化工热力学chap5化工过程的能量分析课件.ppt

第五章第五章化工过程的能量分析化工过程的能量分析 1化工热力学 chap5 化工过程的能量分析      本章应用热力学的第一定律和第二定本章应用热力学的第一定律和第二定律，应用理想功、损失功、火用和火无律，应用理想功、损失功、火用和火无等概念对化工过程中能量的转换、传递等概念对化工过程中能量的转换、传递与使用进行热力学分析，评价过程或装与使用进行热力学分析，评价过程或装置能量利用的有效程度，确定其能量利置能量利用的有效程度，确定其能量利用的总效率，揭示出能量损失的薄弱环用的总效率，揭示出能量损失的薄弱环节与原因，为分析、改进工艺与设备，节与原因，为分析、改进工艺与设备，提高能量利用率指明方向提高能量利用率指明方向2化工热力学 chap5 化工过程的能量分析5.1 5.1 能量平衡方程能量平衡方程 n一．一． 热力学第一定律的实质热力学第一定律的实质热力学第一定律的实质就是能量在数量上是守恒的热力学第一定律的实质就是能量在数量上是守恒的基本形式为：基本形式为： Δ Δ（（体系的能量）＋体系的能量）＋ΔΔ（（环境的能量）＝环境的能量）＝0 0或或 ΔΔ（（体系的能量）＝－体系的能量）＝－ΔΔ（（环境的能量）环境的能量）体系的能量的增加等于环境的能量的减少。

体系的能量的增加等于环境的能量的减少 3化工热力学 chap5 化工过程的能量分析在在实实际际生生产产中中大大都都遇遇到到两两种种体体系系，，即即封封闭闭体体系系和敞开体系和敞开体系1. 1. 封闭体系：封闭体系： （限定质量体系）（限定质量体系） 与与环环境境仅仅有有能能量量交交换换，，没没有有质质量量交交换换体体系系内内部部是是固固定定的的封封闭闭体体系系是是以以固固定定的的物物质质为为研究对象研究对象2. 2. 敞开体系：敞开体系： （限定容积体系）（限定容积体系） 与环境有能量交换，也有质量交换与环境有能量交换，也有质量交换 4化工热力学 chap5 化工过程的能量分析二二. .能量平衡方程能量平衡方程 n1.一般形式一般形式 WsQδδm2 δδm1 P1  V1   u1  U1P2  V2   u2  U2Z1Z25化工热力学 chap5 化工过程的能量分析（（1 1）物料平衡方程：根据上式：得到）物料平衡方程：根据上式：得到 m m1 1- -   m m2 2=dm=dm体系体系（（2 2）能量平衡方程）能量平衡方程 进入体系的能量－离开体系的能量进入体系的能量－离开体系的能量= =体系积累的能量体系积累的能量 进入体系的能量进入体系的能量: : 微元体本身具有的能量微元体本身具有的能量 E1δm1 环境传入的热量环境传入的热量 δδQ 体系与环境交换的功体系与环境交换的功δδW6化工热力学 chap5 化工过程的能量分析离开体系的能量离开体系的能量: :微元体带出能量微元体带出能量E2δm2 体系积累的能量＝体系积累的能量＝  能量恒等式为：能量恒等式为： (5-3)(5-3)(5-4)(5-4)7化工热力学 chap5 化工过程的能量分析注意：注意：1) 1) 是是体体系系与与环环境境交交换换的的功功，，它它包包括括与与环环境境交交换换的的轴轴功功 和和流流动动功功 。

流流动动功功 是是流流体体进进入入体体系系时时，，环环境境对对流流体体所所作作的的流流动动功功 与与流流体体离离开开体体系系时时流流体体对环境所作的流动功对环境所作的流动功 之差，即之差，即(5-5)(5-5)将式将式(5-5)(5-5)代入式（代入式（5-45-4），得），得(5-6)(5-6)8化工热力学 chap5 化工过程的能量分析2 ) E2 ) E－－单位质量流体的总能量，它包含有热力学单位质量流体的总能量，它包含有热力学能、动能和位能能、动能和位能 2.2.   能量平衡方程一般形式能量平衡方程一般形式代入（代入（5-65-6））式，整理，得到式，整理，得到 H=U+PV将将(5-7)(5-7)9化工热力学 chap5 化工过程的能量分析三三. .能量平衡方程的应用能量平衡方程的应用 n1.1.封闭体系：无质量交换，封闭体系：无质量交换，限定质量体系限定质量体系 δm1=δm2=0 δQ+δWs=d(mE) 封闭体系封闭体系不存在流动功不存在流动功δWs=δWδQ+δWs=mdU 于是有于是有δQ+δW=mdU，， 对单位质量的体系有对单位质量的体系有 du =δQ+δW        积分：积分：   Q+W=ΔU (5-11) 又又 10化工热力学 chap5 化工过程的能量分析2.2.稳定流动体系稳定流动体系 稳定流动过程，表现在流动过程中体系内稳定流动过程，表现在流动过程中体系内 (1)(1)每点状态不随时间变化每点状态不随时间变化(2)(2)没有质量和能量的积累没有质量和能量的积累由式由式(5-9)(5-9)可得到稳流体系的一般能量平衡方程可得到稳流体系的一般能量平衡方程 11化工热力学 chap5 化工过程的能量分析(1)(1)一般能量平衡方程一般能量平衡方程 对稳流体系对稳流体系, ,由式由式(5-9)(5-9)得：得： δm1=δm2=δm       (H2-H1) δm+ (u22-u12) δm+g(Z2-Z1) δm-δWs-δQ=0 积分：积分：（（5 5－－1313））12化工热力学 chap5 化工过程的能量分析 3 3））式式（（5-135-13））应应用用条条件件是是稳稳流流体体系系，，不不受受过过程程是是否否可可逆以及流体性质的影响。

