Enerji Analizi Dersi 5. Ünite Sorularla Öğrenelim

Açıköğretim ders notları öğrenciler tarafından ders çalışma esnasında hazırlanmakta olup diğer ders çalışacak öğrenciler için paylaşılmaktadır. Sizlerde hazırladığınız ders notlarını paylaşmak istiyorsanız bizlere iletebilirsiniz.

Açıköğretim derslerinden Enerji Analizi Dersi 5. Ünite Sorularla Öğrenelim için hazırlanan  ders çalışma dokümanına (ders özeti / sorularla öğrenelim) aşağıdan erişebilirsiniz. AÖF Ders Notları ile sınavlara çok daha etkili bir şekilde çalışabilirsiniz. Sınavlarınızda başarılar dileriz.

Sanayide Enerji Analizi Uygulamaları

1. Soru

Sürekli akışlı sürekli açık sistemlerin özellikleri nelerdir?

Cevap

Sistem sürekli akışlı sürekli açık sistem (SASA), kontrol hacmi içerisinde toplam kütlenin zamanla değişimi sıfırdır. Başka bir deyişle sisteme giren kütlenin sistemden çıkan kütleye eşit olduğu sistemlerdir. Bu sistemlerde giren hava debisi çıkan hava debisine eşittir. SASA sistemlerde kütle birikmesi söz konusu değildir. Bu nedenle giren toplam enerji çıkan toplam enerjiye eşit olmaktadır.


2. Soru

Egsoz fanının enerji analizi yapılırken göz önüne alınması gereken kabuller nelerdir?

Cevap

Egzoz fanı sürekli akışlı sürekli açık (SASA) sistemle çalışmaktadır. Egzoz fanından çevreye olan ısı transferi ihmal edilmektedir.


3. Soru

Yanma odasının enerji analizi yapılırken göz önüne alınan kabuller nelerdir? Gerçek hesaplamalarda yapılan farklılıklar nelerdir?

Cevap

Yanma odasının enerji analizi yapılırken aşağıdaki kabuller göz önüne alınmaktadır. Yanma odasının adyabatik olduğu kabul ediyoruz. Bu durumda dışarıya herhangi bir ısı kaybı olmadığı kabul edilmektedir. Gerçek hesaplamalarda dışarıya kaçan ısı enerjisi de analizin çıkanlar bölümünde yer alacaktır. Yanma işleminin verimli olması için içeri giren hava ve yakıt belirli bir debide yanma odasına verilmektedir. Yanma odası içerisindeki yanma verimi %100 olarak kabul edilmektedir; diğer bir deyişle sürtünme kayıpları ihmal edilmektedir. Yanma odasına giren ve çıkan gazın özgül ısı değeri (Cp) sabit kabul edilir. Gerçek hesaplamalarda çıkan gazın enerjisi hesaplanırken özgül ısı değerinin (Cp) sıcaklığa bağlı fonksiyonu dikkate alınarak oluşturulan ifadeler kullanılır. Yanma odası, sürekli akışlı sürekli açık (SASA) sistem olarak ele alınmıştır. Dolayısıyla, kütle birikmesi ya da azalması söz konusu değildir. Sonuç olarak giren toplam enerjiler ile çıkan toplam enerjiler arasındaki fark sıfır olmaktadır. Gerçek yanma analizlerinde, yakıtın debisi de göz önüne alınmaktadır. Bu durumda gerçek hesaplamalarda yanma odası çıkışında, egzoz gazının kütlesi havanın kütlesi ile yakıtın kütlesinin toplamı olarak dikkate alınmaktadır. Yanma odasına giren yakıtın debisi havanın debisinin yanında önemsenecek derecede düşük olduğu için pratik hesaplamalarda yakıtın debisi ihmal edilebilmektedir. Bu durumda çıkan gazın debisi, giren havanın debisine eşit alınmaktadır.


4. Soru

Egsoz fanının görevi nedir?

Cevap

Egzoz fanı, kurutucu içerisinde buharlaşmış seramik çamuru nemini ve kurutma amacıyla kurutucuya verilen sıcak gazın son buhar halinin tahliyesini gerçekleştirir.


5. Soru

Brülörlerin enerji analizi yapılırken göz önüne alınması gereken kabuller nelerdir?

Cevap

Brülörde enerji analizi yapılırken şu kabuller göz önüne alınmaktadır: • Brülör sürekli akışlı sürekli açık (SASA) sistemle çalışmaktadır. • Brülör adyabatiktir yani brülörden çevreye olan ısı transferi ihmal edilmiştir. • Brülördeki yanma verimi % 100’dür. Diğer bir deyişle sürtünmeden oluşan kayıplar ihmal edilmektedir.


6. Soru

Örnek bir kontrol hacmi için giren ve çıkan enerjileri açıklayınız ve enerji dengesini yazınız.

Cevap

Giren enerji; • Hammadde (Qh), • Yakıt (Qy), ve • Yakma havasından (Qyh) oluşmaktadır. Enerjini bir kısmı hammadde pişirmekte (Qhp) kullanılmaktadır. Kalan enerji üç yolla dışarı atılmaktadır. Bunlar; • Radyasyon ve konveksiyonla atılan ısı (Qrk), • Pişen ürünle beraber dışarı atılan enerji (Qü) ve • Atık gaz ile dışarı giden enerjiden (Qag) oluşmaktadır. Buna göre kontrol hacmine giren enerjilerin toplamı kontrol hacminden çıkan ve tüketilen enerji miktarına eşit olacaktır. Bu durumda örnek bir kontrol hacmi için giren ve çıkan enerjiler arasındaki enerji dengesi şu şekilde yazılabilir: Qh + Qy + Qyh = Qhp + Qrk + Qü + Qag


7. Soru

Eksenel bir kompresörde enerji analizi yapılırken göz önüne alınan kabuller nelerdir?

Cevap

Eksenle kompresör sürekli akışlı sürekli açık sistemle çalışmaktadır. Kompresördeki sürtünme kayıpları ihmal edilmektedir. Kompresör yüzeyinden ısı alış-verişi olmadığı kabul edilmektedir. Diğer bir deyişle sistemin adyabatik sistem olduğu kabul edilmektedir. Adyabatik sistem, sistem sınırlarından ısı geçişinin olmadığı sistemlerdir. Bu sistemler gerçekte olmayıp ideal kabul edilen sistemlerdir. Kompresöre giren ve çıkan gazın özgül ısı değerini (Cp) sabit kabul edilir. Diğer bir kabul de havanın ideal gaz olduğudur.


8. Soru

Sanayide enerjinin etkin kullanımı, enerji verimliliği ve enerji tasarrufu amacıyla çalışmalar yapılmasının firmalar için kaçınılmaz hale gelmesinin sebebi nedir?

Cevap

Sanayide enerji tasarrufu çalışmaları yapılırken öncelikle enerji tasarrufu sağlanacak noktaların tespit edilmesine ihtiyaç vardır. Sanayide enerji tüketimindeki ve fiyatlarındaki artış, ürün maliyetlerini de birinci derecede etkilemektedir. Sanayide ihtiyaca bağlı ortaya çıkan üretim artışı enerji talebini dolayısıyla enerji maliyetlerini de artırmıştır. Özellikle enerji tasarruf ve verimliliğe yönelik yapılan çalışmalar sanayide yoğun enerji tüketen sektörlerin enerji tüketimlerinde düşüşler ortaya çıkarmıştır. Sanayideki rekabet koşulları firmaları daha az enerji ile benzer ürün ortaya çıkarma çalışmalarını artırmıştır. Makro düzeyde de bakıldığında da ekonomik büyümenin sağlanmasında enerji kayıplarının minimuma indirilmesi ve enerji tasarrufu çalışmalarının önemli bir payı olduğu açıktır.


