Bilans egzergijny palnika inżekcyjnego

(1)

ZESZYTY HAUKCtTS POLITECHNIKI oLĄSKIBJ S e r i a : ENERGETYKA z. 38

________1971 Nr k o l . 309

KRYSTIAN WILK

K atedra Podstaw T e c h n i k i C i e p l n e j

BILANS EGZERGETYĆZNY PALNIKA INŻEKCYJNBGO

S t r e s z c z e n i e . D la i n ż e k c y j n e g o p a l n i k a g a z o wego s p o r z ą d z o n o b i l a n s e g z e r g i i i p r z e a n a l i zowano s t r a t y e g z e r g i i . P o d a n o dwa p r z y k ła d y a n a l i z y e g z e r g e t y c z n e j palnikóvs gazowych n i s k o - j ś r e d n i o c i ś n i e n i o w e g o . Na p o d s ta w ia p rz eprow adzonych ro z w a ż a ń i uzy sk a n y ch wyni

ków w ysnuto w n i o s k i .

1 . Wstęp

P a liw a gazowe z n a j d u j ą c o r a z p o w s z e c h n i e j s z e z a s to s o w a n ie w p ro c e s a c h przemysłowych i w g o s p o d a r c e k o m u n aln ej. Wydobycie gaz u ziem

nego w ro k u 1975 ma p rz ew y ższ y ć s i e d m i o k r o t n i e s t a n z ro k u 19 6 5 [i]«

Gaz ziemny t r a n s p o r t o w a n y na duże o d l e g ł o ś c i p o s i a d a u o d b i o r c y za

zwyczaj j e s z c z e d o ść w ysokie c i ś n i e n i e wynoszące k i l k a b a r . B ardzo c z ę s t o p rz e d b e z p o ś re d n im w y k o rz y sta n ie m gazu c i ś n i e n i e r e d u k u j e s i ę do w a r t o ś c i n i e z n a c z n i e p r z e k r a c z a j ą c e j c i ś n i e n i e o t o c z e n i a . Z a - miasb d ł a w i ć g a z rnożn«. w y k o r z y s t a ć j e g o c i ś n i e n i e do t w o r z e n ia mie

s z a n i n y p a liw o g a z o w e -p o w io tr z e w s t r u m i e n i c a c h s to so w an y c h b ą d ź t o j a k o p a l n i k i i n ż e k c y j n e , b ą d ź t e ż w c e l u o trz y m a n ia p a liw a g a zowego o odpow iednio o b n i ż o n e j w a r t o ś c i o p a ł o w e j. P a l n i k i n ż e k c y j - ny pozwala na w y e lim inow anie w e n ty la t o r ó w d o s t a r c z a j ą c y c h pow ie-

/

t r z e do s p a l a n i a . B adania 3 t r u m i e n i e y n a p ę d z a n e j gazem ziemnym i z a s y s a j ą c e j p o w i e t r z e z o t o c z e n i a z o s t a ł y przeprow adzone i o p i s a n e w p r a c y [2] . N a d c i ś n i e n i e w komunalnej 3 i e c i gazowej można rćw.nież w y k o r z y s t a ć do p rz y g o to w a n ia m i e s z a n in y p a liw o g a z o w e -p o w io tr z e w p a l n i k a c h in ż e k c y ju y c li n i s k o c i ś n i e n i o w y c h . B a d a n ia inżelc cyjnego p a l n i k a gazowego na gaz. m i e j s k i przeprow adzone w K a te d rz e Podstaw

(2)

24 K. W ilk

T e c h n i k i C i e p l n e j w y k a zały , że p r z y stosunkow o n i s k i m n a d c i ś n i e n i u gazu w s i e c i można w raz z paliwem d o p ro w a d zić do s p a l a n i a ok. 60%

t e o r e t y c z n i e p o t r z e b n e j do s p a l e n i a i l o ś c i p o w i e t r z a [3] .

W p r a c y n i n i e j s z e j p rz e d s ta w i o n o z a s to s o w a n ie a n a l i z y e g z e r g e - t y c z n e j do procesów p r z e b i e g a j ą c y c n w p a l n i k u in że k c y jn y m . p r z y k ł a dy liczb o w e d o ł ą c z o n e do p ra c y p o z w a la j ą na p r a k t y c z n e z o r i e n t o w a n i e s i ę co do w i e l k o ś c i s t r a t e g z e r g i i w o b r ę b ie p a l n i k a .

2 . Uwagi ogólne do o b l i c z a n i a s t r u m i e n i e

S tr u m ie n ic a m i nazywa s i ę u r z ą d z e n i a , w k t ó r y c h z a c h o d z i m i e s z a n i e s i ę dwóch 3 t r u g o ró ż n y c h c i ś n i e n i a c h o r a z t w o r z e n i e s t r u g i mie

s z a n i n y o c i ś n i e n i u p o śre d n im . C z y n n ik i p o d l e g a j ą c e m ie s z a n iu mogą znajdować s i ę w f a z i e g a z o w e j, c i e k ł e j l u t tw o rz y ć m i e s z a n in ę gazu lu b c i e c z y z c i a ł e m s t a ł y m . Czynnik o wyższym c i ś n i e n i u p ^ , zwany t e ż c z y n n ik ie m roboczym dopływa do d y sz y ( r y s . 1 ) , w k t ó r e j r o z p r ę -

Rys. 1. Schemat s t r u m i e n i c y

(3)

B ila n s e g z e rg e ty c z n y p a ln ik a in ż e k c y jn e g o

ża s i ę do c i ś n i e n i a p Z c z y n n ik a z a s y s a n e g o . W o b r ę b ie komory d o - lc to w e j n a s t ę p u j e d a l s z a e k s p a n s j a obydwóch czynników dc c i ś n i e n i a Pg. V7 o b r ę b ie n a j c z ę ś c i e j c y l i n d r y c z n e j komory m i e s z a n ia n a s t ę p u j e wyrównanie po la p r ę d k o ś c i i m i e s z a n i e s i ę s t r u g o r a z w z ro s t c i ś n i e n ia do w a r t o ś c i p^. V/ n i e k t ó r y c h s t r u m i e n i e a c h o s t a t n i m elementem j e s t d y f u z o r , w którym n a s t ę p u j e wyhamowanie s t r u g i m i e s z a n in y oraz w z ro s t c i ś n i e n i a do p . .

4

Zjaw iska p r z e b i e g a j ą c e w s t r u m i e n i c a c h o p i s a n e s ą prawami:

- I i I I z a sad a t e rm o d y n a m ik i,

- za sada zachowania i l o ś c i s u b s t a n c j i , - z a sad a zachow ania i l o ś c i r u c h u .