逆以及流体性质的影响注意：注意：1)1)单位要一致，且用单位要一致，且用SISI单位制单位制. . H,Q,Ws——能量单位，能量单位，J/KgJ/Kg u—m/s 流量流量G—Kg/h（（min.s））2 2））式中式中Q和和Ws为代数值，即：为代数值，即：Q以体系吸收为正，以体系吸收为正，Ws 以环境对体系作功为正以环境对体系作功为正13化工热力学 chap5 化工过程的能量分析（（2 2）能量平衡方程的应用）能量平衡方程的应用n1 1）对化工机器：如膨胀机，压缩机等）对化工机器：如膨胀机，压缩机等n流流体体的的动动能能，，位位能能变变化化量量与与体体系系焓焓值值的的变变化化量量相相比比较较，，或或者者与与流流体体与与环环境境交交换换的的热热和和功功相相比比较较，，大大都都可以忽略也即可以忽略也即n根据根据（5－16）14化工热力学 chap5 化工过程的能量分析2 2））对对化化工工设设备备类类：：如如反反应应器器，，热热交交换器，阀门，管道等换器，阀门，管道等且且Ws=0（（5—175—17））Ø这个式子的物理意义表现在：体系状态变化，如发生这个式子的物理意义表现在：体系状态变化，如发生化学反应，相变化，温度变化时，与环境交换的热量化学反应，相变化，温度变化时，与环境交换的热量（反应热，相变热，显热）等于体系的焓变。

反应热，相变热，显热）等于体系的焓变 体系状态变化，如体系状态变化，如化学反应化学反应 相变化相变化 温度变化温度变化 反应热反应热 相变热相变热 显热显热 Q Q 15化工热力学 chap5 化工过程的能量分析3)3)对化工机器的绝热过程对化工机器的绝热过程 当体系在绝热情况下，与环境进行功的交换时，当体系在绝热情况下，与环境进行功的交换时，Q=0 此式说明了在绝热情况下，当动能和位能的此式说明了在绝热情况下，当动能和位能的变化相对很小时，体系与环境交换的功量等变化相对很小时，体系与环境交换的功量等于体系的焓变于体系的焓变 根据根据16化工热力学 chap5 化工过程的能量分析4)4)对喷嘴，如喷射器是通过改变流体截面以使流对喷嘴，如喷射器是通过改变流体截面以使流体的动能与内能发生变化的一种装置体的动能与内能发生变化的一种装置 n对于这种装置对于这种装置，Ws=0， gΔZ≈0 水平放水平放 gΔZ=0 垂直放垂直放 gΔZ≈0 流体通过喷嘴速度很快来不及换热，可视为绝热过程，流体通过喷嘴速度很快来不及换热，可视为绝热过程， Q=0                      根据根据17化工热力学 chap5 化工过程的能量分析3.3.应用举例应用举例n［陈顾版教材［陈顾版教材P108 P108 例例5-15-1～～5-25-2］自看］自看18化工热力学 chap5 化工过程的能量分析5.2 5.2 功热间的转换功热间的转换 （热力学第二定律）（热力学第二定律） n物化知：物化知： St≥0≥0 > >不可逆不可逆= =可逆可逆一一. .基本概念基本概念 才可进行的过程才可进行的过程        自发过程：不消耗功自发过程：不消耗功非自发过程：消耗功非自发过程：消耗功 0℃0℃ 30℃30℃  冰冰 冬天冬天 东北气温东北气温 -30℃ -30℃ 自发自发, ,具有产功能力具有产功能力  如如 夏天夏天 郑州气温郑州气温30℃30℃-30℃-30℃  非自发非自发水水水水冰冰19化工热力学 chap5 化工过程的能量分析n可逆过程：可逆过程：n没有摩擦，推动力无限小没有摩擦，推动力无限小, 过程进行无限慢过程进行无限慢;n体系内部均匀一致，处于热力学平衡体系内部均匀一致，处于热力学平衡;n对对产产功功的的可可逆逆过过程程，，其其产产功功最最大大，，对对耗耗功功的的可可逆逆过过程程，，其其耗耗功最小功最小;n逆向进行时，体系恢复始态，环境不留下任何痕迹。

逆向进行时，体系恢复始态，环境不留下任何痕迹n（即没有功热得失及状态变化）（即没有功热得失及状态变化） n不可逆过程：不可逆过程：n有摩擦，过程进行有一定速度有摩擦，过程进行有一定速度; ;n体系内部不均匀（有扰动，涡流等现象）体系内部不均匀（有扰动，涡流等现象）; ;n逆向进行时，体系恢复始态，环境留下痕迹逆向进行时，体系恢复始态，环境留下痕迹; ;n如果与相同始终态的可逆过程相比较，产功小于可逆过程，如果与相同始终态的可逆过程相比较，产功小于可逆过程，耗功大于可逆过程耗功大于可逆过程 20化工热力学 chap5 化工过程的能量分析自发、非自发和可逆、非可逆之间的区别？自发、非自发和可逆、非可逆之间的区别？n自发与非自发过程决定物系的始、终态与自发与非自发过程决定物系的始、终态与环境状态；环境状态；n可逆与非可逆过程是（考虑）过程完成的可逆与非可逆过程是（考虑）过程完成的方式，与状态没有关系方式，与状态没有关系 21化工热力学 chap5 化工过程的能量分析可逆过程可逆过程是一个是一个理想过程理想过程，，实际过程实际过程都是都是不可逆不可逆的 可逆过程具有过程的进行的任一瞬间体系都处于热力可逆过程具有过程的进行的任一瞬间体系都处于热力学平衡态的特征，因此，学平衡态的特征，因此，体系的状态可以用状态参数体系的状态可以用状态参数来描述。

来描述 22化工热力学 chap5 化工过程的能量分析二二. .热功转换与热量传递的方向和限度热功转换与热量传递的方向和限度 n1.热量传递的方向和限度热量传递的方向和限度高温高温低温低温自发自发 非自发非自发 限度：限度：Δt=0 Δt=0 §2.2.热功转化的方向热功转化的方向 功功热热 100%100%非自发非自发 100%100%自发自发 热功转化的限度要由卡诺循环的热机效率来解决热功转化的限度要由卡诺循环的热机效率来解决 23化工热力学 chap5 化工过程的能量分析3.3.热与功转化的限度热与功转化的限度————卡诺循环卡诺循环 卡诺循环：卡诺循环：Ø热机热机Ø高温热源（恒高温热源（恒TH））Ø低温热源（恒低温热源（恒TL））工质从高温热源工质从高温热源TH吸收吸收热量，部分转化为功，热量，部分转化为功，其余排至低温热源其余排至低温热源TL THTLQH QL WC 图形图形24化工热力学 chap5 化工过程的能量分析卡诺循环由四个过程组成卡诺循环由四个过程组成 Ø可逆等温膨胀可逆等温膨胀Ø可逆绝热膨胀可逆绝热膨胀Ø可逆等温压缩可逆等温压缩Ø可逆绝热压缩可逆绝热压缩TSPV11234234QHQHQLWcWcQL25化工热力学 chap5 化工过程的能量分析工质吸热温度大于工质排热温度，产功过程工质吸热温度大于工质排热温度，产功过程 正卡诺循环的结果是热部分地转化为功，用热效率来评正卡诺循环的结果是热部分地转化为功，用热效率来评价循环的经济性价循环的经济性 热效率热效率: :热效率的物理意义：热效率的物理意义： 工质从高温热源吸收的热量转化为净功的比率。

