Hidrojenle zenginleştirilmiş yakma sistemleri ve seramik sektörü uygulaması
The hydrogen enriched-combustion systems and application for ceramic industry
- Tez No: 317922
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. CANAN KANDİLLİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Makine Mühendisliği, Seramik Mühendisliği, Energy, Mechanical Engineering, Ceramic Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2012
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Uşak Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 160
Özet
Pek çok inşaat malzemeleri alt sektörü enerji yoğun proseslere sahiptir. Türkiye'nin enerjide dışa bağımlı olması (petrolün %90'a yakın bir kısmı, doğalgazın %97'si ve kullanılan kömürün %20'si) ve enerji ? yatları açısından dünyadaki en pahalı enerjiyi kullanan ülkeler arasında yer alması, sektörün maliyetlerini oldukça artırmaktadır.Bu alt sektörlerden seramik sektörü, üretim prosesi içindeki pişirme ve kurutma işlemlerinden dolayı, oldukça yoğun enerji tüketen bir sektördür. Seramik sektörünün üretim maliyetleri içinde enerjinin payı diğer sektörlere oranla oldukça yüksektir. Katma değeri en yüksek sektörlerden biri olan seramik kaplama malzemeleri sektöründe enerji için genel maliyet içinde %30 gibi bir oran söz konusudur ki seramik sektöründe enerji fiyatları büyük bir önem taşımaktadır. Temel girdi maliyetleri ana kalem olan sektörde; Türkiye'deki sanayi doğalgaz kullanımının %20'sini, sanayi elektrik kullanımının ise %10'unu oluşturmaktadır.Bu çalışmada, doğalgazla çalışan bir seramik fırınının yakıt sistemine elektrolizle elde edilmiş hidrojenin farklı seramik üretimleri için farklı oranlarda, çok noktadan (her yanma hücresine-brulöre ayrı ayrı) ve tek noktadan (ana doğalgaz hattına doğrudan) ilavesinin verime ve doğalgaz tüketimine etkisinin deneysel sonuçları ile değerlendirilmesi, termodinamik ve ekonomik analizinin gerçekleştirilmesi amaçlanmıştır.Çalışmada, Uşak ilinde faaliyet gösteren bir seramik fabrikasında bulunan 102 brülör içeren seramik fırınında hidrojenle zenginleştirilmiş doğalgaz yanma deneyleri gerçekleştirilmiş, birinci ve ikinci yasayı kapsayan enerji ve ekserji analizi ortaya konmuş, ?Net Bugünkü Değer? yöntemi izlenerek sistem ekonomik açıdan değerlendirilmiştir.40x40 yer karosu pişirme prosesinde minimum doğalgaz tüketiminin gerçekleştiği optimum hidrojen debisi; çoklu nokta enjeksiyonu için 1,0752 kg/h, tek noktadan enjeksiyon içinse 1,1592 kg/h olup, enerji ve ekserji verimliliği sırasıyla çoklu nokta enjeksiyonu için %63,13 ve %43,12, tek nokta içinse %62,63 ve %42,74'tür.25x40 yer karosu pişirme prosesinde minimum doğalgaz tüketiminin gerçekleştiği optimum hidrojen debisi ise ; çoklu nokta enjeksiyonu için 0,756 kg/h, tek noktadan enjeksiyon içinse 0,9576 kg/h olup, enerji ve ekserji verimliliği sırasıyla çoklu nokta enjeksiyonu için %65,08 ve %41,72, tek nokta içinse %63,53 ve %40,55'tir.Çalışma sonucunda hidrojenle zenginleştirme sisteminin ortalama 3. aydan itibaren yatırım maliyetini geri ödeyen verimli bir sistem olduğu sonucuna varılmıştır.
Özet (Çeviri)
Many building materials sub-sector has energy-intensive processes. To be dependent on foreign energy (a portion close to 90% of oil, 97% of natural gas and 20% of coal) and Turkey in terms of energy prices to be among the countries using the world's most expensive energy, greatly increase the costs of the sector. The ceramic industry sub-sectors, due to firing and drying process in the production line, are very high energy consuming sectors .The share of energy in the ceramic industry of the production costs are very high, compared to other sectors. One of the sectors with the highest added value, for the overall cost of ceramic production,the energy has a proportion of 30% as energy prices has great importance in the ceramic industry. Basic input costs, which is the main item in this industry that,in Turkey 20% industrial natural gas usage, and 10% industrial electricity usage are belong to ceramic industry.Optimum hydrogen flow rates were determined as 1,0752 kg/h and 1,1592 kg/h for multiple-point and single-point applications respectively. Energy efficiencies were found as 63,13% and 62,63% and exergy efficiencies were reached as 43,12% and 42,74% for multiple-point and single-point applications respectively for 40X40 ceramic tile production at the optimum hydrogen mass flow rate for the minimum natural gas consumption.Optimum hydrogen flow rates were determined as 0,756 kg/h and 0,9576 kg/h for multiple-point and single-point applications respectively. Energy efficiencies were found as 65,08% and 63,53% and exergy efficiencies were reached as 41,72% and 40,55% for multiple-point and single-point applications respectively for 25X40 ceramic tile production at the optimum hydrogen mass flow rate for the minimum natural gas consumption. It is concluded that the hydrogen enrichment system has a short payback time after the first three months of operation in the present study.
Benzer Tezler
- Renksiz dağıtılmış yanma şartlarında seyrelticinin yanma karakteristiklerine etkisinin sayısal olarak incelenmesi
Numerical analyses of diluent effect on combustion characteristics under colorless distributed combustion conditions
KENAN BİLGİN KEKEÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
EnerjiGazi ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SERHAT KARYEYEN
- Combustion behaviors of Kütahya-Tunçbilek and Adıyaman-Gölbaşı lignites in oxygen enriched environments
Kütahya-Tunçbilek ve Adıyaman-Gölbaşı linyitlerinin oksijence zenginleştirilmiş ortamda yanma davranımlarının incelenmesi
ÖZLEM UĞUZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HANZADE AÇMA
- Green gas, a new emission reducing system as a solution to global warming
Küresel isinmaya çözüm olarak yeni bir emisyon azaltma sistemi; yeşil gaz
BÜŞRA ÜNAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
EnerjiAnkara Yıldırım Beyazıt ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MÜKERREM ŞAHİN
- Toryum, uranyum ve kullanılmış yakıt trıso partikülleri ile yüklenmiş hızlandırıcı sürücülü sistemin yakıt dönüşümü ve hidrojen üretim potansiyelinin araştırılması
Investigation of hydrogen production and nuclear fuel transmutation potentials of ads loaded with thorium, uranium and spent fuel triso particles
GİZEM BAKIR
Doktora
Türkçe
2016
EnerjiErciyes ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN YAPICI
DOÇ. DR. GAMZE GENÇ
- An experimental investigation of in situ combustion in fractured heavy oil systems
Çatlaklı ağır petrol sistemlerinde yerinde yanmanın deneysel olarak incelenmesi
MELEK DENİZ PAKER
Doktora
İngilizce
2018
Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPetrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MURAT ÇINAR