पर्यावरण को नुकसान। ऊष्मीय प्रदूषण से पर्यावरण की रक्षा

हमारे आसपास के वातावरण - हवा, पानी, पृथ्वी में भारी मात्रा में गर्मी होती है। ऊष्मीय ऊर्जा माध्यम के अणुओं की अराजक गति से जुड़ी होती है और केवल शून्य निरपेक्ष तापमान (T = 0 K) पर शून्य के बराबर होती है। सामान्य तापमान पर टी ~ 300 के, यह डब्ल्यू = एमसीटी के बराबर है, जहां एम माध्यम का द्रव्यमान है, सी इसकी विशिष्ट गर्मी है। विशाल द्रव्यमान को देखते हुए, यह ऊर्जा मानव जाति की सभी जरूरतों को पूरा करने के लिए पर्याप्त है। यह वही है जो वे दूसरी तरह की परपेचुअल मोशन मशीन नामक उपकरणों में उपयोग करने की कोशिश कर रहे हैं।

दूसरी तरह की परपेचुअल मोशन मशीनें ऊर्जा के संरक्षण के नियम (ऊष्मप्रवैगिकी का पहला नियम) का उल्लंघन नहीं करती हैं, क्योंकि वे इसे किसी भी चीज़ से नहीं, बल्कि पर्यावरण से लेती हैं। वे प्रकृति के एक और बुनियादी नियम का खंडन करते हैं - ऊष्मप्रवैगिकी का दूसरा नियम, जिसके अनुसार तापमान में अंतर होने पर ही ऊष्मा इंजन में काम प्राप्त किया जा सकता है। ऊर्जा की उपस्थिति इसके व्यावहारिक उपयोग के लिए एक आवश्यक लेकिन पर्याप्त शर्त नहीं है। उदाहरण के लिए, यदि पानी से भरी एक अल्पाइन झील है, लेकिन उसके निचले स्तर के जलाशय में बहने की कोई संभावना नहीं है, तो आप यहां एक जलविद्युत पावर स्टेशन नहीं बना सकते हैं, क्योंकि एक जल प्रवाह प्राप्त करना असंभव है जो घूमता है टर्बाइन यदि एक सकारात्मक विद्युत क्षमता वाला कंडक्टर है, तो बल्ब को रोशनी देने वाली धारा को प्राप्त करने के लिए, कम या नकारात्मक क्षमता वाले दूसरे कंडक्टर की आवश्यकता होती है। इसी तरह, गर्मी में: पर्यावरण की ऊर्जा से काम करने के लिए एक ऊष्मा इंजन के लिए, इसकी तापीय ऊर्जा को "नाली" करना आवश्यक है, जिसके लिए कम तापमान वाली वस्तु, जिसे रेफ्रिजरेटर कहा जाता है, की आवश्यकता होती है।

ऊष्मप्रवैगिकी के अनुसार, कार्नोट चक्र में ऊष्मा इंजन की अधिकतम दक्षता प्राप्त की जा सकती है, जहाँ यह है

दक्षता = (टीएन - टीएक्स) / टीएन। (एक)

यहाँ Tn और Tx हीटर और रेफ्रिजरेटर के तापमान हैं। (1) से यह इस प्रकार है कि दक्षता हमेशा एकता से कम होती है। संतुलन की स्थिति में, जब पर्यावरण में कोई तापमान अंतर नहीं होता है, अर्थात। Tn = Tx, दक्षता = 0। इसलिए, कोई भी ऊष्मा इंजन तापीय संतुलन की परिस्थितियों में काम नहीं कर सकता है, भले ही चारों ओर पर्याप्त मात्रा में ऊष्मा का प्रसार हो। बिजली संयंत्रों, भाप इंजनों, आंतरिक दहन इंजनों और अन्य ऑपरेटिंग थर्मल ऊर्जा स्रोतों की टर्बाइन गैस को उच्च तापमान Tn तक गर्म करके और इसे कम तापमान Tx के साथ पर्यावरण में छोड़ कर काम करती हैं, लेकिन हीटिंग के लिए हमें ईंधन जलाने के लिए मजबूर किया जाता है। परपेचुअल मोशन मशीनों के आविष्कारक उसी Tn और Tx के साथ बिना ईंधन जलाए पर्यावरण के अनुकूल, मुफ्त और असीमित ऊर्जा प्राप्त करने का प्रयास करते हैं। वे किस पर भरोसा कर रहे हैं?

कई लोग आश्वस्त हैं कि दूसरा कानून गलत है। रूसी भौतिक समाज के अध्यक्ष वी.जी. रोडियोनोव ने अपने लेख को "ऊष्मप्रवैगिकी के दूसरे नियम का पतन" कहा, और ई.जी. ओपेरिन ने अपनी पुस्तक - "ईंधन मुक्त ऊर्जा की भौतिक नींव। ऊष्मप्रवैगिकी के दूसरे नियम की सीमा ”। उनमें से अधिकांश दूसरे सिद्धांत को दरकिनार करते हुए पर्यावरण की बिखरी हुई आंतरिक तापीय ऊर्जा को एक स्थान पर केंद्रित करने का प्रयास करते हैं। उसी समय, वे एफ। एंगेल्स को उद्धृत करते हैं, जिन्होंने ब्रह्मांड की थर्मल मौत की अनिवार्यता के बारे में दूसरे कानून के निष्कर्षों की आलोचना करते हुए तर्क दिया: सक्रिय रूप से कार्य करने के लिए ”(प्रकृति की प्रकृति, 1975, पृष्ठ 22)।

चूंकि दूसरी तरह की सतत गति मशीनें 10 जून, 1954 को यूएसएसआर एकेडमी ऑफ साइंसेज के प्रेसिडियम के आदेश से मार्क्सवाद की द्वंद्वात्मकता और क्लासिक्स का खंडन नहीं करती हैं, इसलिए उन्हें आधिकारिक तौर पर निपटाया जाने लगा। काम की अध्यक्षता पी.के. ओशचेपकोव।

1930 के दशक में पावेल कोंद्रातिविच ओशचेपकोव (1908 - 1992) विमान के रेडियो डिटेक्शन में लगे हुए थे, जिसमें मार्शल एम.एन. तुखचेवस्की। हालांकि, एक रेडियो ट्रांसमीटर और एक रिसीवर के बीच एक विमान की उड़ान के दौरान सिग्नल फ़ेडिंग द्वारा "मार्क्सवादी द्वंद्वात्मक पद्धति के रचनात्मक अनुप्रयोग के आधार पर" (पी। 88) चुना गया पता लगाने की विधि (जैसा कि ए.एस. पोपोव ने एक बार किया था) ने किया था। तत्कालीन उभरती पल्स रडार पद्धति से बेहतर के लिए अलग नहीं है। इंजीनियर ओशचेपकोव और मार्शल तुखचेवस्की की गतिविधियों ने हमारे देश की रक्षा क्षमता को नुकसान पहुंचाया। इसलिए, 1937 में, ओशचेपकोव को बर्बाद करने के लिए 10 साल की सजा सुनाई गई थी, और उनके मालिक को मौत की सजा सुनाई गई थी। एक जेल की कोठरी में, गर्मजोशी का सपना देखते हुए, ओशचेपकोव ने अपने शब्दों में, ऊर्जा एकाग्रता के नियम की खोज की, जिसके अनुसार "प्रकृति में ऊर्जा की एकाग्रता और विघटन एक द्वंद्वात्मक एकता में मौजूद होना चाहिए।"

अपनी रिहाई के बाद, ओशचेपकोव ख्रुश्चेव नेतृत्व के पक्षधर थे, तकनीकी विज्ञान के डॉक्टर बन गए, प्रोफेसर, आरएसएफएसआर के विज्ञान और प्रौद्योगिकी के सम्मानित कार्यकर्ता, विज्ञान अकादमी के इंट्रोस्कोपी संस्थान के निदेशक, लेकिन मलबे की गतिविधियों में संलग्न रहना जारी रखा। . एफ। एंगेल्स के शब्दों को कार्रवाई के संकेत के रूप में मानते हुए, 1967 में उन्होंने अपने संस्थान में दूसरी तरह की स्थायी गति मशीनों का एक विभाग और पब्लिक इंस्टीट्यूट ऑफ एनर्जी इनवर्जन (ENIN) बनाया, जिसमें उन्होंने हजारों वैज्ञानिकों और इंजीनियरों को शामिल किया। विभिन्न शहरों से। ओशचेपकोव ने एक विशिष्ट कार्य निर्धारित किया: "ऐसी प्रक्रियाओं को खोजने के लिए जो आसपास के अंतरिक्ष की तापीय ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में प्रत्यक्ष और तत्काल रूपांतरण की अनुमति दें ... कृत्रिम एकाग्रता के तरीकों की खोज, बिखरी हुई ऊर्जा की एकाग्रता को नए सक्रिय रूप देने के लिए ... ". ओशचेपकोव के सहयोगी एम.पी. क्रिविख ने इस कार्य को पद्य में तैयार किया:

यहाँ एक बहुत ही साहसिक तरीके की जरूरत है,
ताकि संतुलन गर्मी
आराम से और कुशलता से
एकाग्रता प्रवाहित हुई।

बेशक, संस्थान द्वारा ऊर्जा की कोई एकाग्रता हासिल नहीं की गई थी (और नहीं हो सकती थी)। विज्ञान अकादमी द्वारा स्वीकृत और सोवियत विज्ञान को बदनाम करने वाले ओशचेपकोव के काम के लिए, प्रमुख शिक्षाविदों को प्रावदा अखबार (21 नवंबर और 22 नवंबर, 1959, 22 जून, 1987) में विश्व वैज्ञानिक समुदाय के लिए खुद को सही ठहराने के लिए मजबूर किया जाता है। शायद एकमात्र ऑपरेटिंग सतत गति मशीन उपकरण था, जिसे ओशचेपकोव ने सनसनीखेज पत्रकारों को दिखाया था। यहाँ बताया गया है कि मोस्कोवस्की कोम्सोमोलेट्स अखबार के संवाददाता एस। काशनिकोव ने उनका वर्णन कैसे किया। "टेबल पर एक छोटा सा इंस्टालेशन है: एक पतला तार, जो मुश्किल से आंखों को दिखाई देता है, एक छोर पर एक विद्युत मापने वाले उपकरण से जुड़ा होता है, और दूसरे छोर पर कुछ भी नहीं होता है। कोई वर्तमान स्रोत नहीं ... और डिवाइस दिखाता है: करंट बह रहा है! ऊर्जा सीधे हवा से ली जाती है। पर्यावरण की गर्मी इलेक्ट्रॉनों की गति की ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है, और तापमान में गिरावट के बिना।" वास्तव में, तारों ने एंटीना के रूप में कार्य किया जो रेडियो स्टेशनों, टेलीविजन केंद्रों, औद्योगिक शोर और नेटवर्क हस्तक्षेप से संकेत प्राप्त करता था। यह संभावना नहीं है कि प्रोफेसर को यह पता नहीं था, लेकिन वह एक पत्रकार को धोखा देने में कामयाब रहे जो भौतिकी में अनपढ़ था।