工质从高温热源吸收的热量转化为净功的比率 正卡诺循环：正卡诺循环：26化工热力学 chap5 化工过程的能量分析∵ ∵ ΔΔH 为状态函数，工质通过一个循环为状态函数，工质通过一个循环据热力学第一定律据热力学第一定律: :∴ ∴ ΔΔH = 0= 0Q =QH+QL 　∴∴又又∵∵由卡诺循环知由卡诺循环知(5-25)(5-25) TQHS1234QLWc27化工热力学 chap5 化工过程的能量分析注意以下几点：注意以下几点： 若使若使或　或　T TL L=0=0实际当中是不可能实际当中是不可能 (1)(1) (2)η=f(TH‚TC) , , 若使若使η↗η↗，，则则 T TH H ↗,T ↗,TL L↘↘ (3)(3) 工程上采用高温高压，提高吸热温度工程上采用高温高压，提高吸热温度T TH H　，　，但又受到材质影但又受到材质影响响. . (3)(3)若若TH=TL，，η=0, W=0 (4)(4) 这就说明了单一热源不能转换为功，必须有两个热源这就说明了单一热源不能转换为功，必须有两个热源。

(4)(4)卡诺循环，卡诺循环，ηη可逆可逆最大，相同最大，相同T TH H　　,T,TL L无论经过何种过程，无论经过何种过程，ηη可逆可逆是是相同的，实际热机只能接近，不能达到相同的，实际热机只能接近，不能达到 28化工热力学 chap5 化工过程的能量分析三．熵函数与熵增原理三．熵函数与熵增原理 n1.1.熵函数熵函数 通过研究热机效率推导出熵函数的定义式通过研究热机效率推导出熵函数的定义式 对于可逆热机有对于可逆热机有 也即也即熵定义熵定义 29化工热力学 chap5 化工过程的能量分析§２２. .热力学第二定律的数学表达式热力学第二定律的数学表达式 > > 对不可逆过程：对不可逆过程： 对可逆过程：对可逆过程： 热力学第二定律的数学表达式热力学第二定律的数学表达式： > >不可逆不可逆= =可逆可逆30化工热力学 chap5 化工过程的能量分析注意：注意：n熵状态函数只要初，终态相同，熵状态函数只要初，终态相同，§对于不可逆过程应设计一个可逆过程，利用对于不可逆过程应设计一个可逆过程，利用可逆过程的热温熵积分计算熵变．可逆过程的热温熵积分计算熵变．31化工热力学 chap5 化工过程的能量分析３３. . 熵增原理熵增原理 对于孤立体系（或绝热体系）对于孤立体系（或绝热体系）由由熵增原理表达式。

熵增原理表达式<0 <0 不可能进行的过程不可能进行的过程 　>0>0　　　　 不可逆过程不可逆过程=0 =0 可逆过程可逆过程32化工热力学 chap5 化工过程的能量分析结论：结论： Ø自然界的一切自发进行的过程都是熵增大的过程；自然界的一切自发进行的过程都是熵增大的过程；Ø同时满足热一律，热二律的过程，实际当中才能实现，同时满足热一律，热二律的过程，实际当中才能实现，违背其中任一定律，其过程就不可能实现违背其中任一定律，其过程就不可能实现Ø总熵变为总熵变为Ø自发进行的限度自发进行的限度Ø自发进行的方向自发进行的方向 33化工热力学 chap5 化工过程的能量分析四　熵变的计算四　熵变的计算 n1.1.可逆过程的热温熵计算可逆过程的热温熵计算 据热一律据热一律可逆过程可逆过程同除同除 T T 得：得： 又又 ∵ ∵ 对理想气体对理想气体: : dH=nCpdT ∴∴ 34化工热力学 chap5 化工过程的能量分析２．相变化熵变２．相变化熵变 ∴∴相变化的熵变相变化的熵变相变化皆属于可逆过程，相变化皆属于可逆过程，并且相变化的热量，据能量平衡方程知：并且相变化的热量，据能量平衡方程知：３３. .　环境熵变　环境熵变 热力学环境：一般指周围大自然（可视为恒温热源）热力学环境：一般指周围大自然（可视为恒温热源）35化工热力学 chap5 化工过程的能量分析４４ 应用举例应用举例 n [陈顾版教材P111－P112                      (例5－3，5－4)] 自看 36化工热力学 chap5 化工过程的能量分析5 5．．3 3 熵平衡和熵产生熵平衡和熵产生 n１　熵平衡方程１　熵平衡方程 将容量性质衡算通式用于熵，得将容量性质衡算通式用于熵，得: := =- -+ +入出敞开体系的熵平衡敞开体系的熵平衡37化工热力学 chap5 化工过程的能量分析 T — 限制表面上热流通过处的温度限制表面上热流通过处的温度, T’ 代表始态温度代表始态温度, T’’ 代表终态温度代表终态温度物料物料热量热量 S — — 单位质量物料的熵；单位质量物料的熵； 熵携带者熵携带者功与熵变化无关，功不携带熵功与熵变化无关，功不携带熵。

物料携带的熵物料携带的熵 = = mS热流携带的熵热流携带的熵 = =式中式中: : m — — 物料的质量；物料的质量；38化工热力学 chap5 化工过程的能量分析是代数值，是代数值，以体系收入者为正，体系支出者为负以体系收入者为正，体系支出者为负于是于是: :熵平衡方程为熵平衡方程为: :将此整理将此整理, ,得得: :(5-33)(5-33)熵平衡方程熵平衡方程注意：注意：39化工热力学 chap5 化工过程的能量分析2.2.熵产生熵产生 上式中：上式中：— — 体系总的熵变；体系总的熵变；— — 因物流流进，流出限定容积而引起的熵变化；因物流流进，流出限定容积而引起的熵变化；— — 因热流流进或流出限定容积而引起的熵变化；因热流流进或流出限定容积而引起的熵变化；— — 因体系的内在原因引起的熵变化，与环境无关，因体系的内在原因引起的熵变化，与环境无关， 属于内因熵变属于内因熵变引起熵产生的内在原因实际上是由于体系内部不可逆性而引起熵产生的内在原因实际上是由于体系内部不可逆性而引起的熵变化。