Z akłada s i ę , że p rz e p ły w y s u b s t a n c j i w s t r u m i e n i c a c h s ą p r z e mianami a d i a b a t y c z n y m i n i e o d w r a c a ln y m i. N ieo d w raca ln o ś ć p rz e m ia n u- w z g lę d n ia s i ę w o b l i c z e n i a c h p r z e z wprow adzenie stosunków p rę d k o ś c i , k t ó r y c h w a r t o ś c i o k r e ś l o n o d o ś w i a d c z a l n i e [4] •

Na o g ó ł s t r u m i e n i c e t r a k t u j e s i ę ja k o u r z ą d z e n i a s ł u ż ą c e do pod

w y ż sz an ia c i ś n i e n i a c z y n n ik a z a s y s a n e g o . 7/skaźnikiem pomocniczym j e s t s t o s u n e k i n ż e k c j i

G

gd z i e :

Gr - s t r u m i e ń s u b s t a n c j i c z y n n ik a ro b o c z e g o , G - s t r u m i e ń s u b s t a n c j i c z y n n ik a z a s y s a n e g o .

Z

Zasadniczym więc celem p r z y p r o j e k t o w a n i u s t r u m i e n i e j e s t o s ią g n i ę c i e za m ierzonego c i ś n i e n i a m i e s z a n i n y .

’.V p rz ypadku gazowych palników i n ż e k c y j n y c h n a d c i ś n i e n i e m ie s z a n in y j e s t zwykle n i e w y s o k ie , n a t o m i a s t w a r t o ś ć s to s u n k u i n ż e k c j i pod

le g a o p t y m a l i z a c j i m a ją c e j na c e l u m i n i m a l i z a c j ę s t r a t e n e rg ii p rz y s p a l a n i u . Związek pomiędzy s to s u n k ie m i n ż e k c j i X a s t o s u n k ie m nad- n i a r u p o w i e t r z a p ie rw o tn e g o >' w m ie sz a n c e j e s t p r o s t ą z a l e ż n o ś c i ą l i n i o w ą :

(4)

26 K. W ilk

g d z i e :

*?ar* ^ g n " norm alna g ę s t o ś ć p o w i e t r z a i p a liw a gazowego,

Va mir —j - t e o r e t y c z n e z a p o tr z e b o w a n ie p o w i e t r z a do m3 s p a l e n i a je d n o s t k o w e j i l o ś c i danego p a liw a ( w i e lk o ś ć w yra-

3 3

żona w nr pow/nr p a liw a lu b odpowiedni w kmol/kmol) Nie zawsze o p t y m a l i z a c j a s t o s u n k u X oznacza j e g o m a k s y m a li z a c ję , gdyż d l a n i e k t ó r y c h p a liw gazowych ¡3j wysoka w a r t o ś ć ^ p r z y zbyt m ałych p r ę d k o ś c i a c h wypływu m i e s z a n k i do komory s p a l a n i a może s p o wodować c o f n i ę c i e s i ę p ł o m ie n i a .

T a b l i c a 1 S k ła d i dane c h a r a k t e r y z u j ą c e g a z m i e j s k i i ziemny 1—

Oaz

U d z i a ł s k Ł 'n i k a o b j ę t o ś c i W a rto ść opałowa

V/d k J/m 3

11

Wykład

n i k i - z e n t r o powy

X

■Krytycz ny s t o sunek c i ś n i e ń

S t o sunek in ż e k c i i p r z y

*=0,5

C\JOO

CO C H

n m 3P4 H2 O CM n2

m i e j s k i ziemny

4,1 0 ,1

10,5 2,5 2 5 ,2 9 7 ,9

53,-1 0 ,5 0 ,3

3 ,3 1 ,7

18 050 35 100

1,402 1,302

0,525 0,543

5 ,2 8 3 ,2 5 D la gaz u m i e j s k i e g o i ziemnego podano w t a b l i c y 1 w a r t o ś c i k r y t y c z n e g o s t o s u n k u c i ś n i e ń jj> o r a z s t o s u n k u % d l a ^ = 0,5»

O b lic z 'n i a p ro je k to w e palników i n ż e k c y j n y c h p o l e g a j ą na wyzna

c z e n i u po . e r z c h n i p o s z c z e g ó ln y c h p rz e k ro jó w s t r u m i e n i c y p r z y z a danym c i ś n i e n i u końcowym m i e s z a n in y o r a z p r o j e k t o w a n e j w a rto ści s t o sunku X .

O b l i c z e n i a k o n t r o l n e i s t n i e j ą c e g o p a l n i k a i n ż e k c y jn e g o pozw ala

j ą w o p a r c i u o ró w n a n ie c h a r a k t e r y s t y k i s t r u m i e n i c y wyznaczyć w ar

t o ś c i s t o s u n k u X w całym z a k r e s i e d z i a ł a n i a p a l n i k a .

przykładem p o s t a c i rów nania c h a r a k t e r y s t y k i może być n a s t ę p u j ą ca fo rm u ła s ł u s z n a d l a p a l n i k a i n ż e k c y j n e g o z dyfuzorem p r z y p o- naddźwiękowym wypływie c z y n n ik a ro b o c z e g o (Pr / p z > 1 1/(3) [4] s

(5)

B ila n s e g z e rg e ty c z n y p a ln ik a in ż e k c y jn e g o 27

AP ta _ „ . „ P r A .r*

= * r - ' n r, F ‘ ^2 ^ r z + £ p* ^ 2 ^4 “ ° ’ 5)

pz * "3

g d z i e j

^ r * * &r * * \ z ~ f u n *cci e dynamiczne ( o b j a ś n i o n e d a l e j ) , A , A o , A - p o l a p o w i e r z c h n i o d pow iednich p r z e k r o j ó w ,

r * zc. 3

■P1 » • ’*3*^4 " s t o s u n k i p r ę d k o ś c i ,

■» _j. - w y k ła d n ik i z e n t r o p y c z y n n ik a r o b o c z e g o ,

Apni = pm - P z - n a d c i ś n i e n i e m i e s z a n in y p r z y końcu dyfuzora wzglę dem c i ś n i e n i a c z y n n ik a z a s y s a n e g o .

Z powyższego ró w n a n ia w ynika, że na w a r t o ś ć s t o s u n k u i n ż e k c j i x w przy p ad k u p a l n i k a m ają d e c y d u ją c y wpływ c i ś n i e n i e wkomorze s p a l a n i a (od k t ó r e g o z a l e ż y c i ś n i e n i e p ) , c i ś n i e n i e gazu p rz ed p a l n ik iem pr i s t o s u n k i p ó l p o w i e r z c h n i p o s z c z e g ó l n y c h p rz e k ro jó w s t r u m i e n i e y .

