有效能平衡

科技工作者之家 2020-11-17

有效能平衡是按照实际热值对各种能流进行的平衡,也就是从最初的能源供应到最终消费者获得的,做为它耗能装置输出的有用能源,从而得出在各转化防段和消费阶段可以确定的能量损失。

定义在这一平衡中,是按照实际热值对各种能流进行平衡,即从最初的能源供应到最终消费者获得的,做为其耗能装置输出的有用能源,从而得出在各转化防段和消费阶段可以确定的能量损失。1

有效能有效能可定义为:一定形式的能量,在一定环境条件下变化到与环境平衡时所做出的最大的功。

一般而言,有效能的概念是针对热能而言的,热能被称作“低质能量”,它在做功时只能部分地转化为有用功,另一部分不能转化为有用功的被称为无效能。

相比较于热能,其它形式的能量,如电能,机械能等被称作“高质能量”,在理论上这些形式的能量能够完全转化为有用功,而热能由于环境条件制约并受转化过程的影响,从理论上讲就不能够完全转化为有用功。

有效能是理论上可以转化为任何其他能量形式的能量,或者说,是以热力学平衡环境(简称平衡环境或环境)为基准,通过可逆变化可以转化为有用功的能量。它可说是能的“量质兼顾”的量度。反之,不能转化为有用功的能量称为无效能。

应用在有效能分析基础上可以找到减少能量变质以节省能耗的途径。它的主要特点是节能于变废之前,而不是利用于变废之后。例如,卜内门化学工业公司大型低压甲醇装置尽管废能的量还相当大,但品位很低,难以再回收利用。然而,按照减少变质的途径,仍有节能潜力可挖。由于转化工序有效能损失最大,计划开发一种更耐热的炉管材料,使转化管出口温度从880°C提高到950°C,则可进一步节能。

节能的热力学或热经济学方法发展很快。例如,热的有效能图法是以热的有效能图分析和综合为基础,以过程热集成为特点的节能型过程设计方法,已经应用在换热、蒸馏、反应、深冷等化学工艺系统的设计改进中。又如,苏联科学院院士Β.Β.卡法罗夫等人提出热经济最佳的化学工艺系统构成法等,对实际工作有一定指导意义。美国国家标准局的研究报告认为,有效能分析在过程的研究、开发和设计中最为有用。2

本词条内容贡献者为:

黎明 - 副教授 - 西南大学

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