这可以用孤立体系的熵平衡方程来证实引起的熵变化这可以用孤立体系的熵平衡方程来证实 40化工热力学 chap5 化工过程的能量分析对孤立体系：因与环境没有质量交换，也没有能量交换对孤立体系：因与环境没有质量交换，也没有能量交换                代入熵平衡方程中代入熵平衡方程中 = == =由热二律知由热二律知: : 可逆过程可逆过程              不可逆过程不可逆过程              41化工热力学 chap5 化工过程的能量分析结论：结论：n熵产生可以用作判断过程方向的准则熵产生可以用作判断过程方向的准则 <0 <0 时，体系内部的过程非自发时，体系内部的过程非自发 >0 >0 时，体系内部的过程不可逆或自发；时，体系内部的过程不可逆或自发；=0 =0 时，体系内部的过程可逆或平衡；时，体系内部的过程可逆或平衡；42化工热力学 chap5 化工过程的能量分析3. 3. 熵平衡方程的特殊形式熵平衡方程的特殊形式 绝热过程绝热过程 可逆过程可逆过程= = + +稳流过程稳流过程=0=0+ ++ +封闭体系封闭体系= = + +43化工热力学 chap5 化工过程的能量分析4. 4. 应用举例应用举例 ( (陈顾版教材陈顾版教材P113P113例例5-5)5-5)自看自看 n如如: : 有一人声称发明了一台稳流装置，将有一人声称发明了一台稳流装置，将1 1KgKg温度为温度为373373K K的饱和蒸汽通过此装置时，的饱和蒸汽通过此装置时，能向温度为能向温度为450450K K的高温热库输送的高温热库输送18601860KJKJ的的热量，同时自身冷却为热量，同时自身冷却为0.10.1MPaMPa（（1atm1atm），），273K273K的冷凝水。

用于冷却蒸汽的天然水的的冷凝水用于冷却蒸汽的天然水的温度为温度为273273K K问此装置是否可行问此装置是否可行? ? 44化工热力学 chap5 化工过程的能量分析高温热库高温热库450450K Kq q1=1=1860kJ1860kJ饱和蒸汽饱和蒸汽稳流装置稳流装置h h1 1=2680kJ/Kg=2680kJ/Kg冷却水冷却水273273K Kh h2 2=0=0水水1Kg 1atm ,273K1Kg 1atm ,273Kq q0 0s s2 2=0=01 1Kg Kg ，，373k373ks s1 1=7.37kJ/Kg.K=7.37kJ/Kg.K45化工热力学 chap5 化工过程的能量分析解：过程示意如图解：过程示意如图查得各物质的焓和熵一并标记在图中查得各物质的焓和熵一并标记在图中以以1 1KgKg饱和蒸汽为计算基准：饱和蒸汽为计算基准：能量衡算：能量衡算： h h1 1 = h = h2 2 +q+q1 1 + q + q0 0q q0 0 =h =h1 1 -h -h2 2 -q-q1 1 =2680-0-1860=820 KJ/Kg =2680-0-1860=820 KJ/Kg饱和蒸汽饱和蒸汽熵衡算：熵衡算：稳流过程稳流过程过程不自发，亦即不可能过程不自发，亦即不可能 46化工热力学 chap5 化工过程的能量分析5.4 5.4 理想功和损失功理想功和损失功 n损损失失功功法法：： 是是以以热热力力学学第第一一定定律律为为基基础础，，实实际际功与理想功进行比较，用热效率评价。

功与理想功进行比较，用热效率评价n有有效效能能分分析析法法：： 将将热热力力学学第第一一定定律律，，热热力力学学第第二二定定律律结结合合起起来来，，对对化化工工过过程程每每一一股股物物料料进进行行分析，是用有效能效率评价分析，是用有效能效率评价 目前进行化工过程热力学分析的方法大致有目前进行化工过程热力学分析的方法大致有两种两种：：47化工热力学 chap5 化工过程的能量分析一一. .   理想功理想功1.1.      定义：定义： 体系以可逆方式完成一定的状态变化，理体系以可逆方式完成一定的状态变化，理论上可产生的最大功论上可产生的最大功( (对产功过程对产功过程) )，或者理论上必须消，或者理论上必须消耗的最小功耗的最小功( (耗功过程耗功过程) )，称为理想功称为理想功W Wmaxmax (W (Wminmin) )体系以状态体系以状态1 1状态状态2 2完全可逆完全可逆要注意要注意: : 完全可逆完全可逆状态变化可逆；状态变化可逆；传热可逆传热可逆( (物系与环境物系与环境) )48化工热力学 chap5 化工过程的能量分析２　理想功的计算式２　理想功的计算式 n（１）非流动体系理想功的计算式（１）非流动体系理想功的计算式若过程可逆若过程可逆 由热一律：由热一律：ΔU=Q+WW=ΔU-QWid= (U2-U1) - T0(S2-S1)-P0(V2-V1) (5-39) (5-38)49化工热力学 chap5 化工过程的能量分析结论：结论：Ø体系发生状态变化的每一个实际过程都有其体系发生状态变化的每一个实际过程都有其对应的理想功。

对应的理想功Ø理想功决定于体系的始、终态和环境状态，理想功决定于体系的始、终态和环境状态，与过程无关；与过程无关；50化工热力学 chap5 化工过程的能量分析（（2）流动过程理想功的计算式）流动过程理想功的计算式对于稳流过程，热一律表达式为：对于稳流过程，热一律表达式为： 忽略动，势能变化忽略动，势能变化 若可逆若可逆 (5-41) (5-41) 稳流过程理想功稳流过程理想功 51化工热力学 chap5 化工过程的能量分析注意点：注意点： Ø式（式（5-415-41）忽略了进出口的动能，势能的变化完整的）忽略了进出口的动能，势能的变化完整的表达式为：表达式为：Ø体系经历一个稳流过程，状态发生变化，即可计算其体系经历一个稳流过程，状态发生变化，即可计算其理想功，理想功的值决定于体系的始、终态与环境温度，理想功，理想功的值决定于体系的始、终态与环境温度，而与实际变化途径无关而与实际变化途径无关Ø要区别可逆轴功与理想功这两个概念．要区别可逆轴功与理想功这两个概念．对绝热过程对绝热过程对不做轴功的过程对不做轴功的过程52化工热力学 chap5 化工过程的能量分析二　损失功二　损失功WL n１１　　定定义义：：体体系系完完成成相相同同状状态态变变化化时时，，实实际际功功和和理理想功的差值．想功的差值．n数学式：数学式： 对稳流体系对稳流体系 (5-43)(5-43)(5-44(5-44a)a)53化工热力学 chap5 化工过程的能量分析结论：结论： （（1 1））（（2 2））（（3 3）可逆过程）可逆过程有关有关与与有关有关与与实际过程实际过程对产功过程：对产功过程：对耗功过程：对耗功过程： 54化工热力学 chap5 化工过程的能量分析三三 应用举例应用举例n（陈顾版教材（陈顾版教材 P117-P118 P117-P118 例例 5-7 5-7 ）自看）自看例例5-8 1.575-8 1.57MPMPa, a, 757K757K的过热水蒸汽推动透平机作功，的过热水蒸汽推动透平机作功，并在并在0.0687 0.0687 MPMPa a下排出。

