Bu tədqiqat neft emalı zavodlarındakı odla qızdırılan proses sobalarında yanacaqla verilən enerjinin hansı mexanizmlər vasitəsilə itirildiyini və bu itkilərin sadə istilik balansı ilə necə ayrışdırıla biləcəyini araşdırır. Analitik model faydalı proses istiliyini tüstü qazı itkisi, soba divarı itkisi, hava sızması və natamam yanmadan qaynaqlanan kimyəvi itkilərdən ayırır. Təmsilçi 12 MW-lıq soba ssenarisində artıq hava nisbəti %10-dan %20-yə qaldırıldıqda mənbədə tüstü itkisinin %17-dən %22-yə, nisbi tüstü qazı sərfinin 1,00-dan 1,12-yə yüksəldiyi və ümumi istilik səmərəliliyinin %83-dən %78-ə düşdüyü bildirilir. Bununla yanaşı, bu nəticələr real neft emalı sobasından götürülmüş sahə ölçmələri deyil, fərz edilən istismar parametrləri ilə aparılmış analitik mühəndislik qiymətləndirməsidir.

Tədqiqatın əsas nəticəsi araşdırılan ssenaridə istismardan qaynaqlanan tüstü itkilərinin xüsusilə artıq hava nisbətinə və tüstü qazının temperaturuna daha həssas olmasıdır. Artıq hava artdıqda yanma üçün lazım olmayan əlavə hava da qızdırılaraq bacadan xaric edilir; buna görə ümumi tüstü qazı kütləsi və daşınan hiss olunan istilik artır. Müəllif buna görə oksigen/artıq hava nəzarətini və tüstü qazı temperaturunun monitorinqini soba səmərəliliyinin artırılması üçün ilk qiymətləndirilməli əməliyyat dəyişənləri sırasında göstərir.

Divar itkiləri tədqiqatda daha kiçik, lakin uzun müddətdə mühüm struktur itki mexanizmi kimi nəzərdən keçirilir. Odadavamlı materialın və ya izolyasiyanın köhnəlməsi ümumi istilik ötürmə əmsalını yüksəldərək xarici səthə ötürülən və şüalanma ilə itirilən enerjini artıra bilər. Buna görə tədqiqat yanma tənzimləməsi ilə yanaşı odadavamlı örtüyün bütövlüyünün və soba korpusu temperaturunun da izlənməsini tövsiyə edir.

Türkiyə baxımından yanaşma neft emalı, neft-kimya və oxşar yüksək temperaturlu proses müəssisələrində enerji auditi üçün konseptual olaraq tətbiq oluna bilər. Lakin tədqiqatdakı %83, %78 və ya 0,6 MW kimi nəticələr Türkiyədəki hər hansı müəssisəyə birbaşa köçürülə bilməz. Real tətbiqdə yanacağın tərkibi, tüstü qazı sərfi və O₂ nisbəti, soba yükü, boru səthləri, odadavamlı materialın vəziyyəti, baca temperaturu və ətraf mühit temperaturu kimi müəssisəyə məxsus qiymətlərlə yeni enerji balansı qurulmalıdır.

Tədqiqatın əsas mühəndislik problemi nədir?

Proses sobalarında yalnız ümumi yanacaq sərfini və ya tək bir ümumi səmərəlilik qiymətini izləmək enerjinin hansı fiziki mexanizm vasitəsilə itirildiyini göstərməyə bilər. Eyni səmərəlilik azalması yüksək baca temperaturundan, lazım olandan artıq yanma havasından, pisləşmiş odadavamlı izolyasiyadan, sobaya nəzarətsiz hava daxil olmasından və ya natamam yanmadan qaynaqlana bilər.

Tədqiqat buna görə enerji itkisini tək ümumi qiymət kimi deyil, mexanizmlərə ayrılmış istilik balansı kimi nəzərdən keçirir. Məqsəd qabaqcıl CFD və ya ətraflı ədədi yanma simulyasiyasından istifadə etmədən sahə mühəndislərinin ölçülə bilən dəyişənlərdən yararlana biləcəyi orta mürəkkəblikli diaqnostik çərçivə yaratmaqdır.

