Seramik sektöründe ısı geri kazanımlı bir püskürtmeli kurutucunun enerji ve ekserji analizi

Abstract

Son yıllarda gelişen Türkiye sanayisinde seramik sektörü önemli bir yere sahiptir. Özellikle ihracat ve istihdam açısından ülke ekonomisine sağladığı katma değer oldukça fazladır. Enerji yoğun bir prosese sahip olmasından dolayı seramik sektöründeki en önemli maliyet unsuru enerji maliyetidir. Seramik sektöründe yaklaşık olarak toplam maliyetin sadece %30' unu enerji maliyeti oluşturmaktadır. Bu oranın %20'si doğalgaza, %10' u elektriğe aittir. Özellikle, kurutucularda ve fırınlarda kullanılan doğalgazın yurtdışından ithal olarak alınması seramik sektörü için dezavantajdır. Tüm bunlardan dolayı yüksek enerji verimliliğiyle yapılacak seramik üretimi firmaların dünya ülkeleri ile rekabet edebilecek hale gelmesine neden olacak ve cari açığımızın azalması sağlanacaktır.Seramik sektörünün birçok prosesinde yüksek sıcaklıktaki gaz dışarı atılmaktadır. Bunların içinde fırınlar en büyük potansiyele sahiptir. Bu atık ısıdan faydalanarak üretimin diğer aşamalarında ön ısıtma sağlanabilir. Atık ısı geri kazanımla hem enerji tasarrufu yapılmış hem de CO2 emisyonu düşerek çevreye olan zarar azaltılmış olmaktadır. Bu çalışmanın amacı atık ısı geri kazanımla püskürtmeli kurutucuda ön ısıtmanın verime, doğalgaz tüketimine etkisini incelemek, çıkan sonuçların termodinamik ve ekonomik analizini yapmaktır.Çalışmada, Uşak Organize Sanayi Bölgesi'nde faaliyet gösteren bir seramik fabrikasında yer alan püskürtmeli kurutucuda atık ısı geri kazanımı projesi uygulanmıştır. Çıkan veriler doğrultusunda atık ısıdan önceki ve sonraki enerji ve ekserji analizleri yapılmıştır. Net Şimdiki Değer Yöntemi ile ekonomik açıdan incelenmiş ve projenin geri ödeme süresi bulunmuştur. Atık ısı geri kazanımdan sonra enerji verimliliği %52,97' dan %53,4'e, ekserji verimliliği ise %39,46'den %41,24' e yükselmiştir. Bulunan veriler ışığında, toplamda %29' luk bir doğalgaz tasarrufu yapılmıştır. Ekonomik analize göre sistem, 11. Aydan itibaren yatırım bedelini ödeyerek kazanca geçmeye başlamıştır.

Ceramic sector of turkey, which developing industry has significant role. Especially, it is greater added value in terms of export and employment for economics. Most important cost factor is energy cost because of ceramic sector has energy-intensive process. Approximately, the energy has a proportion of %30 for overall cost of ceramic sector , electric and natural gas have this ratio %10 and %20 respectively. Especially, it is disadvantage for ceramic sector due to used naturalgas at firing and dryer are received to be import. Because of all these, high energy efficient use of ceramic produc tion will not only cause our companies to compete effectively in the global market but also help to cope with the current account deficit. Gases at high temperature are throwed out at process of ceramic sector.kilns have a biggest potential for all process at ceramic production. During the proses, it is supported preheating utilizing waste heat at other phase of production.with waste heat recocery, it could be save energy and have decreasing emission (CO2). The aim of this study to research effect of efficient and consumption naturalgas, it is made thermodynamical and economical analyses of result with waste heat recovery system.At this study, the waste heat recovery project was applied at sprey dryer of ceramic plant, located in Usak Industrial Park. With result, both energy and exergy analysis before waste heat and after waste heat were presented. The economical analysis was presented by net present value method and the payback time of he investment was calculated.As a consequences, after waste heat recovery system, energy efficient increased from %52,97 to %53,4 and exergy efficient increased from %39,46 to %41,24. Findings showed that approximately %29 of the total input natural gas could be recovered. The payback time of the system was calculated by net value method was 11 months.