ISI ENTEGRASYONUNDA DARBOĞAZ (PINCH)

ISI ENTEGRASYONUNDA DARBOĞAZ (PINCH) TASARIM YÖNTEMİ
İnci Şentarlı
Salih D i n ç e r
Y ı ldız Üniversitesi, Kim y a M ühendisliği Bölümü, İstanbul
Isı enteg r a s y o n u n d a dar b o ğ a z k avramı ulaşılabilir h e d e f l e r i n s a p­
tanarak daha k ı s a za m a n a r a l ı ğ ı n d a d a h a iyi t asarımların elde e d i l m e ­
sine olan a k s a ğ l a y abilmektedir. Bir ıs ı - a k t a r ı m ağında si s t e m i n tü m
sıc a k ve soğuk ak ı ş la r ı nı n b i l e ş i k entalpileri h e s a p l a n d ığ ın d a ısı a k ­
t arımının ol m a d ı ğ ı no k t a darb oğ az noktası olar a k tanımlanır. Bu n o k t a ­
n ı n üst' kısmı si s t e mi n k u y u s u n u (sink), alt kısmı ise k a y n a ğ ı n ı (source)
oluşturur. Sıcak ve soğuk b i l e ş i k entalpi eğrilerinden si s t e m i n g e r e k ­
sindiği m i n i m u m d ı ş a r d a n ısıtma ve soğutma hedefleri b u l u n a b i l m e k t e d i r
(Bkz. Şekil 1). E ğ e r darboğaz n o k t a s ı n d a bir ısı ak t a r ı m ı gerçekl eş ir s e,
fazladan ısıtma ve s oğutma g e r e k s i n i m i doğar.
Şekil-1. Sıcak ve Soğuk B ileşik Entalpi Eğrileri
Darboğaz tasarım yöntemine göre ısı-aktarıro ağı problemi d a r boğaz
nokt a s ı n d a ikiye bölünür ve herbır bölgenin ayrı ayrı tasarımı yapılır.
Bu yönteme göre darboğaz n o k t a s ı n d a ısı aktarımı yapılmaz. D a r b o ğa z ın
yukar ı s ı n d a d ı ş a r ı d a n soğutma ve altında ise dışarıdan ısıtma k u l l a n ı l ­
maz.
Bu çalışmada, bir ısı akt a rı mı sistemindeki sıcak ve soğuk a k ı m ­
ların giriş ve çıkış sıcakl ık la r ı ve topl a m ısı sığaları v e r i l e r i n e
göre, darboğaz n o k t a s ı ile s i s t e m için gerekli olan m i n i m u m d ı ş a r ı d a n
ısıtma ve soğutma m i k t a r l a r ı n ı bir çizelge içinde hesa p l a y a n ve b i l e ­
şik entalpi e ğ r i l e r in i çi z e n "Hedef 1" adı altında bir b i l g i s a y a r p r o g ­
ramı hazırlanmıştır. "Hedef 2" adı a ltında g eliştirilen bir ba ş k a p r o g ­
ramla da "Hedef l"in v e r i l e r i n i n k u l l a n ı l m a s ı y l a o p t i m u m ısı ağı elde
edilmektedir.
250