Əsas enerji balansı necə qurulur?

Stasionar vəziyyətdə və sistemdə müvəqqəti enerji yığılması nəzərə alınmadıqda mənbə yanacaqla verilən ümumi istiliyi faydalı istiliklə ümumi itkinin cəmi kimi ifadə edir:

\[ Q_{\mathrm{fuel}}=Q_{\mathrm{abs}}+Q_{\mathrm{loss}} \]

Daha ətraflı mühəndislik ayrışdırması isə belədir:

\[ Q_{\mathrm{fuel}} = Q_{\mathrm{abs}} + Q_{\mathrm{stack}} + Q_{\mathrm{wall}} + Q_{\mathrm{leak}} + Q_{\mathrm{unburned}} \]

• \(Q_{\mathrm{fuel}}\): yanacağın yanmasından alınan ümumi istilik girişi.
• \(Q_{\mathrm{abs}}\): proses axınına faktiki ötürülən faydalı istilik.
• \(Q_{\mathrm{stack}}\): tüstü qazları ilə xaricə daşınan hiss olunan istilik.
• \(Q_{\mathrm{wall}}\): odadavamlı material, izolyasiya və soba korpusu vasitəsilə keçiricilik/şüalanma ilə baş verən itki.
• \(Q_{\mathrm{leak}}\): nəzarətsiz hava infiltrasiyasının enerji təsiri.
• \(Q_{\mathrm{unburned}}\): natamam yanmadan qalan kimyəvi enerji.

İstilik səmərəliliyi isə:

\[ \eta= \frac{Q_{\mathrm{abs}}} {Q_{\mathrm{fuel}}} \times100\% \]

kimi müəyyən olunur. Bu tərifə görə səmərəlilik yanacaq enerjisinin nə qədərinin prosesə faydalı istilik kimi ötürüldüyünü göstərir.

Tüstü qazı itkisi necə hesablanır?

Mənbədə tüstü qazları ilə daşınan hiss olunan istilik üçün:

\[ Q_{\mathrm{stack}} = \dot{m}_{\mathrm{fg}} c_p (T_{\mathrm{fg}}-T_{\mathrm{amb}}) \]

əlaqəsi istifadə edilir.

• \(\dot{m}_{\mathrm{fg}}\): tüstü qazının kütlə sərfi.
• \(c_p\): tüstü qazının sabit təzyiqdə xüsusi istilik tutumu.
• \(T_{\mathrm{fg}}\): tüstü qazının temperaturu.
• \(T_{\mathrm{amb}}\): ətraf mühit temperaturu.

Düstur iki əsas həssaslığı birbaşa göstərir. Baca temperaturu yüksəldikcə hər kiloqram qazın xaricə apardığı enerji artır. Artıq hava yüksəldikdə isə yanma məhsullarına əlavə olunan hava, xüsusən azot komponenti vasitəsilə ümumi tüstü qazı kütləsini artırır. Beləliklə, yanma tam olsa belə daha böyük qaz kütləsi qızdırılıb bacadan xaric edilə bilər.

Artıq hava niyə həm zəruri, həm də itki mənbəyi ola bilər?

Tədqiqatın mühəndislik baxımından mühüm məqamlarından biri artıq havanın bir istiqamətli “yaxşı” və ya “pis” parametr olmamasıdır. Havanın çox az olması natamam yanmaya və CO əmələ gəlməsinə səbəb ola bilər. Əksinə, lazım olandan artıq hava yanma üçün istifadə olunmayan əlavə qaz kütləsini soba temperaturuna qədər qızdıraraq tüstü itkisini artırır.

Beləliklə, optimal istismar yalnız mümkün qədər aşağı hava miqdarını hədəfləmək deyil; tam yanmanı təmin edən, lakin lazımsız tüstü qazı kütləsi yaratmayan iş diapazonunu tapmaqdır. Mənbə bu səbəbdən artıq hava nisbətini istismar zamanı birbaşa tənzimlənə bilən yüksək təsirli dəyişənlərdən biri hesab edir.