9. Soru

Kurutucu nedir?

Cevap

Seramik sanayide yaygın olarak kullanılan kurutucular, kurutucuya giren seramik çamurunu kurutma işleminde kullanılır. Kurutuculara giren sıcak gaz, seramik içerisindeki suyu buharlaştırarak buharla birlikte dışarı atılmaktadır. Kurutucular; • Brülör, • Kurutucu gövdesi ve • Egzoz fanı olmak üzere üç ayrı alt birimden oluşur.


10. Soru

Kurutucu gövdesinin enerji analizi yapılırken göz önüne alınması gereken kabuller nelerdir?

Cevap

Kurutucu gövdesi sürekli akışlı sürekli açık (SASA) sistemle çalışmaktadır. Kurutucudan çevreye olan ısı transferi (Qortam) sabit kabul edilmektedir..


11. Soru

Farin değirmeninin görevi nedir?

Cevap

Farin değirmeni, çimento fabrikalarında hammaddelerin öğütülmesi işlemini gerçekleştirir. Farin değirmeni için giren ve çıkan enerjiler Sayfa 128’de bulunan Şekil 5.22’deki kontrol hacminde verilmiştir.


12. Soru

Yanma odalarının çalışma prensiplerini kısaca açıklayınız.

Cevap

Yanma odası sanayide pek çok alanda yaygın bir kullanıma sahiptir. Örnek olarak inceleyeceğimiz ve enerji analizini yapacağımız yanma odası, bir gaz türbinli motorun yanma odasıdır. Gaz türbinli motor ünitelerinde yanma odası, kompresör çıkışı ile türbin girişi arasında yer almaktadır.


13. Soru

İşletmelerde enerji analizi yapmanın faydaları nelerdir?

Cevap

İşletmelerde enerji analizi yapmanın faydaları şöyle sıralanabilir: • İşletmenin verimli çalışıp çalışmadığı da giren ve çıkan enerji miktarlının hesaplanması ve bunların sürekli izlenmesiyle ortaya çıkarılabilmektedir. • İşletmelerde enerji analizi yapmanın diğer bir yararı da mümkün olan en düşük enerji tüketimiyle maksimum enerji üretimi sağlama hedefine ulaşmaktır. Bu amaçla enerji giriş ve çıkış noktaları ile enerji miktarları hesaplanarak tek tek incelenir. Bu inceleme sonunda enerji tüketim noktalarında ne kadarlık enerji tasarrufu yapılabileceği hesaplanır. Bu durum giren enerjinin de azaltılması anlamına gelir. Bu çalışma sonunda minimum enerji tüketimiyle maksimum üretim yapma hedefine ulaşılmaya çalışılır. Aslında bu çalışma birim üretim başına enerji tüketiminin hesabı anlamına da gelmektedir. Bu çalışma özgül enerji tüketimi olarak da anılmaktadır. Özgül enerji tüketimi, birim ürün başına kullanılan enerji olarak da tanımlanmaktadır. Bu kavram, çoğu zaman sanayi tesislerinin enerji tüketimi için bir karşılaştırma ve performans ifadesi olarak kullanılmaktadır. Özgül enerji tüketimi birimi için örnek olarak kj/kg çimento verilebilir. Bunun anlamı bir kilogram çimento için tüketilen enerji miktarıdır. İşletmeler sürekli olarak yeni önlemler alarak birim üretim başıma tükettikleri enerji miktarlarını azaltmaya çalışırlar. • İşletmelerde enerji analizi yapılması çeşitli noktalarda yenileme ya da modifikasyon gibi planların uygulanma olanağını da ortaya çıkartır. Bazı durumlarda cihazı tamamen yenilemeye yönelik yatırım yapmak, özellikle uzun süre çalışmış olan ve eski teknoloji ile işletilen cihazlarda çok iyi sonuçlar verebilmektedir. Bu noktada elektrik motorlarıyla bunların tahrik ettiği ünitelerin kapasitelerinin uygun olarak belirlenmiş olması büyük önem arz etmektedir. Şöyle ki bazı tesislerde elektrik cihazı çalıştıran elektrik motorunun gücü emniyet faktörü gerekçesiyle ihtiyacın çok üstünde seçilebilmektedir. Bu durum cihazın yıllar ve yıllar boyu düşük verimle işletilmesi anlamına gelmektedir. Böyle durumlarda elektrik motorunu daha düşük kapasiteli yeni bir motorla değiştirilmesi başlangıçta ciddi bir yatırım yapılmasını gerektirse bile bu yatırım sağlayacağı enerji tasarrufu ile kendisini kısa zamanda geri ödeyebilmektedir. Böyle bir tespitin yapılabilmesi ancak enerji analizi çalışmasıyla mümkündür. • İşletmeler, uzun süreli çalışmalar sonunda işletmedeki hata ve eksikleri göremez hale gelebilirler. Enerji ve verimlilik konusunda da durum böyledir. İşletmeler, kendi sistemlerini en iyi olduğunu, başka türlü çalışma şeklinin söz konusu olamayacağını ve verimlilik açısından yeni çalışmalara ihtiyaç olmadığını düşünebilirler. Bu nedenle enerji analizi çalışmalarının işletme dışından enerji konusunda uzman, profesyonel bir danışmanlık kuruluşuna yaptırılması önerilmektedir. • Son yıllarda tüm sektörlerde finansal tasarrufun yanında enerji tasarrufuna da yönelik olarak çalışmaların sürekli olarak arttığı görülmektedir. Enerji analizine yönelik çalışmaların belirli aralıklarla tekrarlanarak yapılması yeni iyileştirmeler yapma olanaklarını yanı sıra varsa kötüye gidişleri de ortaya çıkarabilecektir.


14. Soru

Enerji analizi nasıl yapılır, kısaca anlatınız.

Cevap

Enerji analizi yapılacak sistem ya da çevrim detaylı olarak incelenir. Bu inceleme sırasında sistem ya da çevrim önce bütün olarak bir kontrol hacmi olarak ele alınır. Daha sonra üniteler ayrı ayrı kontrol hacimleri içine alınarak enerji analizi işlemi yapılır. Sistemin enerji analizi yapılırken sınırları çizilen kontrol hacmine giren ya da çıkan enerji ve kütle miktarları dikkate alınır. Kontrol hacmine giren ya da çıkan akışkanın debi, sıcaklık, basınç gibi büyüklükleri belirlenmelidir. Sınırları çizilen kontrol hacmi için enerji ve kütle denkliği hesaplarının yapılması gerekmektedir.


15. Soru

Kurutucu gövdesi nedir?

Cevap

Kurutucu gövdesi, kurutma işleminin gerçekleştiği kurutucu birimidir.


16. Soru

Vanalarde enerji analizi yapılırken göz önüne alınan kabuller nelerdir?

