Baca gazı atık ısısı için organik Rankine çevrimi tasarımı ve ekserji analizi
Yükleniyor...
Dosyalar
Tarih
2014
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Hatay Mustafa Kemal Üniversitesi
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Reküperatör, ekonomizer ve organik Rankine çevrimi gibi sıklıkla kullanılan birçok atık ısı geri dönüşüm sistemi bulunmaktadır. Mevcut atık ısı geri dönüşüm sistemleri içerisinde verim ve performans bakımından en iyi sistemlerden biri organik Rankine çevrimleridir. Organik Rankine çevrimlerinin klasik buharlı Rankine çevrimlerinden en önemli farkı organik akışkanların kullanılmasıdır. Bu akışkanlar sayesinde sistem 80oC ve üzerindeki ısı kaynaklarından elektrik üretimi yapabilmektedir. Bu çalışmada, bir tav fırınının bacasından atmosfere atılan egzoz gazı atık ısısı verileri incelendikten sonra, organik Rankine çevrimi tasarımı yapılmıştır. Organik Rankine çevriminin tasarımında analitik tasarım ve simülasyon yöntemleri tolüen akışkanı kullanılarak yapılmış ve ardından çevrimin iyileştirilmesi için farklı akışkanlar incelenmiştir. Bu incelemeler sonucunda, aynı şartlarda siklo-hekzan akışkanının tolüenden daha iyi sonuçlar verdiği görülmüştür. Siklo-hekzan akışkanı için çevrim parametreleri tekrar hesaplanmış ve ardından sonuçlar tolüen akışkanlı çevrimin sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Tasarımların tamamı için enerji ve ekserji analizleri yapılmıştır. Sistemin analitik tasarımında ve hesaplamalarda Excel ve EES (Engineering Equation Solver) programları kullanılmıştır. Ayrıca, sistemin simülasyonunda ise Steag GmBH firması tarafından geliştirilen EBSILON® Professional (EBSILON) yazılımı kullanılmıştır.
There are a lot of commonly used waste heat recovery systems like recuperator, economiser and organic Rankine cycle. One of the best systems within the existing waste heat recovery systems in terms of efficiency and performance is organic Rankine cycle. The most important difference of the organic Rankine cycles than conventional steam cycles is the use of organic fluids. Through this fluids system can generate electricity form heat sources 80oC and above. In this study, after analyzing waste heat data of the stack gas that discharged from chimney of a reheat furnace. In the design of the organic Rankine cycle, analytical design and simulation methods performed using toluene fluid and then different fluids were investigated to improve cycle. As a result of this reviews, cyclohexane fluid gives better results than toluene fluids. Cycle parameters were calculated again for cyclohexane fluid and then results were compared with results of toluene fluid. Energy and exergy analysis were made for all designs. In the analytical designing and calculations of the system, Excel and EES (Engineering Equation Solver) software were used. In addition, simulation of the system was performed using EBSILON® Professional (EBSILON), simulation software developed by Steag GmbH.
There are a lot of commonly used waste heat recovery systems like recuperator, economiser and organic Rankine cycle. One of the best systems within the existing waste heat recovery systems in terms of efficiency and performance is organic Rankine cycle. The most important difference of the organic Rankine cycles than conventional steam cycles is the use of organic fluids. Through this fluids system can generate electricity form heat sources 80oC and above. In this study, after analyzing waste heat data of the stack gas that discharged from chimney of a reheat furnace. In the design of the organic Rankine cycle, analytical design and simulation methods performed using toluene fluid and then different fluids were investigated to improve cycle. As a result of this reviews, cyclohexane fluid gives better results than toluene fluids. Cycle parameters were calculated again for cyclohexane fluid and then results were compared with results of toluene fluid. Energy and exergy analysis were made for all designs. In the analytical designing and calculations of the system, Excel and EES (Engineering Equation Solver) software were used. In addition, simulation of the system was performed using EBSILON® Professional (EBSILON), simulation software developed by Steag GmbH.
Açıklama
Anahtar Kelimeler
Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