此透平机既不绝热也不可逆，下排出此透平机既不绝热也不可逆，输出的轴功相当于可逆绝热膨胀功的输出的轴功相当于可逆绝热膨胀功的8585％由于隔％由于隔热不好，每千克的蒸汽有热不好，每千克的蒸汽有7.127.12KJKJ的热量散失于的热量散失于293293ＫＫ的环境求此过程的理想功，损失功及热力学效率求此过程的理想功，损失功及热力学效率 55化工热力学 chap5 化工过程的能量分析分析分析 求　：求　：      56化工热力学 chap5 化工过程的能量分析解：解：1 1　查过热水蒸汽表（　查过热水蒸汽表（P305), P305), 内标计算内标计算H1，，S1当当 当当57化工热力学 chap5 化工过程的能量分析当当故故 H H1 1=3437.5KJ/Kg =3437.5KJ/Kg S S1 1=7.5150KJ/Kg.K =7.5150KJ/Kg.K 2 2 求终态热力学性质求终态热力学性质可逆绝热膨胀可逆绝热膨胀 S S1 1=S=S2’2’S S1 1=S=S2’2’=7.5150 KJ/Kg.K =7.5150 KJ/Kg.K 58化工热力学 chap5 化工过程的能量分析当　当　P2=0.0678MPa时，对应的饱和蒸汽时，对应的饱和蒸汽S Sg g为为 S Sg g=7.4912 KJ/Kg.K=7.4912 KJ/Kg.K所以状态２为过热蒸汽所以状态２为过热蒸汽二者相比较，已逼近饱和蒸汽，查饱和水蒸汽表二者相比较，已逼近饱和蒸汽，查饱和水蒸汽表 H2’=2658.46 KJ 59化工热力学 chap5 化工过程的能量分析据热力学第一定律：据热力学第一定律：由　由　P P2 2, ,　　H H2 2　　查表内标查表内标 得得 S S2 2=7.7551 KJ/Kg.K =7.7551 KJ/Kg.K 3 3 求求         = -669.27 -70.3493= -739.62 KJ/Kg (2768.23-3437.5)-293(7.7551-7.5150)60化工热力学 chap5 化工过程的能量分析=77.47 KJ/Kg 61化工热力学 chap5 化工过程的能量分析5.55.5   有效能及其计算有效能及其计算n一、一、 有效能的概念有效能的概念n1.1.  能量的分类能量的分类n按能量转化为有用功的多少，可以把能量分为三类：按能量转化为有用功的多少，可以把能量分为三类：n⑴⑴高高质质能能量量：：理理论论上上能能完完全全转转化化为为有有用用功功的的能能量量。

如如电电能能、、机械能n⑵⑵僵僵态态能能量量：：理理论论上上不不能能转转化化为为功功的的能能量量（（如如海海水水、、地地壳壳、、环境状态下的能量）环境状态下的能量）n⑶⑶低质能量：能部分转化为有用功的能量如热量和以热低质能量：能部分转化为有用功的能量如热量和以热量形式传递的能量量形式传递的能量 62化工热力学 chap5 化工过程的能量分析2.2. 有效能有效能n　⑴⑴定定义义：：一一定定形形式式的的能能量量，，可可逆逆变变化化到到给给定定环环境境状状态态相相平平衡衡时时，，理理论论上上所所能能作作出出的的最最大大有有用功n无效能：理论上不能转化为有用功的能量无效能：理论上不能转化为有用功的能量n　　⑵⑵能量的表达形式能量的表达形式n对高质能量对高质能量 能量＝有效能能量＝有效能n对僵态能量对僵态能量 僵态能量＝无效能僵态能量＝无效能n对低质能量对低质能量 低质能量＝有效能＋无效能低质能量＝有效能＋无效能63化工热力学 chap5 化工过程的能量分析 注意点注意点n①①有有效效能能——“——“火火用用””、、““可可用用能能””、、““有有用用能能””、、““资用能资用能””n　无效能　无效能——“——“火无火无””、、““无用能无用能””n②②功功————可看作可看作100100％的有效能％的有效能64化工热力学 chap5 化工过程的能量分析二二. .有效能的计算有效能的计算 n1.1.  环境和环境状态环境和环境状态n⑴⑴环环境境：：一一般般指指恒恒T T、、P P、、x x下下，，庞庞大大静静止止体体系系。

如如大气、海洋、地壳等大气、海洋、地壳等n⑵⑵环环境境状状态态：：热热力力学学物物系系与与环环境境完完全全处处于于平平衡衡时时的的状态，称之常用Ｔ状态，称之常用Ｔ0 0、Ｐ、Ｐ0 0、Ｈ、Ｈ0 0、Ｓ、Ｓ0 0等表示n2.2.  物系的有效能物系的有效能n⑴⑴物物理理有有效效能能：：物物系系由由于于ＴＴ、、ＰＰ与与环环境境不不同同所所具具有有的有效能的有效能n⑵⑵化化学学有有效效能能：：物物系系在在环环境境的的ＴＴ0 0、、ＰＰ0 0下下，，由由于于组组成与环境不同所具有的有效能成与环境不同所具有的有效能65化工热力学 chap5 化工过程的能量分析3.3.热量的有效能Ｂ热量的有效能ＢQ Q　卡诺循环热效率　卡诺循环热效率 ⑴⑴定义：传递的热量，在给定的环境条件下，以可逆定义：传递的热量，在给定的环境条件下，以可逆 方式所能做出的最大有用功方式所能做出的最大有用功⑵⑵计算式计算式①①恒温热源热量的有效能恒温热源热量的有效能（（5 5－－4949））无效能无效能66化工热力学 chap5 化工过程的能量分析②②变温热源的有效能变温热源的有效能或用或用H H、、S S值计算：　Ｂ值计算：　ＢQ Q=T=T0 0ΔS-ΔH ΔS-ΔH (5—50) (5—50) 67化工热力学 chap5 化工过程的能量分析4.4.压力有效能压力有效能 Bp=ToΔS-ΔH由第三章知　由第三章知　（（5 5-52-52））对理想气体对理想气体68化工热力学 chap5 化工过程的能量分析5.5.稳流物系的有效能稳流物系的有效能n⑴⑴定定义义：：稳稳流流物物系系从从任任一一状状态态i i（（ＴＴ、、ＰＰ、、ＨＨ、、ＳＳ））以以可可逆逆方方式式变变化化到到环环境境状状态态（（T TO O、、P P0 0、、H H0 0、、S S0 0））时时，，所能作出的最大有用功。

