Технология производства ячеистого бетона
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
а при условиях окружающей среды, определяем по программе Aquadat;
Т.о. .
) Эксергия конденсата
Эксергию конденсата определяем по аналогии с эксергией воды:
Где - термомеханическая эксергия воды; - нулевая эксергия воды.
Т.о. .
) Эксергия потока бетона
По аналогии с расчетом эксергии бетона для приходной части, найдем эксергию бетона после технологического процесса:
Термомеханическая эксергия сухого бетона:
Где - удельная массовая изобарная теплоемкость бетона (таблица 6); - температура бетона; - масса бетона до тепловлажностной обработки; - масса воды после тепловлажностной обработки; - количество циклов в сутки.
.
Химическая эксергия будет постоянной, поэтому
Эксергия воды в бетоне определяется по следующей формуле:
Где - термомеханическая эксергия воды; - нулевая эксергия воды. (R - газовая постоянная для воды).
Т.о. .
Обобщая полученные результаты получим:
) Эксергия оборудования
Эксергия потока оборудования рассчитывается по следующей формуле:
Т.о.
9.2.4 Эксергетический баланс
Уравнение баланса эксергии имеет следующий вид:
Е = Е" + D
Т.о. .
Потери эксергии состоят из внешние и внутренние потери. Внешние потери связаны с потерей тепла в окружающую среду и их можно рассчитать:
Где - рассеивание энергии в окружающую среды, рассчитано при проведении энергетического баланса; - температура потока пара.
Т.о.
Исходя из этого можно определить внутренние потери эксергии:
.
Исходя из рассчитанных данных можно рассчитать эксергетический КПД процесса. Наиболее известное выражение для расчета эксергетического КПД имеет вид:
hе = Е/ Е =1 - D/ Е.
Однако следует учесть сброса пара, конденсата и эксергию оборудования. В это м случае Эксергетический КПД будет равен доле потока бетона в расходной части баланса. Т.е.
Величина эксергетического КПД позволяет оценить степень термодинамического совершенства использования первичной энергии данной термодинамической системы.
Сведем рассчитанные данные в таблицу 12 и покажем процентную долю каждого потока.
Таблица 12 - Эксергетический баланс автоклава
Потоки эксергииПриходная частьРасходная частьГДж%ГДж%Эксергия пара1128963%Эксергия конденсата--97%Эксергия бетона141117%Эксергия оборудования00%Потери внутрение--32%Потери внешние--1310%Сумма потоков эксергии1261006100%
Изобразим круговые диаграммы приходной и расходной частей (рис. 15)
Рис. 15 Составляющие баланса эксергии для автоклава
9.3 Анализ эксергетического баланса потоков энергии автоклава
Для иллюстрации особенностей баланса эксергии конкретной ТС, повышения информативности и наглядности, используется его графическое представление в виде полосовой диаграммы потоков эксергии или диаграммы Грассмана (приложение 2, рис.16). Отличие этой диаграммы от диаграммы Сэнки в том, что в диаграмме Грассмана ширина полос должна уменьшаться или полосы должны вовсе исчезать, что отражает закон потерь эксергии в реальной ТС. Потери эксергии на диаграмме Грассмана изображаются в виде треугольника потерь, катет которого в масштабе определяет соответствующие потери в том или ином элементе. Полоса, соответствующая внешним потерям эксергии, непременно пересекает контрольную поверхность ТС. Полоса, отображающая внутренние потери эксергии, всегда обрывается внутри контрольной поверхности.
Рис.16 Диаграмма потоков эксергии для автоклава
По мере снижения температуры системы увеличивается разница между ее энергией и эксергией. Из этого следует, что сохранение энергии при понижении температуры системы сопровождается потерями эксергии [3]. Этот процесс и наблюдается в данном случае. Энергия бетона намного больше его эксергии. В энергетическом балансе энергия пара меньше энергии потока бетона, хотя пар обладает энергией более высокого качества, что и отражает эксергетический анализ.
Эксергия потока бетона увеличилась на 7 ГДж, при уменьшении эксергии пара на 33 ГДж. Низкий КПД технологического процесса говорит о термодинамическом не совершенстве технологии. Однако основным является придание бетону необходимой прочности. Данная технология является наиболее эффективной при тепловлажностной обработке бетона. Поэтому необходимо не изменять технологию, а выгодно утилизировать сбросные пар и конденсат.
10. Заключение
В данной курсовой работе было рассмотрена технология производства ячеистого бетона. Основное место в технологии занимает автоклавная тепловлажнастная обработка бетона. Она является наиболее энергоемким процессом производства. В технологии используется водяной пар в состоянии, близком к насыщению. В результате, вместе с продукцией, образуется конденсат, и происходит сброс пара.
В технологии, также, используется метод перепуска пара из одного автоклава в другой. Как показывают расчеты, этот метод не приносит значительной экономии топлива. И, при возможном применении новой технологии использования энергии сбросного пара, от него можно отказаться. Для повышения температуры конденсата используется барботаж сбросного пара в конденсат, однако температура конденсата достаточно высока и близка к температ?/p>