उनके द्वारा नफरत की गई दक्षता कारक के बारे में, ओशचेपकोव लिखते हैं: "इस गुणांक का मूल्य सिद्धांत रूप में 100% से कम नहीं हो सकता है - इसका मतलब होगा कि तंत्र को आपूर्ति की गई ऊर्जा का गायब होना" (, पी। 264)। वास्तव में, उपयोगी कार्यों के साथ-साथ, खर्च की गई ऊर्जा का कुछ हिस्सा हमेशा व्यर्थ ही व्यर्थ जाता है।

उत्साही लोग 21वीं सदी में दूसरी तरह की परपेचुअल मोशन मशीनों के निर्माण पर काम करना जारी रखते हैं। उन्होंने अपनी खुद की विज्ञान अकादमी भी खोली, जिसे इंटरनेशनल एकेडमी ऑफ एनर्जी इनवर्जन्स कहा जाता है। पीसी. ओशचेपकोवा। इस अकादमी के पूर्ण सदस्य ई.जी. ओपरिन लिखते हैं कि "दुनिया को उस तरह से व्यवस्थित नहीं किया जाता है जैसा हम इसे थर्मोडायनामिक्स के सिद्धांतों के चश्मे के माध्यम से देखते हैं, जिसे पी.के. ओशचेपकोव ने पर्यावरणीय ऊर्जा की एकाग्रता की समस्या को सही ढंग से प्रस्तुत किया। इस समस्या का समाधान प्रकृति द्वारा निषिद्ध नहीं है और ईंधन मुक्त ऊर्जा के गुणात्मक रूप से नए युग की शुरुआत करेगा।" और दूसरी तरह की सतत गति मशीनों के सिद्धांतकार, तकनीकी विज्ञान के उम्मीदवार एन.ई. ज़ेव का मानना ​​​​है: "ऊर्जा की प्रचुरता ... आग की प्रचुरता से बिल्कुल नहीं आती है, लेकिन दूसरी ओर ... विभिन्न सिद्धांतों पर पर्यावरणीय ऊर्जा (ईसीएस, कैसर) के सांद्रता - यह ऊर्जा का आधार है बहुतायत का। ” 1991 में, उन्होंने कहा कि "3 से 5 वर्षों में अनुसंधान (कैसर) का एक प्रभावी आउटपुट दिया जाएगा।" तब से, 20 से अधिक वर्ष बीत चुके हैं, लेकिन किसी कारण से वास्तव में कोई ऑपरेटिंग डिवाइस नहीं थे, और नहीं।

प्रकृति को मूर्ख नहीं बनाया जा सकता। ऊष्मप्रवैगिकी का दूसरा नियम इसकी स्थिरता सुनिश्चित करता है। ऊर्जा अपने आप नष्ट हो जाती है। यदि ब्रह्मांडीय, निर्वात, वायु या किसी अन्य ऊर्जा की एक सहज एकाग्रता संभव होती, तो अप्रत्याशित रूप से यहाँ और वहाँ उत्पन्न होने वाले ऊर्जा के थक्के बहुत पहले हमारे सहित पूरे जीवन को जला देते।
हालांकि, आविष्कारक काम कर रहे हैं। और जैसा कि वे कहते हैं, आप जो खोजते हैं, वह आपको हमेशा मिलेगा। नहीं। ज़ेव ने फेरोइलेक्ट्रिक्स और फेराइट्स पर दूसरी तरह की परपेचुअल मोशन मशीनें बनाईं, और उनके अनुसार, अभिनय किया और उनका पेटेंट कराया। इनपुट के सापेक्ष आउटपुट पावर में वृद्धि उस तक 10 गुना तक पहुंच गई। रूसी भौतिक समाज ने ज़ेव के "कैसर" को तकनीकी परियोजनाओं के रूप में "ऊर्जा के क्षेत्र में प्राथमिकता वाले राष्ट्रीय आर्थिक महत्व" के रूप में वर्गीकृत किया, और उनके लेखक इस समाज के पुरस्कार के विजेता बन गए। हालांकि, वह एक गैर-साइनसॉइडल करंट की आउटपुट पावर को अनपढ़ रूप से मापकर घोषित परिणाम प्राप्त करने में सफल रहा।

सर्वोत्तम कार्नोट चक्र के एक ऊष्मा इंजन के संचालन चक्र की खोज की जा रही है, जिसमें दक्षता सूत्र (1) के अनुसार कम नहीं होगी, बल्कि एकता से अधिक होगी। यह राज्य मौसम विज्ञान सेवा के मास्को केंद्र बी.वी. से भौतिक और गणितीय विज्ञान के उम्मीदवार द्वारा किया गया था। कारसेव। इसके ताप इंजन चक्र की दक्षता 3 या उससे भी अधिक होनी चाहिए, जिसमें साधारण वायु 3 से भरे सिलेंडर 1 और उसमें स्व-चालित पिस्टन 2 (चित्र 1) वाले सबसे सरल उपकरण के ईंधन के बिना संचालन सुनिश्चित करना चाहिए (चित्र 1)। यह बिना कहे चला जाता है कि एक क्रैंक तंत्र, एक क्रैंकशाफ्ट और एक चक्का भी है। गणना का सकारात्मक परिणाम इस तथ्य के कारण प्राप्त हुआ कि लेखक ने दक्षता की गणना करते समय एक प्राथमिक गलती की, जो वास्तव में यहां हमेशा एक से कम होती है।


चावल। 1. मोटर कारसेव

यह पता चला है कि नए चक्रों का आविष्कार करना संभव नहीं है, लेकिन खुद को पुराने कार्नोट चक्र तक सीमित करना और इसके आधार पर एक सतत गति मशीन बनाना संभव है। ऐसा करने के लिए, केल्विन में पूर्ण तापमान नहीं दक्षता के लिए सूत्र (1) में प्रतिस्थापित करने के लिए पर्याप्त है, लेकिन तापमान डिग्री सेल्सियस में रोजमर्रा की जिंदगी में उपयोग किया जाता है, जैसा कि ओम्स्क वी। फेडोरोव के आविष्कारक ने किया था। उदाहरण के लिए, Tn = 20 °C, और Tx = -180 °C लेने पर, उसने दक्षता = 10 प्राप्त की, अर्थात्। 1000%। इंजन का डिज़ाइन पिछले एक (चित्र 1) के समान है, और उसी हवा का उपयोग कार्यशील द्रव के रूप में किया जाता है। अब, जैसा कि लेखक ने नोट किया है, हम "ऑल-प्लैनेट ऑयल माफिया" को बायपास कर सकते हैं और सभ्यता को पारिस्थितिक तबाही से बचा सकते हैं। हालाँकि, यदि हीटर और रेफ्रिजरेटर का तापमान, जैसा कि होना चाहिए, केल्विन में सूत्र (1): Tn = 293 K, Tx = 93 K में व्यक्त किया जाता है, तो चक्र दक्षता 68% होगी। नतीजतन, हमें कोई ऊर्जा प्राप्त नहीं होगी, और पिस्टन को स्थानांतरित करने के लिए हमें काम करने या उसी तेल को जलाने के लिए मजबूर होना पड़ता है।

भौतिकी के जाने-माने "रिफ्यूटर", भौतिकी और गणित के उम्मीदवार, एसएफयू के एसोसिएट प्रोफेसर एस.ए. गेरासिमोव ने अपने लेखों में तर्क दिया है कि ऊष्मागतिकी का दूसरा नियम "एक सनकी चरित्र की विशेषता है।" “हम में से लगभग हर किसी के पास घर पर रेफ्रिजरेटर और हीटर दोनों होते हैं, लेकिन हममें से किसी ने भी यह नहीं देखा कि वे काम के दौरान हिलना-डुलना शुरू कर देते हैं। इसके विपरीत, रेफ्रिजरेटर या हीटर की अनुपस्थिति का मतलब आंदोलन की अनुपस्थिति बिल्कुल नहीं है। इसके आधार पर वह एक ग्रेविलेट को एक शीट के रूप में प्रस्तावित करता है, जिसका एक पक्ष चिकना और दूसरा खुरदरा होता है (चित्र 2)। यह जादुई कालीन ईंधन जलाने वाले इंजन द्वारा नहीं, बल्कि हवा के अणुओं के प्रभाव से उठाया जाता है, जिसकी खुरदरी तरफ का बल कथित तौर पर उस बल से 10 प्रतिशत या अधिक भिन्न होता है जिसके साथ वातावरण एक चिकनी सतह पर दबाव डालता है।

चावल। 2. कालीन गेरासिमोव

नतीजतन, गेरासिमोव की गणना के अनुसार, एक वर्ग मीटर "कालीन" 10 टन कार्गो उठा सकता है। हालांकि लेखक ने गुरुत्वाकर्षण विमान का एक मॉडल नहीं बनाया, फिर भी उनका दावा है कि "जो कुछ भी संभव है वह निश्चित रूप से न केवल कागज पर, बल्कि एक उपयुक्त तकनीकी उपकरण के रूप में भी प्रकट होगा"। दुर्भाग्य से, सहायक प्रोफेसर स्कूल भौतिकी पाठ्यक्रम को भूल गए (या नहीं जानते थे), जिसके अनुसार शीट के दोनों किनारों पर हवा का दबाव समान है।

रूसी विज्ञान अकादमी के सामान्य भौतिकी संस्थान के वैज्ञानिक एस.आई. भी दूसरे कानून के साथ नहीं हैं। याकोवलेंको, एस.ए. मेयरोव और ए.एन. तकाचेव। उनके कंप्यूटर प्रयोग से पता चला कि एक थर्मली पृथक कूलम्ब प्लाज्मा बिना किसी बाहरी प्रभाव के अपने आप गर्म हो जाता है। किसी कारण से, उन्होंने इस सिद्धांत पर "शाश्वत" हीटर नहीं बनाया, हालांकि वे प्रसिद्ध हो सकते थे और पैसा कमा सकते थे।
दूसरा नियम कहता है कि तापीय ऊर्जा को केंद्रित करना असंभव है, अर्थात। माध्यम के कणों की अराजक यांत्रिक गति और इसके कारण कार्य प्राप्त करना। क्या माध्यम में उत्पन्न होने वाले विद्युत चुम्बकीय विकिरण की ऊर्जा का उपयोग करना संभव है जब इसके अणु एक दूसरे से टकराते हैं? यह तापीय विद्युत चुम्बकीय विकिरण एक विस्तृत आवृत्ति रेंज पर कब्जा कर लेता है और कमरे के तापमान पर स्पेक्ट्रम के अवरक्त क्षेत्र में स्थित होता है, 500 - 1000 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के परिवेश के तापमान पर दृश्य क्षेत्र में स्थानांतरित होता है। विद्युत चुम्बकीय विकिरण को लेंस, दर्पण, विवर्तन झंझरी का उपयोग करके केंद्रित किया जा सकता है संबंधित तरंग दैर्ध्य रेंज।