Divar itkisi necə modelləşdirilir?

Sobanın xarici korpusu vasitəsilə baş verən istilik itkisi üçün mənbə aşağıdakı stasionar yanaşmadan istifadə edir:

\[ Q_{\mathrm{wall}} = U A (T_{\mathrm{surf}}-T_{\mathrm{amb}}) \]

• \(U\): odadavamlı və izolyasiya qatlarının ümumi istilik ötürmə əmsalı.
• \(A\): effektiv soba korpusu sahəsi.
• \(T_{\mathrm{surf}}\): xarici səth temperaturu.
• \(T_{\mathrm{amb}}\): ətraf mühit temperaturu.

Bu əlaqəyə görə odadavamlı material köhnəldikdə və ya izolyasiya pisləşdikdə \(U\) yüksələrsə, divar itkisi artır. Müəllifin həssaslıq qiymətləndirməsində divar itkisinin %4-dən %6-ya yüksəlməsi digər şərtlər dəyişmədikdə ümumi səmərəliliyin buna uyğun azalmasına səbəb olan nümunəvi struktur pisləşmə ssenarisi kimi verilir.

Təmsilçi soba ssenarisində hansı qiymətlər istifadə olunur?

Tədqiqat real müəssisədən ölçülmüş məlumat dəsti əvəzinə analitik çərçivənin tətbiqini göstərmək üçün təmsilçi neft emalı sobası müəyyən edir:

Buradakı qiymətlər eksperimental nümunənin və ya müəyyən neft emalı sobasının ölçmə qeydi deyil. Bundan əlavə, mütləq tüstü qazı sərfi, yanacaq tərkibi və \(T_{\mathrm{surf}}\) qiyməti ayrıca verilmədiyi üçün bildirilən bütün itki faizlərini yalnız bu siyahıdan müstəqil şəkildə yenidən hesablamaq mümkün deyil.

Artıq hava nisbəti %10-dan %20-yə yüksəldikdə nə baş verir?

Mənbə cədvəlində artıq hava nisbətinin iki dəfə artırılması ilə nisbi tüstü qazı axını 1,00-dan 1,12-yə yüksəlir, tüstü itkisi %17-dən %22-yə çıxır və bildirilən ümumi səmərəlilik %83-dən %78-ə düşür.

Mənbədaxili mühüm nəzarət qeydi: Cədvəldəki itki və səmərəlilik faizləri eyni yanacaq enerjisi bazasında ayrı enerji komponentləri kimi oxunarsa %10 artıq havada \(17+4+83=104\%\), %20 artıq havada isə \(22+4+78=104\%\) alınır. Üstəlik Tənlik 2-də hava sızması və natamam yanma itkiləri də ayrıca müəyyən edilir. Buna görə cədvəl təqdim edildiyi formada qapalı ümumi enerji balansı yaratmır. Verianla bu rəqəmləri dəyişdirmir, lakin enerji balansı baxımından bu uyğunsuzluğu açıq qeyd edir.

Məqalədəki qrafik nə göstərir?

Mənbədə artıq hava nisbətinin təxminən %5–20 aralığında artması ilə soba səmərəliliyinin aşağı yönlü, təxminən xətti tendensiya göstərdiyi qrafik təqdim olunur. Müəllif bu məhdud istismar aralığında əlaqənin ilkin mühəndislik qiymətləndirmələri üçün “quasi-linear”, yəni təxminən xətti qəbul edilə biləcəyini bildirir.

Qrafikin %5 və %15 nöqtələri ayrıca ədədi cədvəldə verilmədiyi üçün Verianla bu nöqtələrdən yeni dəqiq məlumat yaratmır. Mənbədə etibarlı birbaşa ədədi müqayisə %10 üçün %83 və %20 üçün %78 səmərəlilik qiymətləridir.

Baca temperaturunun təsiri nədir?

