Hidrojenle zenginleştirilmiş yakma sistemleri ve seramik sektörü uygulaması
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Uşak Üniversitesi, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, MAKİNE ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2012
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: OZAN MURAT AYNA
Danışman: CANAN KANDİLLİ
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
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.