جستجو در تالارهای گفتگو

اکسرژی ( Exergy ) و پینچ (Pinch): : اکسرژی یکی از راه های تحلیل انرژِی است، که در برگیرنده تمامی انرژی های جریان سیال است. این انرژِی میتواند ناشی از حرکت واکنش و یا هر چیز دیگههم باشد. G=H-TS، پایه تحلیل اکسرژِی است. در واقع به جای موازنه انرژِی کهمثلاً برای یک جریان در رأکتور نوشته می شود باید از رابطه فوق استفاده شود. در چند دهه اخیرمباحث process integration مطرح شده است.قبلا تصور میشد تنها با كار آمد كردن تك تكفرآیندهای یك سیستم میتوان بهترین شرایط عملكرد سیستم را بدست آورد امابررسی اثر متقابل فرآیند ها و تاثیر آنها هم بر یكدیگر وبر كل سیستم بهكار آمد شدن سیستم منجر می شود .این روش دو قسمت دارد: ابزار تحلیلی كه Exergy و ابزار كاربردیpinch . اكسرژی بر مبنای قانون دومترمودینامیك و پینچ بر مبنای قانون اول ترمودینامیک می باشد. . روش اكسرژی یك راهكار برای آنالیز ترمودینامیكی فرآیند هاست كه به طورتقریبی بصورت اندازه گیری جهانی پتانسیل كار یا كیفیت شكلهای مختلف انرژیدر ارتباط با یك محیط تعریف میشود.یك كاربرد موازنه اكسرژی بیان میدارد كهچقدر از پتانسیل كار قابل استفاده (مفید ) وارد شده به فرآیند بوسیلهفرآیند مصرف شده است.این میزان اتلاف همان بازگشت ناپذیری است. پینچ در واقع یك ابزار كاربردی در صنایع است كه از قانون اولترمودینامیك استفاده می کند. بر اساس نظریه چشمه وچاه انرژی ، تحلیلگر پینچسعی می كند انرژی را از چشمه یعنی جایی كه انرژی تولید می شود به سمت محلیكه به انرژی نیاز است (چاه ) هدایت كند و به این ترتیب از انرژی موجود درسیستم برای رفع نیاز استفاده شود .مسلما این روش باعث كاهش اتلافات انرژیخواهد شد. چشمه انرژی میتواند یك جریان گرم سیال و چاه، جریان سرد سیال باشدكه البته گرم یا سرد بودن نسبت به جریانهای دیگر معنی پیدا می كند.تحلیلگر پینچ با در نظر گرفتن مجموعه ای از جریانات و با محاسبات بهدمایی میرسد كه نقطه پینچ گفته می شود. این نقطه دمای بهینه تبادل جریاناتسیستم رو نشان می دهد. برای رسیدن به این نقطه از مبدلهای حرارتی مناسباستفاده می كنند و مشخص میكنند كه كدام جریانها وارد چه مبدلی بشوند. وقتی سیکل یک ماشین گرمایی بررسی می شود, با قانون اول موازنه انرژی نوشته می شود و با استفاده از قانون دوم مشخص می شود که چقدر گرما میتواند به کار تبدیل شود, که از بازده کارنو استفاده می شود , در یک مثال کاربردی وقتی برای یک واحد صنعتی تحلیل پینچ استفاده میشود , اول باید موازنه اکسرژی واحد نوشنه شود تا معلوم شود چقدرانرژی های موجود قابل تبدیل به یکدیگر هستند , چون کیفیت انرژی ها با هممتفاوت است , مثلا در تماس دو جسم سرد و گرم قانون اول بیان می کند که کلانرژی که جسم گرم از دست می دهد جسم سرد دریافت می کند , اما تحلیل اکسرژیبیان می کند فقط قسمتی از آن انرژی قابل انتقال است. پس میشود گفت اکسرژیقابلیت تبادل انرژی را مشخص می کند و پینچ چگونگی آن را که این دو روش باهم برای integration انرژی فرآیند استفاده میشوند.