Açıklanan modelin çözümü ile kullanılabilir enerji analizi için hazırlanan bilgisayar programının akış diyagramı Şekil 4.1’ de verilmektedir. Hazırlanan programa mümkün olduğunca esneklik kazandırmak amaçlandığından tüm değişkenler girdi olarak okutulmuş veya kabul edilen değerlerle bilgisayarın hesap yapması sağlanmıştır.
Hazırlanan bilgisayar programı; birinci aşamada veri olarak girilen akışkan yatak, skoç kazan, ekonomizer ve baca boyutlarına, besleme hava fanı, aspiratör fanı ve kazan besi suyu pompaları karakteristik özelliklerine (güç, debi, basma yüksekliği), beslenen kömür tipi ve miktarına, tesise gönderilecek buhar basıncına göre sistemi oluşturan her bir elemanda baca gazını ve suyun giriş-çıkış sıcaklıklarını, çekilen ısı miktarını, çevreye olan ısı kayıplarını, yüzey sıcaklıklarını ve basınç kaybını bulup bu koşullarda elde edilebilecek buhar miktarını hesaplamaktadır. İkinci aşamada ise sistemde ve sistemi oluşturan elemanlarda oluşan tersinmezlikleri, bu tersinmezliklerin toplam tersinmezliğe olan oranını, birinci ve ikinci kanun verimlerini hesaplamaktadır.
Akışkan yataklı kazanın değerlendirilmesi için kullanılan program Eskin, N. tarafından hazırlanmıştır. Bu çalışmada Eskin. N. tarafından hazırlanan programda, ele alınan tesisin çalışma koşulları için bazı düzenlemeler yapılmıştır. Bu düzenlemeler, ısı değiştiricilerin modele uygun olarak kazana yerleştirilmesinde, ısı değiştiricilerin ve yatak içindeki taşınım katsayılarının hesaplanmasında, yatakta kullanılan dağıtıcı eleğin özeliklerinin programa adapte edilmesinde ve suya geçen ısı ifadelerinin yerleştirildiği enerji dengesindedir.
Skoç kazan baca gazı çıkış sıcaklığı, dış yüzey sıcaklığı ve çevreye olan ısı kaybı iterasyonla bulunmuştur. Önce baca gazı çıkış sıcaklığı için bir değer tahmin edilmiş, tahmin edilen değere göre hesaplanan ortalama sıcaklık kullanılarak baca gazı ile kazandaki su arasındaki ısı geçiş katsayısı bulunmuştur. Hesaplanan ısı geçiş katsayısı kullanılarak baca gazından suya geçen ısı ve bu ısı geçişi sonucunda baca gazı çıkış sıcaklığı bulunmuş ve ardından baca gazı çıkış sıcaklığı ile daha önce tahmin edilen değer karşılaştırılmıştır. Fark olması halinde son bulunan değer çıkış
sıcaklığı olarak atanarak farkın ortadan kalktığı değerler elde edilinceye kadar iterasyon devam ettirilmiştir.
Skoç kazandan çevreye olan ısı kaybı hesabı için öncelikle dış yüzey sıcaklığı tahmin edilmiştir. Tahmin edilen dış yüzey sıcaklığı kullanılarak bulunan gaz film sıcaklığına bağlı olarak dış yüzeydeki ısı taşınım katsayısı hesap edilmiş, bu taşınım katsayısı kullanılarak kazan iç yüzeyi ile çevre havası arasındaki ısı geçiş katsayısı ve geçen ısı miktarı bulunmuştur. Dış yüzeydeki taşınım katsayısı kullanılarak dış yüzeyden çevreye olan ısı geçişi de hesaplanmış, bu iki değer birbirine eşitlenene kadar iterasyon yapılmış ve iterasyon sonunda skoç kazan dış yüzey sıcaklığı elde edilmiştir.