所能作出的最大有用功n　　　　　　B Bi i＝＝T T0 0(S(S0 0-S-Si i)-(H)-(H0 0-H-Hi i) )n稳流物系从状态稳流物系从状态1 1状态状态2 2所引起的有效能变化为：所引起的有效能变化为：n　　　　ΔBΔB＝＝B B2 2-B-B1 1=T=T0 0(S(S1 1-S-S2 2)-(H)-(H1 1-H-H2 2)= ΔH-T)= ΔH-T0 0ΔS ΔS 69化工热力学 chap5 化工过程的能量分析三、理想功与有效能的区别与联系三、理想功与有效能的区别与联系§理想功：理想功：Wid= ΔH -T0ΔS= (H2-H1) -T0(S2-S1)n有效能：有效能：B=T0(S0-S)-(H0-H)n有效能与理想功的区别主要表现在两个方面有效能与理想功的区别主要表现在两个方面n⑴⑴终态不一定相同　终态不一定相同　W Widid: :终态不定终态不定 　　　　　　　　　　　　　　　　　　B :B :终态一定（为环境状态）终态一定（为环境状态）§⑵⑵研究对象不同　研究对象不同　nW Widid：：是对两个状态而言，与环境无关，可正可负是对两个状态而言，与环境无关，可正可负。

nB B：：是对某一状态而言，与环境有关，只为正值是对某一状态而言，与环境有关，只为正值 70化工热力学 chap5 化工过程的能量分析2.2.联系联系nB1＝＝T0(S0-S1)-(H0-H1)nB2＝＝T0(S0-S2)-(H0-H2)n有效能变化　　　有效能变化　　　nΔB＝＝B2-B1=ΔH-T0ΔS=Wid若若ΔB<0ΔB<0，，W Widid<0 <0 物系对外做功，物系对外做功， ΔB=WΔB=Widid ΔB>0ΔB>0，，W Widid>0 >0 物系接受功，物系接受功， ΔB=WΔB=Widid 71化工热力学 chap5 化工过程的能量分析四、不可逆性和有效能损失四、不可逆性和有效能损失n1.1.不可逆性不可逆性n　　　　热热力力学学第第二二定定律律认认为为自自然然界界中中一一切切过过程程都都是是具有方向性和不可逆性的具有方向性和不可逆性的n当　　当　　ΔStΔSt（（ΔSΔS产生产生））≥0 >≥0 >不可逆过程不可逆过程 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　= =可逆过程可逆过程§有效能的方向和不可逆性有效能的方向和不可逆性表现在：表现在：①①当当过过程程是是可可逆逆时时，，有有效效能能不不会会向向无无效效能能转转化化，，有有效效能的总量保持不变。

能的总量保持不变②②当当过过程程是是不不可可逆逆时时，，有有效效能能向向无无效效能能转转变变，，使使有有效效能的总量减少能的总量减少 72化工热力学 chap5 化工过程的能量分析2.2.有效能损失Ｄ有效能损失Ｄ( (E EL L) ) n2.2.有效能损失Ｄ有效能损失Ｄ( (E EL L) )n⑴⑴定义：不可逆过程中有效能的减少量，称之定义：不可逆过程中有效能的减少量，称之n⑵⑵计算式：计算式：D D＝＝理想功－实际功理想功－实际功n对于稳流体系：若忽略动能、势能的影响对于稳流体系：若忽略动能、势能的影响 实际功实际功 Ws=Q-ΔH 理想功理想功 Wid＝＝T0ΔS-ΔHn ∴ ∴D＝＝T0ΔS-ΔH-Q＋＋T0ΔS-ΔH＝＝T0ΔS-Q ∴∴ D=T0ΔSsys+T0ΔSsur=T0ΔSt又又∵∵ΔSsur=-Q/T0-Q=T0ΔSsur73化工热力学 chap5 化工过程的能量分析⑶⑶典型过程有效能损失典型过程有效能损失 n　①①传热过程传热过程n高温物系放出的热量的有效能为：高温物系放出的热量的有效能为： B BQ Q，，H H＝＝Q Q（（1 1－－T T0 0/T/TH H））n低温物系吸收的热量的有效能为：低温物系吸收的热量的有效能为： B BQ Q，，L L＝＝Q Q（（1-T1-T0 0/T/TL L）） 有效能损失有效能损失 D=BD=BQ Q，，H H-B-BQ Q，，L L= = 结论结论：：ⅰ)ⅰ)传热过程有效能损失是存在的。

传热过程有效能损失是存在的　　　　　　ⅱ)ⅱ)T TH H-T-TC C差值增大，差值增大，D D增大增大 74化工热力学 chap5 化工过程的能量分析　　　　∴∴　Ｔ　ＴdSdSt t=-VdP dS=-VdP dSt t=(-V/T)dP=(-V/T)dP由前知　Ｄ由前知　Ｄ= =ToΔSToΔSt t ∴ dD=T ∴ dD=T0 0dSdSt t= T= T0 0 (-V/T) dp (-V/T) dp结论：结论：ｉｉ) ) D∝ ΔPD∝ ΔP　　压力降压力降　　　　　　ⅱ) ⅱ) 稳流过程的有效能损失是由于阻力引起的稳流过程的有效能损失是由于阻力引起的 ②②稳流体系稳流体系　对稳流体系，若忽略掉动能和势能　　对稳流体系，若忽略掉动能和势能　ΔHΔH＝＝Q+WsQ+Ws　　对管道流动，一般情况下，对管道流动，一般情况下，Q Q＝＝0 0（（无热交换）无热交换）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 WsWs＝＝0 0（（无轴功）无轴功）dH=0dH=0∴∴　　ΔHΔH＝＝0 0∵∵　　dH=TdS+VdPdH=TdS+VdP75化工热力学 chap5 化工过程的能量分析③③传质过程传质过程若若T Tαα=T=Tββ=T=T式中：式中：μμi iα α μμi iββ————组ｉ在组ｉ在α βα β相中的化学位相中的化学位　　　　　　　　αα、、β——β——相相把两相看作一个孤立体系，则　把两相看作一个孤立体系，则　d(ns)d(ns)孤孤= =d(ns)d(ns)t t∴∴有效能损失：ｄ有效能损失：ｄD=TD=T0 0d(ns)d(ns)t t=-T=-T0 076化工热力学 chap5 化工过程的能量分析④④注意点：注意点：　　　　Ø　　有效能损失在任何不可逆过程都是存在的；有效能损失在任何不可逆过程都是存在的； Ø　有效能损失的大小与过程的推动力有关，　有效能损失的大小与过程的推动力有关， D∝ D∝推动力。