Cevap

Vanalar için enerji analizi yapılırken aşağıdaki kabuller göz önüne alınmaktadır: • Vana sürekli akışlı sürekli açık (SASA) sistemle çalışmaktadır. • Sürtünme kayıpları ihmal edilmektedir. • Vananın yüzeyinden ısı alış-verişi olmadığı kabul edilmektedir. Diğer bir deyişle sistemin adyabatik olduğu kabul edilmektedir. • Vanada herhangi bir iş etkileşimi yoktur. • Kinetik ve potansiyel enerjilerindeki değişimler ihmal edilir. • Vana için bir diğer kabul de havanın ideal gaz olduğudur.


17. Soru

Pompa nedir? Pompaların enerji analizi yapılırken göz önüne alınması gereken kabuller nelerdir?

Cevap

Pompa, güç harcayarak bir akışkanın devrede dolaştırılması işleminde kullanılır. Pompa sürekli akışlı sürekli açık (SASA) sistemle çalışmaktadır. Pompada dolaşan akışkanın sıkıştırılamaz olduğu kabul edilmektedir.


18. Soru

Özgül enerji tüketimi ne anlama gelmektedir?

Cevap

Özgül enerji tüketimi, birim ürün başına kullanılan enerji olarak tanımlanmaktadır. Bu kavram, çoğu zaman sanayi tesislerinin enerji tüketimi için bir karşılaştırma ve performans ifadesi olarak kullanılmaktadır. Özgül enerji tüketimi birimi için örnek olarak kj/kg çimento verilebilir. Bunun anlamı bir kilogram çimento için tüketilen enerji miktarıdır. İşletmeler sürekli olarak yeni önlemler alarak birim üretim başıma tükettikleri enerji miktarlarını azaltmaya çalışırlar.


19. Soru

Vanaların çalışma prensiplerini kısaca açıklayınız?

Cevap

aların çalışma prensiplerini kısaca açıklayınız? Cevap: Vana veya kısılma vanası, akış kesitini azaltarak akışkanın basıncını düşüren ünite olup sanayide yaygın kullanım alanına sahip sistem ünitesidir. Türbinden farkı, basınç düşmesine karşın herhangi bir iş yapılmamasıdır.


20. Soru

Sankey diyagramı ne demektir?

Cevap

Enerji analizi çalışmaları ile birlikte, enerji ve kütle denklikleri oluşturulması gerekmektedir. Enerji analizi çalışmalarının sonucunda, enerji giriş ve çıkışı ile enerji miktarlarını şematik olarak gösteren diyagramlar hazırlanır. Bu diyagramlar Sankey diyagramları olarak anılmaktadır.


21. Soru

Kontrol hacmi ne demektir?

Cevap

Giriş ve çıkış noktalarından enerji akışlarının oluştuğu, belirli sınırlar tarafından çevrelenmiş bir sistem kontrol hacmi olarak adlandırılmaktadır. Enerji analizi çalışmasından önce, çalışması yapılan sistem kontrol hacmi ile birlikte şematik olarak gösterilir.


22. Soru

Enerji analizine başlarken ilk olarak sisteme enerji giriş ve çıkış noktaları tespit edilir. Bu işlem nasıl yapılmaktadır?

Cevap

Bu işlem iki adımda gerçekleştirilir: • Birinci adımda enerji giriş noktalarıyla bu noktalardan giren enerji miktarı tespit edilir. Amacımız enerji tüketimini azaltmak olduğuna göre önce hangi noktadan ne kadar enerji girişinin olduğunun tespiti gerekmektedir. Enerji tüketimini azaltma çalışmalarını yapabilmek için sisteme enerji giriş noktalarını tespit etmek ve bu noktalardaki enerji miktarlarını belirlemek önemlidir. Eğer ne kadar enerji girişi yaptığımızı bilmiyorsak bunu benzer sistemlerle karşılaştırma ve azaltma çalışmalarını da yapamayız. • İkinci adımda enerji çıkış noktalarıyla bu noktalardan çıkan enerji miktarlarının tespiti yapılır. Enerji tasarrufu yapabilmemiz için enerji çıkış noktalarındaki enerji miktarlarının bilinmesi gerekmektedir. Aslında bu çalışma enerji tasarruf potansiyeli olan noktaların tespiti amacına yöneliktir. Eğer enerji tüketim noktaları ve miktarları bilinmezse tasarruf olanakları da değerlendirilemez. Örneğin sanayi tesislerinde bacadan atılan sıcak gaz ile bunun debisin hesabı, atılan bu gazdan yararlanma olanaklarını ortaya çıkarmamızı sağlar. Bu tür uygulamalarda baca gazı çıkışına yerleştirilecek bir atık ısı kazanı ile bacadan atılan sıcak gaz kullanılarak, sıcak su elde edilebilir. Bu sıcak su da ısıtma sisteminde ve işçilerin soyunma odasında sıcak su ihtiyacı olarak değerlendirilebilir. Bu olanakların değerlendirilebilmesi için enerji analizi çalışması yapılmalıdır.


23. Soru

Çimento üretim sürecini maddeler halinde kısaca anlatınız.

Cevap

Çimento üretim süreci kısaca şöyle özetlenebilir: • Kil, kalker ve diğer hammadde kırılarak hammadde silolarına gönderilir. • Belli oranlarda karıştırılan hammadde farin değirmeninde öğütülür. • Farin, buradan ön ısıtıcı üniteye gönderilerek hammaddenin ön kalsinasyonu sağlanır. Kalker, kil ve demir cevherinin belli oranlarda karıştırılan ham madde değirmenlerde öğütülür. Öğütülmüş bu ham maddeye farin adı verilir. Bir maddenin nemini ve karbondioksit gibi uçucu maddelerini uzaklaştırmak için o maddeyi erime noktasının altında ısıtma (kavurma) işlemine kalsinasyon denir. • Ön kalsinasyon ünitesinden çıkan hammadde, pişirilmek üzere döner fırına gönderilir. • Döner fırından çıkan klinker, soğutma ünitesine gönderilir. • Soğutmadan çıkan klinker, belli oranlarda alçı taşı ve diğer katkılar eklenerek karıştırılır ve öğütülmek üzere çimento değirmenine yollanır. • Çimento değirmeninden çıkan ürün, pazarlamak üzere paketlenir.


24. Soru

Türbinlerin çalışma prensiplerini kısaca açıklayınız.

Cevap

Türbin, içerisine giren bir akışkanın yüksek ısı enerjisini işe çevirmek için sanayide yaygın olarak kullanılan bir ünitedir.


25. Soru

Kompresörlerin çalışma prensiplerini kısaca açıklayınız.

Cevap

Kompresörler sanayide pek çok alanda kullanılan bir cihazdır. Örnek olarak inceleyeceğimiz buradaki eksenel kompresör havanın sıkıştırılmasını sağlar. Eksenel kompresör, bir rotor üzerine yerleştirilmiş kanatlar ve bir gövdeden oluşur. Kanatlar emilen havayı hızlandırarak bir kinetik enerji kazandırır. Böylelikle akışkan basınçlandırılmış olur.


26. Soru

Lüle ve yayıcıların çalışma prensiplerini kısaca açıklayınız?

Cevap

Lüle içerisine giren bir akışkanın hızını artırarak basıncını düşüren, yayıcı ise içerisine giren akışkanın hızını düşürerek basıncını artıran sistemlerdir.


