Вся информация должна быть только свежая 2018-2019
ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И ТОВАРОВЕДЕНИЕ
Практическая работа 3
ЭНЕРГИЯ
ЭНЕРГИЯ В ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ
Энергия является необходимым компонентом любых технологических процессов. Энергетические ресурсы объединяются по различным принципам. Например, топливные, источником которых является различного вида топливо (уголь, природный газ, нефтепродукты, дрова, торф, биомасса) и нетопливные, источником которых могут быть гидроэнергия, энергия ветра, лучистая энергия солнца и др.
В технологических процессах используются различные виды энергии. Наиболее широко применяется электрическая энергия, которая используется для получения механической энергии, необходимой для приводов машин и механизмов, осуществления физических и химических процессов, преобразования в световую и тепловую энергию.
Тепловая энергия применяется для технологических процессов, происходящих при повышенной или пониженной температурах, для отопления зданий и обеспечения необходимых условий производственной и технологической деятельности.
Теплоносителями могут быть нагретые газы и воздух - например, топочные газы, водяной пар, нагретая вода.
Химическая энергия-это энергия реакций, которая используется в технологических процессах.
К наиболее часто встречающимся относятся электромагнитная и внутриядерная энергии. Последние три вида энергии относятся к внутренней форм энергии и обусловлены потенциальной энергией частиц, образующих тело или кинетической энергией беспорядочного движения частиц.
|
|
|
Энергия не может быть уничтожена или возникнуть вновь из ничего, она может только переходить из одного вида в другой. Это положение отражено законом сохранения энергии.
Из закона сохранения энергии вытекает первый закон термодинамики, который устанавливает взаимную превращаемость всех видов энергии: тепло Q, сообщаемое неизолированной системе, расходуется на увеличение её внутренней энергии U и совершение ей работы А против внешних сил :
Q = U + A
Все природные процессы, в том числе и технологические, подчинены этим законам.
Критерием качества энергии является её работоспособность, энергетическая эффективность каждого вида энергии. Качество энергии оценивается эксергией. Практическая пригодность энергии, содержащейся в материи, оценивается не только количеством энергии, но и её концентрацией, т.е. отношением объёма эксергии к объёму энергоносителя (термодинамического агента).
В технологических процессах очень часто один вид энергии преобразуется в другой. Для различных видов энергии потери при таких преобразованиях различны. Процессы превращения тепловой энергии в другие виды энергии описаны законами термодинамики. На основании этих законов рассчитываются КПД машин и установок по преобразованию или выработке энергии.
|
|
|
Источники энергии для промышленных целей классифицируются по нескольким характеристикам. Так, различают традиционные и нетрадиционные источники. К традиционным относится топливо, энергия движущейся воды, ядерная энергия. К нетрадиционным- солнечная энергия, ветроэнергоресурсы, геотермальные источники, вторичные энергоресурсы и продукты для топлива.
Источники энергии делятся на невозобновляемые (например, топливные виде газа, нефтепродуктов) и возобновляемые (например, растительных энергоплантаций); исчерпаемые (большинство топливных) и неисчерпаемые (энергия солнца)
Для выработки энергии используются специальные предприятия, машины, агрегаты, установки, аппараты.
Электроэнергия вырабатывается тепловыми электростанциями (ТЭС), где тепловая энергия преобразуется в электрическую; гидроэлектростанциями, преобразующими механическую энергию движения воды в электрическую; гидроаккумулирующие станции (ГАЭС), которые преобразуют механическую энергию движении предварительно накопленной воды в искусственном водоёме в электрическую; атомные электростанции, преобразующие атомную энергию ядерного топлива в электрическую.
|
|
|
Тепловые электростанции делятся в зависимости от назначения на конденсационные электростанции (КЭС), вырабатывающие только электроэнергию, и ТЭЦ - теплоэлектроцентрали, вырабатывающие одновременно тепловую и электрическую энергии.
Технология преобразования энергии на ТЭС состоит из следующих превращений: внутренняя химическая энергия топлива - тепловая (энергия воды и пара) - механическая ( энергия вращения генератора) -- электрическая энергия. .Процесс производства электроэнергии на ТЭС включает три цикла: химический, механический, электрический.
Поскольку места концентрированного производства энергии и её потребления не совпадают, необходима транспортировка энергии. Для транспортировки электроэнергии используются линии электропередач (ЛЭП), повысительные и понизительные подстанции. ЛЭП устраиваются в различном конструктивном исполнении, различного тока (постоянного или переменного), воздушными или кабельными, для различного электрического напряжения. В систему передач входит распределительная система.
|
|
|
Развивающиеся методы производства энергии основываются преимущественно на использовании неисчерпаемых и возобновляемых источниках и способах прямого преобразования энергии. Примером прямого преобразования является магнитогидродинамические (МГД) преобразователи. Получаемая таким способом энергия основывается на явлении, описанным законом Фарадея: в проводнике, движущемся в магнитном поле, индуцируется ЭДС. В МГД генераторе роль движущегося проводника выполняет поток низкотемпературной плазмы, т.е. поток ионизированного токопроводящего газа, проходящего через канал установленный м магнитном поле, силовые линии которого перпендикулярны направлению потока. При этом кинетическая энергия потока плазмы превращается в электрическую энергию.
Прямым преобразованием является превращение солнечной энергии в электрическую с помощью фотоэлементов или тепловую в специальных генерирующих установках.
Каждый вопрос готовит группа на 5-7 минут с небольшой презентацией
Первый вопрос обсуждаем (все готовятся) всей группой, а докладчики делают глубокий анализ
Темы докладов
Вся информация должна быть только свежая 2018-2019
Дата добавления: 2019-11-16; просмотров: 68; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!