Bir ısıl işlem fırınının termodinamik analizi

Günümüzde küresel anlamda enerji ihtiyacı sürekli olarak artması ile birlikte verimsiz şekilde kullanılan yenilenemez enerji kaynakları da hızla tükenmektedir. Azalan enerji kaynakları ve artan talep dengesizliği nedeni ile de enerji maliyetleri artmaktadır. Bununla birlikte fosil yakıtların enerji kaynağı olarak kullanılması ile artan karbon salınımı, küresel ısınmanın etkilerini arttırmaktadır. Yerel kaynaklarla karşılanamayan enerji talebi ülkemizde de önemli dar boğazlara sebep vermektedir. 2014 verilerine göre doğal gaz tüketiminin sadece %1,7'sinin yurt içinde üretilmesi enerjide dışa bağımlılığımızın önemli bir göstergesidir. Küresel ve yerel anlamdaki ekonomik ve çevresel sıkıntılar alternatif enerji arayışlarının yanı sıra özellikle enerji yoğun sektörlerde enerjinin verimli kullanılmasının ne derece önemli olduğuna işaret etmektedir. Bu sebeple bu çalışmada enerji yoğun sektörlerden biri olan bir ısıl işlem firmasında, enerji kaynağı olarak doğal gaz kullanan atmosfer kontrollü bir ısıl işlem fırınında termodinamik analiz gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmada atmosfer kontrollü fırının kütle, enerji ve ekserji denklikleri tanımlanıp, enerji ve ekserji verimleri tespit edilmiştir. Enerji ve ekserji verimleri sırasıyla %25,52 ve %19,99 elde edilmiştir. Elde edilen sonuçlar neticesinde ısıl geri kazanım yöntemleri ile baca gazının değerlendirilmesine ve aparatın ısıl kapasitesi daha düşük bir malzeme seçilmesine karar verilmiştir.