27. Soru

Türbinlerde enerji analizi yapılırken göz önüne alınan kabuller nelerdir?

Cevap

Türbin sürekli akışlı sürekli açık (SASA) sistemle çalışmaktadır. Sürtünme kayıpları ihmal edilmektedir. Türbinin yüzeyinden ısı alış-verişi olmadığı kabul edilmektedir. Diğer bir deyişle sistemin adyabatik olduğu kabul edilmektedir. Türbine giren ve çıkan gazın özgül ısı değerini (Cp) sabit kabul edilir.


28. Soru

Yoğuşturucu nedir?

Cevap

Yoğuşturucu veya kondenser, kompresörden veya türbinden gelen yüksek basınçlı akışkanı içerisinde dolaştırıp dışarıya ısı vermesini sağlayarak soğutma yapan sistem ünitesidir.


29. Soru

Yoğuşturucuların enerji analizi yapılırken göz önüne alınması gereken kabuller nelerdir?

Cevap

Yoğuşturucuların enerji analizi yapılırken göz önüne alınması gerekenler şöyle sıralanabilir: • Yoğuşturucu sürekli akışlı sürekli açık (SASA) sistemle çalışmaktadır. • Sürtünme kayıpları ihmal edilmektedir. • Yoğuşturucuda herhangi bir iş yapılmaz. • Kinetik ve potansiyel enerjideki değişimler ihmal edilir.


30. Soru

Eşanjör nedir?

Cevap

Eşanjör, herhangi bir temas olmaksızın aralarında sıcaklık farkı olan sıvı veya gaz iki akışkanın birbirine karışmaksızın birinden diğerine ısı transferini sağlayan ünitedir. Eşanjör atık ısıdan yararlanmak üzere sanayide yaygın kullanılan ünitelerden birisidir.


31. Soru

Brülör nedir?

Cevap

Kurutucunun bir alt birimi olan brülör, kurutma işlemi için kurutucuya giren sıcak gazın enerjisi yetersiz kaldığı zaman devreye girerek kurutma için sıcak hava elde eder.


32. Soru

Lülelerde enerji analizi yapılırken göz önüne alınan kabuller nelerdir?

Cevap

Lüle sürekli akışlı sürekli açık (SASA) sistemle çalışmaktadır. Lülede herhangi bir iş etkileşimi yoktur. Lülede potansiyel enerji değişimi ihmal edilmektedir.


33. Soru

Eşanjörlerin enerji analizi yapılırken göz önüne alınması gereken kabuller nelerdir?

Cevap

Eşanjörlerin enerji analizi yapılırken göz önüne alınması gerekenler şöyle sıralanabilir: • Eşanjör sürekli akışlı sürekli açık (SASA) sistemle çalışmaktadır. • Eşanjör adyabatiktir, diğer bir deyişle eşanjörden çevreye geçen ısı transferi ihmal edilmektedir.


34. Soru

Enerji analizinin amacı nedir?

Cevap

Enerji analizine başlarken sisteme enerji giriş ve çıkış noktaları tespit edilir. Daha sonra bu noktalardan giren ve çıkan enerji miktarlarının hesabı yapılır. Bunun amacı mevcut durumda gerçekte kullanılan ve tüketilen enerji miktarının ortaya çıkarılmasıdır.


35. Soru

Kontrol hacmi nedir?

Cevap

Giriş ve çıkış noktalarından enerji akışlarının oluştuğu, belirli sınırlar tarafından çevrelenmiş bir sistem kontrol hacmi olarak adlandırılmaktadır. Enerji analizi, belirlenen kontrol hacmine giren ve çıkan enerji miktarlarından yararlanılarak hesaplanır.


36. Soru

Enerji analizinin yapılabilmesi için hangi ölçümlere ihtiyaç vardır?

Cevap

Enerji analizi, belirlenen kontrol hacmine giren ve çıkan enerji miktarlarından yararlanılarak hesaplanır. Bu hesaplamaların yapılabilmesi için çeşitli ölçüm değerlerine ihtiyaç bulunmaktadır. Bunlar; giriş ve çıkış noktalarına ilişkin sıcaklık, basınç, yoğunluk, debi gibi değerlerdir. Debi birim zamanda belli bir kesitten geçen akışkan miktarıdır.


37. Soru

Sankey diyagramları nedir ve hangi değerleri gösterir?

Cevap

Enerji analizi çalışmaları ile birlikte, enerji ve kütle denklikleri oluşturulması gerekmektedir. Enerji analizi çalışmalarının sonucunda, enerji giriş ve çıkışı ile enerji miktarlarını şematik olarak gösteren diyagramlar hazırlanır. Bu diyagramlar Sankey diyagramları olarak anılmaktadır.


38. Soru

Enerji analizi çalışmalarının çimento sanayisindeki sürecini açıklayınız.

Cevap

Çimento sanayi, yoğun enerji tüketen sektörlerin başında yer almakta olup, enerji analizi çalışmalarının bu sektörde önemi büyüktür. Çimento üretim sürecini kısaca şöyle anlatabiliriz:
• Kil, kalker ve diğer hammadde kırılarak hammadde silolarına gönderilir.
• Belli oranlarda karıştırılan hammadde farin değirmeninde öğütülür.
• Farin, buradan ön ısıtıcı üniteye gönderilerek hammaddenin ön kalsinasyonu sağlanır. Kalker, kil ve demir cevherinin belli oranlarda karıştırılan ham madde değirmenlerde öğütülür.
Öğütülmüş bu hammaddeye farin adı verilir. Bir maddenin nemini ve karbondioksit gibi uçucu maddelerini uzaklaştırmak için o maddeyi erime noktasının altında ısıtma (kavurma) işlemine kalsinasyon  denir.
• Ön kalsinasyon ünitesinden çıkan hammadde, pişirilmek üzere döner fırına gönderilir.
• Döner fırından çıkan klinker, soğutma ünitesine gönderilir.
• Soğutmadan çıkan klinker, belli oranlarda alçı taşı ve diğer katkılar eklenerek karıştırılır ve öğütülmek üzere çimento değirmenine yollanır.
• Çimento değirmeninden çıkan ürün, pazarlamak üzere paketlenir.


39. Soru

Eksenel kompresör nedir?

Cevap

Eksenel kompresör, bir rotor üzerine yerleştirilmiş kanatlar ve bir gövdeden oluşur. Kanatlar emilen havayı hızlandırarak bir kinetik enerji kazandırır. Böylelikle akışkan basınçlandırılmış olur.


40. Soru

Adyabatik Sistem nedir?

Cevap

Adyabatik Sistem, sistem sınırlarından ısı geçişinin olmadığı sistemlerdir. Bu sistemler gerçekte olmayıp ideal kabul edilen sistemlerdir.


41. Soru

Sistem sürekli akış sürekli açık olarak kabul edildiğinde ne gibi durumlar gözlenir?

Cevap

Sistem sürekli akışlı sürekli açık (SASA) olarak kabul edildiğinde, kompresöre giren kütlelerin toplamı çıkan kütlerin toplamına eşittir. Sistem sürekli akışlı sürekli açık sistem, kontrol hacmi içerisinde toplam kütlenin zamanla değişimi sıfırdır. Başka bir deyişle sisteme giren kütlenin sistemden çıkan kütleye eşit olduğu sistemlerdir.


42. Soru

İş görmüş gazın tanımı nedir?