Z b a d a ń przeprow adzonych p r z e z Sokołowa i Z in g era [ń jw y n ik a , że d l a palników i n ż e k c y j n y c h n i s k o c i ś n i e n i o w y c h , t j . t a k i c h , w k t ó r y c h n a d c i ś n i e n i e gazu w s i e c i j e s t r z ę d u 10 mbar (100 mm HgO) można w o b l i c z e n i a c h c z y n n i k i r o b o c z y , z a s y s a n y i m i e s z a n in ę t r a k t o w a ć 1 j a ko s u b s t a n c j e n i e ś c i ś l i w e ( t z n . pom ija s i ę wpływ zmian c i ś n i e n i a n a g ę s t o ś ć ) . W p rz ypadku ś r e d n i o c i ś n i e n i o w y c h palników inżekcyjnych ( c i ś n i e n i e g a z u p rz ed p a l n i k i e m j e s t r z ę d u k i l k u b a r ) n a l e ż y c z y n n i k ro b o c z y t r a k t o w a ć j a k o ś c i ś l i w y , a c z y n n i k z a s y s a n y i m ie s z a n i- n ę meżna uzna ć n i e ś c i ś l i w y m i .

3 . F u n k c je dynamiczne

P r z y o k r e ś l a n i u parametrów p o s z c z e g ó ln y c h czynników w dowolnych p r z e k r o j a c h s t r u m i e n i c y wygodnie j e s t p o s ł u g i w a ć s i ę f u n k c ja m i dy_

namic.znymi, k t ó r e w ią ż ą w zględne p a r a m e t r y c z y n n ik a z pewną wzgłęd-

(6)

28 K. W ilk

n ą p ręd k o ścią izen trcp o w ą cz y n n ik a , zakłada s i ę przy tym, że czyn  n ik i s ą gazami d oskon ałym i. U ję c ie t o pozwala wyeliminować żmudne o b lic z e n ia rachunkowe d z ię k i i s t n i e n i u t a b l i c , w których u j ę t o war

t o ś c i fu n k c ji dynamicznych [5j .

Wykonując o b lic z e n ia przepływów n a le ż a ło b y p osłu giw ać s i ę funk

cjam i dwóch zm iennych, c o j e s t zwykle u c ią ż liw e . K onstrukcja funk

c j i dynamicznych p olega na tym, że fu n k c ję dwóch zmiennych za stęp u  j e s i ę kombinacją dwóch fu n k c j i je d n e j zm ienn ej.

Argumentem f u n k c j i dynamie aiych j e s t względna prędkość X , równa stosu n k ow i izen tr o p o w ej p ręd k o ści w danym m iejscu do p r ę d k o śc i dźwięku w p rzek roju minimalnym [4]

Indeksem - za o p a tru je s i ę p o sz c z e g ó ln e w ie lk o ś c i w p rzek roju mini

malnym, indeks o oznacza param etry spoczynkowe. Prędkość d źw ię

ku gazu wyznacza 3 i ę z równania

a (5)

g d z ie :

To , pQ, v o - tem p eratu ra, c i ś n i e n ie -i o b ję to ść w łaściw a gazu w s t a n i e spoczynku,

R - indyw idualna s t a ł a gazowa.

Argument X może zm ieniać s i ę w g ra n ica ch od X = 0 , co odpowiada s ta nowi spoczynku, do co odpowiada wypływowi do a b s o lu t  n e j p r ó ż n i. Widać w ię c , że d la różnych gazów X z a le ż y od ic h wy

kład n ika iz o n tr o p y X .

K onstrukcja f u n k c j i dynamicznych p olega na o d n ie s ie n iu parame

trów czynnika w dowolnym p rzekroju do parametrów spoczynkowych. I - lu s t r a c j ą może być wyprowadzenie fu n k c j i w zględn ej tem peratury .

(7)

S i l a n s e g z e rg e ty c z n y p a ln ik a in ż e k c y jn e g o 29

Równanie I z a s a d y te rm odyna m iki n a p i s a n e d l a p r z e k r o j u spoczynkowe go i p r z e k r o j u dowolnego ma p o s t a ć :

C P T 0 = c p T + b ( 6 )

Wprowadzając z a m i a s t c^ w y ra ż e n ie

cp

a r - i

^{. R} ⁽⁷⁾

o r a z z a m i a s t p r ę d k o ś c i w w y r a ż e n i e z r . ( 4 ) o trz y m u je s i ę

J L R , » - J L f l , I + a 2 (8 )

Z a s t ę p u j ą c a , 2 wyrażeniem wynikającym z ró w n a n ia ( 5 ) o r a z dokonu

j ą c u p r o s z c z e ń d o c h o d z i s i ę do z a l e ż n o ś c i

T = T0 ( 1 - f = f A2 ) (9)

skąd j u ż t y l k o k ro k d z i e l i od o s t a t e c z n e j p o s t a c i f u n k c j i w z g lę d n e j t e m p e r a t u r y

« ( * ) . { - . 1 - f ~ A 2 (10)

~ O

Względna c i ś n i e n i e o p i s u j e f u n k c j a TT (a.)

(8)

30 v.r± lk

j e s t to sto su n e k c i ś n i e n ia s ta ty c z n e g o gazu w p rzep ły w ie iz e n tr o p o wyra w dowolnym p rzekroju do c iś n ie n ia spoczynkowego p0»

Funkcja £ (A) o p is u je z a le ż n o ść stosunku g ę s t o ś c i g w dowolnym p rzek roju do g ę s t o ś c i spoczynkowej q q

f ( A ) = = ( 1 - g - 1 . A2 ) * " 1 ( 1 2 )

Z b a r d z ie j złożo n y ch fu n ic c ji dynamicznych w o b lic z e n ia c h s t r u  m ienie w yk orzystu je 3 i ę fu n k c ję q(A) która j e s t zdefiniow ana jako sto su n e k g ę s t o ś c i str u m ie n ia gazu w dowolnym p rzekroju do g ę s t o ś c i str u m ie n ia w p rzekroju minimalnym

q ( A ) =

<?o 1

?o

m ⁽¹³⁾

Z równania c i ą g ł o ś c i s t r u g i w ynika, że fu n kcja q(A) równa j e s t s t o  sunkowi pola p ow ierzch n i p rzekroju k rytyczn eg o i p rzekroju dowolne

go:

A *

q(A) = —— (1 4 )

Z ależn o ść wyżej podanych fu n k c ji od A i l u s t r u j e r y s . 2 s łu s z n y d la dwuatomowych gazów doskonałych ( X - 1*4)»

(9)

Bi l a n s e g z e r ą e ty c z n y p a ln ik a in ż e k c y jn e g o 31

Inne u j ę c ie f u n k c j i dynamicznych ¡ 6 ] , popularne s z c z e g ó ln ie w USA, r ó ż n i s i ę od wyżej podanego je d y n ie zd efin iow an iem argumentu f u n k c j i , ¿ e s t nim lic z b a Macha, t,1. sto su n e k p ręd k o ści iz a n tr o p o - wej czynnika w dowolnym p rzekroju do p r ę d k o śc i dźwięku w tym samym p rzek roju

Ma = (1 5 )

Funkcje s ą rów n ież zd efin iow an e jak o s to s u n k i parametrów w do

wolnym p rzek roju do parametrów spoczynkowych.