Həssaslıq analizində tüstü qazının temperaturu 850 °C-dən 950 °C-yə qaldırıldıqda, kütlə sərfinin sabit saxlandığı fərziyyəsi altında tüstü istilik itkisinin artdığı bildirilir. Tənlik 4-də bu əlaqə birbaşa \(T_{\mathrm{fg}}-T_{\mathrm{amb}}\) fərqi ilə görünür.

Mənbə bu temperatur dəyişikliyi üçün konkret MW və ya faiz səmərəlilik itkisi vermir. Buna görə “850 °C-dən 950 °C-yə yüksəliş bu qədər faiz itki yaradır” kimi mənbədə olmayan yeni kəmiyyət nəticəsi çıxarıla bilməz.

Əməliyyat itkisi ilə struktur itkisi necə ayrılır?

Tədqiqat artıq hava nisbəti və tüstü qazı temperaturunu daha çox əməliyyat dəyişənləri; odadavamlı materialın pisləşməsi, izolyasiya performansı və divarın istilik ötürmə əmsalını isə struktur dəyişənləri kimi nəzərdən keçirir.

Bu ayrım texniki xidmət qərarları üçün mühümdür. Yüksək tüstü itkisinin əsas səbəbi lazım olandan artıq hava olarsa, odadavamlı materialın dəyişdirilməsi prioritet həll olmayacaq. Əksinə, korpus temperaturunun yüksəlməsi və \(U\) qiymətinin pisləşməsi struktur müdaxilə tələb edə bilər. Müəllifin təklif etdiyi mexanizm əsaslı yanaşmanın məqsədi investisiya və ya texniki xidmət qərarından əvvəl itkinin hansı kanaldan yarandığını müəyyən etməkdir.

Tullantı istiliyinin bərpası harada işə düşür?

Tədqiqat tüstü qazında qalan enerji miqdarının bilinməsinin ekonomayzer və ya yanma havasının əvvəlcədən qızdırıcısı kimi tullantı istiliyinin bərpası variantları üçün ilkin fizibilite verə biləcəyini bildirir. Lakin məqalədə konkret ekonomayzer dizaynı, istilik dəyişdiricisinin ölçüləndirilməsi, investisiyanın geri dönüş müddəti və ya bərpa oluna biləcək dəqiq MW qiyməti hesablanmayıb.

Beləliklə, tullantı istiliyinin bərpası burada doğrulanmış cihaz dizaynı deyil, analitik itki hesabından sonra qiymətləndirilə biləcək mühəndislik strategiyasıdır.

Tədqiqat nəyi dəstəkləyir?

• Proses sobasının enerji itkiləri mexanizm əsasında istilik balansı ilə ayrışdırıla bilər.
• Araşdırılan təmsilçi ssenaridə tüstüdən qaynaqlanan itkilər divar itkilərindən böyükdür.
• %10-dan %20-yə artıq hava dəyişməsində mənbədə bildirilən səmərəlilik %83-dən %78-ə düşür.
• Eyni müqayisədə nisbi tüstü qazı axını 1,00-dan 1,12-yə, tüstü itkisi %17-dən %22-yə yüksəlir.
• Baca temperaturu və artıq hava nisbəti model daxilində mühüm əməliyyat həssaslıq dəyişənləridir.
• Odadavamlı/izolyasiya pisləşməsi zamanla divar itkilərini artıra bilər.

Tədqiqat nəyi sübut etmir?

• Nəticələr real neft emalı müəssisəsindən toplanmış sahə məlumatları ilə doğrulanmayıb.
• %83 və %78 səmərəlilik qiymətləri bütün proses sobalarına ümumiləşdirilə bilməz.
• 0,6 MW qiyməti ətraflı sabit-proses-yükü yanacaq balansının nəticəsi kimi çıxarılmayıb; mənbə 12 MW-ın təxminən %5-i əsasında şərh edir.
• Konkret tullantı istiliyi bərpa sisteminin iqtisadi cəhətdən sərfəli olduğu göstərilməyib.
• Konkret optimal artıq hava faizi eksperimental olaraq müəyyən edilməyib.
• Cədvəldəki itki faizləri və səmərəlilik eyni bazada toplandıqda enerji balansı bağlanmadığı üçün bu cədvəldən əlavə itki komponentləri çıxarılmamalıdır.