Cevap

İş görmüş gaz, barındırdığı enerjisinin tamamını ya da bir kısmını kaybetmiş, bir başka enerji türüne dönüştürmüş gazdır


1. Soru

Sürekli akışlı sürekli açık sistemlerin özellikleri nelerdir?

Cevap

Sistem sürekli akışlı sürekli açık sistem (SASA), kontrol hacmi içerisinde toplam kütlenin zamanla değişimi sıfırdır. Başka bir deyişle sisteme giren kütlenin sistemden çıkan kütleye eşit olduğu sistemlerdir. Bu sistemlerde giren hava debisi çıkan hava debisine eşittir. SASA sistemlerde kütle birikmesi söz konusu değildir. Bu nedenle giren toplam enerji çıkan toplam enerjiye eşit olmaktadır.

2. Soru

Egsoz fanının enerji analizi yapılırken göz önüne alınması gereken kabuller nelerdir?

Cevap

Egzoz fanı sürekli akışlı sürekli açık (SASA) sistemle çalışmaktadır. Egzoz fanından çevreye olan ısı transferi ihmal edilmektedir.

3. Soru

Yanma odasının enerji analizi yapılırken göz önüne alınan kabuller nelerdir? Gerçek hesaplamalarda yapılan farklılıklar nelerdir?

Cevap

Yanma odasının enerji analizi yapılırken aşağıdaki kabuller göz önüne alınmaktadır. Yanma odasının adyabatik olduğu kabul ediyoruz. Bu durumda dışarıya herhangi bir ısı kaybı olmadığı kabul edilmektedir. Gerçek hesaplamalarda dışarıya kaçan ısı enerjisi de analizin çıkanlar bölümünde yer alacaktır. Yanma işleminin verimli olması için içeri giren hava ve yakıt belirli bir debide yanma odasına verilmektedir. Yanma odası içerisindeki yanma verimi %100 olarak kabul edilmektedir; diğer bir deyişle sürtünme kayıpları ihmal edilmektedir. Yanma odasına giren ve çıkan gazın özgül ısı değeri (Cp) sabit kabul edilir. Gerçek hesaplamalarda çıkan gazın enerjisi hesaplanırken özgül ısı değerinin (Cp) sıcaklığa bağlı fonksiyonu dikkate alınarak oluşturulan ifadeler kullanılır. Yanma odası, sürekli akışlı sürekli açık (SASA) sistem olarak ele alınmıştır. Dolayısıyla, kütle birikmesi ya da azalması söz konusu değildir. Sonuç olarak giren toplam enerjiler ile çıkan toplam enerjiler arasındaki fark sıfır olmaktadır. Gerçek yanma analizlerinde, yakıtın debisi de göz önüne alınmaktadır. Bu durumda gerçek hesaplamalarda yanma odası çıkışında, egzoz gazının kütlesi havanın kütlesi ile yakıtın kütlesinin toplamı olarak dikkate alınmaktadır. Yanma odasına giren yakıtın debisi havanın debisinin yanında önemsenecek derecede düşük olduğu için pratik hesaplamalarda yakıtın debisi ihmal edilebilmektedir. Bu durumda çıkan gazın debisi, giren havanın debisine eşit alınmaktadır.

4. Soru

Egsoz fanının görevi nedir?

Cevap

Egzoz fanı, kurutucu içerisinde buharlaşmış seramik çamuru nemini ve kurutma amacıyla kurutucuya verilen sıcak gazın son buhar halinin tahliyesini gerçekleştirir.

5. Soru

Brülörlerin enerji analizi yapılırken göz önüne alınması gereken kabuller nelerdir?

Cevap

Brülörde enerji analizi yapılırken şu kabuller göz önüne alınmaktadır: • Brülör sürekli akışlı sürekli açık (SASA) sistemle çalışmaktadır. • Brülör adyabatiktir yani brülörden çevreye olan ısı transferi ihmal edilmiştir. • Brülördeki yanma verimi % 100’dür. Diğer bir deyişle sürtünmeden oluşan kayıplar ihmal edilmektedir.

6. Soru

Örnek bir kontrol hacmi için giren ve çıkan enerjileri açıklayınız ve enerji dengesini yazınız.

Cevap

Giren enerji; • Hammadde (Qh), • Yakıt (Qy), ve • Yakma havasından (Qyh) oluşmaktadır. Enerjini bir kısmı hammadde pişirmekte (Qhp) kullanılmaktadır. Kalan enerji üç yolla dışarı atılmaktadır. Bunlar; • Radyasyon ve konveksiyonla atılan ısı (Qrk), • Pişen ürünle beraber dışarı atılan enerji (Qü) ve • Atık gaz ile dışarı giden enerjiden (Qag) oluşmaktadır. Buna göre kontrol hacmine giren enerjilerin toplamı kontrol hacminden çıkan ve tüketilen enerji miktarına eşit olacaktır. Bu durumda örnek bir kontrol hacmi için giren ve çıkan enerjiler arasındaki enerji dengesi şu şekilde yazılabilir: Qh + Qy + Qyh = Qhp + Qrk + Qü + Qag

7. Soru

Eksenel bir kompresörde enerji analizi yapılırken göz önüne alınan kabuller nelerdir?

Cevap

Eksenle kompresör sürekli akışlı sürekli açık sistemle çalışmaktadır. Kompresördeki sürtünme kayıpları ihmal edilmektedir. Kompresör yüzeyinden ısı alış-verişi olmadığı kabul edilmektedir. Diğer bir deyişle sistemin adyabatik sistem olduğu kabul edilmektedir. Adyabatik sistem, sistem sınırlarından ısı geçişinin olmadığı sistemlerdir. Bu sistemler gerçekte olmayıp ideal kabul edilen sistemlerdir. Kompresöre giren ve çıkan gazın özgül ısı değerini (Cp) sabit kabul edilir. Diğer bir kabul de havanın ideal gaz olduğudur.

8. Soru

Sanayide enerjinin etkin kullanımı, enerji verimliliği ve enerji tasarrufu amacıyla çalışmalar yapılmasının firmalar için kaçınılmaz hale gelmesinin sebebi nedir?

Cevap

Sanayide enerji tasarrufu çalışmaları yapılırken öncelikle enerji tasarrufu sağlanacak noktaların tespit edilmesine ihtiyaç vardır. Sanayide enerji tüketimindeki ve fiyatlarındaki artış, ürün maliyetlerini de birinci derecede etkilemektedir. Sanayide ihtiyaca bağlı ortaya çıkan üretim artışı enerji talebini dolayısıyla enerji maliyetlerini de artırmıştır. Özellikle enerji tasarruf ve verimliliğe yönelik yapılan çalışmalar sanayide yoğun enerji tüketen sektörlerin enerji tüketimlerinde düşüşler ortaya çıkarmıştır. Sanayideki rekabet koşulları firmaları daha az enerji ile benzer ürün ortaya çıkarma çalışmalarını artırmıştır. Makro düzeyde de bakıldığında da ekonomik büyümenin sağlanmasında enerji kayıplarının minimuma indirilmesi ve enerji tasarrufu çalışmalarının önemli bir payı olduğu açıktır.

9. Soru

Kurutucu nedir?

