Exploring the Energy and Exergy Performance of an Integrated Heat Recovery System in Aluminum Smelters Using a Parallel Two-Stage Organic Rankine Cycle

有机朗肯循环 火用 朗肯循环 环境科学 兰金度 废物管理 冶炼 工艺工程 阶段(地层学) 热回收通风 余热 热电联产 发电 工程类 材料科学 热力学 机械工程 冶金 热交换器 地质学 功率(物理) 古生物学 物理
作者
Mostafa M. Abd El-Samie,Mohamed I. Hassan Ali
标识
DOI:10.1115/ht2024-131608
摘要

Abstract The primary aluminum industry stands out as one of the most energy-consuming and occasionally inefficient sectors, with approximately 50% of energy lost as waste heat. The challenge lies in the multitude of heat sources in aluminum smelters, each varying in quantity and temperature levels. Addressing this, the study employs the Parallel Two-stage Organic Rankine Cycle (PTORC) to integrate wasted heat from cathode sidewalls and exhaust gases into a unified recovery system. Based on a series of simulations, the current analysis delves into the impact of primary and secondary evaporation temperatures, as well as the number of integrated aluminum pots, on the energy and exergy performance of PTORC. Under specific design conditions, the results reveal that optimizing the system occurs when the primary evaporation temperature decreases and the secondary evaporation temperature increases. This leads to a substantial enhancement in both output power and thermal efficiency, accompanied by a reduction in exergetic destruction. At a primary evaporation temperature of 111.5°C and a secondary evaporation temperature of 78.5°C, the net output power reaches an optimal value of 3,840 kW. However, despite the increase in generated power, the exergy destruction of the recovery system experiences a notable rise with the number of integrated cells.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
yelide发布了新的文献求助10
2秒前
还差应助Ttttt采纳,获得10
2秒前
leizhou完成签到 ,获得积分10
2秒前
上官若男应助刘小文采纳,获得10
3秒前
雨姐科研应助汤姆采纳,获得10
3秒前
3秒前
天天快乐应助毛毛虫采纳,获得10
3秒前
5秒前
ddddd发布了新的文献求助10
6秒前
YKT完成签到,获得积分10
6秒前
舒心的飞双完成签到,获得积分10
6秒前
生物信息发布了新的文献求助10
7秒前
10秒前
mine完成签到,获得积分10
10秒前
天青色等烟雨完成签到,获得积分10
11秒前
寻一完成签到 ,获得积分10
11秒前
siri发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
12秒前
情怀应助番茄鱼采纳,获得10
12秒前
13秒前
13秒前
顺利的盈完成签到,获得积分10
13秒前
研友_rLm34Z发布了新的文献求助10
15秒前
生物信息完成签到,获得积分10
17秒前
zz发布了新的文献求助10
17秒前
天天快乐应助zoey采纳,获得10
17秒前
aimeng发布了新的文献求助10
18秒前
刘小文发布了新的文献求助10
18秒前
colleenld完成签到,获得积分10
19秒前
21秒前
旺旺旺完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
归尘应助fhjq采纳,获得10
22秒前
hmgdktf完成签到,获得积分10
23秒前
直率煎饼完成签到,获得积分10
23秒前
赘婿应助ADELE采纳,获得10
24秒前
王世缘发布了新的文献求助10
25秒前
Dream完成签到,获得积分0
25秒前
25秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 2000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Social Cognition: Understanding People and Events 1200
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6036912
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7757174
关于积分的说明 16216184
捐赠科研通 5182951
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2773691
邀请新用户注册赠送积分活动 1756958
关于科研通互助平台的介绍 1641328