Ekonomizerde baca gazı giriş koşulları bilinirken (skoç kazan çıkış koşulu) baca gazı çıkış koşulları bilinmemektedir. Besleme suyu için bilinen değer ise degazör tankının sıcaklığıdır. Kazan besi pompalarını güçlerinin değeri giriş verisi olarak bilinmesine rağmen su debisi henüz belli değildir. Bu nedenle pompa çıkışındaki su sıcaklığı bilinmemektedir. Ayrıca ekonomizerden çıkışta su sıcaklığının hesap edilmesi gerekmektedir. Çözüm için; baca gazı çıkış sıcaklığı, su çıkış sıcaklığı ve su debisi için değerler tahmin edilerek bu değerlere göre ısı geçiş katsayıları hesaplanmıştır. Skoç kazandakine benzer şekilde önce dış yüzey sıcaklığı bulunmuş, daha sonra - NTU yöntemi uygulanarak her iki akışkan için çıkış sıcaklıkları, çevreye olan ısı kaybı da göz önüne alınarak hesaplanmıştır. Bulunan çıkış sıcaklıkları ile tahmin edilen sıcaklık değerleri karşılaştırılmış, fark olması durumunda son bulunan değerler çıkış sıcaklıkları olarak atanmış ve doğru çıkış sıcaklıkları bulunana kadar iterasyon devam ettirilmiştir.
Ekonomizerden çıkan suyun sıcaklığı aynı zamanda bu suyun skoç kazana giriş sıcaklığıdır. Artık skoç kazanda üretilen buhar miktarını (=ekonomizerde dolaşan suyun miktarı) skoç kazan enerji dengesinden hesaplamak mümkündür. Hesaplanan su debisi ile önceden ekonomizerde suyun ısı geçiş katsayısının ve ısıl sığasının hesabında kullanılan tahmini su debisinin birbirine eşit olup olmadığı kontrol edilmiş, Fark olması durumunda son bulunan değer yeni su debisi olarak atanmış ve ekonomizer ısıl hesapları tekrarlatılmıştır. Doğru su debisi( =buhar debisi) bulunana kadar iterasyon devam ettirilmiştir.
Ekonomizer ile aspiratör fanı arasında yalıtımsız kanal bulunmaktadır. Yalıtımsız kanalda ve bacada baca gazı çıkış sıcaklıklarının hesaplanması için aynı yol izlenmiştir. Yalıtımsız kanalda ve bacada; baca gazlarının çıkış sıcaklıkları, yüzey sıcaklıkları ve çevreye olan ısı kaybı iterasyonla bulunmuştur. Baca gazı çıkış sıcaklığı değeri tahmin edilerek ortalama gaz sıcaklığı hesaplanmış bu değere göre ısı geçiş katsayıları hesaplanmıştır. Skoç kazandakine benzer şekilde önce dış yüzey sıcaklığı bulunmuş ve çevreye olan ısı kaybı göz önüne alınarak baca gazı çıkış sıcaklığı hesaplanmıştır. Daha sonra tahmin edilen baca gazı çıkış sıcaklığının doğruluğu baca gazı girişi ve çıkışı arasındaki enerji farkının çevreye geçen enerjiye eşit olup olmaması ile kontrol edilmiştir. Fark olması durumunda son bulunan değerler çıkış sıcaklıkları olarak atanmış ve doğru çıkış sıcaklıkları bulunana kadar iterasyon devam ettirilmiştir.
Bulunan sıcaklıklar kullanılarak meydana gelen basınç kayıpları hesaplanmıştır. Böylece akışın her noktadaki sıcaklığı, basıncı ve debisi elde edilmiştir. Dolayısıyla bu değerler okutulmuş ve üçüncü bölüme uygun olarak akışın her noktadaki kullanılabilir enerjisi hesaplanarak ve ikinci kanun analizi yapılmıştır.