Cevap

Seramik sanayide yaygın olarak kullanılan kurutucular, kurutucuya giren seramik çamurunu kurutma işleminde kullanılır. Kurutuculara giren sıcak gaz, seramik içerisindeki suyu buharlaştırarak buharla birlikte dışarı atılmaktadır. Kurutucular; • Brülör, • Kurutucu gövdesi ve • Egzoz fanı olmak üzere üç ayrı alt birimden oluşur.

10. Soru

Kurutucu gövdesinin enerji analizi yapılırken göz önüne alınması gereken kabuller nelerdir?

Cevap

Kurutucu gövdesi sürekli akışlı sürekli açık (SASA) sistemle çalışmaktadır. Kurutucudan çevreye olan ısı transferi (Qortam) sabit kabul edilmektedir..

11. Soru

Farin değirmeninin görevi nedir?

Cevap

Farin değirmeni, çimento fabrikalarında hammaddelerin öğütülmesi işlemini gerçekleştirir. Farin değirmeni için giren ve çıkan enerjiler Sayfa 128’de bulunan Şekil 5.22’deki kontrol hacminde verilmiştir.

12. Soru

Yanma odalarının çalışma prensiplerini kısaca açıklayınız.

Cevap

Yanma odası sanayide pek çok alanda yaygın bir kullanıma sahiptir. Örnek olarak inceleyeceğimiz ve enerji analizini yapacağımız yanma odası, bir gaz türbinli motorun yanma odasıdır. Gaz türbinli motor ünitelerinde yanma odası, kompresör çıkışı ile türbin girişi arasında yer almaktadır.

13. Soru

İşletmelerde enerji analizi yapmanın faydaları nelerdir?

Cevap

İşletmelerde enerji analizi yapmanın faydaları şöyle sıralanabilir: • İşletmenin verimli çalışıp çalışmadığı da giren ve çıkan enerji miktarlının hesaplanması ve bunların sürekli izlenmesiyle ortaya çıkarılabilmektedir. • İşletmelerde enerji analizi yapmanın diğer bir yararı da mümkün olan en düşük enerji tüketimiyle maksimum enerji üretimi sağlama hedefine ulaşmaktır. Bu amaçla enerji giriş ve çıkış noktaları ile enerji miktarları hesaplanarak tek tek incelenir. Bu inceleme sonunda enerji tüketim noktalarında ne kadarlık enerji tasarrufu yapılabileceği hesaplanır. Bu durum giren enerjinin de azaltılması anlamına gelir. Bu çalışma sonunda minimum enerji tüketimiyle maksimum üretim yapma hedefine ulaşılmaya çalışılır. Aslında bu çalışma birim üretim başına enerji tüketiminin hesabı anlamına da gelmektedir. Bu çalışma özgül enerji tüketimi olarak da anılmaktadır. Özgül enerji tüketimi, birim ürün başına kullanılan enerji olarak da tanımlanmaktadır. Bu kavram, çoğu zaman sanayi tesislerinin enerji tüketimi için bir karşılaştırma ve performans ifadesi olarak kullanılmaktadır. Özgül enerji tüketimi birimi için örnek olarak kj/kg çimento verilebilir. Bunun anlamı bir kilogram çimento için tüketilen enerji miktarıdır. İşletmeler sürekli olarak yeni önlemler alarak birim üretim başıma tükettikleri enerji miktarlarını azaltmaya çalışırlar. • İşletmelerde enerji analizi yapılması çeşitli noktalarda yenileme ya da modifikasyon gibi planların uygulanma olanağını da ortaya çıkartır. Bazı durumlarda cihazı tamamen yenilemeye yönelik yatırım yapmak, özellikle uzun süre çalışmış olan ve eski teknoloji ile işletilen cihazlarda çok iyi sonuçlar verebilmektedir. Bu noktada elektrik motorlarıyla bunların tahrik ettiği ünitelerin kapasitelerinin uygun olarak belirlenmiş olması büyük önem arz etmektedir. Şöyle ki bazı tesislerde elektrik cihazı çalıştıran elektrik motorunun gücü emniyet faktörü gerekçesiyle ihtiyacın çok üstünde seçilebilmektedir. Bu durum cihazın yıllar ve yıllar boyu düşük verimle işletilmesi anlamına gelmektedir. Böyle durumlarda elektrik motorunu daha düşük kapasiteli yeni bir motorla değiştirilmesi başlangıçta ciddi bir yatırım yapılmasını gerektirse bile bu yatırım sağlayacağı enerji tasarrufu ile kendisini kısa zamanda geri ödeyebilmektedir. Böyle bir tespitin yapılabilmesi ancak enerji analizi çalışmasıyla mümkündür. • İşletmeler, uzun süreli çalışmalar sonunda işletmedeki hata ve eksikleri göremez hale gelebilirler. Enerji ve verimlilik konusunda da durum böyledir. İşletmeler, kendi sistemlerini en iyi olduğunu, başka türlü çalışma şeklinin söz konusu olamayacağını ve verimlilik açısından yeni çalışmalara ihtiyaç olmadığını düşünebilirler. Bu nedenle enerji analizi çalışmalarının işletme dışından enerji konusunda uzman, profesyonel bir danışmanlık kuruluşuna yaptırılması önerilmektedir. • Son yıllarda tüm sektörlerde finansal tasarrufun yanında enerji tasarrufuna da yönelik olarak çalışmaların sürekli olarak arttığı görülmektedir. Enerji analizine yönelik çalışmaların belirli aralıklarla tekrarlanarak yapılması yeni iyileştirmeler yapma olanaklarını yanı sıra varsa kötüye gidişleri de ortaya çıkarabilecektir.

14. Soru

Enerji analizi nasıl yapılır, kısaca anlatınız.

Cevap

Enerji analizi yapılacak sistem ya da çevrim detaylı olarak incelenir. Bu inceleme sırasında sistem ya da çevrim önce bütün olarak bir kontrol hacmi olarak ele alınır. Daha sonra üniteler ayrı ayrı kontrol hacimleri içine alınarak enerji analizi işlemi yapılır. Sistemin enerji analizi yapılırken sınırları çizilen kontrol hacmine giren ya da çıkan enerji ve kütle miktarları dikkate alınır. Kontrol hacmine giren ya da çıkan akışkanın debi, sıcaklık, basınç gibi büyüklükleri belirlenmelidir. Sınırları çizilen kontrol hacmi için enerji ve kütle denkliği hesaplarının yapılması gerekmektedir.

15. Soru

Kurutucu gövdesi nedir?

Cevap

Kurutucu gövdesi, kurutma işleminin gerçekleştiği kurutucu birimidir.

16. Soru

Vanalarde enerji analizi yapılırken göz önüne alınan kabuller nelerdir?

Cevap

Vanalar için enerji analizi yapılırken aşağıdaki kabuller göz önüne alınmaktadır: • Vana sürekli akışlı sürekli açık (SASA) sistemle çalışmaktadır. • Sürtünme kayıpları ihmal edilmektedir. • Vananın yüzeyinden ısı alış-verişi olmadığı kabul edilmektedir. Diğer bir deyişle sistemin adyabatik olduğu kabul edilmektedir. • Vanada herhangi bir iş etkileşimi yoktur. • Kinetik ve potansiyel enerjilerindeki değişimler ihmal edilir. • Vana için bir diğer kabul de havanın ideal gaz olduğudur.

