آنالیز اگزرژی و ارزیابی راندمان برای یک کورۀ ذوب آلومینیوم

نویسندگان

1 دانشگاه آزاد اسلامی اراک

2 دانشگاه کاشان

چکیده

راندمان یک کورۀ ذوب آلومینیوم احتراق مستقیم که سوخت آن گاز طبیعی است، در یک کارخانۀ ذوب و نورد با استفاده از رو‌ش‌های انرژی و اگزرژی، به‌منظور بهبود سیستم مشعل در کوره و شناخت پتانسیل‌های بهبود ارزیابی می‌شوند. چنین بهبودهایی نه‌فقط مصرف سوخت را‏، که میزان گازهای سمی دودکشی و اثرات زیست‌محیطی مثل تغییر آب‌وهوا را نیز کاهش می‌دهد. در این مطالعه، راندمان انرژی کورۀ ذوب آلومینیوم 10% و راندمان اگزرژی آن 6% به‌ دست ‌آمد. آنالیز اگزرژی در مقایسه با آنالیز انرژی برای آنالیز و بهبود راندمان کوره مفیدتر می باشد و راندمان اگزرژی یک اندازه‌گیری عملی‌تر در واقعیت است. بینش‌های به‌دست‌آمده از طریق ارزیابی کورۀ ‌ذوب حاصل می‌گردد. پتانسیل‌های بهبود مشخص‌شده مورد بحث قرارمیگیرد. با بررسی نتایج راهکارهایی شامل اضافه‌کردن مشعل بازیاب و سیستم بازیاب انرژی، پیش‌گرم نمودن شمش‌ها، متراکم کردن گاز طبیعی، بازیابی گرما از آب خنک‌کننده برای بهینه نمودن مصرف انرژی پیشنهاد شد، که پیش‌بینی می‌شود برای طراحان سیستم‌های جدید و تکمیلی مفید و مورد علاقه ‌باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] طالبی، حجت، «بهینه‌سازی مصارف انرژی مجموعه کارخانجات آلومینیوم پارس با استفاده از تحلیل و آنالیز اگزرژی»، پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد اراک، ١3٩٦. [2] Das, S. K. and Yin. W., "The Worldwide Aluminium Economy: The Current State of the Industry", Journal of the Mineral, Metals and Materials Society, Vol. 59, pp. 63-57, 2007. [3] Rosen, M. A. and Dincer, I., "On Exergy and Environmental Impact", International Journal of Energy Research, Vol. 21, pp. 643-654, 1997. [4] Dincer, I. and Rosen, M. A., "Exergy: Energy, Environment and Sustainable Development", Elsevier, Oxford, UK, 2007. [5] Szargut, J., Morris, D. R. and Steward, F. R., "Exergy Analysis of Thermal, Chemical and Metallurgical Processes", Hemisphere Publishing, New York, 1988. [6] Cengel, Y. A. and Boles, M. A., Thermodynamics: An Engineering Approach, 6th edition, McGraw-Hill, 2008. [7] Stegou-Sagian, A. and Paignigiannis, N., "Exergy Losses in Refrigrating Systems: A Study for Performance Comparisons in Compressor and Condencer", International Journal of Energy Research, Vol. 27, pp. 1067-1078, 2003. [8] Ratts, E. B. and Brown, J. S.,"An Experimental Analysis of Cycling in an Automotive Air Conditioning System", Applied Thermal Engineering, Vol. 20, pp. 1039-1058, 2000. [9] Bejan, A., Tsatsaronis, G. and Moran, M. J., "Thermal Design and Optimisation", Wiley, New York, 1996. [10] Bejan, A., Advanced Engineering Thermodynamics, 3rd edition, Wiley, New York, 2007. [11] گودرزی، کوروش، بحرانی، مرتضی و هوشیار، هاشم، «تحلیل انرژی و اگزرژی کارخانه فولاد بویر صنعت یاسوج»، نشریۀ علمی‌پژوهشی مهندسی و مدیریت انرژی دانشگاه کاشان، سال پنجم، شمارۀ ۳، صفحۀ ۶۰ـ۶۹، 1394. [12] Hasanuzzaman, M., Saidur, R. and Rahim, N. A, "Analysis of Energy and Exergy of an Annealing Furnace", International Conference on Mechanical and Aerospace Engineering (ICMAE 2010), 2010. [13] Guthrie, B. and Link, B., "In Reduction of Plant Emissions with High Efficiency, Low NOX Melting Design", North American Die Casting Association, 1999, Cleveland T99-091. [14] Shiramizu, K., "Steadily Meeting Voluntary Goals and Reducing Environmental Impact", Toyota, 2001 http://www.toyota.co.jp/IRweb/corp_info/envrep/envrep00/pdf/c40_51.pdf [15] Moran, M. J. and Shapiro, H. N., Fundamentals of Engineering Thermodynamics, 6th Edition, Wiley, New York, 2007. [16] Gas Engineers Handbook, Industrial Press, New York, 2008. [17] De, S., Roy, D. and Sarkar, A., "Performance Study of a Partial Gasification Pressurized Combustion Topping Gas Cycle and Split Rankine Combined Cycle: Part II – Exergy Analysis", International Journal of Energy Research, Vol. 27, pp. 561-574, 2003.