Компрессор

Назначение – повышение давления сжимаемого газа. Производительность компрессора оценивается по возрастанию  эксергии Δе газа в процессе сжатия

                                           Ре″ =   Σ Мi  ∆еi    ,

где М – расход сжимаемого газа.

Если тепло сжатия используется, то его эксергию также необходимо учесть. Тогда

                                         Ре″ =   Σ Мi  ∆еi   + Мв  ∆ев ,

  где  ∆ев - возрастание эксергии охлаждающей воды (или воздуха),

 Мв – расход охлаждающей среды.

          Потребление мощности  определяется мощностью привода компрессора. Для электрического привода Р ′е  = Рэл , для парового -     Р ′е  = Мп  ∆еп , где    Мп – расход пара,    ∆еп – изменение его эксергии.                                   

Холодильные и теплонаносные установки

Эти установки выпускают продукцию в виде теплового потока заданной температуры. По принятой терминологии, если

 T>T0 – установки называются тепловыми насосами,

 T<T0 – холодильными машинами.

В  ТН мощность измеряется величиной приведенной теплопроизводительности,  равной эксергии Eq полезно используемого теплового потока. Эта величина характеризует тепловой  поток как с количественной, так и с  качественной стороны. Её значения всегда меньше тепловой мощности,  т.к.   .

В холодильных машинах мощность измеряют величиной эксергетической холодопроизводительности Eq, равной величине производимого теплового потока. В отличие от теплового насоса тепловой поток не отводится,  а подводится  к системе. Это обуславливает две особенности  эксергетической холодопроизводительности:

1. Направление потока эксергии – приведённой  холодопроизвоодительности -  и тепла в холодильных машинах противоположны. Эксергетическая холодопроизводительность направлена от установки к охлаждаемому объекту.

Т. о. направления потоков эксергетической холодопроизводительности и теплопроизводительности ТН одинаковы.  Совпадение направлений эксергетической производительности обеспечивает необходимую общность анализа, исключая необходимость введения искусственного понятия «холод.»

2. Абсолютная величина эксергетической холодопроизводительности может быть как больше, так и меньше величины  теплового потока, отводимого от охлаждаемого объекта, поскольку │ τe │<> 1 при Т<T0. При низких (криогенных) температурах абсолютная величина эксергетической холодопроизводительности во много раз больше теплового потока.

Комбинированные установки, сочетающие функции теплового насоса и холодильной установки,  характеризуются теми же формулами, что и холодильная машина и тепловой насос в отдельности:

                                      Ре″ =  ,                                         

где и - сумма эксергетической тепловой и холодильной мощностей.

Часто тепловой поток отводится потребителю или подводится к нему не непосредственно, а  через тепло- или  хладоноситель (воду, рассол, и т.д.), идущие через теплообменники при p=idem. Тогда величины  и  могут быть выражены через изменение эксергии тепло- или хладоносителя. Например для теплоносителя:

                                      = М (е2 – е1),

где   М– расход теплоносителя,

(е2-е1) – разность эксергий на выходе из установки и на входе  в неё.

Эксергетическое потребление определяется либо подводимой электрической мощностью, либо эксергией подводимой теплоты, если установка имеет тепловой привод,  Pe′ = Eq′.

Установки, выдающие охлажденное рабочее тело.

Эксергетическая производительность определяется возрастанием эксергии выводимого холодного продукта по сравнению с эксергией её продукта или сырья, поступающего в установку.

                                     Ре″  =   Σ Мi  ∆еi ,

где   Мi – выход продукта,

 - возрастание эксергии.