Cam ergitme fırını için organik rankine çevrimi ve çalışma akışkanı performans analizi
Organic rankine cycle and working fluid performance analysis for a glass melting furnace
- Tez No: 1005977
- Danışmanlar: PROF. DR. AYDOĞAN ÖZDAMAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Enerji, Mechanical Engineering, Energy
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ege Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışma kapsamında, bir cam fabrikasında faaliyet gösteren ve cam hammaddelerinin ergitilmesi için yüksek miktarda enerji tüketen cam ergitme fırınından atık ısı geri kazanımı amacıyla Organik Rankine Çevrimi'ne (ORC) dayalı bir elektrik üretim sistemi tasarlanmıştır. Tasarlanan sistemin performansı, farklı çalışma akışkanları için kapsamlı biçimde değerlendirilmiştir. Çalışma kapsamında etanol, metanol, aseton, benzen, siklopentan, siklohekzan, tolüene olmak üzere yedi farklı akışkan değerlendirilmiş ve her bir akışkan için termodinamik performanslar hesaplanmış, yakınsama/yaklaşım (pinch) sıcaklığı, türbin giriş sıcaklığı ve baca gazı çıkış sıcaklığının çevrim davranışına etkileri incelenmiştir. Elde edilen bulgular, etanolün belirtilen cam ergitme fırını referans şartları için en yüksek ısıl verim (%15,71) ve en yüksek ekserji verimine (%47,11) sahip olduğunu ortaya koymuştur. Bunun yanında türbin giriş sıcaklığının, çalışma akışkanının kritik sıcaklığına yakın fakat kritik noktanın çok üzerine çıkmayan aralıklarda optimum çevrim debisi, türbin basıncı ve çevrim verimi sağladığı belirlenmiştir. Kritik sıcaklığın oldukça üzerindeki değerlerde ise akışkanın termofiziksel özelliklerinde kararsızlıkların ortaya çıkması nedeniyle çevrim performansının düşme eğiliminde olduğu görülmüştür. Elde edilen sonuçlar, cam endüstrisindeki atık ısı potansiyelinin ORC sistemleri ile elektrik üretiminde etkin şekilde değerlendirilebileceğini ve çalışma akışkanı ile yakınsama sıcaklığının sistem performansında belirleyici rol oynadığını göstermektedir.
Özet (Çeviri)
In this study, an Organic Rankine Cycle (ORC)-based power generation system was designed for a glass-melting furnace using the waste heat released during raw material melting. The performance of the proposed cycle was comprehensively analyzed for seven working fluids—ethanol, methanol, acetone, benzene, cyclopentane, cyclohexane, and toluene—and the influence of fluid selection on the thermodynamic behavior of the system was rigorously evaluated. Additionally, the effects of the pinch point temperature difference, turbine inlet temperature, and flue gas outlet temperature on overall cycle performance were systematically investigated. The findings indicate that ethanol provides the highest thermal efficiency (15.71%) and the highest exergy efficiency (47.11%) under the reference operating conditions of the examined glass-melting furnace. The results further reveal that operating the turbine inlet temperature slightly above, and in close proximity to, the critical temperature yields optimal mass flow rate, optimal turbine inlet pressure, and improved cycle efficiencies. However, when the turbine inlet temperature is increased far beyond the critical temperature, the cycle performance deteriorates due to the destabilizing thermophysical behavior of the working fluid in this region. The obtained results demonstrate that the waste heat potential in the glass industry can be effectively harnessed for power generation through ORC systems, and that both the choice of working fluid and the pinch point temperature difference play a decisive role in determining overall system performance.
Benzer Tezler
- Kırmızı çamurdan demir, titandioksit ve nadir toprak konsantresinin kazanılması
The recovery of iron, titanium dioxide and rare earth cocentrate from red mud
EROL ERÇAĞ
- The preparation and characterization of samples of glass electrolyte for lithium/sodium-ion batteries
Lityum/sodyum-iyon bataryalar için cam elektrolit örneklerinin hazırlanması ve karakterizasyonu
MURAT ÖZKAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET TUNCER ERCİYES
- Atık döküm malzemelerinden katma değerli kimyasal inorganik cam kaplama malzemelerinin üretimi
Production of value added chemical inorganic glass coating materials from waste casting materials
DOĞUKAN İLBEY ÖREN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
KimyaSakarya ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ÖZKAN TOPLAN
- Cam ergitme fırını rejeneratör üst yapı refrakterlerine testler
Tests for glass melting furnace regenerator superstructure refractories
E. BURAK İZMİRLİOĞLU
- Cam ergitme fırınlarında oksijenli yanma ile termal ve akış modellemesi
In The glass melting furnaces, oxygen combustion, thermal and fluid model
HASAN BURAK ÖZLER