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siyuedexuer铜虫 (小有名气)
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[求助]
分析能量用在什么地方，如何降低？
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一个家庭每个月烧饭做菜用20m3天然气，1）分析析能量用在什么地方，2）如何采用能量回收的办法降低，可以降低只多少？ 一道小题目，能帮忙分析下吗？说说思路也可以 |
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【答案】应助回帖
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siyuedexuer(zyz666888代发): 金币+10, 辛苦了！刚来就上大作品了。 2013-05-02 08:44:46
siyuedexuer(scu2020代发): 金币+2, 感谢应助，常来工艺技术版 2013-05-02 09:45:14
scu2020: TEPI+1 2013-05-02 09:47:19
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scu2020: TEPI+1 2013-05-02 09:47:19
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这个讨论很有意思，我曾经也想过家用燃气节能方面的工作。这里我抛砖引玉谈谈自己的想法。 首先，我们必须利用个简单的模型来说明烹饪的过程。我们不考虑做出色香味俱全的菜要用多少能源，因为这个确实不好量化。我们考虑烧开水的过程。1壶开水从室温烧到沸腾的热量，我们可以计算出来。用了多少天然气，我们可以在燃气表上得到。这么多天然气产生多少热量，也可以计算。这样我们就知道，浪费了多少热量。所以这个问题就转变为如何减少烧开水过程中的过剩热量。 而后，我们就可以想办法了，以下是我个人几点办法： 1.着眼于传热： （1）烧开水的过程，火从底部烧，热量从水壶的四周流失。我们可以选在一种底部传热效率高，而四周热导率相对低的材质做成的壶。这样可以有效降低烧水的时间，同时节能。 （2）咱们一般的常见壶热量从底部上来，慢慢向上扩散。从温度梯度的角度而言，底部温度高，壶顶温度低。所以壶底的传热温差最小。增加搅拌明显会使壶体内水受热均匀，但是很不现实，为了省点燃气加上用电设备，很不划算。所以，通过改变壶体内部构型的方式，增加其内部流动性，也可以有效缩短烧水的时间。这种构型，可以参考换热器内部构型。 这时有人要问了，烧菜的时候传热好了可能容易糊，传热差了菜的口感会不好。所以，传热用于烧水可以，烧菜肯定不行。以下讨论第二点。 2.提高燃烧效率 （1）可调节高度的架台。家用燃气，在灶台和锅之间不是有个架子吗？如果他可以调节高度的话，我可以让它离火的外焰更近。小火炖的时候，我可以用更小的火。大火炒的时候，也不用太大的火也能保证受热。 （2）改变火焰分布，这个要从灶台入手。做菜时有冒火、喷火和微火的形式。无论哪种形式只要火焰的分布可以和你的锅底比较匹配。都能缩短做菜的时间。减小燃气的用量。 |
2楼2013-05-02 08:23:28
【答案】应助回帖
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这里继续谈一下能量回收！ 首先分析一下，家用燃气的能量回收必须有个原则，就是实用。你不实用，为了回收而回收毫无意义。做菜就是为了口感，结果你为了回收热量把菜炖的不好吃也白搭。 其次，回收相对于储存，也就是蓄能，怎么蓄能是关键。回收的能量我干吗使？我家里有哪能同时用能量？ 我这里想到一个常见的例子——烤白薯。 你烧开水的时候可以把白薯放到灶台边上，水烧开了，白薯也熟了。你可能觉得牵强，但是这毕竟节约了你烧白薯的时间。你多余的热量储存到了白薯中。 再举一个例子——洗澡。 现在家里都有燃气热水器，我们把温度设定为60度。但是咱们洗过的水，的余温肯定至少还有40度。我们想想这40度的水能干嘛？比如正赶上你家要消毒抹布。直接拿这些水去烧开，直接省去了从室温到40度之间的燃气消耗。也就是你把预热储存在洗澡水中，从新利用。这些和化工厂的原理差不多。 |
3楼2013-05-02 08:38:22
4楼2013-05-02 08:39:17
5楼2013-05-02 10:43:40
lelelbom
铁杆木虫 (著名写手)
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6楼2013-05-02 13:15:03
siyuedexuer
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7楼2013-05-03 19:31:07
siyuedexuer
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8楼2013-05-03 19:31:26
【答案】应助回帖
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可以模拟，但是具体的物流数据，你要自己仔细考虑。ASPEN一般用来用来模拟稳态过程，所以咱们可以模拟几个单元操作： 1.天然气燃烧，CH4和O2充分燃烧放热。BLOCK：RGIBBS 2.常温水，被加热至100度，热量由燃烧热提供。BLOCK:HEATER 但是这么做有一个问题：比如烧水的过程，燃气是连续供应的，而水是定量的。所以，你在假定物流数据的时候，要确定以下几点： 1）用了多少天然气？流量表 2）烧了多少水？用带刻度的容器盛水 3）烧了多长时间？秒表 然后，你就可以得到流量数据（m^3/min）。通过计算，可以知道自己烧水的过程损失了多少热量。而这些热量你想怎么用？就要自己发明创造了。 如果想精益求精一下，可以把热量损失计算一下。换热面积就是水壶的外表面，不锈钢的热导率网上可以查到。热损计算公式，网上也可以查到。这里，我就不多说了，发挥自己的聪明才智吧。 |
9楼2013-05-03 21:51:44