即推动力大，推动力即推动力大，D D大 77化工热力学 chap5 化工过程的能量分析3.3.应用举例应用举例n［［P123—124P123—124　　例例 5—10 5—10～～5—115—11］例］例 5—10 5—10自看自看n［［P124P124　　例例5—115—11］如图］如图5—115—11所示，裂解气在中冷塔中分离，塔所示，裂解气在中冷塔中分离，塔的操作压力为的操作压力为3.4443.444MPMP，，液态烃（由液态烃（由C2C2、、C3C3、、C4C4等组成）由塔底进等组成）由塔底进入再沸器，其温度为入再沸器，其温度为318318K K；；经经0.19650.1965MPMP的饱和蒸汽加热蒸发回到的饱和蒸汽加热蒸发回到塔内已知再沸器中冷凝水为塔内已知再沸器中冷凝水为313313K K，，大气温度Ｔ大气温度Ｔ0 0为为293293K K，，液态烃液态烃在在318318K K，，3.444MP3.444MP下气化热为下气化热为293293kJ/kgkJ/kg汽化熵为汽化熵为0.9210.921kJ/(kg.K)kJ/(kg.K)求算加热前后液态烃，水蒸气的有效能变化及损失功。

求算加热前后液态烃，水蒸气的有效能变化及损失功 78化工热力学 chap5 化工过程的能量分析T0=293K,3.444MP,318K下下 烃烃 ΔHv=293kJ/kg ΔSv=0.921kJ/(kg.K) T=392.6K查表查表H气气=2706kJ/kg,S气气=7.133kJ/(kg.K)饱和水饱和水 查表查表H水水=167.4kJ/kg, S水水=0.572kJ/(kg.K) 79化工热力学 chap5 化工过程的能量分析解：解：⑴⑴求消耗求消耗1 1kgkg水蒸气能蒸发液烃的量水蒸气能蒸发液烃的量m mmΔHv=HmΔHv=H水气水气- -H H水水　　　　　　（热量衡算）　　　　　　（热量衡算）∴∴m=( Hm=( H水气水气- -H H水水)/)/ΔHv=(2706-167.4)/293=8.66kgΔHv=(2706-167.4)/293=8.66kg烃烃⑵⑵液态烃有效能变化液态烃有效能变化ΔBΔB烃烃B B前前= =m [To(Sm [To(S0 0-S-S1 1)-(H)-(H0 0-H-H1 1)])]B B后后= =m [To(Sm [To(S0 0-S-S2 2)-(H)-(H0 0-H-H2 2)])]ΔBΔB烃烃= =B B后后- -B B前前= =m (ΔHv- ToΔSv)=8.66(293-293*0.921)=201kJm (ΔHv- ToΔSv)=8.66(293-293*0.921)=201kJΔBΔB烃烃>0,>0,表明有效能增加。

表明有效能增加 80化工热力学 chap5 化工过程的能量分析⑶⑶水蒸气有效能变化水蒸气有效能变化=(167.4-2706)-293(0.572-7.133)=-616=(167.4-2706)-293(0.572-7.133)=-616KJKJ表明表明1 1kgkg水蒸气换热后冷凝为水水蒸气换热后冷凝为水, ,其有效其有效能能降低降低. ④ ④ 求求WL∵∵∴∴81化工热力学 chap5 化工过程的能量分析4.6 4.6 有效能的衡算及有效能效率有效能的衡算及有效能效率 n一一. .   有效能平衡有效能平衡n1.1.    有效能衡算式有效能衡算式n 有效能衡算式有效能衡算式, ,可由热力学第一律可由热力学第一律, ,热力学第二热力学第二律推导出来律推导出来稳流体系稳流体系状态状态1 1状态状态2 2 H H1 1,S,S1 1H H2 2,S,S2 2 Q孤立体系孤立体系82化工热力学 chap5 化工过程的能量分析由热力学第二定律：由热力学第二定律： 分两种情况考虑分两种情况考虑 由热力学第一定律由热力学第一定律( (忽略了动能忽略了动能, ,势能势能) )( (A)A)(1) (1) 可逆过程可逆过程 有效能损失有效能损失∵ ∵ ( (B)B)∴ ∴ 83化工热力学 chap5 化工过程的能量分析由式由式( (A)-A)-式式( (B),B),得得: :进行数学处理，得：进行数学处理，得：输入体系有效能输入体系有效能 = = 输出体系有效能输出体系有效能 ∴ ∴ 84化工热力学 chap5 化工过程的能量分析2 2 小结：小结：①①    能能量量衡衡算算是是以以热热一一律律为为基基础础，，有有效效能能衡衡算算是是以以热热一一、、二定律为基础；二定律为基础；②②    能能量量守守恒恒，，但但有有效效能能不不一一定定守守恒恒。

