Isı değiştirgeçlerinin ekserji ekonomiksel değerlendirilmesi

Abstract

ÖZET Değişik süreçlerin ekserji analizi ile ilgili olarak uzun zamandır bir çok çalışma yapılmasına rağmen, çoğunlukla ısı değiştirgeçleri tasarımında, sadece kütle akısı ve enerji akısı bilançosu dikkate alınmaktadır. Genellikle, entropi akısı ve ekserji akısı bilançosu yapılmamaktadır. Gerçekte, bir sürecin ekserji optimizasyonu, birinci derecede enerji masraflarının azaltılması amacına sahiptir. Isı değiştirgeçlerinin tasarımında, ekserji kayıplarım ve yatırım maliyetini değerlendirmek, aynı zamanda ilgili olduğu sistemlerdeki üretim masraflarım da mümkün olduğu ölçüde düşük tutma hedefini taşımaktadır. Bu amaçla, optimizasyon iki aşamada yapılmaktadır: 1- Isı değiştirgeçlerinin, işletme parametreleri yönünden optimizasyonu 2-Isı değiştirgeci boyutlarının, yatırım masrafları yönünden optimizasyonu Bu çalışmada, seçilmiş belirli tipteki, ısı değiştirgeçleri için, Termodinamiğin birinci ve ikinci yasasına dayalı olarak tasarım yöntemleri geliştirilmiştir. Bu yöntemlerle ilgili hesaplamalar için de, buna uygun bilgisayar programlan geliştirilmiştir. Bu programlar yardımı ile sözkonusu değiştirgeçlerin kütle ve enerji bilançoları ile birlikte, entropi ve ekserji bilançoları da yapılarak, elde edilen sonuçlar, değişik yaklaşımlara göre değerlendirilmişlerdir. Böylece sözkonusu ısı değiştirgeçleri için, optimum tasarım şartlan ve en uygun çalışma noktalarının tespiti esaslan belirlenmiştir.

ABSTRACT For a long time, although a lot of studies have been done on exergy analysis of different processes, usually, only mass flow and energy flow balance is taken account of, in heat exchangers designing. In general, entropy flow and exergy flow balance is not done ( Has not been done ). In fact, exergy optimisstion of a process has a real purpose of reducing first degree energy loss. In heat exchangers designing, the aim is not only to evalvate the finance and the exergy loss but also to minimize the production expenses on concerned systems. Therefore, optimisation has been done in two ranks. 1. Optimisation of heat exchangers in the point of wiew work parameters. 2. Optimisation of dimensions of heat exchangers, in the point of view the finance and exergy loss. For certain heat exchangers, designings accorbing to first and second law and comperativelatively economicanal exergy analysis have been done by helping specially developed computer programme. The optimum work point has been found for heat exchanger by carrying the results to the diyagrams.