Z ależn o ść pomiędzy stosu nk iem X a l i c z b ą Macha Ma j e s t n a s t ę  pująca

Ma (1 6 )

y * + 1 - ( * - ! ) . * .

R ys. 2 . Funkcje dynamiczne 8 (A ), r ( A ) , q(A) d la dwuatomowego gazu d osk on ałego (z. - 1 ,4 )

(10)

32 K. W ilk

4 . B i l a n s e g z e r g e t y c z n y gazowego p a l n i k a i n ż e k c y jn e g o

Z d e f in io w a n ie s p r a w n o ś c i term odynam icznej s t r u m i e n i c y napotyka na znaczne t r u d n o ś c i . Podejmowane w tym k i e r u n k u próby s ą zwykle b a r d z o d y s k u s y j n e . Wydaje s i ę celowym i pożytecznym o k r e ś l e n i e do

s k o n a ł o ś c i s t r u m i e n i c y za pomocą b i l a n s u e g z e r g e t y c z n e g o . !t p r z y padku s t r u m i e n i c y j a k ą j e s t gazowy p a l n i k i n ż e k c y jn y o k r e ś l e n i e s t r a t e g z e r g i i zw iązanych z przygotow aniem m i e s z a n k i p a l n e j w o - b r ę b i e p a l n i k a może s ł u ż y ć do porównania s t r a t e g z e r g i i t o w a r z y s z ą cy c h podawaniu u t l e n i a c z a do s p a l a n i a za pomocą w e n ty la to ró w lub

t e ż s t r a t e g z e r g i i to w a r z y s z ą c y c h d y f u z j i u t l e n i a c z a do s t r e f y spar l a n i a w przypadku s p a l a n i a d y f u z y jn e g o . N ależy p r z y tym p a m i ę ta ć , że p r z y r e a l i z a c j i s p a l a n i a d y f u z y jn e g o ma m i e j s c e nieekonom iczne d ł a w i e n i e g a z u , któremu to w a r z y s z ą znaczne s t r a t y e g z e r g i i .

B i l a n s e g z e r g i i W d l a p a l n i k a i n ż e k c y jn e g o ( r y s . 1) p r z y z a ł o ż e n i u , że p r a c u j e on w s t a n i e u s t a l o n y m , można z a p i s a ć n a s t ę p u j ą c o :

Br + Bz - Bn + E S B (1 7)

g d z ie :

3r , - e g z e r g ia stru m ien ia czynnika roboczego i za sy sa n eg o , Bm - e g z e r g ia stru m ien ia m iesz a n in y ,

B - suma s t r a t e g z e r g i i .

Czynnikiem roboczym w p aln ik u in żek cy jn y n j e s t gaz p a ln y ,a czyn hikiem zasysanym p o w ie tr z e . Dla każdej c z ę ś c i p aln ik a in ż ek cy jn eg o można n a p isa ć cząstk ow y b ila n s e g z e r g i i w p o s ta c i

Ej = B d w + Sb

gd z i e :

B, - e g z e r g ia s tr u m ie n i czynników doprowadzonych do u kład u, - e g z e r g ia str u m ie n i czynn ika wypływającego z układu, S i - 3 tr a ta e g z e r g i i w u k ła d z ie .

(11)

B ila n s e g z e rg e ty c z n y p a ln ik a in f e k c y jn e g o 33 Można więc t a k i e b i l a n s e c z ą stk o w e s p o r z ą d z i ć d l a d y s z y r o b o c z e j , komory d o l o t o w e j , komory m i e s z a n ia i d y f u z o r a .

Jednostkow a e g z e r g i a t e r m i c z n a s t r u m i e n i a gazu p a ln e g o i mie

s z a n i n y s k ł a d a s i ę z c z ę ś c i f i z y c z n e j (Mb.) i c h e m ic z n e j (Mb I Cfl) .

(r.bt ) = (Mbf ) + (Mho h ) (1 9 )

B g z e r g i ę f i z y c z n ą można r o z b j e na c z ę ś ć i z o b a r y c z n ą (Mb^) i c z ę ś ć i z o t e r m i e zną (I.:bf ) ^ :

(Mbt ) = (Kbf ) p + (Mbf ) T + (Mbc h ) (2 0 ;

I o z b a r y c z n a c z o ś ć e g z e r g i i f i z y c z n e j d l a gazów d o s k o n a ły c h na p o s t a ć

(Kb ) . ( H i / - * „ ( « > - d . * , ) C * p ) ( f - <*'>

Ot o t

g d z i e ;

Xz - molowy s t o p i e ń z a w i l ż e n i a c z y n n i k a .

■y p rz y p a d k u , gdy t e m p e r a t u r a T c z y n n ik a j e s t b l i s k a t e m p e r a t u r z e o t o c z e n i a , w ygodniej j e s t r o z ł o ż y ć w y ra ż e n ie w n a w i a s i e równa

n i a (2 1 ) w s z e r e g

3 l

( H b . ) . ( 1 , V ! „ C ' V

2 ' T . ¹ ^{T“ 1'}o t ² 3 1 1 /• o t i

TOt

J

^I ¹²²⁾

g d z i e :

T tempera-, ma c z y n n ik a , T . - t e m p e r a t u r a o t o c z e n i a ,

o t

(:;o ) - c i e p ł o w ła ś c iw e su ch e g o c z y n n ik a p r z y s t a ł y m c i ś n i e n i u .

(12)

34 K. W ilk W przypadku, gdy gaz przed sp alan iem n ie J e s t podgrzewany c z ło n po

w yższy n ie odgrywa w ie lk ie j ' r o l i w e g z e r g i i te rm icz n e j cz y n n ik a . Uzęść iz o te r m ic z n ą e g z e r g i i f iz y c z n e j (Mbf ) T sta n o w i c z ło n u j  mujący r ó ż n ic ę pomiędzy c iś n ie n ie m czynnika a c iś n ie n ie m o to c z e n ia

(Mbf ) = (1 + Xz )(MR) t ]a (2 3 )

ot gd z i e :

p - c i ś n i e n i e c z y n n ik a , PQij. - c i ś n i e n i e o t o c z e n ia .

Człon te n w przypadku palników in żek cy jn y ch n is k o c iśn ie n io w y c h Jest bardzo m ały, przyjm uje n atom iast w ię k sz e w a r to ś c i d la palników śred n io c iś n ie n io w y c h .

E gzergia chem iczna (Mt>c h ) stru m ien ia czynnika sk ład a s i ę z n or

m alnej e g z e r g i i chem icznej s u b s t a n c j i (Mb ) , z poprawki uw zględ

n ia j ą c e j r ó ż n ic ę pomiędzy tem peraturą normalną p r z y ję tą p rzy sp orząd zan iu t a b l i c e g z e r g i i ch em iczn ej normalnej i temperaturą T

o t o t o c z e n ia , z cz ło n u u w zg lęd n ia ją ceg o spadek e g z e r g i i w p r o c e s ie tw orzen ia roztw oru d o sk o n a łeg o .