可可逆逆过过程程有有效效能能守恒，不可逆过程有效能总是减少的；守恒，不可逆过程有效能总是减少的；③③    能能量量衡衡算算反反映映了了能能量量的的利利用用情情况况，，而而有有效效能能衡衡算算可可反映能量的质量、数量的利用情况；反映能量的质量、数量的利用情况；④④    D D的计算方法：有两种：的计算方法：有两种：(2) (2) 不可逆过程不可逆过程由于有效能损失总是存在的，并且有效能损失总是大由于有效能损失总是存在的，并且有效能损失总是大于零，于零，D>0D>0∴∴85化工热力学 chap5 化工过程的能量分析二二. .有效能效率有效能效率 总有效能效率总有效能效率( (总火用效率总火用效率) ) 目的有效能效率目的有效能效率( (目的目的火用火用效率效率) ) 1 1定义：对于一个设备或过程，收益的有效能与提供给它定义：对于一个设备或过程，收益的有效能与提供给它2 2 的有效能的比值的有效能的比值 ∴ ∴ ∵∵86化工热力学 chap5 化工过程的能量分析 2.2.目的火用效率目的火用效率 Ø对一切过程（不论过程本身产功，还是耗功）对一切过程（不论过程本身产功，还是耗功）3. 3. 结论：结论：Ø有效能效率在任何情况下均小于有效能效率在任何情况下均小于1 1，大于零，大于零Ø若若D=0D=0，，则则说明过程为完全可逆过程说明过程为完全可逆过程若若D>0D>0，，则则说明过程为不可逆过程说明过程为不可逆过程Ø 偏离偏离1 1的程度的程度↗↗，，D↗,D↗,过程的不可逆程度就愈大过程的不可逆程度就愈大该过程才能进行。

该过程才能进行只有只有> >87化工热力学 chap5 化工过程的能量分析三．有效能分析法步骤三．有效能分析法步骤对对一一个个过过程程进进行行热热力力学学分分析析，，一一般般分分为为四四步步，，陈陈顾顾版教材版教材P127P127页，步骤：页，步骤：n（（1 1）根据需要确定被研究的物系；）根据需要确定被研究的物系；n（（2 2）确定输入及输出各物流，能流的工艺状）确定输入及输出各物流，能流的工艺状n 况及热力学函数；况及热力学函数；n (3) (3) 计算各物流，能流的有效能；计算各物流，能流的有效能；n (4) (4) 对体系进行有效能衡算，求出有效能损失对体系进行有效能衡算，求出有效能损失n 和有效能效率和有效能效率88化工热力学 chap5 化工过程的能量分析四．应用举例四．应用举例nP128-133P128-133，，例例5 5－－1313，，5 5－－1515自看自看 nP128 P128 例例5 5－－14 14 氨氨厂厂的的高高压压蒸蒸汽汽系系统统，，每每小小时时产产生生3.5 3.5 t t的的中中压压冷冷凝凝水水。

如如通通过过急急速速闪闪蒸蒸，，由由于于压压力力骤骤然然下下降降，，可可产产生生低低压压蒸蒸汽汽现现有有两两种种回回收收方方案案，，方方案案A A是是将将中中压压冷冷凝凝水水先先预预热热锅锅炉炉给给水水，，然然后后在在闪闪蒸蒸中中产产生生较较少少量量的的低低压压蒸蒸汽汽，，锅锅炉炉给给水水流流量量为为3.53.5t/h,t/h,预预热热前前后后温温度度分分别别为为20℃20℃，，80℃80℃方方案案B B是是通通过过闪闪蒸蒸气气产产生生较较多多的的蒸蒸汽汽，，中中压压冷冷凝凝水水为为1.9081.908Mpa,210℃,Mpa,210℃,在在闪闪蒸蒸气气中中急急速速降降压压至至0.47560.4756Mpa,Mpa,以以产产生生0.47560.4756Mpa Mpa 的的低低压压蒸蒸汽与冷凝水汽与冷凝水. .n如忽略过程的热损失如忽略过程的热损失, ,环境的温度为环境的温度为20℃.20℃.试计算试计算A,BA,B两种方案两种方案的有效能损失的有效能损失, ,并比较计算结果并比较计算结果. . 89化工热力学 chap5 化工过程的能量分析 闪蒸器闪蒸器1231234中压冷凝水中压冷凝水3.53.5t/h,1.908MPa,210℃t/h,1.908MPa,210℃ H H1 1=897.76KJ/kg=897.76KJ/kg S S1 1=2.4248KJ/kg.k=2.4248KJ/kg.k 低压蒸汽，低压蒸汽，0.47560.4756MPaMPa 150℃,150℃,H H2 2=2746.5 =2746.5 S S2 2=6.8379=6.8379 低压冷凝水，低压冷凝水，0.47560.4756MPa,HMPa,H3 3=632.2 =632.2 S S3 3=1.8418=1.8418 低压冷凝水，低压冷凝水，0.47560.4756MPaMPa 1.9081.908MPa,TMPa,T4 4,H,H4 4,S,S4 4 预热器预热器 锅炉给水锅炉给水20℃,3.520℃,3.5t/h t/h 0.10130.1013MPa,HMPa,H5 5=83.96 =83.96 S S5 5=0.2966=0.2966 56P6=0.1013MPa P6=0.1013MPa H6=334.91 S6=1.0753 80℃ 低压蒸汽，低压蒸汽，0.47560.4756MPaMPaTo=20℃=293KTo=20℃=293KA A方案方案B B方案方案90化工热力学 chap5 化工过程的能量分析解：（解：（1 1）） 确定研究的物系，如图示；确定研究的物系，如图示； （（2 2）） 确确定定进进，，出出系系统统或或过过程程的的各各物物流流 ，，能能流流的的工工艺艺状状态态及及热力学函数，列表表示；热力学函数，列表表示； （（3 3））A A方案计算方案计算：： ∴ G=24.19kg/h∴ G=24.19kg/h① 取预热器为体系，作能量衡算，确定中压过冷水的热力学函数。

取预热器为体系，作能量衡算，确定中压过冷水的热力学函数∴∴由由H H4 4查表得：查表得：t t4 4=153.4℃=153.4℃②②    取闪蒸器为体系，作能量衡算，求低压蒸汽量取闪蒸器为体系，作能量衡算，求低压蒸汽量G.G.91化工热力学 chap5 化工过程的能量分析 ③ ③ 有效能衡算，计算有效能损失有效能衡算，计算有效能损失D D ∴∴ =241013.54 =241013.54KJ/hKJ/h∵∵∴∴68.86KJ/kg 68.86KJ/kg 92化工热力学 chap5 化工过程的能量分析①①    取闪蒸器为体系取闪蒸器为体系, ,作能量衡算作能量衡算, ,计算低压蒸汽量计算低压蒸汽量Gkg/hGkg/h(4)(4)B B方案计算方案计算: :② ② 有效能衡算有效能衡算, ,计算计算D.D.∴ ∴ ∵∵∴ ∴ 93化工热力学 chap5 化工过程的能量分析对于有效能损失对于有效能损失 (5) (5) 比较方案比较方案: :由于由于说明方案说明方案B B的能量利用比方案的能量利用比方案A A好94化工热力学 chap5 化工过程的能量分析。