Ексергетичний баланс і ефективність сорбційних та десорбційних процесів на прикладі деаератора
DOI:
https://doi.org/10.15276/opu.1.48.2016.08Ключові слова:
термічна ексергія, енергія, деаерація, парціальний тиск, енергоресурсиАнотація
Робота присвячена оцінці ефективності хіміко-технологічних процесів на основі ексергетичного методу аналізу на прикладі процесів в деаераторі. Мета: Метою роботи є демонстрація особливостей застосування ексергетичного методу аналізу до сорбційних і десорбційних процесів на прикладі деаератора. Матеріали і методи: Перевагою ексергетичного методу є врахування не лише кількості, але й якості потоків енергоресурсів і багатокомпонентних матеріальних потоків, які характеризують енергетичний баланс будь-якої енерготехнологічної системи. Складність ексергетичного аналізу апаратів з багатокомпонентними потоками полягає в тому, що основний технічний ефект процесу проявляється двояко: в одному випадку основне завдання - отримати потік чистої води, в іншому випадку - потік концентрату. Для тих процесів, де основним завданням є отримання чистої води, ексергетичний ефект проявляється в збільшенні ексергії цього потоку. У процесах, де основне завдання - згущення розчину, корисний ефект полягає в зростанні ексергії концентрату. Результати: Наочно і чисельно проілюстровані величини ексергетичних потоків, у тому числі і ексергії сорбції та десорбції газів, що характеризують хімічні і термічні перетворення в деаераторі. Показано надзвичайно низьку ефективність процесів видалення кисню в деаераторі з точки зору перетворень ексергії і можливість виявлення шляхів вдосконалення процесів видалення газів на основі ексергетичного методу. Розрахунок потоків термічної і фізико-хімічної ексергії, засвідчує, що деаератор на 95% ефективний як теплообмінник і абсолютно не ефективний, як массообмінник (0,071%). Дана методика дає можливість оцінювати хіміко-технологічні процеси, в яких відбувається розподіл компонентів і, отже, придатна не тільки для газових складових, але й для твердих.
Завантаження
Посилання
Шаргут, Я. Эксергия / Я. Шаргут, Р. Петела; пер. с пол.: Ю.И. Батурина, Д.Ф. Стржижовского; под ред. В.М. Бродянского. — М.: Энергия, 1968. — 279 с.
Ahern, J.E. The exergy method of energy systems analysis / J.E. Ahern. — New York: Wiley, 1980. — 295 p.
Rant, Z. Exergie, ein neues Wort für „technische Arbeitsfähigkeit“ / Z. Rant // Forschung auf dem Gebiete des Ingenieurwesens. — 1956. — Vol. 22. — PP. 36—37.
Амерханов, Р.А. Эксегроэкономическая оптимизация теплонасосных систем / Р.А. Амерханов // Энергосбережение и водоподготовка. — 2003. — № 2. — С. 65—67.
Exergy analysis and design optimization for aerospace vehicles and systems / ed. by J.A. Camberos, D.J. Moorhouse. — Reston: American Institute of Aeronautics and Astronautics, 2011. — 632 p.
Kotas, T.J. The exergy method of thermal plant analysis / T.J. Kotas. — London; Boston: Butterworths, 1985. — 296 p.
Li, M. Exergy transfer analysis of convection heat transfer / M. Li, H. Chen // Heat Transfer—Asian Research. — 2007. — Vol. 36, Issue 2. — PP. 66–73.
Термодинамика, энергетическая эффективность и экология / В.С. Белоусов, Г.П. Ясников, А.В. Островская и др.; под ред. Г.П. Ясникова. — Екатеринбург: Полиграфист, 1999. — 204 с.
Кочаров, Р.Г. Теоретические основы обратного осмоса / Р.Г. Кочаров. — М: РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2007. — 143 с.
Кардасевич, О.А. Эксергетический баланс и эффективность химико-технологических процессов на примере расчета деаэратора / О.А. Кардасевич, А.С. Грицаенко // Перспективи майбутнього та реалії сьогодення в технологіях водопідготовки: матер. міжнарод. наук.-практ. конф., 18-19 листопада 2015 р., Київ, Україна. — К.: «Центр учбової літератури», 2015. — С. 90—92.