"युवाओं के लिए प्रौद्योगिकी" संख्या 2/2003 में नोगिंस्क शहर के इंजीनियर ई. शू ने पी.एन. लेबेदेव प्रकाश के दबाव को मापने के लिए। ब्लेड के एक किनारे को दर्पण बनाया जाता है, और दूसरे को काला किया जाता है। लेखक के अनुसार, पिनव्हील को घूमना चाहिए, क्योंकि दर्पण की तरफ विद्युत चुम्बकीय विकिरण का दबाव, जिससे फोटॉन परावर्तित होते हैं, काली तरफ से दोगुना होता है, जिससे वे अवशोषित होते हैं। डिवाइस की निष्क्रियता स्पष्ट है, क्योंकि ब्लेड का काला पक्ष स्वयं फोटॉन का उत्सर्जन करता है और, उनकी वापसी से, दबाव को संतुलित करता है।

एक जिज्ञासु पाठक के दिमाग के विकास के लिए, मैंने स्वयं स्थायी गति मशीनों की एक त्रिमूर्ति का प्रस्ताव रखा जो पर्यावरण के विद्युत चुम्बकीय विकिरण को "एकाग्र" करती हैं। उनमें से एक अंजीर में दिखाया गया है। 3.


चावल। 3.

एक गर्मी-अछूता वाले कमरे में 1 में दर्पण ब्लेड के साथ एक टरबाइन 2 है। टरबाइन के एक तरफ, एक विद्युत चुम्बकीय विकिरण सांद्रक स्थापित है - एक अवतल दर्पण 4, और दूसरी तरफ, कमरे की दीवार 5 होने दें। , काले रंग में रंगा हुआ। ब्लेड 3 की तरफ, दीवार 5 की ओर, दीवार का विकिरण गिरता है, और विपरीत दिशा में - दर्पण द्वारा केंद्रित विकिरण 4। चूंकि विद्युत चुम्बकीय तरंगों का दबाव सीधे ऊर्जा घनत्व (या) के समानुपाती होता है घटना फोटॉनों की संख्या), फिर, शू डिवाइस के विपरीत, कंधे के ब्लेड के विभिन्न किनारों पर दबाव हमारे पास अलग होगा। तो, यदि दर्पण का व्यास 1 मीटर के बराबर लिया जाता है, और ब्लेड - 1 सेमी, तो विकिरण घनत्व, और, तदनुसार, दर्पण के किनारे से दबाव पीछे की ओर से 10,000 गुना अधिक होगा, जहां असंकेंद्रित प्रवाह गिरता है। नतीजतन, एक अंतर बल प्रकट होता है, और टरबाइन को घूमना शुरू कर देना चाहिए। प्रभाव को बढ़ाने के लिए, समान सांद्रता को अन्य ब्लेड पर निर्देशित किया जा सकता है। बेशक, परिणामी बल बहुत छोटा है, लेकिन पी.एन. घूम रहा था लेबेदेव का स्पिनर! और सबसे महत्वपूर्ण बात, पर्यावरण की आंतरिक ऊर्जा के कारण हीटर और रेफ्रिजरेटर के बिना काम पाने का तथ्य!

इस तरह के इंजन के दूसरे संस्करण में एक काला भाप बॉयलर 1 होता है, जिस पर गर्मी-अछूता कक्ष 3 (पर्यावरण) की दीवारों का थर्मल विद्युत चुम्बकीय विकिरण लेंस 2 (छवि 4) द्वारा केंद्रित होता है।


चावल। 4.

बॉयलर 1 पाइप द्वारा स्टीम इंजन 4 से जुड़ा है, जिसका रेफ्रिजरेटर पर्यावरण है। चूंकि पर्यावरण के थर्मल विद्युत चुम्बकीय विकिरण के केंद्रित प्रवाह का घनत्व, बॉयलर की दीवारों पर घटना, अनफोकस्ड की तुलना में हजारों गुना अधिक है, बॉयलर का तापमान बढ़ना शुरू हो जाएगा और तापमान से अधिक हो जाएगा। वातावरण और कमरे की दीवारों के लिए। थर्मोडायनामिक संतुलन एक तापमान T पर आएगा, जब बॉयलर की दीवारों की विकिरण शक्ति आपतित शक्ति के बराबर हो जाती है। संतुलन में, बॉयलर पर्यावरणीय ऊर्जा का उपभोग नहीं करता है। और अब हम बॉयलर को एक तापमान पर उबलते हुए तरल से भरते हैं, टी और टी के बीच में कहीं झूठ बोलते हैं। तरल उबाल शुरू हो जाएगा, और इसका वाष्प मशीन 4 चलाएगा। उबलते तरल बॉयलर के तापमान को बनाए रखेंगे स्तर T पर, संतुलन T से कम है। इसलिए, थर्मोडायनामिक संतुलन हासिल नहीं किया जाएगा, और बॉयलर पर विकिरण घटना की ऊर्जा हमेशा इसके द्वारा उत्सर्जित ऊर्जा से अधिक होगी। इस तरह से किया जाता है, पर्यावरण से बॉयलर को ऊर्जा की निरंतर आपूर्ति बिना किसी ईंधन की खपत के भाप इंजन के शाश्वत संचालन को सुनिश्चित करेगी।
क्या माध्यम के सांद्रित विद्युत चुम्बकीय विकिरण को सीधे विद्युत धारा में परिवर्तित करना बेहतर नहीं है, उदाहरण के लिए, फोटोवोल्टिक कोशिकाओं (चित्र 5) का उपयोग करना? यहां, दर्पण 4 द्वारा केंद्रित माध्यम 3 (उदाहरण के लिए, कमरे की दीवारें) का अवरक्त विकिरण फोटोकेल 1 पर पड़ता है, जहां इसे लोड 2 में जाने वाले विद्युत प्रवाह में परिवर्तित किया जाता है।


चावल। 5

फोटोडेटेक्टर ब्रह्मांड की पृष्ठभूमि ("अवशेष") विकिरण को भी पकड़ लेते हैं, हालांकि इसका स्तर हमारी तुलना में बहुत कम है और केवल 2.7 K के तापमान वाले एक काले शरीर के विकिरण से मेल खाता है। इसलिए, यह संभव है कि बाद वाला विकल्प होगा अंतरिक्ष में भी काम करते हैं।
अगर किसी को मेरे ये "पागल" विचार पसंद आए और वह इस तरह की स्थायी गति मशीन का दुनिया का पहला कामकाजी मॉडल बनाता है, तो यह, वी.के. ओशचेपकोव, "व्यावहारिक परिणामों के संदर्भ में ... की तुलना केवल एक आदिम व्यक्ति द्वारा कृत्रिम रूप से आग लगाने के तरीकों की खोज से की जा सकती है।" मेरे बड़े अफसोस के लिए, मेरी स्थायी गति मशीनें भी निष्क्रिय हैं, जिन्हें सत्यापित करने के लिए प्रयोग की आवश्यकता नहीं है। तथ्य यह है कि पर्यावरण का विद्युत चुम्बकीय विकिरण आइसोट्रोपिक है - यह सभी तरफ से समान तीव्रता से गिरता है, और इसलिए इसे लेंस, दर्पण या अन्य उपकरण के साथ केंद्रित करना असंभव है।

इस प्रकार, एक संतुलन वातावरण से ली गई मुक्त ऊर्जा से हमें खुश करने के सभी प्रयास बेकार हैं और अपने काम के समय को व्यर्थ में बर्बाद करने वाले आविष्कारकों का सपना बनकर रहेंगे। गर्मी से काम या बिजली प्राप्त करने के लिए, एक तापमान अंतर की आवश्यकता होती है, जो हीटिंग द्वारा प्राप्त किया जाता है या प्रकृति में पाया जाता है, उदाहरण के लिए, भू-तापीय स्रोतों में।

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इसमें दिखाया गया है कि गर्म पानी के बॉयलरों की बाहरी सतहों से वास्तविक गर्मी का नुकसान क्यू 5 मानक नुकसान से काफी कम है, जो कम गर्मी उत्पादन के क्षेत्र में एक्सट्रपलेशन द्वारा उच्च क्षमता वाले स्टीम बॉयलरों के लिए संकलित ग्राफ़ या टेबल से निर्धारित किया गया था। बॉयलरों की। क्यू 5 में इस तरह की कमी को अस्तर की बाहरी सतहों के कम तापमान द्वारा समझाया गया है। इसलिए, जब डीकेवीआर स्टीम बॉयलर को वॉटर-हीटिंग मोड में बदल दिया जाता है, तो बॉयलर के सभी तत्वों का तापमान बदल जाता है, जिससे पर्यावरण को गर्मी के नुकसान में कमी आती है।

क्यू 5 को निर्धारित करने के लिए, बॉयलर की बाहरी सतहों से गर्मी प्रवाह घनत्व क्यू के प्रत्यक्ष माप छोटे आकार, तेज-प्रतिक्रिया वाले ताप मीटर का उपयोग करके किए गए थे। भाप और गर्म पानी के बॉयलरों की अलग-अलग सतहों पर गर्मी के नुकसान का वितरण असमान निकला, इसलिए, क्यू 5 की गणना करने के लिए, प्रत्येक सतह के भीतर स्थानीय क्यू मूल्यों को मापा गया, अधिकतम गर्मी के नुकसान की खोज की ढाल विधि को मिलाकर और स्कैनिंग विधि, साथ ही सतह पर और समय के दौरान प्रयोगात्मक डेटा के औसत के सांख्यिकीय तरीकों का उपयोग करना।

इस प्रकार बायलर की बाहरी सतह के प्रत्येक तत्व एफ (एम 2) के लिए क्यू (डब्ल्यू / एम 2) के औसत का उपयोग क्यू 5 की गणना के लिए किया गया था:

जहाँ QhР - प्रति कार्य द्रव्यमान में गैस का शुद्ध कैलोरी मान, J/m 3 ; बी - गैस की खपत, एम 3 / एस।

प्रयोग, एक नियम के रूप में, बॉयलरों के औद्योगिक संचालन की शर्तों के तहत किए गए थे, अर्थात्। उनका प्रदर्शन नाममात्र से अलग था। इसलिए, स्टीम बॉयलरों के लिए स्वीकृत बॉयलर के वास्तविक ताप उत्पादन पर गर्मी के नुकसान की व्युत्क्रम निर्भरता सत्यापित की गई थी:

जहां डी और क्यू 5 - बॉयलर का वास्तविक प्रदर्शन और बाहरी सतहों से गर्मी का नुकसान, डी एच और क्यू 5 एच - नाममात्र स्थितियों के लिए समान।

सत्यापित करने के लिए (2), KVG-6.5 बॉयलर पर प्रयोग किए गए, जिसके सामने और साइड की दीवारों को ईंट के अस्तर को हटाने के बाद, फायरक्ले-फाइबर प्लेट्स ShPGT-450 से बदल दिया गया। बॉयलर के थर्मल प्रदर्शन को बदलने के लिए, हमने गैस प्रवाह दर को बदल दिया और तदनुसार, बॉयलर में पानी के तापमान में वृद्धि, जल प्रवाह दर को स्थिर बनाए रखा। डी भिन्नता की सीमा में, बॉयलर की परिचालन स्थितियों के लिए अधिकतम संभव, सूत्र (2) मान्य निकला: इसके अनुसार सभी वास्तविक डी के लिए पुनर्गणना ने लगभग समान मान दिया q 5 H = 0.185%। पारंपरिक ईंटवर्क के साथ KVG-6.5 बॉयलर के लिए, परीक्षणों ने गर्मी का नुकसान q 5 H = 0.252% दिखाया। ShPGT-450 स्लैब के साथ अस्तर के पूर्ण प्रतिस्थापन और उनके बीच जोड़ों की सावधानीपूर्वक सीलिंग के साथ, कोई q 5 में कमी और गैस की खपत में 0.10-0.15% की कमी पर भरोसा कर सकता है। मरम्मत के दौरान अस्तर के बड़े पैमाने पर प्रतिस्थापन के साथ, यह ऊर्जा और संसाधन की बचत में महत्वपूर्ण योगदान दे सकता है, क्योंकि कीवेनेरगो शाखा Zhilteploenergo की प्रणाली में गैस की खपत में 0.1% की कमी से 1300 m3 / दिन की गैस बचत होती है। .

इस तथ्य से निष्कर्ष कि गर्म पानी के बॉयलरों की बाहरी सतहों से वास्तविक गर्मी का नुकसान मानक लोगों की तुलना में कई गुना कम था। तो, कॉम्पैक्ट बॉयलर टीवीजी के डेवलपर्स, यूक्रेन के नेशनल एकेडमी ऑफ साइंसेज के गैस संस्थान के कर्मचारी, सतह थर्मामीटर से मापे गए स्वीकृति परीक्षणों के दौरान बॉयलर की दीवारों की बाहरी सतहों का औसत तापमान और ज्ञात सूत्रों के अनुसार क्यू 5 की गणना की जाती है। TVG-4 और TVG-8 बॉयलरों के लिए, मानक नुकसान 2% हैं, और परिकलित लोगों को लोड में नाममात्र से न्यूनतम समीचीन तक घटाकर TVG-4 के लिए 0.54 से 1%, TVG-8 के लिए 0.33 से बढ़ाकर न्यूनतम कर दिया गया है। 0.94%। इसलिए, संस्थान ने 2000 में इस प्रकार के बॉयलरों का संचालन करने वाले संगठनों को q 5 = 0.75% का औसत मान लेने की सिफारिश की।

इसी तरह के निष्कर्ष यूक्रेन के नेशनल एकेडमी ऑफ साइंसेज के गैस संस्थान में विकसित केवीजी बॉयलरों के अध्ययन में पहुंचे। क्यू 5 निर्धारित करने के लिए, सूत्र (1) का भी यहां उपयोग किया गया था, लेकिन 2 (सीजेएफ) के बजाय क्यूएफ के को प्रतिस्थापित किया गया था, जहां एफ के बॉयलर थर्मल इन्सुलेशन का कुल बाहरी क्षेत्र है। औसत मूल्य q की गणना सूत्र द्वारा की गई थी:

यहां, इन्सुलेशन की बाहरी सतह से हवा q o और आंतरिक सतह से हवा q T तक गर्मी प्रवाह घनत्व सूत्रों से निर्धारित होता है:

जहाँ a पर्यावरण के लिए कुल ऊष्मा अंतरण गुणांक है; टी 0 , टी टी , टी बी - बाहरी, आंतरिक सतह और हवा का तापमान; आर अस्तर परतों का कुल थर्मल प्रतिरोध है; आर 0 \u003d 1 / ए 0।

टी टी और टी 0 के मूल्यों को प्रत्यक्ष माप या गणना द्वारा निर्धारित करने की सिफारिश की जाती है, आर - इन्सुलेशन परतों की मोटाई और थर्मल चालकता के आधार पर गणना की जाती है, और 0 - के लिए जाने-माने कममेरर सूत्रों के अनुसार सपाट और बेलनाकार सतह।

क्यू 0 और क्यू टी की गणना करते समय, उनके मूल्यों में काफी अंतर होता है, हालांकि बॉयलर के स्थिर संचालन के दौरान वे लगभग समान होते हैं। क्यू टी> क्यू 0 प्राप्त होने का कारण इस तथ्य से समझाया जा सकता है कि बॉयलर रूम में अनिवार्य मजबूर वायु परिसंचरण के कारण, वास्तविक मान ए 0 गणना किए गए लोगों की तुलना में 12-15% अधिक है, जैसा कि क्यू 0 और (टी 0 - टी बी स्टीम बॉयलर टीजीएमपी -314 ए पर प्रत्यक्ष माप द्वारा दिखाया गया था ... क्यू 0 और क्यू टी में इस अंतर के कारण, (3) के के को पेश किया गया है - माप के लिए सुधार कारक और गणना त्रुटियाँ q 0 और q T, जिसे 0.3-0 7 के भीतर लेने की अनुशंसा की जाती है। जाहिर है, दोनों मात्राओं में समान विश्वास के साथ, किसी को अपनी आधी राशि लेनी चाहिए।

थर्मल पुलों के माध्यम से अतिरिक्त गर्मी के नुकसान को ध्यान में रखते हुए, गुणांक K M = 0.2-0.4 पेश किया जाता है।

के के और के एम की शुरूआत के अलावा, बॉयलर की निचली (नीचे) हार्ड-टू-पहुंच सतह के माध्यम से गर्मी के नुकसान को ध्यान में रखते हुए क्यू 5 को 10-20% तक बढ़ाने का प्रस्ताव है, और इसे भी ध्यान में रखें बाहरी सतहों से होने वाले नुकसान का अनुपात जो बॉयलर रूम से हवा के साथ-साथ भट्टी और बॉयलर के प्रवाह में लौटता है।

क्यू 5 में और के निर्धारण के लिए कार्यप्रणाली में महत्वपूर्ण अंतर के बावजूद, परिणाम समान निकले, जो इन परिणामों को सामान्य बनाने और नियामक दस्तावेजों की तैयारी में उनका उपयोग करने का कारण देता है। यह आंकड़ा गर्म पानी के बॉयलर NIISTU-5, NIISTU-5x2, TVG-4, TVG-8, KVG-4, KVG-6.5, साथ ही KVG-4, KVG- के नाममात्र ताप उत्पादन पर q 5 की निर्भरता को दर्शाता है। 6.5, केवीजीएम -10 और केवीजीएम -50। से डेटा और संबंधित डेटा से कुछ हद तक कम है, हालांकि, इस तरह के अंतर को विभिन्न शोध विधियों द्वारा पूरी तरह से उचित ठहराया जाता है।

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बॉयलर इकाई का ताप संतुलन इकाई में प्रवेश करने वाली ऊष्मा की मात्रा और उसकी खपत के बीच समानता स्थापित करता है। बॉयलर इकाई के ताप संतुलन के आधार पर, ईंधन की खपत निर्धारित की जाती है और दक्षता कारक की गणना की जाती है, जो बॉयलर की ऊर्जा दक्षता की सबसे महत्वपूर्ण विशेषता है।

बॉयलर इकाई में, दहन प्रक्रिया के दौरान ईंधन की रासायनिक रूप से बाध्य ऊर्जा दहनशील दहन उत्पादों की भौतिक गर्मी में परिवर्तित हो जाती है। इस ऊष्मा का उपयोग भाप या पानी को गर्म करने और उत्पन्न करने के लिए किया जाता है। गर्मी हस्तांतरण और ऊर्जा रूपांतरण के दौरान अपरिहार्य नुकसान के कारण, उत्पाद (भाप, पानी, आदि) गर्मी का केवल एक हिस्सा अवशोषित करता है। दूसरा हिस्सा नुकसान से बना है जो ऊर्जा रूपांतरण प्रक्रियाओं (ईंधन दहन) के संगठन की दक्षता और उत्पादित उत्पाद को गर्मी हस्तांतरण पर निर्भर करता है।

बॉयलर इकाई का ताप संतुलन इकाई में प्राप्त गर्मी की मात्रा और उपयोग की गई गर्मी और गर्मी के नुकसान के योग के बीच समानता स्थापित करना है। बॉयलर इकाई का ताप संतुलन 1 किलो ठोस या तरल ईंधन या 1 मीटर 3 गैस के लिए संकलित किया जाता है। वह समीकरण जिसमें इकाई की स्थिर अवस्था तापीय अवस्था के लिए बॉयलर इकाई का ताप संतुलन निम्न रूप में लिखा जाता है:

क्यू पी / पी = क्यू 1 + ∑क्यू एन

क्यू पी / पी \u003d क्यू 1 + क्यू 2 + क्यू 3 + क्यू 4 + क्यू 5 + क्यू 6 (19.3)

जहां क्यू पी / पी वह गर्मी है जो उपलब्ध है; क्यू 1 - प्रयुक्त गर्मी; Q n - कुल नुकसान; क्यू 2 - आउटगोइंग गैसों के साथ गर्मी का नुकसान; क्यू 3 - रासायनिक अंडरबर्निंग से गर्मी का नुकसान; क्यू 4 - दहन की यांत्रिक अपूर्णता से गर्मी का नुकसान; क्यू 5 - पर्यावरण को गर्मी का नुकसान; Q 6 - धातुमल की भौतिक ऊष्मा के साथ ऊष्मा का ह्रास।

यदि समीकरण (19.3) के दाईं ओर के प्रत्येक पद को Q p / p से विभाजित किया जाता है और 100% से गुणा किया जाता है, तो हमें समीकरण का दूसरा रूप मिलता है, जिसमें बॉयलर इकाई का ताप संतुलन होता है:

क्यू 1 + क्यू 2 + क्यू 3 + क्यू 4 + क्यू 5 + क्यू 6 = 100% (19.4)

