Cam ergitme fırınlarında oksijenli yanma ile termal ve akış modellemesi
In The glass melting furnaces, oxygen combustion, thermal and fluid model
- Tez No: 104122
- Danışmanlar: PROF. DR. Ö. SERDAR ÖZGEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Akış modellemeleri, Cam fırını, Sonlu elemanlar yöntemi, Yanma, Flow modellings, Glass furnace, Finite element method, Combustion
- Yıl: 2001
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
CAM ERGİTME FIRINLARINDA OKSİJENLİ YANMA İLE TERMAL VE AKIŞ MODELLEMESİ ÖZET Cam üretiminde kullanılan teknolojilerden biri olan oksijenli yanma sistemleri 1980'li yıllarda ilk olarak gündeme gelmiş, 1990'lı yıllarda da tamamı ile saf oksijen kullanan beklerden kurulu fırınların yapılması ile de gelişimini hızlandırmıştır. Temel itibariyle geleneksel hava yakıt yanmalı fırınlarda çevreye verilen emisyon oranlarının yüksekliği, kayıp ısı miktarındaki fazlalık ve bu kayıpların geri kazanılması için yapılan fırının maliyetinin % 60'nı tutan geri dönüşüm sistemlerinin hepsine birden çözüm oluşturabilecek olan oksi-yakıt teknolojisidir. Gelişimini tamamlamamış olan bu teknolojinin firm içi reaksiyonlardan dolayı cam fırını refrakter astarlarında çözülme sorunları yaratması ve günümüzde ki oksijen maliyetleri, bu teknolojinin karşısındaki en önemli sorunlardan bir kaçıdır. Bu konu hakkında yapılan çalışmalar her geçen gün sistemin sorunlarının çözümünde bir adım ileriye gitmekte ve her geçen gün dünyadaki mevcut oksi-yakıt fırınların sayısının artmasını sağlamaktadır. Oksi-yakıt fırınlarının sorununun çözümünde diğer cam fırınlarında olduğu gibi bugün gelişen bilgisayar donanımları ve yazılımları sayesinde çeşitli teknikler kullanılmaktadır. SEY ( sonlu elemanlar yöntemi ) tabanlı olan bu yazılanlar sayesinde firm içinde meydana gelen ısı hareketleri, alev kontrolü, sıvı cam hareketleri ile refrakter yapılarda oluşabilecek hatalar bilgisayar ortamında görülebilmekte ve bunlara karşı çözümler geliştirilebilmektedir. Bugün gerek oksi-yakıt fırınlarda gerekse geleneksel hava-yakıt yanmalı fırınlardaki ortak sorunlardan biride firm içersinde ergitme bölümü havuzundaki, sıvı camla temas refrakter astarında meydana gelen aşınma durumudur. Bu durum daha önceden bilindiği gibi sıvı cam içindeki akış hareketi ve refrakter astardaki ısı dağılımı ile ilişkilidir. Bundan dolayı firm içersindeki refrakter yapıların ve eriyik cam içerisindeki akış hareketleri bir SEY yazılımı olan ANSYS tarafından seçilen tipik bir cam fırını verilerinden faydalanılarak, bilgisayar ortamında simüle edilmiştir. Bu sayede firm içersindeki refrakter yapılarda meydana gelen ısı dağılımları ve buna bağlı soğuma eğrileri ortaya çıkarılmıştır. Bu çalışmanın ardından yine ansys yardımıyla sonlu elemanlar tekniği kullanılarak, sıvı cam içerisindeki akış hareketi CFD ( bilgisayar destekli akışkan modellemesi ) tekniği kullanılarak simüle edilmiş ve bu çözüm sayesinde sıvı camın akış hızlan ve bu akışın vektörel olarak ergitme havuzu içerisindeki hareket doğrultuları görülmüştür. Bu sonuca ek olarak yapılan analiz sonucunda, sıvı cam içerisindeki ısı dağılımı da elde edilerek, bu sonuçlar irdelenmiştir.
Özet (Çeviri)
IN THE GLASS MELTING FURNACES, OXYGEN COMBUSTION, TERMAL AND FLUID MODEL SUMMARY Oxygen-fuel combustion is a technological breakthrough in the core process of the glass industry. Even if the first industrial experiences already occured in the early 80's. In the early 90's, it increased velocities of its improving with using pure oxygen burner in glass furnace. Traditional air-fuel furnace emissions, recovery siystem cost and lost heat levels are more than levels in oxy-fuel furnace so it has a advantage to air-fuel furnace. The most important problems of oxy-fuel combustion which don't complete its devolopment, are oxygen cost and corrossion refractories because of furnace conditions. However this technology continues to develop and increase its number in the world. Because of scientific study and industrial experiences In the first section of this study, oxygen-combustion technology, its problems and solution of these problems is introduced. In the second section of this study, Finite Element method have been introduced. It is a powerful tool for the numerical solution of a wide range of engineering problems. Applications range from deformation and stress analysis to field analysis of heat flux, fluid flow and flow problems. ANSYS is one of fine element softwares. Some problems which about termal distribution, flame control and wear refractories, are able to simulation on a computer. This section includes termal and CFD (computitional fluid dynamics) models about refractories and solution glass. These solutions includes termal distribution on the refraktories wall in a typical glass melting furnace and a CFD model. Some results, which about distribution of velocities and velocities direction in the glass solution, have been able to get in these study. XI
Benzer Tezler
- Cam ergitme fırını rejeneratör üst yapı refrakterlerine testler
Tests for glass melting furnace regenerator superstructure refractories
E. BURAK İZMİRLİOĞLU
- Bir endüstriyel elektrod kurutma fırını tasarımı ve imalatı
An Industrial drying-furnace and its way of desion and production
OSMAN MAVİ
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Eğitim ve ÖğretimSakarya ÜniversitesiMetal Eğitimi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ÖMER MORGÜL
- Cam ergitme ve tavlama fırınlarının teknik özellikleri ve termik hesapları
Başlık çevirisi yok
ATİLLA ŞENTÜRK
- Endüstriyel fırınların enerji tasarrufu ve otomatik kontrol
Başlık çevirisi yok
MEHMET AKİF DEMİRCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
1996
Makine MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL TEKE
- Spinel refrakterlerde proses parametrelerinin özellikler üzerindeki etkileri
The Effects of process parameters on the properties of spinel refractories
CENGİZ HAMZAÇEBİ