Yoğuşmalı Isı Geri Kazanım Cihazlarının Tasarımına Çiğlenme Noktası Sıcaklıklarının Etkisinin Yakıt Tiplerine Göre Araştırılması

Abstract

Bu çalışmada Türkiye’deki farklı şehirler ile kömür, fuel-oil, doğalgaz, LPG ve odun gibi yakıt tipleri için baca gazındaki su ve sülfürik asit buharlarının çiğlenme noktası sıcaklıkları incelenmiştir. Baca gazındaki su ve sülfürik asit buharının mol oranları ve çiğlenme noktası sıcaklıklarını etkileyen hava fazlalık katsayısı, bağıl nem oranı, şehrin rakımı gibi faktörler araştırılmıştır. Araştırma sonuçlarına göre; su buharı çiğlenme noktası sıcaklıkları kömür, odun, fuel-oil, doğalgaz ve LPG için sırasıyla 30-40°C, 40-50°C, 37-50°C, 44-60°C ve 41-56°C aralıklarında; asit çiğlenme noktası sıcaklıkları ise kömür tipleri için 140 °C’den 125°C’ye; fuel-oil tipleri için 145°C’den 131°C’ye değişim göstermektedir. Yoğuşmanın başlayacağı bölgeyi kurulum öncesinde belirleyebilmek için bir ısıtma sistemindeki doğalgaz yakıtlı kazan için Sonlu Farklar Metodu kullanılarak bir yoğuşmalı ekonomizer tasarımı yapılmıştır. U-dönüşlü ve karşıt akımlı boru demetlerinden oluşan yoğuşmalı ekonomizerin akış boyunca ilk 100 m’sinde herhangi bir yoğuşma yokken; sadece 10 m’lik kısmında yoğuşma gözlenmektedir.

In this study, dew point temperatures of water and sulphuric acid vapour in flue gas are predicted as theoretical for fuels types such as coal, fuel oil, natural gas, LPG, wood with the different cities in Turkey. The factors like the excess air coefficient, relative humidity rate and the altitude of the city affected by the dew point temperatures and the mole ratios of water and sulphuric acid vapour in flue gas are studied. According to the results of the study, while the water dew point temperature changes for coal, wood, fuel oil, natural gas and LPG, over the range 30-40 °C, 40-50 °C, 37-50 °C, 44-60 °C and 41-56 °C, respectively; the acid dew point temperature waves to 125 °C from 140 °C for coal types and to 131 °C from 145 °C for fuel oil types in Turkey. To predict the condensing zone, a condensing economizer for a natural gas-fired boiler in a heating system is designed with Finite difference method. According to the results of the design, while the first 100 m of the heat exchanger tube is non-condensing zone, the only 10 m is the condensing zone.