17. Soru

Pompa nedir? Pompaların enerji analizi yapılırken göz önüne alınması gereken kabuller nelerdir?

Cevap

Pompa, güç harcayarak bir akışkanın devrede dolaştırılması işleminde kullanılır. Pompa sürekli akışlı sürekli açık (SASA) sistemle çalışmaktadır. Pompada dolaşan akışkanın sıkıştırılamaz olduğu kabul edilmektedir.

18. Soru

Özgül enerji tüketimi ne anlama gelmektedir?

Cevap

Özgül enerji tüketimi, birim ürün başına kullanılan enerji olarak tanımlanmaktadır. Bu kavram, çoğu zaman sanayi tesislerinin enerji tüketimi için bir karşılaştırma ve performans ifadesi olarak kullanılmaktadır. Özgül enerji tüketimi birimi için örnek olarak kj/kg çimento verilebilir. Bunun anlamı bir kilogram çimento için tüketilen enerji miktarıdır. İşletmeler sürekli olarak yeni önlemler alarak birim üretim başıma tükettikleri enerji miktarlarını azaltmaya çalışırlar.

19. Soru

Vanaların çalışma prensiplerini kısaca açıklayınız?

Cevap

aların çalışma prensiplerini kısaca açıklayınız? Cevap: Vana veya kısılma vanası, akış kesitini azaltarak akışkanın basıncını düşüren ünite olup sanayide yaygın kullanım alanına sahip sistem ünitesidir. Türbinden farkı, basınç düşmesine karşın herhangi bir iş yapılmamasıdır.

20. Soru

Sankey diyagramı ne demektir?

Cevap

Enerji analizi çalışmaları ile birlikte, enerji ve kütle denklikleri oluşturulması gerekmektedir. Enerji analizi çalışmalarının sonucunda, enerji giriş ve çıkışı ile enerji miktarlarını şematik olarak gösteren diyagramlar hazırlanır. Bu diyagramlar Sankey diyagramları olarak anılmaktadır.

21. Soru

Kontrol hacmi ne demektir?

Cevap

Giriş ve çıkış noktalarından enerji akışlarının oluştuğu, belirli sınırlar tarafından çevrelenmiş bir sistem kontrol hacmi olarak adlandırılmaktadır. Enerji analizi çalışmasından önce, çalışması yapılan sistem kontrol hacmi ile birlikte şematik olarak gösterilir.

22. Soru

Enerji analizine başlarken ilk olarak sisteme enerji giriş ve çıkış noktaları tespit edilir. Bu işlem nasıl yapılmaktadır?

Cevap

Bu işlem iki adımda gerçekleştirilir: • Birinci adımda enerji giriş noktalarıyla bu noktalardan giren enerji miktarı tespit edilir. Amacımız enerji tüketimini azaltmak olduğuna göre önce hangi noktadan ne kadar enerji girişinin olduğunun tespiti gerekmektedir. Enerji tüketimini azaltma çalışmalarını yapabilmek için sisteme enerji giriş noktalarını tespit etmek ve bu noktalardaki enerji miktarlarını belirlemek önemlidir. Eğer ne kadar enerji girişi yaptığımızı bilmiyorsak bunu benzer sistemlerle karşılaştırma ve azaltma çalışmalarını da yapamayız. • İkinci adımda enerji çıkış noktalarıyla bu noktalardan çıkan enerji miktarlarının tespiti yapılır. Enerji tasarrufu yapabilmemiz için enerji çıkış noktalarındaki enerji miktarlarının bilinmesi gerekmektedir. Aslında bu çalışma enerji tasarruf potansiyeli olan noktaların tespiti amacına yöneliktir. Eğer enerji tüketim noktaları ve miktarları bilinmezse tasarruf olanakları da değerlendirilemez. Örneğin sanayi tesislerinde bacadan atılan sıcak gaz ile bunun debisin hesabı, atılan bu gazdan yararlanma olanaklarını ortaya çıkarmamızı sağlar. Bu tür uygulamalarda baca gazı çıkışına yerleştirilecek bir atık ısı kazanı ile bacadan atılan sıcak gaz kullanılarak, sıcak su elde edilebilir. Bu sıcak su da ısıtma sisteminde ve işçilerin soyunma odasında sıcak su ihtiyacı olarak değerlendirilebilir. Bu olanakların değerlendirilebilmesi için enerji analizi çalışması yapılmalıdır.

23. Soru

Çimento üretim sürecini maddeler halinde kısaca anlatınız.

Cevap

Çimento üretim süreci kısaca şöyle özetlenebilir: • Kil, kalker ve diğer hammadde kırılarak hammadde silolarına gönderilir. • Belli oranlarda karıştırılan hammadde farin değirmeninde öğütülür. • Farin, buradan ön ısıtıcı üniteye gönderilerek hammaddenin ön kalsinasyonu sağlanır. Kalker, kil ve demir cevherinin belli oranlarda karıştırılan ham madde değirmenlerde öğütülür. Öğütülmüş bu ham maddeye farin adı verilir. Bir maddenin nemini ve karbondioksit gibi uçucu maddelerini uzaklaştırmak için o maddeyi erime noktasının altında ısıtma (kavurma) işlemine kalsinasyon denir. • Ön kalsinasyon ünitesinden çıkan hammadde, pişirilmek üzere döner fırına gönderilir. • Döner fırından çıkan klinker, soğutma ünitesine gönderilir. • Soğutmadan çıkan klinker, belli oranlarda alçı taşı ve diğer katkılar eklenerek karıştırılır ve öğütülmek üzere çimento değirmenine yollanır. • Çimento değirmeninden çıkan ürün, pazarlamak üzere paketlenir.

24. Soru

Türbinlerin çalışma prensiplerini kısaca açıklayınız.

Cevap

Türbin, içerisine giren bir akışkanın yüksek ısı enerjisini işe çevirmek için sanayide yaygın olarak kullanılan bir ünitedir.

25. Soru

Kompresörlerin çalışma prensiplerini kısaca açıklayınız.

Cevap

Kompresörler sanayide pek çok alanda kullanılan bir cihazdır. Örnek olarak inceleyeceğimiz buradaki eksenel kompresör havanın sıkıştırılmasını sağlar. Eksenel kompresör, bir rotor üzerine yerleştirilmiş kanatlar ve bir gövdeden oluşur. Kanatlar emilen havayı hızlandırarak bir kinetik enerji kazandırır. Böylelikle akışkan basınçlandırılmış olur.

26. Soru

Lüle ve yayıcıların çalışma prensiplerini kısaca açıklayınız?

Cevap

Lüle içerisine giren bir akışkanın hızını artırarak basıncını düşüren, yayıcı ise içerisine giren akışkanın hızını düşürerek basıncını artıran sistemlerdir.

27. Soru

Türbinlerde enerji analizi yapılırken göz önüne alınan kabuller nelerdir?

Cevap

Türbin sürekli akışlı sürekli açık (SASA) sistemle çalışmaktadır. Sürtünme kayıpları ihmal edilmektedir. Türbinin yüzeyinden ısı alış-verişi olmadığı kabul edilmektedir. Diğer bir deyişle sistemin adyabatik olduğu kabul edilmektedir. Türbine giren ve çıkan gazın özgül ısı değerini (Cp) sabit kabul edilir.

28. Soru

Yoğuşturucu nedir?

