Bir içecek fabrikasının soğutma sisteminin kütle, enerji ve ekserji analizlerinin gerçekleştirilmesi
Mass, energy and exergy analysis of cooling system of a beverage plant
- Tez No: 343808
- Danışmanlar: DOÇ. DR. HAKAN DEMİR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2013
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Isı Proses Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 104
Özet
Bu çalışmada, içecek üreten bir endüstri kuruluşunun bünyesindeki buhar sıkıştırmalı soğutma sistemi, dört hafta boyunca saatte bir alınan veriler ışığında termodinamik olarak incelenmiştir. Sistemin birincil soğutucu akışkanı amonyak, ikincil soğutucu akışkanı ise monoetilen glikollü sudur. İlk olarak kütle analizi uygulanmış ve temel kütle denkliği kullanılarak, belirlenmiş kontrol hacimleri için soğutucu akışkan debileri saptanmıştır. Tespit edilen soğutucu akışkan debileri kullanılarak ikinci aşama olan enerji analizleri gerçekleştirilmiştir. Kontrol hacimleri için yapılan kabuller doğrultusunda temel enerji denkliği kullanılarak, kontrol hacimlerine giren ve(ya) kontrol hacimlerinden çıkan ısı ve(ya) iş miktarları saptanmıştır. Ayrıca enerji analizi vasıtasıyla çevrimin COP değerleri de belirlenmiştir. Çevrimdeki kontrol hacimleri için belirlenen debi, iş ve ısı değerleri kullanılarak üçüncü ve son aşama olan ekserji analizleri gerçekleştirilmiştir. Kontrol hacimleri için dikkate alınan kabuller ışığında temel ekserji denkliği kullanılarak, kontrol hacimlerinde meydana gelen ekserji kayıpları tespit edilmiştir. En yüksek ekserji kayıpları sırasıyla kompresör sistemlerinde (%59.53), evaporatörlerde (%27.86), genleşme valflerinde (%7.11) ve kondenserlerde (%5.5) saptanmıştır. Bunun yanı sıra, ekserji analizi ile kontrol hacimlerine giren ekserji miktarları belirlenmiştir. Böylece, ekserji kaybı ve giren ekserji değerleri kullanılarak kontrol hacimlerinin ekserji verimleri tespit edilmiştir. Bu çalışmada, kontrol hacimleri için tespit edilen ekserji kayıplarının, ekserji verimlerinin ve COP değerlerinin, soğutucu akışkan debisi, evaporatör sıcaklığı ve zamana göre değişimleri de incelenmiştir. Elde edilen sonuçlar, grafikler halinde verilmiştir. Sistemin düşük kapasitede çalıştırıldığı zamanlarda kayıpların oldukça arttığı, enerji ve ekserji verimlerinin kayda değer şekilde düştüğü belirlenmiştir. İşletmedeki soğutma sistemine aşırı kızdırma, aşırı soğutma ve kondenser sıcaklığının düşürülmesi gibi yöntemler uygulanmamaktadır. Bu uygulamaların bir ideal çevrim üzerindeki etkileri saptanmış ve ekserji kaybının açık ara kompresör sistemlerinde gerçekleştiği dikkate alınarak optimizasyon seçenekleri değerlendirilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, vapor compression cooling system of a beverage plant was investigated thermodynamically using hourly data that was recorded once for four weeks. There are two refrigerant cycles; primary refrigerant is ammonia and secondary refrigerant is mixture of monoethylene glycol-water in the system. Firstly, mass analyses were carried out and refrigerant mass flow values for control volumes were obtained by using conservation of mass equation. Energy analyses were realized by using mass flow rates as second phase. Heat and work interactions were determined for control volumes using conservation of energy equation in accordance with assumptions for control volumes. Also COP values were obtained by carrying out energy analysis. Exergy analyses were carried out by using mass flow rates, heat and work values obtained for control volumes in cycle as last phase. Exergy losses occurred in control volumes were determined by using exergy balance equation in accordance with assumptions for control volumes. The biggest exergy losses were occurred in compressors (%59.53) followed by evaporators (%27.86), expansion valves (%7.11) and condensers (%5.5). Besides, inputs of exergy to control volumes were obtained by using exergy analysis. Thus exergy efficiencies of control volumes were determined by using exergy losses and inputs exergy values. In this study, it was observed that exergy losses, exergy efficiencies and COP values determined for control volumes were investigated for different refrigerant mass flow rates, evaporator temperatures and time. The values obtained were given in graphical forms. It was observed that system which was operated in low capacities causes exergy losses highly increase and exergy efficiencies and COPR values decrease significantly. Superheating, subcooling and decreasing temperature of condenser are not applied in the plant. Effects of the applications on an ideal cycle were investigated and in this regard optimization options were discussed by considering the biggest exergy loss in compressors.
Benzer Tezler
- Determination of shift work ımpacts over beverage shift workers
Içecek sektöründe vardiyali çalişanlarda vardiyali çalişmanin etkilerinin belirlenmesi
HAMDİ ERDİ EMEKLİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
PsikolojiOrta Doğu Teknik Üniversitesiİş Sağlığı ve Güvenliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATMA UMUT BEŞPINAR AKGÜNER
PROF. DR. MAHMUT PARLAKTUNA
- «кыргызстанда коммерциялык банктарда кредит жана кредиттик риск саясаттарынын бааланышы'
Kırgızistan'da ticari bankalarda uygulanan kredi ve kredi riski politikalarının değerlendirilmesi
NAZİRA ARZİYEVA
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
EkonomiKırgızistan-Türkiye Manas Üniversitesiİktisat Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. Damira CAPAROVA
- Improvement of a small to medium-size food & beverage factory's production line using lean manufacturing tools
Küçük ve orta ölçekli bir yiyecek ve içecek fabrikası üritim hattının yalın üretim araçlarıyla ileştirilmasi
HEBAH BARHAM
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiBahçeşehir ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ADNAN ÇORUM
- Farklı polietilentereftalat (PET) şişelerde ambalajlanan gazlı kola içeceğinin CO2 içeriği üzerinde çeşitli faktörlerin etkisi
Effects of various factos on CO2 content of carbonated cola beverages packed in different polyethylene terephthalate (PET) bottles
FATMA ÇAKIR
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Gıda MühendisliğiÇukurova ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ASİYE AKYILDIZ