Başla Akışkan Yatak
Programı Akışkan Yatak Çıkış Verilerinin Skoç Kazan
Girişine Atanması
Skoç Kazan Girişinde Gaz Karışımının Fiziksel Özeliklerinin Bulunması Skoç Kazan Konstrüksiyon Özelliklerinin Girilmesi. Çap,
Uzunluk, Boru Adedi vs. Skoç Kazan Gaz Çıkış Sıcaklığının Tahmini,
Tskoç,ç1
Gaz ve Su Arası Toplam Isı Geçiş Katsayısının, Logaritmik Sıcaklık
Farkının Bulunması Skoç Kazan Yüzey Sıcaklığının
Tahmini, Tskoç,y1
Film Sıcaklığının Tespit Edilerek Skoç Kazan ve Çevre Arasındaki Toplam Isı
Geçiş Katsayısının Hesaplanması Skoç Kazan Yüzey Sıcaklığının Hesaplanması,Tskoç,y , , 1 skoç y skoç y T T H E Skoç Kazan Gaz Çıkış
Sıcaklığının Hesaplanması, Tskoç,ç , 1 , skoç y skoç y T T , 1 , skoç ç skoç ç T T H 1 , , 1 skoç ç skoç ç T T E
2
Skoç Kazan Çıkış Verilerinin Ekonomizer Girişine Atanması, Ekonomizere Su Giriş
Sıcaklığının Hesaplanması Ekonomizer Çıkışında Gaz ve Su Sıcaklığının Tahmini Teko,ç1,Tekosu,ç1
Is Geçiş Bağıntıları için Ortalama Gaz ve Su Sıcaklarının Hesaplanması
Ekonomizerden Geçen Su Debisinin Tahmini, msu1
Suyun ve Gazın Termodinamik Özelliklerinin Bulunması Gaz ve Su Arasındaki Isı Geçiş Katsayısının Ortalama Sıcaklığa
göre Hesaplanması Ekonomizer Dış Yüzey Sıcaklığının Tahmini, Teko,y1
Ekonomizer Konstrüksiyon Özelliklerinin Girilmesi. Çap,
Yükseklik, Boru Adedi vs.
Ekonomizer Çıkışında Gaz ve Su Sıcaklığının Hesaplanması, Teko,ç,Tekosu,ç
, , 1 , , 1 eko ç eko ç sueko ç sueko ç T T T T H E 1 , 1 , , 1 , eko ç eko ç sueko ç sueko ç T T T T A , , 1 eko y eko y T T H E , 1 , eko y eko y T T Ekonomizer Dış Yüzey Sıcaklığının Hesaplanması, Teko,y
Ekonomizer Dış Yüzey Film Sıcaklığına göre Ekonomizer ile Çevre Arasındaki Isı Geçiş Katsayısının Hesaplanması
Kanal Dış Yüzey Film Sıcaklığına göre Kanal ile Çevre Arasındaki Isı Geçiş Katsayısının Hesaplanması
, , 1 kanal y kanal y T T H E , 1 , kanal y kanal y T T Kanal Dış Yüzey Sıcaklığının Hesaplanması, Tkanal,y 2
Tekosu,ç Sıcaklığına Göre Skoç Kazanda Üretilen
Buhar Miktarına Eşit Olan Ekonomizer Su Debisinin Hesaplanması, msu 1 su su m& m& H E A 1 su su m m
Yalıtımsız kanal dış yüzey sıcaklığının tahmin edilmesi, Tkanal,y1
Ekonomizer Çıkış Verilerinin Yalıtımsız Kanal Girişine Atanması
Yalıtımsız Kanal Çıkışında Gaz Sıcaklığının Tahmini Tkanal,ç
Is Geçiş Bağıntıları için Ortalama Gaz Sıcaklıklarının Hesaplanması Yalıtımsız Kanal Konstrüksiyon
Özelliklerinin Girilmesi. Kesit Ölçüleri ve Uzunluk.
Yalıtımsız Kanal Çıkışında Gaz Sıcaklığının Hesaplanması, Tkanal,ç
, , 1 kanal ç kanal ç T T H E , 1 , kanal ç kanal ç T T
Aspiratör Fanı Çıkış Sıcaklığının Hesaplanması
3
Baca Dış Yüzey Film Sıcaklığına göre Baca ile Çevre Arasındaki Isı Geçiş Katsayısının Hesaplanması
, , 1 baca y baca y T T H E , 1 , baca y baca y T T Baca Dış Yüzey Sıcaklığının Hesaplanması, Tkanal,y 3
Baca dış yüzey sıcaklığının tahmin edilmesi, Tkanal,y1
Aspiratör Çıkış Verilerinin Baca Girişine Atanması
Baca Çıkışında Gaz Sıcaklığının Tahmini Tbaca,ç
Is Geçiş Bağıntıları için Ortalama Gaz Sıcaklıklarının Hesaplanması
Baca Konstrüksiyon Özelliklerinin Girilmesi. Çap ve Yükseklik.
Baca Çıkışında Gaz Sıcaklığının Hesaplanması, Tbaca,ç , , 1 baca ç baca ç T T H , 1 , baca ç baca ç T T Sonuçların Yazdırılması SON
Tesisteki Basınç Kaybının Hesaplanması
Herbir Elemanda ve Tesiste Kullanılabilir Enerji Analizinin Yapılması
E