Tədqiqatın Metodu və Nəticələri

Metodun quruluşu

Tədqiqat eksperimental ölçmə və ya CFD həlli əvəzinə stasionar istilik balansından istifadə edən analitik mühəndislik qiymətləndirməsidir. Yanacaq enerjisi əvvəlcə faydalı proses istiliyinə və itkilərə ayrılır; itkilər isə daha sonra tüstü, divar, infiltrasiya və natamam yanma komponentlərinə bölünür.

Tüstü itkisi tüstü qazı sərfi ilə xüsusi istilik tutumunun və tüstü–ətraf temperatur fərqinin hasilinə əsaslandırılıb. Divar itkisi isə ümumi istilik ötürmə əmsalı, effektiv səth sahəsi və səth–ətraf temperatur fərqi vasitəsilə modelləşdirilib.

Mənbədə istifadə olunan əsas tənliklər

İki artıq hava ssenarisinin birbaşa müqayisəsi

%83-dən %78-ə dəyişmə texniki olaraq 5 faiz bəndi azalmadır. Mənbə bunu təxminən %5 səmərəlilik azalması kimi ifadə edir. Başlanğıc qiymətinə nəzərən nisbi azalma isə eyni anlayış deyil; Verianla bu iki ifadə arasındakı fərqi qoruyur.

0,6 MW şərhinin həddi

Mənbə 12 MW-lıq sobada 5% səmərəlilik sapmasının təxminən 0,6 MW əlavə yanacaq tələbinə uyğun gəldiyini bildirir. Bu rəqəm:

\[ 12\,\mathrm{MW}\times0{,}05=0{,}6\,\mathrm{MW} \]

şəklində birbaşa faiz hesabı ilə uyğundur.

Lakin eyni faydalı istilik yükünün saxlanıldığı daha ətraflı enerji balansı baxımından %83 səmərəliliklə 12 MW giriş təxminən 9,96 MW faydalı istilik verir. Eyni 9,96 MW-ı %78 səmərəliliklə təmin etmək üçün tələb olunan giriş təxminən 12,77 MW olur. Beləliklə, bu şərhdə təxminən 0,77 MW fərq yaranır. Mənbədəki 0,6 MW qiyməti buna görə ətraflı sabit-yük yanacaq hesabı kimi deyil, 12 MW girişin 5%-inə əsaslanan təxmini mühəndislik göstəricisi kimi qiymətləndirilməlidir.

Metodun təkrar istehsal oluna bilmə həddi

Tədqiqat analitik çərçivəni açıq şəkildə müəyyən etsə də, verilən təmsilçi ssenaridən cədvəldəki bütün faizləri müstəqil yenidən hesablamaq üçün lazım olan bəzi girişlər çatışmır. Xüsusilə mütləq tüstü qazı kütlə sərfi, ətraflı yanacaq tərkibi/stoixiometrik hava tələbi və divar səthi temperaturu verilməyib.

Buna görə tədqiqat itki mexanizmlərinin istiqamətini və mühəndislik həssaslığını göstərmək üçün faydalı ilkin qiymətləndirmə modeli təqdim etsə də, dərc olunan nümunə cədvəlin bütün ədədi nəticələri yalnız verilən parametrlərdən təkrar hesablana bilən vəziyyətdə deyil.

Əməliyyat prioritetləşdirilməsi

Mənbənin həssaslıq qiymətləndirməsində tüstü qazı temperaturu və artıq hava nisbəti normal istismar şəraitində divar itkisinə nisbətən daha güclü təsir edən dəyişənlər kimi önə çıxarılır. Buna görə müəllif ilk mərhələdə oksigen səviyyəsinin, artıq havanın və baca temperaturunun sistemli monitorinqini, daha sonra odadavamlı material və izolyasiya kimi struktur itkilərin qiymətləndirilməsini tövsiyə edir.