समीकरण (19.4) में, मान q 1 संस्थापन "सकल" की दक्षता का प्रतिनिधित्व करता है। यह बॉयलर प्लांट के रखरखाव के लिए ऊर्जा लागत को ध्यान में नहीं रखता है: धुएं के निकास, पंखे, फीड पंप और अन्य लागतों की ड्राइव। "शुद्ध" दक्षता कारक "सकल" दक्षता कारक से कम है, क्योंकि यह स्थापना की अपनी जरूरतों के लिए ऊर्जा लागत को ध्यान में रखता है।

ऊष्मा संतुलन समीकरण (19.3) का बायाँ आवक भाग निम्नलिखित मात्राओं का योग है:

क्यू पी / पी \u003d क्यू पी / एन + क्यू वी.वीएन + क्यू स्टीम + क्यू भौतिक (19.5)

जहां Q B.BH बॉयलर इकाई में प्रति 1 किलो ईंधन हवा के साथ पेश की गई गर्मी है। इस गर्मी को ध्यान में रखा जाता है जब बॉयलर इकाई के बाहर हवा गर्म होती है (उदाहरण के लिए, भाप या इलेक्ट्रिक हीटर में एयर हीटर से पहले स्थापित); यदि हवा को केवल एयर हीटर में गर्म किया जाता है, तो इस गर्मी को ध्यान में नहीं रखा जाता है, क्योंकि यह इकाई की भट्टी में वापस आ जाती है; क्यू भाप - भट्ठी में प्रति 1 किलो ईंधन में विस्फोट (नोजल) भाप के साथ पेश की गई गर्मी; क्यू भौतिक टी - 1 किलो या 1 मीटर 3 ईंधन की भौतिक गर्मी।

हवा के साथ शुरू की गई गर्मी की गणना समानता द्वारा की जाती है

क्यू वी.बीएच \u003d β वी 0 सी पी (टी जी.वीजेड - टी एच.वीजेड)

जहां β सैद्धांतिक रूप से आवश्यक इनलेट से एयर हीटर में हवा की मात्रा का अनुपात है; सी पी हवा की औसत वॉल्यूमेट्रिक आइसोबैरिक ताप क्षमता है; 600 K तक के हवा के तापमान पर, इसे p \u003d 1.33 kJ / (m 3 K) के साथ माना जा सकता है; T g.vz - गर्म हवा का तापमान, K; T x.vz - ठंडी हवा का तापमान, आमतौर पर 300 K के बराबर लिया जाता है।

ईंधन तेल (नोजल स्टीम) के छिड़काव के लिए भाप के साथ शुरू की गई गर्मी सूत्र द्वारा पाई जाती है:

क्यू जोड़े \u003d डब्ल्यू एफ (आई एफ - आर)

जहां डब्ल्यू एफ - इंजेक्टर स्टीम की खपत, 0.3 - 0.4 किग्रा / किग्रा के बराबर; i f - नोज़ल स्टीम की एन्थैल्पी, kJ/kg; r वाष्पीकरण की ऊष्मा है, kJ/kg।

1 किलो ईंधन की भौतिक ऊष्मा:

क्यू भौतिक टी - टी के साथ (टी टी - 273),

जहाँ c t ईंधन की ऊष्मा क्षमता है, kJ/(kgK); टी टी - ईंधन तापमान, के।

Q भौतिक का मान। टी आमतौर पर महत्वहीन है और गणना में शायद ही कभी ध्यान में रखा जाता है। अपवाद ईंधन तेल और कम कैलोरी वाली दहनशील गैस है, जिसके लिए Q भौतिक.t का मान महत्वपूर्ण है और इसे ध्यान में रखा जाना चाहिए।

यदि हवा और ईंधन का प्रीहीटिंग नहीं है और ईंधन परमाणुकरण के लिए भाप का उपयोग नहीं किया जाता है, तो क्यू पी / पी = क्यू पी / एन। बॉयलर इकाई के ताप संतुलन समीकरण में ऊष्मा हानि की शर्तों की गणना नीचे दी गई समानता के आधार पर की जाती है।

1. निकास गैसों के साथ गर्मी का नुकसान क्यू 2 (क्यू 2) को बॉयलर यूनिट के आउटलेट पर गैसों की थैलीपी और बॉयलर यूनिट (एयर हीटर) में प्रवेश करने वाली हवा के बीच अंतर के रूप में परिभाषित किया गया है, अर्थात।

जहां वी आर 1 किलो ईंधन के दहन उत्पादों की मात्रा है, जो सूत्र (18.46), एम 3 / किग्रा द्वारा निर्धारित किया जाता है; c р.r, с р.в - टेबल का उपयोग करके गैस मिश्रण (§ 1.3) की गर्मी क्षमता के रूप में परिभाषित ईंधन और वायु के दहन के उत्पादों की औसत वॉल्यूमेट्रिक आइसोबैरिक ताप क्षमता (परिशिष्ट 1 देखें); टी उह, टी x.vz - ग्रिप गैसों और ठंडी हवा का तापमान; ए - ईंधन के यांत्रिक अंडरबर्निंग से होने वाले नुकसान को ध्यान में रखते हुए गुणांक।

बॉयलर इकाइयां और औद्योगिक भट्टियां, एक नियम के रूप में, कुछ वैक्यूम के तहत काम करती हैं, जो धुएं के निकास और एक चिमनी द्वारा बनाई जाती है। नतीजतन, बाड़ में घनत्व की कमी के साथ-साथ निरीक्षण हैच आदि के माध्यम से। वायु की एक निश्चित मात्रा को वायुमंडल से चूसा जाता है, जिसकी मात्रा को I ux की गणना करते समय ध्यान में रखा जाना चाहिए।

इकाई में प्रवेश करने वाली सभी वायु की एन्थैल्पी (सक्शन कप सहित) स्थापना के आउटलेट पर अतिरिक्त हवा के गुणांक द्वारा निर्धारित की जाती है α ux = α t + ∆α।

बॉयलर प्रतिष्ठानों में कुल वायु चूषण α = 0.2 ÷ 0.3 से अधिक नहीं होना चाहिए।

सभी गर्मी के नुकसान में से, क्यू 2 सबसे महत्वपूर्ण है। अतिरिक्त वायु अनुपात, ग्रिप गैस तापमान, ठोस ईंधन की नमी और गैसीय ईंधन की गैर-दहनशील गैसों के साथ गिट्टी में वृद्धि के साथ क्यू 2 का मूल्य बढ़ता है। वायु चूषण को कम करने और दहन की गुणवत्ता में सुधार करने से गर्मी के नुकसान में कुछ कमी आती है Q 2। निकास गैसों द्वारा गर्मी के नुकसान को प्रभावित करने वाला मुख्य निर्धारण कारक उनका तापमान है। टी उह को कम करने के लिए, गर्मी का उपयोग करने वाली हीटिंग सतहों का क्षेत्र - एयर हीटर और अर्थशास्त्री - बढ़ाया जाता है।

टीएक्स का मूल्य न केवल इकाई की दक्षता को प्रभावित करता है, बल्कि एयर हीटर या अर्थशास्त्री स्थापित करने के लिए आवश्यक पूंजीगत लागत को भी प्रभावित करता है। टीएक्स में कमी के साथ, दक्षता बढ़ जाती है और ईंधन की खपत और ईंधन की लागत कम हो जाती है। हालांकि, यह गर्मी का उपयोग करने वाली सतहों के क्षेत्रों को बढ़ाता है (एक छोटे से तापमान अंतर के साथ, गर्मी विनिमय सतह क्षेत्र को बढ़ाया जाना चाहिए; § 16.1 देखें), जिसके परिणामस्वरूप स्थापना और परिचालन लागत में वृद्धि होती है। इसलिए, नई डिज़ाइन की गई बॉयलर इकाइयों या अन्य गर्मी-खपत प्रतिष्ठानों के लिए, टी उह का मूल्य एक तकनीकी और आर्थिक गणना से निर्धारित किया जाता है, जो न केवल दक्षता पर, बल्कि पूंजीगत लागत की मात्रा पर भी टी उह के प्रभाव को ध्यान में रखता है। और परिचालन लागत।

टीएक्स की पसंद को प्रभावित करने वाला एक अन्य महत्वपूर्ण कारक ईंधन की सल्फर सामग्री है। कम तापमान (फ्लू गैस ओस बिंदु तापमान से कम) पर, जल वाष्प हीटिंग सतहों के पाइपों पर संघनित हो सकता है। सल्फ्यूरस और सल्फ्यूरिक एनहाइड्राइड के साथ बातचीत करते समय, जो दहन उत्पादों में मौजूद होते हैं, सल्फ्यूरस और सल्फ्यूरिक एसिड बनते हैं। नतीजतन, हीटिंग सतहों को तीव्र जंग के अधीन किया जाता है।

निर्माण सामग्री के फायरिंग के लिए आधुनिक बॉयलर इकाइयों और भट्टों में टी उह = 390 - 470 के। कम आर्द्रता वाले गैस और ठोस ईंधन जलते समय टी उह - 390 - 400 के, गीला कोयले

टी yx \u003d 410 - 420 K, ईंधन तेल T yx \u003d 440 - 460 K।

ईंधन की नमी और गैर-दहनशील गैसीय अशुद्धियाँ गैस बनाने वाली गिट्टी हैं, जो ईंधन के दहन के परिणामस्वरूप दहन उत्पादों की मात्रा को बढ़ाती हैं। इससे हानि Q 2 बढ़ जाती है।

फॉर्मूला (19.6) का उपयोग करते समय, यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि दहन उत्पादों की मात्रा की गणना ईंधन के यांत्रिक अंडरबर्निंग को ध्यान में रखे बिना की जाती है। दहन उत्पादों की वास्तविक मात्रा, दहन की यांत्रिक अपूर्णता को ध्यान में रखते हुए, कम होगी। इस परिस्थिति को एक सुधार कारक a \u003d 1 - p 4 /100 को सूत्र (19.6) में शामिल करके ध्यान में रखा गया है।

2. रासायनिक अंडरबर्निंग से गर्मी का नुकसान क्यू 3 (क्यू 3)। भट्ठी के आउटलेट पर गैसों में ईंधन सीओ, एच 2, सीएच 4 के अधूरे दहन के उत्पाद हो सकते हैं, जिनमें से दहन की गर्मी का उपयोग भट्ठी की मात्रा में और आगे बॉयलर इकाई के पथ के साथ नहीं किया जाता है। इन गैसों के दहन की कुल गर्मी रासायनिक अंडरबर्निंग को निर्धारित करती है। रासायनिक अंडरबर्निंग के कारण हो सकते हैं:

  • ऑक्सीकरण एजेंट की कमी (α .)<; 1);
  • ऑक्सीडाइज़र के साथ ईंधन का खराब मिश्रण (α 1);
  • हवा की एक बड़ी अतिरिक्त;
  • दहन कक्ष q v, kW/m 3 में कम या अत्यधिक उच्च विशिष्ट ऊर्जा रिलीज।

