Энергоносители. Виды, классификация и характеристика.

Под энергоносителями в промышленности понимают среду, обладающую определенным энергетическим потенциалом и передающую энергию от одного материального тела к другим. Промышленные предприятия при организации своей деятельности используют энергоресурсы различных параметров, различных видов и различного назначения. В качестве энергоресурсов на предприятии используются:

- электрическая энергия (60-70% потребления);

- вода;

- тепло;

- воздух;

- ПРВ (продукты разделения воздуха);

- расплавы и соли.

Выбор энергоносителей и их характеристик определяется параметрами технологических процессов и условием экономичности. Учитываются следующие факторы:

- режимы протекания технологического процесса;

- характеристики и параметры установленного оборудования;

- параметры самого энергоносителя;

- характер обеспечения энергоносителями предприятия (внутреннее или внешнее) и т.д.

В качестве основных характеристик энергоносителей при их выборе учитывают:

- потенциал или параметры (ток, напряжение, температура, давление и т.д.);

- стоимость;

- качество;

- необходимая надежность снабжения;

- режимы потребления.

Параметры энергоносителя определяются характеристиками потребляющего оборудования. Если на реальном предприятии применяются энергоносители с явно завышенными параметрами, это приводит к увеличению эксплуатационных расходов и денежных затрат на вспомогательное оборудование (диаметр жил кабеля, увеличение металлоемкости для труб и т.д.). Поэтому окончательный выбор энергоносителя, его качественных и количественных характеристик производится путем сравнения нескольких вариантов в ходе технико-экономических расчетов.

Преобразование энергии.

Основные понятия. Механическая энергия

Определение:

Энергия это мера возможности совершить работу.
Для примера:

1. Сжатая пружина в механических часах обладает энергией достаточной для работы часов в течении суток или более.

2. Батарейки в детской игрушке позволяют ей работать в течении нескольких часов. Раскрутив детский волчок, можно сообщить ему энергию достаточную для вращения в течении некоторого времени.

Энергия и работа связанные между собой понятия, единицей для их измерения служит Джоуль [Дж].

Механическая работа (из курса физики):
Определение: Работой силы F на прямолинейном пути s, в случае когда направление силы и направление движения совпадают, называется произведение силы на путь.

( )

Поднимая груз массой 1 кг на высоту s=1 м мы совершаем работу против силы тяжести. Сила тяжести G действующая на груз массой 1 кг рассчитывается по формуле:

где, ускорение свободного падения:

масса груза:


следовательно работа при поднятии груза:

Подняв груз массой 1 кг на высоту 1 м мы совершили работу A=9.8 Дж., и запасли потенциальную энергию, которую можно использовать для совершения работы при опускании. Другими словами тело массой 1 поднятое на высоту 1 м обладает энергией (возможностью совершить работу) равной 9.8 Дж. В данном случае речь идет о потенциальной энергии в поле силы тяжести.
Движущиеся тело может столкнувшись с другими телами вызвать их движение (совершить работу). В этом случае речь идет о кинетической энергии. Сжимая (деформируя) пружину, мы сообщаем ей потенциальную энергию деформации (возможность совершить работу при распрямлении).
В природе мы наблюдаем непрерывное перетекание энергии из одного вида в другие.