T -T *

(Mbo h ) = (Mbn ) t -nj °* [(MWd ) - (Mbn ) ] + (MR) I o t£ Ja 1 In z (2 4 )

n J

g d z ie t

(MW^) - w artość opałowa p a liw a ,

nŁ - i l o ś ć s u b s t a n c j i sk ła d n ik a ro ztw oru , zi - u d z ia ł molowy sk ła d n ik a roztw oru ,

N ajw iększą p o z y c ję sta n o w i tu normalna e g z e r g ia chem iczna oraz c z ło n (i4R)T0^ £ 7 ni 115 z± ‘ ^ przypadku -» TQ p o z o s ta łe c z ło n y s ą zeram i.

Jednostkową e g z e r g ię str u m ie n ia p ow ietrza sta n o w i J ed y n ie eg

ze r g ia f iz y c z n a w przypadku gdy c i ś n i e n i e i tem peratura p ow ietrza r ó ż n ią s i ę od parametrów o to c z e n ia .

(13)

P on ad to każdy z czynników w p a l n i k u inżekcyjnym p o s i a d a e g z e r - g i ę k i n e t y c z n ą równą e n e r g i i k i n e t y c z n e j

(Mbk ) = (Mek) = i rw2 (2 5 )

W p r o c e s i e e k s p a n s j i gazu w d y sz y r o b o c z e j e g z e r g i a chem iczna n i e u l e g a z m i a n i e , n a t o m i a s t e g z e r g i a f i z y c z n a za m ie n ia s i ę c z ę ściow o na k i n e t y c z n ą , c z ę ś ć j e j j e s t s t r a c o n a .

W o b r ę b ie komory m ie s z a n ia z m i e n i a j ą s i ę zarówno e g z e r g i a c h e miczna j a k i f i z y c z n a o ra z k i n e t y c z n a . W y s tę p u ją t u n a j w i ę k s z e s t r a t y . W d y f u z o r z e e g z e r g i a chem iczna n i e u l e g a j u ż z m ia n i e .

W p u n k c ie 5 podano p r z y k ł a d y b i l a n s u e g z e r g e ty c z n e g o gazowych palników i n ż e k c y j n y c h .

5 . Pr z y k ł a d y b i l a n s u e g z e r g e ty c z n e g o gazowych palników inżekcy.1- nych

Podane n i ż e j p r z y k ł a d y i l u s t r u j ą p o z y c je b i l a n s u e g z e r g i i i l o ściow o i p o z w a l a j ą na ocenę' w i e l k o ś c i i m i e j s c a występowania s t r a t e g z e r g i i . W dwóch p r z y k ła d a c h ubieictam i z a i n t e r e s o w a n i a b y ł y p a l n i k i gazowe o optym alnych ze względu na c i ś n i e n i e p^ p r z e k r o j a c h . Z a łoż ono, że w s z y s t k i e p rz em iany s ą n ie o d w r a c a ln y m i a d i a b a - t a m i . P a r a m e t r y czynników w p o s z c z e g ó ln y c h p r z e k r o j a c h wyznaczo

no p r z y pomocy f u n k c j i dynamicznych o r a z p r z y z a ł o ż e n i u n a s t ę p u j ą c y c h w a r t o ś c i współczynników p r ę d k o ś c i W :

- w d yszy gazowej - w komorze m i e s z a n ia - w d y f u z o r z e

- w komorze d o lo to w e j p o w i e t r z a

f 1 = 0 , 9 5 0 , f 2 55 0 , 9 7 5 ,

~ 0,9 0 0, ę = 0 , 9 2 5 .

O znaczenia p o s z c z e g ó ln y c h p rz e k ro jó w j a k na r y s . 1.

(14)

36 K. W ilk

P rz y k ła d 1 . Obiektem b i l a n s u j e s t p a l n i k i n ż e k c y j n y n i s k o c i ś n ien io w y na gaz m i e j s k i o s k ł a d z i e podanym w t a b l i c y 1, n a d c i ś n i e n i u p = 7 mbar (70 mm HgO) i t e m p e r a t u r z e rów nej t e m p e r a t u r z e o t o c z e n i a o ra z molowym s t o p n i u z a w i l ż e n i a X = 0 ,0 2 3 . P r z y j ę t o n a - s t ę p u j ą c e p a r a m e t r y o t o c z e n i a ; p ^ = 0 ,9 8 6 b a r , = 298 K, <p o =

= 70%. W podanych w p r z y k ł a d z i e warunkach w m iesza n ce p a l n e j p rz y końcu d y f u z o r a z n a j d u j e s i ę 50% t e o r e t y c z n i e p o t r z e b n e j do s p a l a n i a i l o ś c i p o w i e t r z a . W t a b l i c y 2 podano i l o ś c i , t e m p e r a t u r ę , c i ś n i e n i e i p r ę d k o ś c i czynników o ra z i c h e n t a l p i ę , e n e r g i ę k i n e t y c z n ą e g z e r g i ę f i z y c z n ą i che m ic z n ą .

Na r y s . 3 p r z e d s ta w i o n o wykres Grassmanna b i l a n s u e g z e r g e ty c z n e - go rozw ażanego p a l n i k a . P rz y j e g o s p o r z ą d z a n i u za 100% p r z y j ę t o eg

z e r g i ę f i z y c z n ą gazu doprowadzonego do p a l n i k a . Pasma e g z e r g i i f i z y c z n e j wraz z k i n e t y c z n ą i e g z e r g i i c h e m ic z n e j kreskowano w r ó ż nych k i e r u n k a c h , aby l e p i e j pokazać s k ł a d n i k e g z e r g i i c z y n n ik a u l e g a j ą c y zm ianie w p o s z c z e g ó ln y c h m i e j s c a c h . S k a l ę e g z e r g i i che m ic z

ne j zdeformowano ce lo w o , aby z m i e ś c ić obydwa pasma obok s i e b i e .

Rys. 3 . ‘.Vykres Grassmanna b i l a n s u e g z e r g i i p a l n i k a n i s k o c i ś n i e n i o wego

(15)

Parametry, entalpiai składniki egzergiiczynników palnikuinżekcyjnymniskociśnieniowymnagaz miejski

Egzergia chemiez- na n.e-Mbch) 410 262 0 410 262 0 410 262 0 406 070 O

oC- VOo

ca <o

m § ^ fl O

© >> s ti ti O bO *H • w ł-t a

3

kmolgazu 17,68 0 , 010*0

VO VD CM•k t-•>

r- CM 1 1

09*0-

oo•*

o

$ ¿ i n * g, n pq ¿d 4» a

o o

13,09 0 14,50 1,82 5,00 ^t—o

o

Entalpia n. (Mi)

o o

CTvO

CA O

V“1 -14,50 - 1,82 00*5~ 10*0- 'O

'03O

M

'S- 86

h

S | 0} o o 2 2!