Cevap

Yoğuşturucu veya kondenser, kompresörden veya türbinden gelen yüksek basınçlı akışkanı içerisinde dolaştırıp dışarıya ısı vermesini sağlayarak soğutma yapan sistem ünitesidir.

29. Soru

Yoğuşturucuların enerji analizi yapılırken göz önüne alınması gereken kabuller nelerdir?

Cevap

Yoğuşturucuların enerji analizi yapılırken göz önüne alınması gerekenler şöyle sıralanabilir: • Yoğuşturucu sürekli akışlı sürekli açık (SASA) sistemle çalışmaktadır. • Sürtünme kayıpları ihmal edilmektedir. • Yoğuşturucuda herhangi bir iş yapılmaz. • Kinetik ve potansiyel enerjideki değişimler ihmal edilir.

30. Soru

Eşanjör nedir?

Cevap

Eşanjör, herhangi bir temas olmaksızın aralarında sıcaklık farkı olan sıvı veya gaz iki akışkanın birbirine karışmaksızın birinden diğerine ısı transferini sağlayan ünitedir. Eşanjör atık ısıdan yararlanmak üzere sanayide yaygın kullanılan ünitelerden birisidir.

31. Soru

Brülör nedir?

Cevap

Kurutucunun bir alt birimi olan brülör, kurutma işlemi için kurutucuya giren sıcak gazın enerjisi yetersiz kaldığı zaman devreye girerek kurutma için sıcak hava elde eder.

32. Soru

Lülelerde enerji analizi yapılırken göz önüne alınan kabuller nelerdir?

Cevap

Lüle sürekli akışlı sürekli açık (SASA) sistemle çalışmaktadır. Lülede herhangi bir iş etkileşimi yoktur. Lülede potansiyel enerji değişimi ihmal edilmektedir.

33. Soru

Eşanjörlerin enerji analizi yapılırken göz önüne alınması gereken kabuller nelerdir?

Cevap

Eşanjörlerin enerji analizi yapılırken göz önüne alınması gerekenler şöyle sıralanabilir: • Eşanjör sürekli akışlı sürekli açık (SASA) sistemle çalışmaktadır. • Eşanjör adyabatiktir, diğer bir deyişle eşanjörden çevreye geçen ısı transferi ihmal edilmektedir.

34. Soru

Enerji analizinin amacı nedir?

Cevap

Enerji analizine başlarken sisteme enerji giriş ve çıkış noktaları tespit edilir. Daha sonra bu noktalardan giren ve çıkan enerji miktarlarının hesabı yapılır. Bunun amacı mevcut durumda gerçekte kullanılan ve tüketilen enerji miktarının ortaya çıkarılmasıdır.

35. Soru

Kontrol hacmi nedir?

Cevap

Giriş ve çıkış noktalarından enerji akışlarının oluştuğu, belirli sınırlar tarafından çevrelenmiş bir sistem kontrol hacmi olarak adlandırılmaktadır. Enerji analizi, belirlenen kontrol hacmine giren ve çıkan enerji miktarlarından yararlanılarak hesaplanır.

36. Soru

Enerji analizinin yapılabilmesi için hangi ölçümlere ihtiyaç vardır?

Cevap

Enerji analizi, belirlenen kontrol hacmine giren ve çıkan enerji miktarlarından yararlanılarak hesaplanır. Bu hesaplamaların yapılabilmesi için çeşitli ölçüm değerlerine ihtiyaç bulunmaktadır. Bunlar; giriş ve çıkış noktalarına ilişkin sıcaklık, basınç, yoğunluk, debi gibi değerlerdir. Debi birim zamanda belli bir kesitten geçen akışkan miktarıdır.

37. Soru

Sankey diyagramları nedir ve hangi değerleri gösterir?

Cevap

Enerji analizi çalışmaları ile birlikte, enerji ve kütle denklikleri oluşturulması gerekmektedir. Enerji analizi çalışmalarının sonucunda, enerji giriş ve çıkışı ile enerji miktarlarını şematik olarak gösteren diyagramlar hazırlanır. Bu diyagramlar Sankey diyagramları olarak anılmaktadır.

38. Soru

Enerji analizi çalışmalarının çimento sanayisindeki sürecini açıklayınız.

Cevap

Çimento sanayi, yoğun enerji tüketen sektörlerin başında yer almakta olup, enerji analizi çalışmalarının bu sektörde önemi büyüktür. Çimento üretim sürecini kısaca şöyle anlatabiliriz:
• Kil, kalker ve diğer hammadde kırılarak hammadde silolarına gönderilir.
• Belli oranlarda karıştırılan hammadde farin değirmeninde öğütülür.
• Farin, buradan ön ısıtıcı üniteye gönderilerek hammaddenin ön kalsinasyonu sağlanır. Kalker, kil ve demir cevherinin belli oranlarda karıştırılan ham madde değirmenlerde öğütülür.
Öğütülmüş bu hammaddeye farin adı verilir. Bir maddenin nemini ve karbondioksit gibi uçucu maddelerini uzaklaştırmak için o maddeyi erime noktasının altında ısıtma (kavurma) işlemine kalsinasyon  denir.
• Ön kalsinasyon ünitesinden çıkan hammadde, pişirilmek üzere döner fırına gönderilir.
• Döner fırından çıkan klinker, soğutma ünitesine gönderilir.
• Soğutmadan çıkan klinker, belli oranlarda alçı taşı ve diğer katkılar eklenerek karıştırılır ve öğütülmek üzere çimento değirmenine yollanır.
• Çimento değirmeninden çıkan ürün, pazarlamak üzere paketlenir.

39. Soru

Eksenel kompresör nedir?

Cevap

Eksenel kompresör, bir rotor üzerine yerleştirilmiş kanatlar ve bir gövdeden oluşur. Kanatlar emilen havayı hızlandırarak bir kinetik enerji kazandırır. Böylelikle akışkan basınçlandırılmış olur.

40. Soru

Adyabatik Sistem nedir?

Cevap

Adyabatik Sistem, sistem sınırlarından ısı geçişinin olmadığı sistemlerdir. Bu sistemler gerçekte olmayıp ideal kabul edilen sistemlerdir.

41. Soru

Sistem sürekli akış sürekli açık olarak kabul edildiğinde ne gibi durumlar gözlenir?

Cevap

Sistem sürekli akışlı sürekli açık (SASA) olarak kabul edildiğinde, kompresöre giren kütlelerin toplamı çıkan kütlerin toplamına eşittir. Sistem sürekli akışlı sürekli açık sistem, kontrol hacmi içerisinde toplam kütlenin zamanla değişimi sıfırdır. Başka bir deyişle sisteme giren kütlenin sistemden çıkan kütleye eşit olduğu sistemlerdir.

42. Soru

İş görmüş gazın tanımı nedir?

Cevap

İş görmüş gaz, barındırdığı enerjisinin tamamını ya da bir kısmını kaybetmiş, bir başka enerji türüne dönüştürmüş gazdır

0
mutlu
Mutlu
0
_zg_n
Üzgün
0
sinirli
Sinirli
0
_a_rm_
Şaşırmış
0
vir_sl_
Virüslü

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.

Giriş Yap

Giriş Yap

AÖF Ders Notları ve Açıköğretim Sistemi ayrıcalıklarından yararlanmak için hemen giriş yapın veya hesap oluşturun, üstelik tamamen ücretsiz!