हवा की कमी इस तथ्य की ओर ले जाती है कि ईंधन के अधूरे दहन के गैसीय उत्पादों के दहनशील तत्वों का हिस्सा ऑक्सीकरण एजेंट की कमी के कारण बिल्कुल भी नहीं जल सकता है।

हवा के साथ ईंधन का खराब मिश्रण या तो दहन क्षेत्र में ऑक्सीजन की स्थानीय कमी का कारण है, या, इसके विपरीत, इसकी एक बड़ी अधिकता का कारण है। हवा की अधिकता से दहन तापमान में कमी आती है, जिससे दहन प्रतिक्रियाओं की दर कम हो जाती है और दहन प्रक्रिया अस्थिर हो जाती है।

भट्ठी में कम विशिष्ट गर्मी रिलीज (क्यू वी = बीक्यू पी / एन / वी टी, जहां बी ईंधन की खपत है; वी टी भट्ठी की मात्रा है) भट्ठी की मात्रा में मजबूत गर्मी अपव्यय का कारण है और कमी की ओर जाता है तापमान में। उच्च qv मान भी रासायनिक अंडरबर्निंग का कारण बनते हैं। यह इस तथ्य से समझाया गया है कि दहन प्रतिक्रिया को पूरा करने के लिए एक निश्चित समय की आवश्यकता होती है, और qv के काफी अधिक मूल्य के साथ, भट्ठी की मात्रा में वायु-ईंधन मिश्रण द्वारा बिताया गया समय (यानी, उच्चतम तापमान के क्षेत्र में) ) अपर्याप्त है और गैसीय दहन उत्पादों में दहनशील घटकों की उपस्थिति की ओर जाता है। आधुनिक बॉयलर इकाइयों की भट्टियों में, qv का अनुमेय मूल्य 170 - 350 kW / m 3 (§ 19.2 देखें) तक पहुँच जाता है।

नई डिज़ाइन की गई बॉयलर इकाइयों के लिए, qv के मूल्यों को मानक डेटा के अनुसार चुना जाता है, जो जलने वाले ईंधन के प्रकार, दहन की विधि और दहन उपकरण के डिजाइन पर निर्भर करता है। ऑपरेटिंग बॉयलर इकाइयों के संतुलन परीक्षण के दौरान, क्यू 3 मान की गणना गैस विश्लेषण डेटा के अनुसार की जाती है।

ठोस या तरल ईंधन जलाते समय, क्यू 3, केजे / किग्रा का मान सूत्र द्वारा निर्धारित किया जा सकता है (19.7)

3. ईंधन क्यू 4 (जी 4) के यांत्रिक अपूर्ण दहन से गर्मी का नुकसान। ठोस ईंधन के दहन के दौरान, अवशेषों (राख, धातुमल) में एक निश्चित मात्रा में बिना जले हुए ज्वलनशील पदार्थ (मुख्य रूप से कार्बन) हो सकते हैं। नतीजतन, ईंधन की रासायनिक रूप से बाध्य ऊर्जा आंशिक रूप से खो जाती है।

यांत्रिक अपूर्ण दहन से होने वाली ऊष्मा हानि में निम्न कारणों से होने वाली ऊष्मा हानियाँ शामिल हैं:

  • ग्रेट क्यू सीआर (क्यू सीआर) में अंतराल के माध्यम से ईंधन के छोटे कणों की विफलता;
  • स्लैग और राख Q shl (q shl) के साथ बिना जले हुए ईंधन के कुछ हिस्से को हटाना;
  • ग्रिप गैसों द्वारा छोटे ईंधन कणों का प्रवेश Q un (q un)

क्यू 4 - क्यू पीआर + क्यू अन + क्यू एसएल

चूर्णित ईंधन के साथ-साथ स्थिर या चल ग्रेट्स पर एक परत में गैर-काकिंग कोयले के दहन के दौरान गर्मी की कमी q yn बड़े मूल्यों पर ले जाती है। स्तरित भट्टियों के लिए q un का मान दहन दर्पण q ​​R, kW / m 2 के स्पष्ट विशिष्ट ऊर्जा विमोचन (गर्मी तनाव) पर निर्भर करता है, अर्थात। जारी तापीय ऊर्जा की मात्रा पर, ईंधन की जलती हुई परत के 1 मीटर 2 को संदर्भित किया जाता है।

क्यू आर बीक्यू पी / एन / आर (बी - ईंधन की खपत; आर - दहन दर्पण क्षेत्र) का अनुमेय मूल्य ठोस ईंधन के प्रकार, भट्ठी के डिजाइन, अतिरिक्त वायु गुणांक, आदि पर निर्भर करता है। आधुनिक बॉयलर इकाइयों की स्तरित भट्टियों में, q R का मान 800 - 1100 kW / m 2 की सीमा में होता है। बॉयलर इकाइयों की गणना करते समय, मान q R, q 4 \u003d q np + q sl + q un को नियामक सामग्री के अनुसार लिया जाता है। संतुलन परीक्षणों के दौरान, यांत्रिक अंडरबर्निंग से गर्मी के नुकसान की गणना उनके कार्बन सामग्री के लिए सूखे ठोस अवशेषों के प्रयोगशाला तकनीकी विश्लेषण के परिणामों के अनुसार की जाती है। आमतौर पर मैनुअल ईंधन लोडिंग q 4 = 5 10% के साथ भट्टियों के लिए, और यांत्रिक और अर्ध-यांत्रिक भट्टियों के लिए q 4 = 1 10%। मध्यम और उच्च शक्ति q 4 = 0.5 5% की बॉयलर इकाइयों में एक फ्लेयर में चूर्णित ईंधन को जलाने पर।

4. पर्यावरण को गर्मी का नुकसान क्यू 5 (क्यू 5) बड़ी संख्या में कारकों पर निर्भर करता है और मुख्य रूप से बॉयलर और भट्ठी के आकार और डिजाइन, सामग्री की तापीय चालकता और अस्तर की दीवार की मोटाई, थर्मल पर निर्भर करता है। बॉयलर इकाई का प्रदर्शन, अस्तर की बाहरी परत का तापमान और परिवेशी वायु, आदि। डी।

नाममात्र क्षमता पर पर्यावरण को गर्मी का नुकसान बॉयलर इकाई की शक्ति और अतिरिक्त हीटिंग सतहों (अर्थशास्त्री) की उपस्थिति के आधार पर मानक डेटा के अनुसार निर्धारित किया जाता है। स्टीम बॉयलरों के लिए 2.78 किग्रा / एस स्टीम क्यू 5 - 2 - 4%, 16.7 किग्रा / एस तक - क्यू 5 - 1 - 2%, 16.7 किग्रा / से अधिक - क्यू 5 \u003d 1 - 0,5%।

इन गैस नलिकाओं में गैसों द्वारा दी गई गर्मी के अनुपात में बॉयलर यूनिट (भट्ठी, सुपरहीटर, अर्थशास्त्री, आदि) के विभिन्न गैस नलिकाओं के माध्यम से पर्यावरण को गर्मी के नुकसान वितरित किए जाते हैं। इन नुकसानों को गर्मी संरक्षण गुणांक φ \u003d 1 q 5 / (q 5 + k.a) पेश करके ध्यान में रखा जाता है, जहां k.a बॉयलर इकाई की दक्षता है।

5. भट्टियों क्यू 6 (क्यू 6) से निकाले गए राख और स्लैग की भौतिक गर्मी के साथ गर्मी का नुकसान महत्वहीन है, और इसे केवल बहु-राख ईंधन के स्तरित और कक्ष दहन के लिए ध्यान में रखा जाना चाहिए (जैसे ब्राउन कोयला, शेल), जिसके लिए यह 1 - 1, 5% है।

गर्म राख और लावा के साथ गर्मी का नुकसान q 6,%, सूत्र द्वारा गणना की जाती है

जहां एक एसएचएल - स्लैग में ईंधन राख का अनुपात; एसएल - लावा की गर्मी क्षमता; टी स्ल - लावा तापमान।

चूर्णित ईंधन के जलने के मामले में, एक एसएचएल = 1 - एक यूएन (एक संयुक्त ईंधन की राख का अनुपात गैसों के साथ भट्ठी से दूर ले जाया जाता है)।

स्तरित भट्टियों के लिए एक sl sl = a sl + a pr (एक पीआर "डुबकी" में ईंधन राख का अनुपात है)। शुष्क धातुमल को हटाने के साथ, धातुमल का तापमान Tsh = 870 K माना जाता है।

तरल लावा हटाने के साथ, जो कभी-कभी चूर्णित ईंधन के भड़कने के दौरान मनाया जाता है, टी स्लग \u003d टी राख + 100 के (टी राख तरल पिघलने की स्थिति में राख का तापमान है)। तेल शेल के स्तरित दहन के मामले में, राख सामग्री Ar को कार्बोनेट की कार्बन डाइऑक्साइड सामग्री के लिए 0.3 (СО 2) के बराबर ठीक किया जाता है, अर्थात। राख सामग्री एपी + 0.3 (सीओ 2) पी / के के बराबर ली जाती है। यदि हटाया गया स्लैग तरल अवस्था में है, तो क्यू 6 का मान 3% तक पहुंच जाता है।

निर्माण सामग्री उद्योग में उपयोग की जाने वाली भट्टियों और ड्रायर में, गर्मी के नुकसान के अलावा, परिवहन उपकरणों (उदाहरण के लिए, ट्रॉली) के हीटिंग नुकसान को भी ध्यान में रखना आवश्यक है, जिस पर सामग्री गर्मी उपचार के अधीन है। ये नुकसान 4% या उससे अधिक तक पहुंच सकता है।

इस प्रकार, "सकल" दक्षता को परिभाषित किया जा सकता है

k.a = g 1 - 100 - q हानियाँ (19.9)

हम उत्पाद (भाप, पानी) द्वारा मानी जाने वाली गर्मी को Qk.a, kW के रूप में निरूपित करते हैं, तो हमारे पास है:

भाप बॉयलरों के लिए

क्यू 1 \u003d क्यू केए \u003d डी (i n.n - i p.n) + pD / 100 (i - i p.v) (19.10)

गर्म पानी के बॉयलर के लिए

क्यू 1 \u003d क्यू केए \u003d एम इन आर.वी (टी आउट - टी इन) (19.11)

जहां डी बॉयलर क्षमता है, किलो/एस; i p.p - सुपरहीटेड स्टीम की थैलीपी (यदि बॉयलर संतृप्त भाप का उत्पादन करता है, तो i p.v के बजाय किसी को (i pn) kJ / kg डालना चाहिए; i p.v - फ़ीड पानी की थैलीपी, kJ / kg; p - से निकाले गए पानी की मात्रा बॉयलर पानी में अनुमेय नमक सामग्री को बनाए रखने के लिए बॉयलर इकाई (बॉयलर का तथाकथित निरंतर झटका),%; मैं - बॉयलर पानी की थैलीपी, केजे / किग्रा; एम - बॉयलर इकाई के माध्यम से पानी का प्रवाह, किलो / एस; सी आरवी - पानी की गर्मी क्षमता, केजे/(किलोके); टाउट - बॉयलर आउटलेट पर गर्म पानी का तापमान; टिन - बॉयलर इनलेट पर पानी का तापमान।