O

* V

IA«R «*

GS f - VjO I”

r™

IA•»

O

Ciśnienie P

* r -

© o

CM cr\ <XT a s o s 98600 i 98600 i

O o IA tA LA IA ÜÖ CO c r\ cn

CA ONIA

coGS

2t9 86

Temperatura T 298,00 298,00 297,551 298,00 o e -

IA OS

•• • t - t - GS Gs CM CM

O ON«b s>- o \ CM

o>

*

Gs CM

Ilość czynnika n kmol kmolgazu 1 2.16 _r°*

»

r - CM

\ßT—

»

r - CM 3,16 3,16

Czynnik

©M fi©

•H

£ i \ 4» I

•H ©

*S R

* O b0 (X

©

4»

"H N Kes o fcfi O*

O .M

§ ra_©

•H 3 mieszanka

Punkt

O T— CM ^ I

.

*<f“

(16)

38 K. W ilk

Z wykresu w ynika, że n a j w i ę k s z e s t r a t y e g z e r g i i f i z y c z n e j wy

s t ę p u j ą w d y s z y gazowej i komorze m i e s z a n i a , w k t ó r e j w y s t ę p u j e rów

n i e ż znaczna s t r a t a e g z e r g i i ch e m ic zn ej ( s t r a t a t a s t a n o w i 1 ,0 2 $ początk o w ej e g z e r g i i c h e m i c z n e j ) . E g z e r g i a f i z y c z n a c z y n n ik ? opu

s z c z a j ą c e g o d y f u z o r s ta n o w i oko ło 20% e g z e r g i i f i z y c z n e j gazu przed p a l n i k i e m .

Przykład 2 . Sporządzono tu ta j b ila n s eg z e r g e ty c z n y ś r e d n i o c i ś - n ien io w eg o p aln ik a in fe k c y jn e g o na gaz ziemny o s k ła d z ie podanym w t a b l i c y 1 , o c iś n i e n iu 6 bar i tem peraturze równej tem peraturze o t o c z e n ia . M ieszanka palna opuszczaj;ąca dyfuzor zaw iera 50% te o r e  t y c z n ie p otrzeb n ej do s p a le n ia i l o ś c i p o w ie tr z a , w t a b l i c y 3 poda

no podobnie ja k w t a b l i c y 2 parametry i s k ła d n ik i e g z e r g i i c z y n n i

ków w p oszczeg ó ln y ch p rze k r o ja ch . Parametry o to c z e n ia p = 1 b s r ,

Na r y s . 4 p rzed staw ion o wykres pasmowy b ila n s u e g z e r g i i te g o pal

nika przyjmując p rzy je g o sp orząd zan iu t e same zasady co w poprzed

nim p r z y k ła d z ie .

R ys. 4 . ły k r e s pasmowy b ila n s u e g z e r g i i p aln ik a ś r e d n io c iś n ie n ic w e - go

(17)

Parametry,entalpiai składniki egsergiiczynników palnikuinżekcyjnymśrednicoiśnieniowymnagazziemny

B ila n s e g z e rg e ty c z n y p a ln i k a in ż e k c y jn e g o 39

cco

3 E-łco

*

Egzergia chemiez- M»oh)

CO CM O

ON T“

00 00 CM O ON s

CO 'sh CM O ONT—

co 813650 813650 (0 co

h o &

d> s

W N w

6 0 -H •

« V t G 5

3 CO bû H

O 5

NOo

^4- O l f \

• j n O

O c*N

■»si" ON kJ" NO 1

^ ł*

v oT~

t - NO O T—

•H (0 60 1 G CM 1 h ® « pIcm s s & s .

W Ü 4 » ß

O O ŁA CMON O

CM

O v - CM <*N O e \

O MO

t — o

CU

•H ^

* r!

H »

CO w

-P •

1 0

O o itn CM O ON

* y

O r - CM r \ O «M- r \

i i O n o

t — i

o

Prędkość w 4 a o o

5 » o

8 |

ND

O ifN e* * - ON NO O LfN NO

CM•>

00 ON

oCk r -

Ciśnienie P

g

o o o o o o o o

«6 » NO r -

O O O O O O o o

*k « r * r *

t -

ON ON

«k «k O o

o o T—

om Tm

C*N ON f r \ O•k

«■*

Temperatura T

«

O O

•» » CO CD c*non CM CM

O O A * o 00 r * ON CM CM

r - CO

•k Ck

CM CM O•k ON CO CM

v o«k c*N r N

s

•H h> d 'w s d , 3 &

H O

HO

s 3 co t o H

O Â

tri

no

«6 T~ ^4-

NOtfN

r - %r t n nolik r - -M*

IfN NO* IfN

v oITN

•k IfN

| Czynnik

• p U

co o

t o ' f t

•P

•H © ca p

■p ©

* r l M I

a COG

ca

©

© S

3 CO

©

• g

Punkt

o ł — CM r \

(18)

40 Ii. W ilk

J a k widać z wykresu n a j w ię k s z e s t r a t y e g z e r g i i f i z y c z n e j w y s tę p u j ą r ó w n ie ż w d y s z y gazowej i komorze m i e s z a n i a . W sumie je d n a k s t r a t y t e s ą n i e c o m n ie j s z e n i ż w przypadku p a l n i k a n i s k o c i ś n i e niow ego. S t r a t a e g z e r g i i c h e m ic zn ej w skutek m i e s z a n ia j e s t ró w n ie ż m n i e j s z a i s t a n o w i oko ło 0 , 7 # p o czątkow ej e g z e r g i i che m ic z n e j g a zu.

6 . W nioski

P rz y p rz e p ro w a d z a n iu a n a l i z y te rm odyna m icz nej ró ż n y c h u r z ą d z e ń c i e p l n y c h , c z ę s t o z e s ta w i a s i ę o d p o w iad a ją ce s o b i e p o z y c je b i l a n s u e n e r g e t y c z n e g o i e g z e r g e t y c z n e g o . Dla rozw ażonych przykładów z e - s t a w i e n i e t a k i e c h a r a k t e r y z o w a ł o b y s i ę tym, że w i e l e p o z y c j i b i l a n s u e n e r g e ty c z n e g o wynosi z e r o . Z t e g o t e ż względu tru d łje t y ł o b y , n p . z d e f i n i o w a n i e d l a rozważanych przykładów s p r a w n o ś c i t e r m i c z n e j ( e n e r g e ty c z n e j . ) d z i a ł a n i a p a l n i k a ( s t r u m i e n i c y ) . L i c z n ik ułam

ka s p r a w n o ś c i w y r a ż a j ą c y e f e k t u r z ą d z e n i a za pomocą e n t a l p i i , j a k r ó w n ie ż mianownik t e g o ułamka w y r a ż a j ą c y moc napędową p ro c e s u rów

n i e ż za pomocą e n t a l p i i , moją w a r t o ś c i p r a k t y c z n i e wynoszące z e r o . Na p o d sta w ie je d n a k a n a l i z y e g z e r g e t y c z n e j można rozważyć odpowied

n i ą spraw ność e g z e r g e t y c z n ą , np. w n a s t ę p u j ą c y spcsób

’d

(^{2 6})

co d l a p a l n i k a z p r z y k ł a d u 1 da j e

a d l a p a l n i k a z p r z y k ł a d u 2

4

(19)

