Duman Borulu Kazanların Veriminin ve Emisyon Davranışının İyileştirilmesi

Abstract

Bu çalışmada, üç ayrı geometride oniki ayrı konstrüksiyonda paslanmaz malzemeden imal edilen türbülans yayıcılar duman boruları içine yerleştirilerek ısı transferine ve baca gazı emisyon oranlarına olan etkileri incelenmiştir. Çalışmalar, Ondokuz Mayıs Üniversitesi Enerji Laboratuvarında bulunan 50.000kcal/h kapasiteli Sempa Marka çelik sıcak su kazanında öncelikle duman boruları boş olarak duman borusu ve alev borusuna belirli aralıklarla yerleştirilen termo elemanlar ile belirli derinliklerde ölçümler alınmış ve ortalama sıcaklıkların hesaplanması ile mevcut bağıntılar kullanılarak ısı transferi hesaplanmıştır. Aynı zamanda bu durum için baca gazı ölçüm cihazı ile baca gazı emisyon oranları ve baca gazı sıcaklığı da belirlenerek veriler elde edilmiştir. Daha sonra aynı ölçüm teknikleri tüm türbülatör modelleri için uygulanarak yorum ve karşılaştırma imkanı sağlanmıştır. Kullanılan türbülatör türlerinin ısı geçişine ve baca gazı emisyon oranlarına etkileri yapılan çalışmalarda görülmüştür. Yapılan hesaplamalar ve elde edilen sonuçlara göre enerji geri kazanımlı sistemlerde yaygın olarak kullanılan ısı değiştiricisi borularının içine yerleştirilecek türbülatörlerin geometrileri ve konstrüksiyonlarının uygun tasarlanması ile sıcak gazlardan ısı taşıyıcı akışkana ısı transferinin ve baca gazı emisyon oranlarının dikkate alınmasıyla en uygun yanmanın ve ısı enerjisi tasarrufunun sağlanabileceği görülmüştür.

In this study, the effect of three different geometries in twelve separate structures of turbulator made of stainless material and placed into flue gas, on the rate of heat transfer and exhaust gas emission has been investigated. The studies have been carried out with the 50.000 kcal/h capacity Sempa branded steel hot water boiler. Some measurements at specific depths taken by the thermo elements placed at certain intervals into the empty flue pipe and the flame tube, and using the present correlations the heat transfer has been calculated. Also, for these conditions the data has been obtained by determining flue gas emission with the flue gas analyser and the flue gas temperature. Then applying the same measurement techniques to all models, an opportunity to make comparison and comments has been provided. The effect of the turbulators' species on the rate of heat transfer and exhaust gas emission have been observed in the studies. The calculations and the conclusion of the facts have shown the importance of geometries and structures of the turbulators which will be placed into the heat exchange tubes in the energy recovery system. It is seen that the most appropriate geometries and the structures, considering the hot gas heat transfer medium to heat transfer and exhaust gas emission rate, the optimal combustion and thermal energy savings can be achieved.