на более низкий температурный уровень 7 может быть совершена работа АЬ VI сохранен запас тепла Q , па низшем температурном уровне. При этом энергетический баланс процесса выражается равенством [c.203]

При производстве метанола при низком давлении энергетические потребности установок значительно ниже и использование вторичных энергоресурсов, особенно низкопотенциального тепла, затруднительно Возможны производство значительного количества пара среднего давления (40-18 ат) для заводских нужд или организация энерготехнологической схемы, вырабатывегацей электроэнергию на сторону. В обоих случаях надо затрачивать дополнительное количество топлива для поднятия потенциала низкопотенциального тепла. В этом случае тепловой баланс схемы можно выразить как /1097 [c.299]

Учтя введенное на 1 кг жидкости количество теплоты Q (в дж1кг) и приходящуюся на 1 кг жидкости работу Ь (тоже в дж1кг), получим полное уравнение энергетического баланса потока (без учета потерь тепла) [c.32]

Атмосфера Земли постоянно подвержена и тепловому зафяз-нению. Энергетический баланс планеты меняется вследствие изменения альбедо земной поверхности, прозрачности атмосферы и выделения в нее большого количества тепла. При сжигании топлива выделяется около 14,2х 10 кДж тепла в год, оно рассеивается в атмосфере, изменяя ее температурный режим. [c.4]

Применение вакуума возможно только при использовании кессонного охлаждения, так как требуется абсолютная тазоплотность ограждения. В данных случаях не может быть использовано понятие температуры в термодинамическом смысле, и поэтому нельзя говорить о разности температур между внутрипечным пространством и внутренней поверхностью ограждения. Тепло генерируется на внутренней поверхности ограждения за счет облучения ее плазмой (тормозное и рекомбинационное излучения), а также за счет кинетической энергии электронов и ионов, попадающих на внутреннюю поверхность ограждения вследствие эффекта рассеивания заряженных частиц и вторичной эмиссии электронов с анода. Сюда следует, однако, добавить непосредственное излучение раскаленного анода, а также поверхности расплава. Все вместе взятое создает приток тепла на внутреннюю поверхность ограждения, требующий отвода его за счет охлаждения водой. Унос тепла с водой охлаждения может быть существенным и в энергетическом балансе достигает 20—40%-Таким образом, ограждение вакуумно-дуговых и электроннолучевых печей энергетически несовершенно, однако этот недостаток перекрывается многими другими достоинствами печей данного типа, оправдывающими с технико-экономической точки зрения применение холодного ограждения. [c.243]

Измерения тепловых характеристик представляют интерес не только с точки зрения энергетического баланса процесса образования трещины серебра, но также потому, что они позволяют рассчитать рост локальной температуры АТо, вызванный раскрытием и разрывом такой трещины в ПММА. Дёлль [30] предположил, что вначале тепло Qo было сосредоточено в области материала, содержащего трещины серебра. Для значений плотности 0,6 г/см , удельной теплоемкости 1,46 Длс/(г-К), раскрытия трещины серебра 1,65 мкм и Qo = 335 Дж/м он получил АТо = 230 К. Это значение для ПММА соответствует теоретическим оценкам Вейхерта и Шёнерта [185] и данным ИК-измерений Фюллера и др. [184]. Последние определили в интервале значений а от 200 до 600 м/с постоянную величину АТ, равную 500 К. Одновременно регистрируемое увеличение Q(a) означает, что пластическое деформирование у вершины трещины охватывает более обширную область при более высоких скоростях роста трещины. В предварительных экспериментах с ПС получено АТ = 400 К и более низкое количество тепла [184]. Эти значения температур, конечно, велики, хотя и возможны. Они означают, что при таких условиях должно происходить не только плавление, но и термическое разложение материала. В то же время они согласуются с более высокими приращениями температуры (в несколько тысяч граду- [c.382]

Создание нового производства или процесса получения нового вещества прежде всего требует выяснения возможности протекания химических реакций, которые при этом предполагается осуществлять. Первый закон термодинамики оказывается недостаточным для решения подобных задач, В пределах этого закона возможно составление энергетических балансов тепловых процессов, но не рассмотрение вопроса о направлении, в котором они могут проходить, В некоторых случаях первый закон термодинамики позволяет предвидеть возможность тех или иных процессов. Например, температура изолированного тела не может сама собой увеличиваться. Невозможен вечный двигатель, т. е. машина, производящая работу без затраты энергии (вечный двигатель первого рода), что также является примером процессов, запрещаемых первым законом. Однако в природе есть такие процессы, которые, хотя и не противоречат первому закону, все же в действительности не осуществляются, Так, тело не может приобрести поступательного движения за счет убыли своей внутренней энергии (охлаждения), хотя при этом соблюдался бы энергетический баланс, Не было бы противоречия с первым законом и в том случае, если бы тепло самопроизвольно переходило от холодного тела к горячему. Однако факты показывают, что все действительно происходящие в природе процессы отличаются определенной направленностью. Они совершаются сами собой только в одном направлении, хотя первый закон не запрещает их протекания в обратном направлении. Например, в нагретом с одного конца металлическом стержне происходит выравнивание температуры и установление теплового равновесия. Чтобы понять общность этого закона, достаточно вспомнить о таких процессах, как взрывы, взаимная диффузия двух газов или жидкостей с образованием раствора. После окончания таких процессов изолированная система уже не может сама собой вернуться в какое-либо из своих предыдущих состояний. Образовавшийся раствор не может сам разделиться на составляющие его компоненты, а продукты взрыва не могут сами вновь образовать исходные вещества. Можно сделать общий вывод в -иптемах, предоставленных самим себе, все процессы текут односторонне, т, е, в одном направлении, и достигают [c.36]

В процессе электролиза общее количество затрачив1аемой электроэнергии складывается из энергии, полезно используемой на разложение воды Шх, и электрической энергии, превращающейся в процессе электролиза в тепло Для этого случая можно записать следующее уравнение энергетического баланса [c.26]