Gdyby o b l i c z y ć sp ra w n o ść e g z e r g e t y c z n ą p a l n i k a w s t o s u n k u do w y k o r z y s t a n i a e g z e r g i i f i z y c z n e j , w y n ik i d l a przykładów 1 i 2 b y ł y b y n a s t ę p u j ą c e

? b , ■ ’ - I s i r l ' ° ’ 19“

? b 2 ' 1 * T 5 $ ' ° ' 2366

Powyższe w y n i k i b y ły b y a d e k u an fn e z r e z u l t a t a m i , k t ó r e można by o s i ą g ą ą ć , gdyby c z y n n ik ie m roboczym i zasysanym b y ł o pow ietrze.R ów n i e ż t e w y n i k i można porównywać ze s p r a w n o ś c i ą s t r u m i e n i c y p a r o we j .

P rz y to c z o n e p r z y k ł a d y p o t w i e r d z a j ą o p i n i ę o wysokim s t o p n i u n i e o d w r e c a l n o ś c i p r o c e s u m i e s z a n i a . S t r a t a e g z e r g i i związana z tym pro

cesem s t a n o w i t u t a j o k o ło 40?S p o c z ą tk o w e j e g z e r g i i f i z y c z n e j o ra z o k . 1$ p o cz ątk o w ej e g z e r g i i c h e m ic z n e j p a liw a gazowego. Tworzenie j e d n a k m i e s z a n k i p a l n e j j e s t niezbędnym procesem p oprz edza ją cym s p a l a n i e . P r z y g o to w a n ie m i e s z a n k i p a l n e j i zarazem s p a l a n i e można r e a l i z o w a ć dwoma sposobam i:

- d r o g ą d y f u z j i u t l e n i a c z a do p a liw a w p r z e s t r z e n i komory s p a l a n i a - p r z e z w stępne z a s s a n i e u t l e n i a c z a do p a liw a w o b rę b ie p a l n i k a . Oprócz omawianego m i e s z a n ia s u b s t r a t ó w , w c z a s i e r e a l i z a c j i s p a l a n i a za ch o d zą n a s t ę p u j ą c e p r o c e s y :

- r e a k c j e chem iczne u t l e n i a n i a ,

- wymiana c i e p ł a p r z e z p ro m ien io w a n ie p ł o m i e n i a , - d y f u z j a s p a l i n do a t m o s f e r y komory s p a l a n i a .

W s z y s tk ie t e z j a w is k a s ą pow iązane z s o b ą i d l a t e g o porównywa

n i e s t r a t e g z e r g i i zw iązanych z tw orzeniem m i e s z a n k i p a l n e j w p a l n i k u ze s t r a t a m i d y f u z j i u t l e n i a c z a do p a liw a p r z y s p a l a n i u d y f u zyjnym n i e może być w ł a ś c iw i e podstaw ą do oceny metod t w o r z e n i a m i e s z a n k i .

W t r a k c i e 3 p a l a r i a d y f u z y jn e g o s t r a t y e g z e r g i i spowodowane s ą d ła w ie n ie m gazu p rz ed p a l n i k i e m i d a l e j d y f u z j ą u t l e n i a c z a do pa

l i w a , n i e o d w r a c a l n o ś c i ą r r a k e j i c he m ic znych, k t ó r e w tym przypadku

(20)

42 K. W ilk

p r z e b i e g a j ą stosunkow o w o lno, wymianą c i e p ł a p r z e z prom ieniow anie p ł o m i e n i a , k t ó r e g o d ł u g o ś ć j e s t w ięk sz a n i ż d ł u g o ś ć p ło m ie n ia k i n e t y c z n e g o , a p o n a d to w przypadku p a liw a b o g a te g o w p i e r w i a s t e k wę- gieEl, ś w i e c e n i e p ło m ie n ia j e s t b a r d z o i n t e n s y w n e . D y fu z ja s p a l i n do a t m o s f e r y komory s p a l a n i a winna p o c i ą g a ć m niej w i ę c e j jednakowe s t r a t y e g z e r g i i w obydwu s p o so b a c h s p a l a n i a .

S p a l a n i e k i n e t y c z n e lub p o ś r e d n i e ( k i n e t y c z n o - d y f u z y j n e ) wymaga d o s t a r c z e n i a u t l e n i a c z a do p a liw a w p a l n i k u . W ielk o ść s t r a t e g z e r g i i to w a r z y s z ą c y c h temu p ro c e s o w i z o s t a ł a o k r e ś lo n a w podanych p r z y k ł a d a c h . D a ls z e s t r a t y e g z e r g i i zw iązane s ą ró w n ie ż z r e a k c j a mi chem icznym i, k t ó r e je d n a k w skutek o b e c n o ś c i u t l e n i a c z a w p a l i wie p r z e b i e g a j ą stosunkow o s z y b k o . P ło m ie ń k i n e t y c z n y j e s t k r ó t s z y od d y f u z y j n e g o , p o n ad to j e g o ś w i e c e n i e j e s t m n iej i n t e n s y w n e , co i s t o t n i e wpływa na e m i s j ę e n e r g i i z p ło m ie n ia d r o g ą prom ieniow ania.

D o p ie r o i l o ś c i o w a ocena s t r a t e g z e r g i i zw iązanych z w s z y s t k i m i z ja w isk a m i w p r o c e s i e s p a l a n i a p o z w o li o r z e c , k t ó r y sp csó b s p a l a n i a j e s t l e p s z y pod względem termodynamicznym.

Wydaje s i ę , że pomiędzy dwoma s k r a jn y m i przypadkam i s p a l a n i a mo

że i s t n i e ć p r z y p a d e k p o ś r e d n i , d l a k t ó r e g o w y s tę p u j e minimum sumy s t r a t e g z e r g i i . Gdyby t a k b y ł o można by poszukiw ać optym alnego ( t e r m odynam icznie) s t o s u n k u nadm iaru p o w ie t r z a p ie rw o tn e g o k t ó r y swą w a r r o ś c i ą mógłby je d n a k o d b ie g a ć od wymagań t e c h n o l o g i c z n y c h p r o c e s u s p a l a n i a .

Dla porównania s t r a t e g z e r g i i w p a l n i k u wykonano b i l a n s 9gzerge- t y c z n y o p ty m a ln e j s t r u m i e n i c y p a r o w e j , w k t ó r e j c z y n n i k i p o d l e g a j ą przemianom a d ia b a ty c z n y m nieo d w raca ln y m . C zynnikiem roboczym j e s t p a r a wodna o p a r a m e t r a c h spoczynkowych pQ^ = 30 b a r , = 673°K, a czy n n ik ie m zasysanym r ó w n ie ż p a ra wodna o p a r a m e tr a c h p =3 b a r ,

O ® 2*

Tpz = 453 K, końcowe c i ś n i e n i e p a r y w yn o si p^ = 6 b a r i s t o s u n e k i n ż e k c j i X = 0 , 5 6 . P r z y j ę t o n a s t ę p u j ą c e p a r a m e tr y o t o c z e n i a p =

Ci ^

a 1 b a r , To t = 300 K, f t = 0 , 7 0 .

