286 热力学-第一定律-应用

286 热力学-第一定律-应用

 语音讲解-热力学第一定律-应用

设备能量方程

压缩机类（风机、泵、粉碎机等）

消耗功（电等），工质进出设备前后状态改变。

系统类型：开口系统，稳定流动。

普适方程：

q=w_s+(h_o-h_i)

式中，q为系统中工质吸收的热能，J/kg；w_s为系统中工质做出的技术功，J/kg；h_o为工质出系统时的焓，J/kg；h_i为工质进系统时的焓，J/kg。

基于该设备的方程具体化方法：关注设备的主要能量特点，对普适方程中的各项进行分析处理。

以常规压缩机为例，设备壳体可能向环境少量散热，但数量相对很小，可近似不计，因此：

q=0

压缩机压缩气体需要消耗功，因此w_s不能忽略。

工质进出压缩机的状态有明显变化，因此h₂和h₁也不能忽略。

综上，可得常规压缩机的能量方程为：

0=w_s+(h_o-h_i)

即：

- w_s = h_o-h_i

w_s前的负号表示该设备消耗功。

发动机类（内燃机、燃气轮机、蒸汽轮机、膨胀机等）

消耗工质的能量对外做功。

能量方程为：

w_s = h_i-h_o

锅炉类（加热炉、加热设备内工质的换热器等）

设备消耗热能使工质进出设备的状态变化。

能量方程为：

q= h_o-h_i

冷却器类（设备内工质被冷却的换热器等）

设备放出热能且工质进出设备的状态变化。

能量方程为：

q= h_i-h_o

阀类（节流阀、膨胀阀、闪蒸阀等）

能量方程为：

h_o=h_i

系统、设备节能分析

合理消耗，减少损耗，合理应用自然能源，合理应用余能等。

以某建筑夏季降低空调能耗为例，可考虑的途径如：

提高建筑隔热性能；

减少太阳辐射热；

减少室内外空气交换的冷损失；

合理管理室内用能设备；

合理选用空调方式；

合理设置室内温度；

采用制冷性能好的空调并使之处于较佳运行状态；

合理采用太阳能、风能制冷技术；

合理利用自然冷能（自然风冷量、蓄冷等）；