SANAYİDE ENERJİ EKONOMİSİ - Deneme Sınavı - 6

Referans noktası Celcius ölçeğinde suyun donma sıcaklığı (0 °C) ve kaynama sıcaklığı (100 °C) dir. Mutlak sıcaklık (T), Kelvin derecesinde mutlak sıfırın üzerindeki derece sayısıdır. Celcius ölçeği ile mutlak sıcaklık arasındaki ilişki;

T = t(°C) + 273(K)

olarak tanımlanır. Burada “t” Celcius ölçeği ile ölçülen sıcaklıktır.

Buna göre,

T = 50 + 273 = 323 K

T = 85 + 273 = 358 K

Mutlak sıcaklık aralığı 323-358 K’dir.

Odanın hacmi:

V = 5 x 10 x 15 = 750 m3

Odadaki kütle miktarı:

Odadaki havanın sahip olduğu kütle 937.5 kg’dır.

Sürekli ve otomatik takibi sağlayan otomasyonlar ile yanma verimi sürekli izlenebilir, yakıt karakterinde veya atmosferde olan değişikliklere göre önceden tedbir alınabilir, sistemde yakıt /hava ayarı otomatik yapılabilir, gerektiğinde fan enerji tüketiminden tasarruf sağlanır, tam yanma sonucu sistem verimi yükseltilebilir. Ancak yakıt tüketimini arttırarak enerji harcaması bu tür sistemlerin avantajlarından değildir.

Hacimsel olarak yanma sonucu karbondioksit miktarı maksimum %21,33 olmalıdır. Bu değer teorik hava değeri için yanma sonucu karbondioksit miktarıdır. Gerçek uygulamalarda her zaman fazla hava olması nedeniyle karbondioksit yüzdesi daima %21,33 den daha aşağıdadır. Hava fazlalık oranı ölçülen karbondioksit yüzdesine göre hesaplanmaktadır.

Hava fazlalık oranı %15.61’dir.

Pota, yüksek, kupol fırınlar ve ark fırınları demir çelik ve metal sanayiinde kullanılan fırınlardır. Baca tipi fırınlar ise boya ve gıda sanayiinde kullanılmaktadır.

Bazı sektörlerde öğütülmek istenen ürünlerin nem potansiyelleri dikkat edilmesi gereken parametrelerden biridir. Nem oranının istenenden fazla olması, değirmenlerde enerji verimsizliğini doğrudan etkilemektedir.

Elektrik motorları elektrik enerjisini mekanik enerjiye dönüştüren aygıtlardır. Elektrik motorları başta pompalar, fanlar, kompresörler, değirmenler, presler gibi pek çok proseste bir tahrik sistemi olarak çalışırlar. Sanayide yaygın olarak kullanılan elektrik motorları alternatif akım motorlarıdır. Fırçalı ve fırçasız motorlar doğru akım motorları, sekron ve asekron motorlar ise alternatif akım motorlarıdır.

Türkiye’nin 2008 yılında sanayi sektörünün nihai elektrik üretimindeki payı %55’tir

Açık sistemlerde madde ve enerji geçişi vardır. Ancak sistem sınırlarından geçen kütle akışları korunur. Kapalı sistemlerde sistemle çevre arasında sadece enerji geçişi vardır, Kütle geçişi yoktur ve sabittir. İzoleli sistemlerde, sistem ile çevre arasında kütle ve enerji geçişini engelleyen izole tabakası vardır.

(C/100)=((F-32)/180

(C/100)=((200-32)/180)

(C/100) = ( 168 /180)

(C/10)=(168/18)

(C/10)= 9.33

C=93.3 Celcius

Mekanik enerji, potansiyel enerji, elektrik enerjisi ve kinetik enerji diğer enerji türlerine tamamen veya sınırsız dönüştürülebilirken ısı enerjisi diğer enerji türlerine tamamen dönüştürülemez. Sadece kısmen dönüştürülebilen bir enerji türüdür.

Bir sistemin ölü hal olması çevresiyle termodinamik dengede bulunması anlamına gelir. Termodinamik dengede olması ise, sistemin çevre sıcaklığında ve basıncında olmasıdır. Bunun yanı sıra sistemin çevresine göre kinetik ve potansiyel enerjisi sıfırdır. Sistem ölü halde iken kimyasal reaksiyona girmez.

Sıvı yakıtlar, petrolün rafine edilmesi ile elde edildiği için oldukça pahalıdır. Bu sebeple çok fazla tercih edilmezler. Bunun haricinde genellikle pülverize edilerek hava birleşimi sağlayarak bir kıvılcım çıkarırlar ve yanma işlemi böyle gerçekleşir. Yanma sonucu katı yakıtlar kül bırakır.

İyi bir yanma için, yanma odası ile kullanılan yakıcının uyumu çok önemlidir. İyi bir yanma odası tasarımı gerekmektedir. Yanma sürecinde, sadece oksijen değil, nitrojen ve diğer gazların bileşimi de önemlidir. Yanma işlevinin gerçekleştirildiği ünitelerde iyi bir yanma için yakıtın hava ile homojen bir karışımı sağlanmalıdır.

Hava oranının düşük olması durumunda baca gazlarında CO etkisi artar, sistemde üretilen enerji yükü düşer, bacada kararma ve is oluşur, yanma verimi düşer.

Yanma sonucu, oksijen, karbondioksit, karbonmonoksit, kükürtdioksit ve azotoksitler baca gazı olarak oluşur.

Fırınlarda enerji verimliliğini etkileyen faktörler arasında; oluşacak yanma ve ergitme için istenen hacim, fırında istenen sıcaklıklar ve aralıkları, kesikli veya sürekli işletim, ürünün tipi ve boyutu yer alır.

Diyagrama göre verilen enerjinin %6’sı nemli baca gaz kaybı ve %15’i kuru baca gaz kaybı olmak üzere toplam %21 enerji kaybı baca yoluyla gerçekleşmiştir.

İlk yatırım maliyeti arttıkça enerji harcamalarının düştüğü görülmektedir. Diğer taraftan toplam maliyet eğrisi incelendiğinde toplam maliyet, belirli bir optimum noktaya kadar azalmakta, bu noktadan sonra ise artış eğilimine girmektedir. Toplam maliyet eğrisinin en düşük olduğu nokta, seçilecek optimum nokta olarak belirlenmektedir. Bu değerlendirmeye göre enerji harcamalarının en aza doğru gittiği nokta toplam maliyet açısından çok kötü bir sonuç verebilmektedir.