ईंधन की खपत बी, किग्रा / एस या एम 3 / एस, सूत्र द्वारा निर्धारित की जाती है

बी \u003d क्यू केए / (क्यू आर / एन के.ए) (19.12)

दहन उत्पादों की मात्रा (§ 18.5 देखें) यांत्रिक अंडरबर्निंग से होने वाले नुकसान को ध्यान में रखे बिना निर्धारित की जाती है। इसलिए, बॉयलर इकाई की आगे की गणना (भट्ठी में गर्मी का आदान-प्रदान, गैस नलिकाओं में हीटिंग सतहों के क्षेत्र का निर्धारण, एयर हीटर और अर्थशास्त्री) ईंधन की अनुमानित मात्रा के अनुसार किया जाता है Вр:

(19.13)

गैस और ईंधन तेल जलाते समय बी पी \u003d बी।

के लिए गर्मी की खपत में कमीकठोर प्रक्रिया उपकरण और गर्मी नेटवर्क में गर्मी के नुकसान के लिए लेखांकन. गर्मी का नुकसान उपकरण और पाइपलाइनों के प्रकार, उनके उचित संचालन और इन्सुलेशन के प्रकार पर निर्भर करता है।

ऊष्मा हानि (W) की गणना सूत्र द्वारा की जाती है

उपकरण और पाइपलाइन के प्रकार के आधार पर, कुल तापीय प्रतिरोध है:

इन्सुलेशन की एक परत के साथ एक अछूता पाइपलाइन के लिए:

इन्सुलेशन की दो परतों के साथ एक अछूता पाइपलाइन के लिए:

2 मीटर से अधिक व्यास वाले बहुपरत फ्लैट या बेलनाकार दीवारों वाले तकनीकी उपकरणों के लिए:

2 मीटर से कम व्यास वाले बहुपरत फ्लैट या बेलनाकार दीवारों वाले तकनीकी उपकरणों के लिए:

पाइपलाइन या उपकरण की आंतरिक दीवार और दीवार की बाहरी सतह से पर्यावरण में वाहक, डब्ल्यू / (एम 2 - के); एक्स टीआर,?. सेंट, एक्सजे - क्रमशः पाइपलाइन की सामग्री, इन्सुलेशन, उपकरण की दीवारों, दीवार की / -थ परत, डब्ल्यू / (एम। के) की तापीय चालकता; 5 एसटी। — उपकरण की दीवार की मोटाई, मी.

गर्मी हस्तांतरण गुणांक सूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है

या अनुभवजन्य समीकरण के अनुसार

पाइपलाइन या उपकरण की दीवारों से पर्यावरण में गर्मी का स्थानांतरण गुणांक ए [डब्ल्यू / (एम 2 के)] द्वारा विशेषता है, जो मानदंड या अनुभवजन्य समीकरणों द्वारा निर्धारित किया जाता है:

मानदंड समीकरणों के अनुसार:

ऊष्मा अंतरण गुणांक a b और a n की गणना मानदंड या अनुभवजन्य समीकरणों के अनुसार की जाती है। यदि गर्म शीतलक गर्म पानी या संघनक भाप है, तो a in > a n, यानी R B< R H , и величиной R B можно пренебречь. Если горячим теплоносителем является воздух или перегретый пар, то а в [Вт/(м 2 - К)] рассчитывают по критериальным уравнениям:

अनुभवजन्य समीकरणों द्वारा:

उपकरणों और पाइपलाइनों का थर्मल इन्सुलेशन कम तापीय चालकता वाली सामग्री से बना होता है। अच्छी तरह से चुना गया थर्मल इन्सुलेशन आसपास के स्थान में गर्मी के नुकसान को 70% या उससे अधिक तक कम कर सकता है। इसके अलावा, यह थर्मल प्रतिष्ठानों की उत्पादकता बढ़ाता है, काम करने की स्थिति में सुधार करता है।

पाइपलाइन के थर्मल इन्सुलेशन में मुख्य रूप से एक परत होती है, शीट धातु (छत स्टील, एल्यूमीनियम, आदि) की एक परत के साथ ताकत के लिए शीर्ष-लेपित, सीमेंट मोर्टार से सूखा प्लास्टर, आदि। यदि धातु की एक कवर परत का उपयोग किया जाता है , इसके थर्मल प्रतिरोध की उपेक्षा की जा सकती है। यदि आवरण परत प्लास्टर है, तो इसकी तापीय चालकता थर्मल इन्सुलेशन की तापीय चालकता से थोड़ी भिन्न होती है। इस मामले में, कवर परत की मोटाई है, मिमी: 100 मिमी से कम के व्यास वाले पाइपों के लिए - 10; 100-1000 मिमी - 15 के व्यास वाले पाइप के लिए; बड़े व्यास वाले पाइपों के लिए - 20.

थर्मल इन्सुलेशन और कवर परत की मोटाई सीमित मोटाई से अधिक नहीं होनी चाहिए, जो पाइपलाइन पर बड़े पैमाने पर भार और इसके समग्र आयामों पर निर्भर करती है। तालिका में। 23 थर्मल इन्सुलेशन के डिजाइन के मानकों द्वारा अनुशंसित भाप पाइपलाइनों के इन्सुलेशन की अधिकतम मोटाई के मूल्यों को दर्शाता है।

तकनीकी उपकरणों का थर्मल इन्सुलेशनसिंगल लेयर या मल्टीलेयर हो सकता है। थर्मल के माध्यम से गर्मी का नुकसान

इन्सुलेशन सामग्री के प्रकार पर निर्भर करता है। पाइपलाइनों में गर्मी के नुकसान की गणना 1 और 100 मीटर पाइपलाइन लंबाई के लिए की जाती है, प्रक्रिया उपकरण में - तंत्र की सतह के 1 मीटर 2 के लिए।

पाइपलाइनों की भीतरी दीवारों पर दूषित पदार्थों की एक परत आसपास के स्थान में गर्मी के हस्तांतरण के लिए अतिरिक्त थर्मल प्रतिरोध पैदा करती है। कुछ शीतलक की गति के दौरान थर्मल प्रतिरोध आर (एम। के / डब्ल्यू) के निम्नलिखित मूल्य हैं:

ताप विनिमायकों के लिए उपकरण और गर्म ताप वाहकों के लिए तकनीकी समाधान की आपूर्ति करने वाली पाइपलाइनों में फिटिंग होती है जिसमें प्रवाह गर्मी का हिस्सा खो जाता है। स्थानीय ताप हानि (W / m) सूत्र द्वारा निर्धारित की जाती है

पाइपलाइनों की फिटिंग के स्थानीय प्रतिरोध के गुणांक के निम्नलिखित मान हैं:

तालिका संकलित करते समय। 24 स्टील सीमलेस पाइपलाइनों (दबाव .) के लिए विशिष्ट गर्मी के नुकसान की गणना की गई< 3,93 МПа). При расчете тепловых потерь исходили из следующих данных: тем-

कमरे में हवा का तापमान 20 डिग्री सेल्सियस के बराबर लिया गया; मुक्त संवहन के दौरान इसकी गति 0.2 m/s है; भाप का दबाव - 1x10 5 पा; पानी का तापमान - 50 और 70 डिग्री सेल्सियस; थर्मल इन्सुलेशन एस्बेस्टस कॉर्ड की एक परत में बनाया जाता है, = 0.15 डब्ल्यू / (एम। के); गर्मी हस्तांतरण गुणांक а„ \u003d 15 डब्ल्यू / (एम 2 - के)।

उदाहरण 1. भाप पाइपलाइन में विशिष्ट ऊष्मा हानियों की गणना।

उदाहरण 2. एक अछूता पाइपलाइन में विशिष्ट गर्मी के नुकसान की गणना।

दी गई शर्तें

पाइपलाइन स्टील है जिसका व्यास 108 मिमी है। नाममात्र व्यास d y = 100 मिमी। भाप का तापमान 110 डिग्री सेल्सियस, परिवेश का तापमान 18 डिग्री सेल्सियस। स्टील एक्स की तापीय चालकता = 45 डब्ल्यू / (एम। के)।

प्राप्त आंकड़ों से संकेत मिलता है कि थर्मल इन्सुलेशन के उपयोग से पाइपलाइन की लंबाई के 1 मीटर प्रति गर्मी के नुकसान में 2.2 गुना की कमी आती है।

चमड़े और फेल्टिंग उत्पादन के तकनीकी उपकरणों में विशिष्ट गर्मी के नुकसान, डब्ल्यू / एम 2 हैं:

उदाहरण 3. तकनीकी उपकरणों में विशिष्ट ऊष्मा हानियों की गणना।

1. विशालकाय ड्रम लार्च का बना होता है।

2. ड्रायर फर्म "हिराको किनज़ोकू"।

3. बेरी रंगाई के लिए लांगबोट। स्टेनलेस स्टील से बना [के = 17.5 डब्ल्यू/(एम-के)]; कोई थर्मल इन्सुलेशन नहीं है। लॉन्गबोट का समग्र आयाम 1.5 x 1.4 x 1.4 मीटर है। दीवार की मोटाई 8 एसटी = 4 मिमी है। प्रक्रिया तापमान t = = 90 °С; कार्यशाला में हवा / av = 20 °С। कार्यशाला में वायु वेग v = 0.2 m/s।

गर्मी हस्तांतरण गुणांक ए की गणना निम्नानुसार की जा सकती है: ए = 9.74 + 0.07 एट। पर / सीपी \u003d 20 डिग्री सेल्सियस, ए 10-17 डब्ल्यू / (एम 2. के) है।

यदि उपकरण के शीतलक की सतह खुली है, तो इस सतह (डब्ल्यू / एम 2) से विशिष्ट गर्मी के नुकसान की गणना सूत्र द्वारा की जाती है

औद्योगिक सेवा "मकर" (ग्रेट ब्रिटेन) शीतलक की खुली सतहों से गर्मी के नुकसान को कम करने के लिए "अल्प्लास" प्रणाली का उपयोग करने का प्रस्ताव करती है। प्रणाली खोखले पॉलीप्रोपाइलीन फ्लोटिंग गेंदों के उपयोग पर आधारित है जो तरल की सतह को लगभग पूरी तरह से कवर करती है। प्रयोगों से पता चला है कि 90 डिग्री सेल्सियस के खुले टैंक में पानी के तापमान पर, गेंदों की एक परत का उपयोग करते समय गर्मी का नुकसान 69.5%, दो परतों - 75.5% तक कम हो जाता है।

उदाहरण 4. सुखाने वाले पौधे की दीवारों के माध्यम से विशिष्ट ऊष्मा हानियों की गणना।

ड्रायर की दीवारों को विभिन्न सामग्रियों से बनाया जा सकता है। निम्नलिखित दीवार संरचनाओं पर विचार करें:

1. स्टील की दो परतें 5 ST = 3 मिमी की मोटाई के साथ उनके बीच एक एस्बेस्टस प्लेट के रूप में 5 और = 3 सेमी की मोटाई और तापीय चालकता X और = 0.08 W / (m। K) के बीच स्थित इन्सुलेशन के साथ। .

