Подогрев газа

[Сергей Крутиёв]

В наличии топлива, как исчерпаемого ресурса.

С телефона долго расписывать, вы просто будете получать большую температуру на выхлопе которая будет расти до определённого предела. 100 передали 20 +100 от реакции окисления =220 , которые потом опять передать намвпуск и на выходе получим 320 и тд и тп... В итоге все равно тепло рассеется. Оно и так будет рассеиваться, просто не так заметно.

Но в какой -то момент достигнет равновесия. Приток тепла от сжигаемого топлива и мощность рассеивания.

[Хоббит)]

Чо-то мне в голову надуло... А если соорудить такую конструкцию: подаём в тепловую машину смесь 2СО + О2 при температуре 20С. Она какую-то работу делает, а на выходе даёт 2СО2 с температурой, ну, скажем, 100С. Этот газ направляем в противоточный теплообменник, где он обменивается температурой с питающей газовой смесью. В результате получаем холодный газ на входе, холодный газ на выходе и полное превращение теплоты реакции в работу. В тепловой машине. С КПД = 100%.

Где подвох-то?

Противоточный холодильник - вещь замечательная ! Но применимая не во всех случаях. Например, возьмём дизель : температура на входе - 300К, после сжатия - пусть примерно 1000К; после сгорания смеси - пусть 2000К; после расширения - пусть 500К. Если выхлопными газами нагреть входной воздух, то все температуры в цикле изменятся,- это уже будет другой цикл, не расчётный ! Это раз,- а второе - из-за нагревания входного воздуха он расширяется и в камеру попадает меньше смеси - меньше мощность двигателя, меньше удельный нагрев объёма камеры сгорания = относительная температура нагрева газа ( при входной температуре 300К он относительно больше нагревается). Т.е. двигатель перемещает свой цикл в состояние нового равновесия, а никакой пользы от этого не возникает.

Q - выделяемое тепло, Т - температура топ. газа., С - теплоемкость, G - расход газа. Обрисую полностью картину ) есть печь для конверсии метана. Имеются горелки, подогреваемые топливным газом (условно 40 С). Также на них подается уже подогретый воздух (300 С). И вот исходя из той формулы по идее, зная необходимое количество тепла (Q), реально ли изменить расход G, меняя температуру газа на практике? По идее же и воздуха меньше нужно будет, если конечно расход газа уменьшится? Как то так)

Для экономии топлива имеет смысл использовать нагрев любыми уходящими из зоны реакции газами, в том числе и "продуктами конверсии" всех входящих газов. Условием наличия положительного эффекта будет достаточная разность температур. Есть и ещё нюансы, например, нагревать лучше после нагнетающего вентилятора, если он есть в системе подачи воздуха в горелку. Иначе тому вентилятору придётся нагнетать больший объём воздуха, а это снизит эффективность подогрева.