Buharlaşma Prosesi Eşanjör Isı Transferi Analizi: Şeker Fabrikası Örneği

Bu çalışmada, dünyanın en önemli şeker entegre tesislerinden biri olan Çumra Entegre Tesisinin ham şerbet buharlaşma prosesi ısı transferi hesaplamaları yapıldı. Bu çalışmanın amacı, ham şerbet üretiminde buharlaştırıcı olarak kullanılan eşanjörlerin (ısı değiştirgeçleri) kütle denkliği ve enerji hesaplamaları ile buharlaştırıcı proses sıcaklık giriş ve çıkışları fabrika proses enerji analizi hesaplamalarında kullanabileceğini göstermektir. Bu enerji hesaplamalarında kullanılan bazı parametrik veriler fabrikanın otomasyon kumanda merkezinden alınmış ve bazı kabuller yapılmıştır. Bu hesaplamalara göre şeker üretimindeki buhar ihtiyacı ve özellikleri hesaplanmıştır. Evaporatörlerdeki buharlaştırıcı sıcaklık farkının 5.0 ile 8.7 [°C] arasında değiştiği hesaplanmıştır. Ayrıca basıncın ise 0.17 ile 0.87 [bar] aralığında olduğu bulunmuştur. Hesaplamalar sonucunda, ham şerbet üretiminde kullanılan eşanjör (ısı değiştirgeci) enerji miktarının 2723.00 [kJ/pg] ve kireçli ham şerbet üretiminde kullanılan eşanjör enerji miktarının ise 11453.75 [kJ/pg] bulunmuştur. Bu çalışmada, kireçli ham şerbet üretiminde kullanılan eşanjörden elde edilen enerjinin daha fazla olduğu sonucuna ulaşılmıştır.

Heat Transfer Analyse of Evaporation Process Exchanger: A Case of Study Sugar Factory

In this study, we presented the evaporation of the raw juice process was calculated heat transfer for Cumra integrated sugar plant which is the one of the important integrated sugar plant in the world. The aim of this study, we showed heat exchangers process mass balance and temperatures that can be used energy analyse calculation for the production of raw juice evaporator. These data were recently taken in collaboration with the Department of Factory Central Monitoring and Directorate of Maintenance and Energy. It was assumed for the calculation of the production of sugar vapour demand and features. The evaporator temperature difference that was calculated was found 5.0 to 8.7 [°C]. Moreover, the evaporator pressure was found 0.17 to 0.87 [bar]. The result of this study, the production of the raw sugar used the heat exchanger energy quantity that was found 2723.00 [kJ/pg], and the production of the calcareous raw sugar used the heat exchanger energy quantity that was found 11453.75 [kJ/pg]. This study extrapolated that the production of the calcareous raw sugar energy quantity was more than the production of the raw sugar used the heat exchanger energy quantity

PDF

___

1. Vuckovic G.D., Stojiljkovic M.M., Vukic M.V., Stefanovic G.M., Dedeic E.M., Advanced exergy analysis and exergoeconomic performance evaluation of thermal processes in an existing industrial plant, Energy Conversion and Management, 85, 655662, 2014.
2. Palacios-Bereche R., Ensinas A.V., Modesto M., Double-effect distillation and thermal integration applied to the ethanol production process, Energy, 82, 512-523, 2015.
3. Gul S., Harasek M., Energy saving in sugar manufacturing through the integration of environmental friendly new membrane processes for thin juice pre-concentration, Applied Thermal Engineering, 43, 128-133, 2012.
4. Klemes J.J., Varbanov P.S., Heat integration including heat exchangers, combined heat and power, heat pumps, separation processes and process control, Applied Thermal Engineering, 43, 1-6, 2012.
5. Bramsiepe C., Sieversa S., Seifert T., Stefanidis G.D., Vlachos D.G., Schnitzer H., Muster B., Brunner C., Sanders J.P.M., Bruins M.E., Schembecker G., Low-cost small scale processing technologies for production applications in various environmentsMass produced factories, Chemical Engineering and Processing, 51, 3252, 2012.
6. Lever M., Modelling the energy performance of a farm-scale cellulose to ethanol process with on-site cellulase production and anaerobic digestion, Renewable Energy, 74, 893-902, 2015.
7. Palacios-Bereche R., Ensinas A.V., Modesto M., Nebra S.A., New alternatives for the fermentation process in the ethanol production from sugarcane: Extractive and low temperature fermentation, Energy, 70, 595-604, 2014.
8. Cutz L., Santana D., Techno-economic analysis of integrating sweet sorghum into sugar mills: The Central American case, Biomass and Bioenergy, 68, 195-214, 2014.
9. Taner T., Gıda Sektöründe Enerji Verimliliği ve Enerji Yönetimi: Şeker Fabrikası Örneği, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, Ankara, 2013.
10. Ensinas A.V., Nebra S.A., Design of evaporation systems and heaters networks in sugar cane factories using a thermoeconomic optimization procedure, International Journal of Thermodynamics, 10 (3), 97-105, 2007.
11. Cengel Y.A., Boles M.A., Thermodynamics: An Engineering Approach, McGraw Hill, New York, 2011.
12. Genceli O.F., Isı Değiştirgeçleri, Birsen Yayınevi, İstanbul, 2005.