Понятие энергетического баланса
Тепловой баланс по определению рассматривает распределение затраченной (вновь привнесенной) теплоты на полезную работу и различные потери, в соответствии с основными потоками энергии. В объектах также имеются дополнительные потоки энергии, которые движутся по замкнутым и открытым контурам.
Рис. 6. Замкнутый циркуляционный пароводяной контур утилизационного котла, производящего перегретый и насыщенный пар Дополнительные замкнутые контуры потоков энергии основного оборудования: - для ДВС: 1 - контур охлаждающей пресной воды (двигатель–ТА-насос-двигатель), теплоноситель - вода; 2 - контур смазочной системы (двигатель–ТА – насос – фильтрующий элемент - двигатель), теплоноситель – смазочное масло; 3 – воздушный контур, для ДВС с наддувом (двигатель - турбина нагнетателя – компрессор – охладитель наддувочного воздуха - двигатель), теплоноситель - до турбины – выхлопные газы, после компрессора – воздух; - для вспомогательных котлов – пароводяной контур (выход из котла - потребитель - теплый ящик - питательный насос - котел), теплоноситель – пар на выходе из котла, постепенно переходящий при движении по контуру в питательную воду на входе в котел, а затем постепенно переходящий в пар при движении по поверхностям нагрева котла; - для утилизационных котлов, производящих перегретый и насыщенный пар – пароводяной контур по рис. 6; - для утилизационных котлов, производящих только насыщенный пар – в пароводяном контуре будет отсутствовать пароперегреватель и потребители перегретого пара см. рис. 6; -для водогрейных котлов - контур движения воды (выход из котла - потребитель - теплый ящик - питательный насос - котел), теплоноситель-вода. Рассмотрим работу контура охлаждающей пресной воды ДВС на установившемся режиме см. рис. 7. Пресная вода выходит из двигателя с теплотой Qвых и температурой 70 0С, далее, проходя ТА, вода охлаждается на 12 0С и теряет соответственно теплоту, отводимую с забортной водой Qпот. Затем вода возвращается в двигатель с температурой 580С и соответствующей теплотой Qвх. Далее, проходя через двигатель, вода, забирая теплоту Qдв от двигателя, вновь возвращается к исходному состоянию с температурой 70 0С и теплотой Qвых на выходе из двигателя. Из рис. 7 можно сделать вывод, что пресная вода с теплотой (энергией) Qвх является постоянной составляющей потоков энергии, движущейся на всех участках контура, и ее можно считать теплоносителем, забирающим (принимающим) у двигателя теплоту Qдв и отдающим эту теплоту в эквиваленте Qпот забортной воде, без учета потерь в холодильнике и при перемещениях в других элементах трубопровода. Затем теплоноситель возвращается в двигатель за новой долей энергии, совершая непрерывную циркуляцию. Для вспомогательной котельной установки можно рассмотреть замкнутый контур потока энергии по рис. 6, приняв питательную воду с теплотой Qп.в. как теплоноситель, принимающий (получающий) энергию в котле, переходя в пар, и затем отдающий эту энергию потребителям пара ,при этом вновь превращаясь в воду, которая возвращается в котел через теплый ящик за новой долей энергии. Таким образом, обеспечивается циркуляция по замкнутому контуру.
Рис. 7. Движение энергетических потоков в контуре пресной воды системы охлаждения ДВС
Рассмотрим также движение потоков энергии по воздушному контуру ДВС с наддувом см. рис. 8. Наддувочный воздух с энергией . поступает в двигатель и участвует в процессе горения топлива. Из двигателя в выпускной коллектор выходят выхлопные газы с энергией , энергия наддувочного воздуха . находится в составе этой энергии. Далее выхлопные газы поступают в турбонагнетатель, где совершают полезную работу по сжатию воздуха, при этом их энергия распределяется по уравнению: где: - энергия выхлопных газов, поступивших в турбонагнетатель, кВт.; - энергия отводимая от наддувочного воздуха в турбонагнетателе, кВт; - энергия выхлопных газов, выходящих из турбины турбонагнетателя в газоотводной трубопровод, кВт; - потери в турбонагнетателе; - энергия, полученная наддувочным воздухом в турбонагнетателе, и возвращаемая в двигатель, кВт. Тепловой баланс рассматривает только распределение энергии, полученной от сгорания топлива, а энергия вносимая наддувочным воздухом рассматривается как циркулирующий поток энергии. Поэтому формула (1) имеет вид: где: - энергия выхлопных газов, поступивших в турбонагнетатель, без учета циркуляционного потока наддувочного воздуха кВт.;
Рис. 8 Энергетические потоки выхлопных газов и наддувочного воздуха в ДВС с наддувом
Движение потоков энергии по открытым контурам в анализе энергетического (теплового) баланса СЭУ непосредственно учитывается только при составлении баланса котельных установок, когда рассматриваются потери с уходящими газами как разности энтальпий уходящих газов и подводимого воздуха. Другие подобные потоки не рассматриваются в связи с их незначительностью до 0,5%. Энергетический баланс рассматривает полные фактические потоки энергии в объектах. В энергетическом балансе необходимо, кроме потоков энергии теплового баланса, указать также дополнительные потоки энергии замкнутых и открытых контуров.
Популярное: Почему человек чувствует себя несчастным?: Для начала определим, что такое несчастье. Несчастьем мы будем считать психологическое состояние... Почему стероиды повышают давление?: Основных причин три... Личность ребенка как объект и субъект в образовательной технологии: В настоящее время в России идет становление новой системы образования, ориентированного на вхождение... Как распознать напряжение: Говоря о мышечном напряжении, мы в первую очередь имеем в виду мускулы, прикрепленные к костям ... ©2015-2020 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (567)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |