Doğal gazlı ve elektrikli cam temperleme fırınlarının enerji analizi ve karşılaştırılması
Energy analysis and comparison of natural gas and electric glass tempering furnaces
Yazar: AHMET ÖZÇELİK
Danışman: PROF. DR. İLHAN TEKİN ÖZTÜRK
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Bu tezde; cam endüstrisinde yoğun olarak kullanılmakta olan bir adet elektrikli, bir adet doğal gazlı cam temperleme fırınının, nominal ve maksimum yükteki enerji verimleri, birim ürün başına enerji maliyetleri elde edilmiş ve sonuçları karşılaştırılmıştır. Analizler termodinamiğin birinci kanununa göre yapılmıştır. Bir kg temperlenmiş cam başına doğal gazlı fırının enerji maliyeti 1363,53 kg/h cam yüklemesi için 11,375 krş, verimi % 14,21; elektrikli fırının 1269,35 kg/h cam yüklemesi için enerji maliyeti 7,279 krş, verimi ise % 59,81 olarak elde edilmiştir. Yukarıda belirtilen cam yüklerinde, elektrikli fırının enerji maliyeti doğal gazlı fırına kıyasla % 36 oranında daha düşük çıkmıştır. Doğal gazlı fırının maksimum kapasiteye karşılık gelen 2761,04 kg/h cam yüklemesinde 1 kg temperlenmiş cam başına enerji maliyeti 5,756 krş, verimi % 27,92; elektrikli fırının maksimum kapasiteye karşılık gelen 1732,8 kg/h cam yüklemesinde enerji maliyeti 6,500 krş, verimi ise % 67,01 elde edilmiştir. Elektrikli fırının enerji maliyeti, doğal gazlı fırına kıyasla maksimum kapasitelerde % 12,93 oranında daha yüksek elde edilmiştir. Düşük kapasitelerde eski nesil doğal gazlı temperleme fırınının enerji maliyetinin, elektrikli fırının enerji maliyetinden çok daha yüksek olduğu sonucuna varılmıştır.

Abstract:
In this thesis; energy efficiency and energy cost per unit product of one electric and one natural gas glass tempering furnace, which is densely used in the glass industry, were determined and the results were compared. The calculations were based on the First Law of Thermodynamics at nominal and maximum loads. Firstly both furnaces were analysed according to nominal capacity. For a 1 kg of tempered glass; the glass flow rate of natural gas fired furnace was measured 1363,53 kg/h, the energy cost and the energy efficiency were calculated as 11,375 krş and 14,21 % respectively. Similarly, for a 1 kg of tempered glass; the glass flow rate of electric furnace was measured 1269,35 kg/h, the energy cost and the energy efficiency were calculated as 7,279 krş and 59,81 % respectively. The energy cost of the electric furnace at the specified flow rates was 36 % lower than the natural gas furnace. At maximum capacity, the glass flow rate of natural gas fired furnace was measured 2761,04 kg/h and the energy cost and the energy efficiency were calculated as 5,756 krş and 27,92 % respectively. The glass flow rate of electric furnace was measured 1732,8 kg/h, the energy cost and the energy efficiency were calculated as 6,500 krş and 67,01 % respectively. The energy cost of the electric furnace was 12.93 % higher compared to the natural gas furnace at the maximum capacity. In the case of low capacities, it was determined that the energy cost of the old generation natural gas tempering furnace was much higher than the energy cost of the electric furnace.