Σχεδιασμός & Tεχνοοικονομική Ανάλυση Εναλλάκτη Καυσαερίων. Σύγκριση Με Δεδομένα Εγκατεστημένης Εφαρμογής - Μαρινάκης, Κωνσταντίνος (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών, 2018)
Αρχικά στο πρώτο κεφάλαιο γίνεται μια εισαγωγή σχετικά με τη χρήση της ενέργειας και την προσπάθεια εξοικονόμησής της στον κλάδο της βιομηχανίας. Ένας κλάδος που επηρεάζει άμεσα την κοινωνικοοικονομική εξέλιξη μιας χώρας και το ενεργειακό της ισοζύγιο. Στην πορεία, παρουσιάζεται συνοπτικά το αντικείμενο μελέτης της παρούσας εργασίας, που αφορά την αξιοποίηση της απορριπτόμενης θερμότητας των καυσαερίων σε ένα δίκτυο ατμού μέσω της μηχανικής διάταξης του economizer, σε θεωρητικές και πραγματικές συνθήκες λειτουργίας. Στο δεύτερο κεφάλαιο, αναλύεται η ευρεία χρήση του ατμού στις περισσότερες μονάδες παραγωγής, ως ο βασικότερος φορέας θερμότητας στη βιομηχανία. Γίνεται εκτενής περιγραφή ενός τυπικού κυκλώματος παραγωγής ατμού, τόσο ως προς τη ροή ενέργειας όσο και ως προς τα μηχανολογικά του μέρη. Στο τρίτο κεφάλαιο ορίζεται και περιγράφεται πλήρως η δομή και λειτουργία του economizer (οικονομητήρας καυσαερίων). Ο ρόλος του είναι η ανάκτηση μέρους της απορριπτόμενης θερμότητας των καυσαερίων και επαναχρησιμοποίηση της για την προθέρμανση του νερού τροφοδοσίας του λέβητα. Συγκαταλέγεται στις συσκευές μεταφοράς θερμικής ενέργειας μεταξύ δύο ρευστών διαφορετικής θερμοκρασίας (εναλλάκτες θερμότητας). Το τέταρτο κεφάλαιο αποσκοπεί στην αναλυτική παρουσίαση των υπολογισμών που καθορίζουν τον τύπο και το μέγεθος του οικονομητήρα που πρέπει να τοποθετηθεί σε δίκτυο ατμοπαραγωγής 2500 kg/h. Εξετάζεται το κύκλωμα ως προς την κατανάλωση καυσίμου, τις θερμοκρασίες των ρευστών και τον βαθμό απόδοσης του, χωρίς και με προσθήκη economizer, συγκρίνοντας τις δύο καταστάσεις λειτουργίας. Στο πέμπτο κεφάλαιο, περιγράφεται το περιβάλλον πραγματικής εγκατάστασης λειτουργίας δικτύου ατμού με τα ίδια δεδομένα των θεωρητικών υπολογισμών. Γίνεται επιτόπια καταγραφή των μετρήσεων των θερμοκρασιών του συστήματος. Με βάση τις δεδομένες θερμοκρασίες υπολογίζεται ο νέος βαθμός απόδοσης και συγκρίνεται με τον αντίστοιχο του προηγούμενου κεφαλαίου. Στο έκτο κεφάλαιο πραγματοποιείται τεχνοοικονομική ανάλυση της επένδυσης του οικονομητήρα καυσαερίων. Προσδιορίζεται το κόστος κατασκευής και λειτουργίας του, ο χρόνος αποπληρωμής του κεφαλαίου που δαπανήθηκε στην αγορά του και τα οικονομικά οφέλη που αποδίδει στον επενδυτή. Στο έβδομο και τελευταίο κεφάλαιο, παρουσιάζονται τα γενικά συμπεράσματα ολόκληρης της μελέτης. Παρατηρείται η θετική συμβολή από την προσθήκη economizer στο δίκτυο ατμού, βελτιώνοντας την απόδοση του συστήματος τόσο ενεργειακά όσο και οικονομικά.