E g z e r g i ę t e r m i c z n ą p a r y wodnej o b l i c z o n o wg rów nania

b+ = Ab t t + R T o t l n — *> . (2 7 )y

(21)

B ila n s e g z e rg e ty c z n y p a l n ik a in ż ek c .y jn eg o 43

g ć z i e :

Ab - nadwyżka e g z e r g i i fcary wodnej l i c z o n a od s t a n u p a r y n a - t

s y c o n e j w t e m p e r a t u r z e o t o c z e n i a , R - s t a ł a gazowa p a r y w o d n e j,

i - w i l g o t n o ś ć względna p o w i e t r z a a t m o s f e r y c z n e g o .

* O T

W t a b l i c y 4 podano p a r a m e t r y , e n t a l p i ę i e g z e r g i ę c z y n n i k a , a na r y s . 5 p r z e d s t a w i o n o wykres b i l a n s u e g z e r g i i o p i s a n e j s t r u m i e n i c y . Łączna s t r a t a e g z e r g i i s t a n o w i 11% e g z e r g i i doprow adzonej do s t r u m i e n i c y . Ten r e z u l t a t z d a je s i ę p o t w i e r d z a ć podany j u ż p o p r z e d n i o w n io s e k , że ze w zrostem param etrów czynników s t r a t y e g z e r g i i w s tru r m i e n ic y m a l e j ą .

R ys. 5. T y k r e 3 pasmowy b i l a n s u e g z e r g i i s t r u m i e n i c y parowej

(22)

Parametry, entalpiai egzergiaparywodnej w strumi.enicyparowej

44 K# W ilk

coo

rQ EHco

+>

rQ

<3

1158,0 385,0 ^{CD O}•» «k vd m m CD

614.0 378.0 1210,0 1365,0

' " U °

+>

iHO

« O

<D N s

■sm

>>

CJp<

49.7 28.8 49.7 28.8 ^CO• «k

'Tv CO CM

ITV*k coc-

*r\* C"-co

Energia kinetycz na 2 r 2L G* 2 O o

477,2 0

O CM

« » O r- Lf\

o•k '£>

T—

«k

o

Entalpia G.i 3 230,0 1 640,0 ^{co o}•t •>

CM O t*- vc LT*

CM T-

O CO * •>

k o m

CM CM C-- KO

CM T-

! 4 694,0 i 4 869,7

'O'CO J* o &

T3 o*

m O o

« «

<T\

& °

O CMr~

O CM 479 _CM^O

Ciśnienia P bar 30,0 3,0 3,0 3r0 i...- -

o*i cn ir\ ir\

m •>

CM CM t*~-

6,00

Tempe ratura T « c*\ r \ t— tn vx> ^

O r^\

m m 00

O CM

CMLT\

C^.cn lT\

Ilość czynni ka G ____ paryro- ^»b oczej 1,00 0,58 1,00 0,58 1,00 0,58 ^{0 0}_J\

0-

v ■

CDLT>

C zynnik parar paraz parar paraz j parar paraz a

CJ Sa

Łl

03 HCJ P i

Punkt

O r- CM o

(23)

B ila n s e n e rg e ty c z n y p a ln ik a in ż a k c y jn e g o

15

LITERATURA

[1] KOFYS TIAiBKI A ., NEHREBECKI L . , WAGNER J . - P ro b lie m y e n i e r - g i e t i c z e s k o w o c h o z j a j s t w a P o ls z y w p i e r i o d 1961-1966 i p i e r - s p i e k t i w y jewo d a l n i e j s z e w o r a z w i t j a j E n i e r g i e t i k a m ira i p i e r - s p i s k t i w y j e j o r a z w i t j a , D okłady V II mirowoj e n i e r g i e t i c z e r * s k o j k o n f i e r e n c j i p r o c h o d j a s z c z a j w Moskwie w 1968 g , E n i e r - g i j a , Moskwa 1970.

[2] PETRLA R . , JGRAS W. - E ad a n ia s t r u m i e n i c y pa pęd z a n e j gazem ziemnym. Z e s z y ty Naukowe P o l i t e c h n i ^ Ś l ą s k i e j , E n e rg e ty k a z . 2 9 .

[3] PETELA R . , WILK K . , WILK R. - B a d a n ie paln ik ó w gazowych do ko

tłó w c e n t r a l n e g o o g rz ew ania o p a la n y c h gazem. S p raw ozdanie do p r a c y z l e c o n e j , c z . I I I , 1970 r .

[4] S0K0ŁCW J . J . , ZINGER N.M. - S t r u j n y j e a p p a r a t y . E n e r g i j a , Mo

skwa 1970.

[5] G a z o ó in a m ic z e s k ije f u n k c j i ( t a b l i c y ) . I n s t i s t u t im. P . I . B a ra nowa.

[6j SHAPIRO A.H. - The dynamics and therm odynem ics o f c o m p r e s s i - b l e f l u i d f l o w . Ronald P r e s s Company, New York 1953*

[7] SZARGNT J . , PETELA R. - E g z e r g i a . WNT Warszawa 1965» lub po

p raw ione i u z u p e ł n i o n e wydanie w j ę z y k u r o s y j s k i m : E k s e r g i j a , I z d . E n e r g i j a , Moskwa 1968.

üKCLPrLTK^hüHMn EAflAHC rAùOBÜW rG i- U U łi

P e 3 io m s

f lir t KHxeKUÿicHHi’M r a s o B o ł i ropc-JTKH c^ejraHO E K c ep re T ü v e cK K ii Gawauc u a a a - j m s n o r e p b 9 i c c e p r n n . UaHO x u a npw M epa a x c e p r e T » m e c K o r o aHŁJiwsa r a s o s H x ro- pejroK HHsKoro h c p e , s H e r o n a B n eH -. if .

Ha ocHOBaHBH c^ejiaHHba. paccyxjesH V i h noJiyHeHHŁut p e jja iT a T O B cjeaaK O bh- BOŁbi.

(24)

46 Ke W ilk

EXERGY BALANCE OP JET GAS BURNER

S u m m a r y

Paper p r e s e n t s t h e e x e r g y b a la n c e o f t h e j e t g a s b u rn er and th e a n a l y s i s o f t h e e x e r g y l o s s e s . Tito exam ples o f e x e r g y a n a l y s i s o f b u r n e r s a r e p r e s e n t e d . C o n s id e r a tio n s and c a l c u l a t i o n r e s u l t s a r e t h e b a s e f o r c o n c l u s i o n s .