Глава 26. Эксергетический анализ сушильной установки

Оценка тепловой эффективности сушильных установок по энергети­ческому КПД (т|_эн) не может считаться достаточно полной и универсаль­ной, Определение г)_эн базируется на первом законе термодинамики, на ос­новании которого записывается уравнение теплового баланса

 Известно, что цикл конвективной сушильной установки состоит из трех основных процессов: а) повышение внутренней энергии сушильного агента за счет передачи ему теплоты от теплоисточника (сжигаемое топли­во) или теплопередатчика (например, пар в калорифере); б) процесс сушки, при котором влага, испаряющаяся из материала, поглощается отдающим теплоту сушильным агентом; в) смешение уходящего из рабочей камеры сушильного агента с окружающей средой.

При каждом из этих процессов изменяется не только количество пе­редаваемой или воспринимаемой энергии, но и ее качество, так как извест­но, что увеличение энтропии системы приводит к обесцениванию энергии и снижению ее работоспособности (т. е. к снижению возможности перехо­да в другие виды энергии). Поэтому важное значение приобретает оценка эффективности тепло- и массообменных процессов и установок на основе второго закона термодинамики; такая оценка заключается в учете необра­тимости этих процессов и в сравнении их с идеальным процессом (эксер­гетический метод).

Известно, что под эксергией Е (в кДж/кг) понимается максимальное количество работы, получаемое от системы при обратимом переходе из исходного состояния в состояние равновесия с окружающей средой. Эксергия является наиболее ценной частью энергии, причем в необрати­мых процессах количество эксергии уменьшается, т.е.

где i₁ п i₀- энтальпия потока и окружающей среды (или потока в состоя­нии равновесия с окружающей средой); S₁, S₂- энтропия потока и окру­жающей среды.