विषय की सामग्री की तालिका "चयापचय और ऊर्जा का विनियमन। तर्कसंगत पोषण। मूल चयापचय। शरीर का तापमान और इसका विनियमन।":
1. शारीरिक गतिविधि की शर्तों के तहत शरीर की ऊर्जा लागत। शारीरिक गतिविधि का गुणांक। कार्य में वृद्धि।
2. चयापचय और ऊर्जा का विनियमन। चयापचय विनियमन केंद्र। न्यूनाधिक।
3. रक्त में ग्लूकोज की सांद्रता। ग्लूकोज एकाग्रता के नियमन की योजना। हाइपोग्लाइसीमिया। हाइपोग्लाइसेमिक कोमा। भूख।
4. पोषण। पोषण का मानदंड। प्रोटीन, वसा और कार्बोहाइड्रेट का अनुपात। ऊर्जा मूल्य। कैलोरी सामग्री।
5. गर्भवती और स्तनपान कराने वाली महिलाओं का आहार। शिशु आहार राशन। दैनिक राशन का वितरण। आहार तंतु।
6. स्वास्थ्य को बनाए रखने और मजबूत करने में एक कारक के रूप में तर्कसंगत पोषण। स्वस्थ जीवनशैली। खाने की विधा।
7. शरीर का तापमान और उसका नियमन। होमोथर्मिक। पोइकिलोथर्मिक। इज़ोटेर्म। हेटेरोथर्मिक जीव।
8. शरीर का सामान्य तापमान। होमथर्मल कोर। पोइकिलोथर्मिक खोल। आराम का तापमान। मानव शरीर का तापमान।
9. गर्मी उत्पादन। प्राथमिक गर्मी। अंतर्जात थर्मोरेग्यूलेशन। माध्यमिक गर्मी। सिकुड़ा हुआ थर्मोजेनेसिस। गैर-कंपकंपी थर्मोजेनेसिस।

शरीर द्वारा गर्मी हस्तांतरण के निम्नलिखित तरीके हैं:पर्यावरण को: विकिरण, गर्मी चालन, कंवेक्शनऔर वाष्पीकरण.

विकिरण- यह इन्फ्रारेड रेंज (ए = 5-20 माइक्रोन) की विद्युत चुम्बकीय तरंगों के रूप में मानव शरीर की सतह द्वारा पर्यावरण में गर्मी हस्तांतरण की एक विधि है। विकिरण द्वारा पर्यावरण में शरीर द्वारा उत्सर्जित गर्मी की मात्रा विकिरण के सतह क्षेत्र और त्वचा और पर्यावरण के औसत तापमान के बीच के अंतर के समानुपाती होती है। विकिरण सतह क्षेत्र शरीर के उन हिस्सों का कुल सतह क्षेत्र है जो हवा के संपर्क में हैं। 20 डिग्री सेल्सियस के परिवेश के तापमान और 40-60% की सापेक्ष आर्द्रता पर, एक वयस्क व्यक्ति का शरीर विकिरण द्वारा उत्सर्जित सभी गर्मी का लगभग 40-50% होता है। विकिरण द्वारा गर्मी हस्तांतरण परिवेश के तापमान में कमी के साथ बढ़ता है और इसकी वृद्धि के साथ घटता है। निरंतर परिवेश के तापमान की स्थितियों में, शरीर की सतह से विकिरण त्वचा के तापमान में वृद्धि के साथ बढ़ता है और इसमें कमी के साथ घटता है। यदि त्वचा की सतह और पर्यावरण का औसत तापमान बराबर हो जाता है (तापमान अंतर शून्य के बराबर हो जाता है), तो विकिरण द्वारा गर्मी हस्तांतरण असंभव हो जाता है। विकिरण के सतह क्षेत्र ("शरीर को एक गेंद में मोड़ना") को कम करके विकिरण द्वारा शरीर के गर्मी हस्तांतरण को कम करना संभव है। यदि परिवेश का तापमान औसत त्वचा के तापमान से अधिक हो जाता है, तो मानव शरीर, आसपास की वस्तुओं द्वारा उत्सर्जित अवरक्त किरणों को अवशोषित करके गर्म हो जाता है।

चावल। 13.4. गर्मी हस्तांतरण के प्रकार. शरीर द्वारा बाहरी वातावरण में गर्मी हस्तांतरण के तरीकों को सशर्त रूप से "गीले" गर्मी हस्तांतरण में विभाजित किया जा सकता है जो त्वचा और श्लेष्म झिल्ली से पसीने और नमी के वाष्पीकरण से जुड़ा होता है, और "सूखी" गर्मी हस्तांतरण, जो तरल पदार्थ से जुड़ा नहीं है। नुकसान।

गर्मी चालन- गर्मी हस्तांतरण की एक विधि जो अन्य भौतिक निकायों के साथ मानव शरीर के संपर्क, संपर्क के दौरान होती है। इस तरह से शरीर द्वारा पर्यावरण को दी जाने वाली ऊष्मा की मात्रा संपर्क निकायों के औसत तापमान, संपर्क सतहों के क्षेत्र, तापीय संपर्क के समय और संपर्क की तापीय चालकता में अंतर के समानुपाती होती है। तन। शुष्क हवा, वसा ऊतक कम तापीय चालकता की विशेषता है और गर्मी इन्सुलेटर हैं। फाइबर (उदाहरण के लिए, ऊनी कपड़े) के बीच बड़ी संख्या में छोटे, स्थिर "बुलबुले" हवा वाले कपड़ों से बने कपड़ों का उपयोग मानव शरीर को चालन द्वारा गर्मी अपव्यय को कम करने में सक्षम बनाता है। जल वाष्प से संतृप्त नम हवा, पानी को उच्च तापीय चालकता की विशेषता है। इसलिए, कम तापमान पर उच्च आर्द्रता वाले वातावरण में एक व्यक्ति का रहना शरीर की गर्मी के नुकसान में वृद्धि के साथ होता है। गीले कपड़े भी अपने इन्सुलेट गुणों को खो देते हैं।

कंवेक्शन- शरीर के गर्मी हस्तांतरण की एक विधि, हवा (पानी) के कणों को स्थानांतरित करके गर्मी को स्थानांतरित करके किया जाता है। संवहन द्वारा गर्मी अपव्यय के लिए शरीर की सतह के चारों ओर हवा के प्रवाह की आवश्यकता होती है, जिसका तापमान त्वचा की तुलना में कम होता है। उसी समय, त्वचा के संपर्क में हवा की परत गर्म होती है, इसके घनत्व को कम करती है, ऊपर उठती है और ठंडी और घनी हवा से बदल जाती है। ऐसी परिस्थितियों में जब हवा का तापमान 20 डिग्री सेल्सियस होता है, और सापेक्षिक आर्द्रता 40-60% होती है, एक वयस्क का शरीर गर्मी चालन और संवहन (मूल संवहन) के माध्यम से पर्यावरण में लगभग 25-30% गर्मी का प्रसार करता है। वायु प्रवाह (हवा, वेंटिलेशन) की गति में वृद्धि के साथ, गर्मी हस्तांतरण (मजबूर संवहन) की तीव्रता भी काफी बढ़ जाती है।

शरीर से गर्मी की रिहाईके माध्यम से गर्मी चालन, कंवेक्शनऔर इज़लुचेनिया, एक साथ बुलाया "सूखी" गर्मी लंपटता, अप्रभावी हो जाता है जब शरीर की सतह और पर्यावरण का औसत तापमान बराबर हो जाता है।


वाष्पीकरण द्वारा गर्मी हस्तांतरण- यह त्वचा की सतह से पसीने या नमी के वाष्पीकरण और श्वसन पथ के श्लेष्म झिल्ली ("गीला" गर्मी हस्तांतरण) से नमी के लिए इसकी लागत के कारण शरीर द्वारा पर्यावरण में गर्मी को समाप्त करने का एक तरीका है। मनुष्यों में, पसीना लगातार त्वचा की पसीने की ग्रंथियों ("अवधारणात्मक", या ग्रंथियों, पानी की कमी) द्वारा स्रावित होता है, श्वसन पथ के श्लेष्म झिल्ली को सिक्त किया जाता है ("अगोचर" पानी की हानि) (चित्र। 13.4)। साथ ही, शरीर द्वारा पानी की "बोधगम्य" हानि का वाष्पीकरण द्वारा छोड़ी गई गर्मी की कुल मात्रा पर "अगोचर" की तुलना में अधिक महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है।

लगभग 20 डिग्री सेल्सियस के परिवेश के तापमान पर, नमी का वाष्पीकरण लगभग 36 ग्राम / घंटा है। चूंकि 0.58 किलो कैलोरी थर्मल ऊर्जा एक व्यक्ति में 1 ग्राम पानी के वाष्पीकरण पर खर्च की जाती है, इसकी गणना करना आसान है, वाष्पीकरण द्वारा , एक वयस्क का शरीर इन परिस्थितियों में पर्यावरण को छोड़ देता है, कुल गर्मी का लगभग 20% नष्ट हो जाता है बाहरी तापमान में वृद्धि, शारीरिक कार्य, गर्मी-इन्सुलेट कपड़ों में लंबे समय तक रहने से पसीना बढ़ता है और यह 500-2000 ग्राम तक बढ़ सकता है / एच। यदि बाहरी तापमान औसत त्वचा के तापमान से अधिक है, तो शरीर विकिरण, संवहन और गर्मी चालन द्वारा बाहरी वातावरण की गर्मी को नहीं दे सकता है। इन स्थितियों में शरीर बाहर से गर्मी को अवशोषित करना शुरू कर देता है, और एकमात्र तरीका है शरीर की सतह से नमी के वाष्पीकरण को बढ़ाने के लिए गर्मी को नष्ट करना है। ऐसा वाष्पीकरण तब तक संभव है जब तक परिवेशी वायु आर्द्रता 100% से कम रहती है। उच्च आर्द्रता और कम वायु वेग, जब पसीना, शरीर की सतह से वाष्पित होने, विलीन होने और निकलने का समय नहीं होने से वाष्पीकरण द्वारा गर्मी हस्तांतरण कम प्रभावी हो जाता है।