Bu sıralama mütləq müəssisə qaydası deyil. Real sobada ciddi odadavamlı material zədəsi, hava sızması və ya fərqli yanma problemi üstün itki mexanizmini dəyişə bilər. Tədqiqatın yanaşması da məhz tək ümumi resept əvəzinə mexanizmin müəyyən olunmasını hədəfləyir.

Mənbə və Metod Qeydi

Tam orijinal tədqiqat adı: ANALYSIS OF ENERGY LOSS MECHANISMS IN PROCESS FURNACES AND ENGINEERING STRATEGIES FOR THERMAL EFFICIENCY ENHANCEMENT

Müəllif: Javid Azer Mustafayev.

Məsul müəllif: Mənbədə ayrıca “corresponding author” işarəsi yoxdur. Tədqiqat tək müəlliflidir və müəllifin e-poçt ünvanı dərc olunub.

Qurum: Azerbaijan State Oil and Industry University, Baku, Azerbaijan.

ORCID: 0009-0005-5912-1266.

DOI: 10.61413/AKDB2338.

Nəşr: Azerbaijan Technical University, Elmi Əsərlər / Proceedings, 2026, №1, 62–67.

Bölmə: Mechanics.

Nəşriyyat: Azerbaijan Technical University.

Qəbul tarixi: 12 may 2026.

Mənbə növü / resenziya: Resenziyalı texniki/analitik tədqiqat məqaləsi. Jurnalın rəsmi nəşr qaydası təqdim edilən işlərin qiymətləndirilməyə göndərildiyini və müsbət qiymətləndirilən işlərin nəşrə tövsiyə olunduğunu bildirir.

Rəsmi nəşr bağlantısı:https://proceedings.aztu.edu.az/publications/45

DOI bağlantısı:https://doi.org/10.61413/AKDB2338

Lisenziya/müəllif hüququ: Mənbədə “© 2026 Azerbaijan Technical University. All rights reserved.” ifadəsi var. Açıq Creative Commons lisenziyası göstərilmədiyi üçün mənbə qrafiki birbaşa kopyalanmayıb; ədədi məlumatlar təmiz HTML cədvəli və Verianla Live quruluşu ilə yenidən təqdim edilib.

Maliyyələşdirmə: Ayrıca maliyyələşdirmə bəyanı yoxdur.

Məlumatların əlçatanlığı: Ayrıca məlumatların əlçatanlığı bəyanı yoxdur.

Maraqlar toqquşması: Ayrıca maraqlar toqquşması bəyanı yoxdur.

CRediT/müəllif töhfələri: Ayrıca CRediT bəyanı yoxdur; tədqiqat tək müəlliflidir.

Elmi metod həddi: Tədqiqat real müəssisə ölçmələrinə əsaslanan eksperimental doğrulama deyil, fərz edilən istismar parametrlərindən istifadə edən analitik/parametrik mühəndislik qiymətləndirməsidir. Buna görə əldə edilən faizlər müəyyən neft emalı zavodu və ya bütün proses sobaları üçün ümumi performans qiymətləri kimi istifadə edilməməlidir.

Mənbədaxili kəmiyyət uyğunsuzluğu: Mənbə cədvəlində tüstü itkisi, divar itkisi və ümumi səmərəlilik birlikdə %104 edir. Bu vəziyyət Tənlik 2-də müəyyən edilən qapalı enerji balansı ilə eyni bazada uyğun deyil. Bundan əlavə, 12 MW-lıq soba üçün verilən 0,6 MW “əlavə yanacaq tələbi” qiyməti 12 MW-ın %5-nin alınmasına əsaslanan təxmini hesabdır və sabit faydalı yük saxlanılaraq aparılan ətraflı yanacaq hesabı ilə eyni deyil.

Məzmun metodu: Bu Verianla məqaləsindəki elmi və mühəndislik nəticələri yalnız araşdırılan tədqiqata əsaslanır. Xarici mənbələr yalnız məqalənin rəsmi nəşr səhifəsi, jurnalın qiymətləndirmə siyasəti və biblioqrafik kimliyinin doğrulanması üçün istifadə olunub; kənardan yeni proses performansı, dizayn meyarı və ya eksperimental nəticə əlavə edilməyib.