BİR ÇİMENTO FABRİKASINDA DÖNER FIRIN PROSESİNİN ENERJİ ANALİZİ

Öz

Çimento fabrikaları, enerji sarfiyatı bakımından yüksek değerlere sahip sektörlerin başında yer almaktadır. Döner fırın ise, çimento fabrikalarında enerji tüketimi açısından önemli bir yere sahiptir. Dolayısıyla, tasarruf yöntemlerinin araştırılması ve uygulanabilirliği üzerine çalışmalar gün geçtikçe artmaktadır. Bu çalışmada klinker üretimi başına yaklaşık 75kW/ton enerji sarfiyatı olan bir fabrikanın döner fırın ünitesinin termodinamik analizi yapılmıştır. Bu maksatla işletme verileri göz önünde bulundurularak döner fırın ünitesine ait kütle ve enerji denklikleri oluşturulmuştur. Analizler sonucu ünitenin enerji verimi %58.6 olarak hesaplanmıştır. Yapılan analizler kayıpların fırın yüzeyinden, bacadan ve sızıntı havalardan kaynaklandığını göstermiştir. Bu sonuçlara bağlı olarak klinker üretiminde enerji verimliliğinin arttırılabilmesi için tavsiyelerde bulunulmuştur.

Anahtar Kelimeler

• Enerji Analizi, Çimento Üretimi, Döner Fırın, Klinker oluşumu

ENERGY ANALYSIS OF A CEMENT PLANT ROTARY KILN PROCESS

Öz

Cement sector is one of the most energy consumer sectors which have got higher energy costs. Thus, it is being most important to investigate and utilize the energy saving methods. In this study, thermodynamic analysis using energy and mass balance of equations of a rotary kiln unit of a cement factory which has got an energy consumption of 75 kW/ton per clinker production is investigated. The energy efficiency is found to be 58.6 %. The analysis also shows that loses mostly occurs from the rotary kiln surfaces, from chimney and leakage air. Also some suggestions are made according to the results to improve the energy efficiency.

Anahtar Kelimeler

• Energy Analysis, Cement Production, Rotary klin, Clinker Formation

Kaynakça

1. Bejan A., Advanced Engineering Thermodynamics, Wiley&Sons., New York, A.B.D, 1998.
2. Çamdali, Ü, Erişen, A., Çelen, F., 2004. Energy and exergy analyses in a rotary burner with pre-calcinations in cement production. Energy Conversion and Management, 45, 3031.
3. Çetin, G., 2012, http://www.guvencetin.com/Cimento/index2.htm, (03.10.2012).
4. Dinçer, I., 2002. The Role Of Exergy in Energy Policy Making. EnergyPolicy, 30, 2, 137
5. Doğan, S., “ Çukurova’da çimento sektörü”, 1. Çukurova’da sanayileşme ve çevre sempozyumu bildirileri, MMO yayınları, 2007.
6. Engin, T., 1997. Çimento Fabrikasındaki Döner Fırın Sistemlerinin Isıl Analizi. İTÜ
7. Makine Fakültesi I. Makine Mühendisliği Kongresi. Göltaş, 2013, http://goltas.com.tr/index.asp?pid=23, (11.10.2013)
8. J.M. Smith. H.C. Van Ness. Introduction to chemical engineering thermodynamics. third ed., Mc Graw Hill. 1981.

9. J.R. Elliott. C.T. Lira. Introductory chemical engineering thermodynamics. Prentice Hall PTR. 2001.
10. Kuleli, Ö., 2009. Çimento Mühendisliği El Kitabı. TÇMB/AR-GE Enstitüsü, 286s. Ankara.
11. Kolip, A., Fevzi, A.F., 2008. Dört Kademeli Paralel Akışlı Ön Isıtıcı Siklonlu Çimento
12. Fabrikasında Kütle ve Enerji Denkliklerinin Matematiksel Modellenmesi. Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 12, 1, 49-60. Koroneos, C.,Roumbas, G., Moussiopoulos, N., 2005. Exergy Analysis Cement
13. Production. Int. J. Exergy, 2, 1. R.C. Weast. Handbook of chemistry and physics. 56th ed.. Cleveland. CRC Press. 1976.
14. Sheinbaum, C.,Ozawa, L., 1998. Energy use and CO2 emissions for Mexico’s cement industry. Energy, 23, 9, 725-732.
15. Söğüt, Z, 2009, Çimento sektöründe döner fırın prosesinin eksergo ekonomik optimizasyonu. Balıkesir üniversitesi fen bilimleri enstitüsü, 240, Balıkesir.
16. Şahin, H.M., Acır, A., Baysal, E., Koçyiğit, E., 2007. Enerji ve ekserji analiz metoduyla
17. Kayseri şeker fabrikasında enerji verimliliğinin değerlendirilmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 22, 1, 111-119. Utlu, Z., Hepbaşlı, A., 2005. A review and assessment of the energy utilization efficiency in the turkish industrial sector using energy and exergy analysis method.
18. Renewable and sustainable energy reviews, 11, 1438-1459.
19. Ünlü, N., 2002,Tipik Bir Çimento Fabrikası İçin Enerji ve Kullanılabilirlik Analizi,
20. Gebze İleri Teknoloji Enstitüsü Müh. Ve Fen Bilimleri enstitüsü, Gebze .