 |
3.2. Определение эксергетических потерь в основных элементах ПКТН.
|
|
|
|
3. 2. Определение эксергетических потерь в основных элементах ПКТН.
Значения удельных эксергий РТ в характерных точках термодинамического цикла ПКТН могут быть определены по известной формуле Гюи-Стодолы [5]:
, (38)
где: 
, 
и 
- соответственно температура, энтальпия и энтропия рабочего тела в условиях окружающей среды; 
, 
- соответственно энтальпия и эксергия РТ в характерных точках термодинамического цикла.
Значения термодинамических свойств и эксергий РТ для этих точек, рассчитанных согласно (38) даны для условий нашей задачи в табл. 1.
Таблица. 1
Параметры РТ в характерных точках цикла
| Точка | Давление, МПа | Температура, °К (°С) | Энтальпия, кДж/кг | Энтропия, кДж/кг | Эксергия, кДж/кг |
| 3* | |||||
| 4* | |||||
3. 2. 1. Приводное устройство (электромотор). Удельное количество эксергии, подводимое к РТ в виде электроэнергии:
= 1, 00 
(39)
Удельные электромеханические потери эксергии в системе электропривода ПР (внешние потери в окружающую среду) определим как:
= 0, 05 · , (40)
а его эксергетический КПД:
(41)
Дальнейший расчет внутренних потерь эксергии производим с учетом значений входной эксергии в каждом элементе ПКТН и потерь эксергии в предыдущих элементах.
|
|
|
3. 2. 2. Компрессор. В рассматриваемом термодинамическом цикле на входе к КМ подводятся два потока эксергии: внешний в виде механической энергии 
от электропривода ПР и эксергия потока всасываемого пара РТ 
, а на выходе – отводится эксергия компримированного пара 
. Значение эксергии в виде механической работы на входе в компрессор, которая передается от привода на вал К, можно определить как:
= 0, 95 (42)
Потери эксергии в компрессоре (внутренние потери):
(43)
Значение эксергетического КПД компрессора:
(44)
3. 2. 3. Конденсатор. Эксергию, отданную РТ в конденсаторе К теплоносителю внешнего теплоприемника 
, вычислим поэтапно. Сначала определим общие потери эксергии применительно ко всему конденсатору, а затем удельный вклад в общие потери тех его частей, которые отвечают за охлаждение перегретого пара до состояния насыщения и за его конденсацию.
Эксергию, отданную РТ теплоносителю теплоприемника можно определить как разницу эксергий РТ на входе и выходе:
(45)
С другой стороны, эксергию, полученную теплоносителем теплоисточника в конденсаторе, можно определить как:
(46)
Эксергия компримированного пара на входе в конденсатор:
|
|
|
(47)
Общие потери эксергии в конденсаторе:
(48)
Значение эксергетического КПД конденсатора:
(49)
Относительный вклад зоны конвективного охлаждения перегретого пара до состояния насыщения определим как:
(50)
3. 2. 4. Охладитель конденсата.
Эксергия на входе в охладитель конденсата:
(51)
Изменение эксергии в охладителе конденсата при передаче тепла от РТ теплоносителю внешнего приемника тепла:
(52)
Эксергию, полученную теплоносителем внешнего теплоприемника 
, определим через соответствующую температурную эксергетическую функцию:
(53)
Потери эксергии в теплообменнике при передаче тепла от РТ к теплоносителю теплоприемника:
- 
(54)
Значение эксергетического КПД охладителя конденсата:
(55)
3. 2. 5. Регенеративный теплообменник.
Значение эксергии на входе в регенеративный теплообменник:
(56)
Эксергия, отданная жидким РТ в теплообменнике при передаче тепла газообразному РТ:
(57)
Эксергия, полученная паром от жидкости в процессе регенеративного теплообмена:
(58)
|
|
|
Потерю эксергии в процессе регенеративного теплообмена:
(59)
Значение эксергетического КПД охладителя конденсата:
. (60)
|
|
|
