ISI ÜRETİM ve DAĞITIM SİSTEMLERİNDE ENERJİ YÖNETİMİ

Transkript

1 ISI ÜRETİM ve DAĞITIM SİSTEMLERİNDE ENERJİ YÖNETİMİ Yrd.Doç.Dr. Handan ÇUBUK YTÜ Makine Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü Termodinamik ve Isı Tekniği Anabilim Dalı 1

2 KAZANLAR KAZAN: Bir yakıttaki enerjiyi ısı şeklinde açığa çıkartarak oluşan ısı enerjisini bir akışkana verecek şekilde imal edilmiş ve basınç altında çalışan kapalı bir kap. Enerji gereksinimi olan birçok sanayi dalında yaygın olarak kullanılmaktadır. Kazanda üretilen buhar, sanayi proseslerinde doğrudan ısı enerjisi olarak veya harekete dönüştürülerek mekanik enerji olarak bir çok alanda kullanılmaktadır. 2

3 Kazanlar, ilk yatırım ve işletme giderleri bakımından oldukça pahalı enerji üreteçleridir. Bu nedenle, amaca uygun kazan seçilmeli, işletilmesinde ve bakımında gerekli özen gösterilmelidir. İki geçişli kazan Üç geçişli kazan 3

4 KAZANLARIN SINIFLANDIRILMASI Yakıt cinsine, Yakıtın yakıldığı ocağın cinsine, Ürettikleri akışkanın cinsine, Çalışma basıncına, Yapım tarzına, İmalat malzemesine, Su sirkülasyonuna, Gaz sirkülasyonuna göre çok değişik şekilde sınıflandırılabilir. 4

5 KAZANLARIN VERİMLİ ÇALIŞTIRILMASI Kazan seçimi yapılırken işletmenin yıllık, aylık ve günlük bazda mevcut buhar ihtiyaçlarının bilinmesi ve yakın gelecekte olabilecek yük durumlarının göz önüne alınması gereklidir. Kazandaki buhar basıncının düşürülmesi ile yakıt faturasında %1-2 lik bir tasarruf sağlanabilmektedir. Bu tasarrufların bir kısmı baca gazı sıcaklığının düşmesi ve bununla birlikte oluşan kazan verimindeki artıştan dolayıdır. Kazan yüzeyinden olan ısı kayıpları da basıncın düşürülmesiyle orantılı olarak bir miktar düşecektir. 5

6 KAZAN VERİMİNİ ETKİLEYEN FAKTÖRLER Eksik yanma (yanma verimi) Baca gazındaki su buharı nedeniyle olan ısı kaybı Kuru baca gazı nedeniyle olan ısı kaybı Fazla hava (l) Baca gazı sıcaklığı Yakıt cinsi Brülörler Buhar basıncı Kazan yükü Isıtma yüzeylerinin kirliliği Kazan yüzeyinden olan ısı kaybı Blöf nedeniyle olan ısı kaybı Besi suyu ve yanma havası sıcaklığı Kazan ve boru tesisatı dış yüzey yalıtım kalitesi Kondensin geri kazanılması 6

7 Eksik yanma Katı ve sıvı yakıt içinde bulunan yanabilen maddelerin yanmayarak kül içinde kaldığı veya baca gazında yanmamış karbon oluştuğu zaman meydana gelmektedir. Hava fazlalığı ayarlanarak iyi bir yanma sağlanabilir. Baca gazındaki O2 miktarını optimum seviyede tutmak gerekir. ( Hava/yakıt oranı gereğinden fazla ise, bacadan atılan enerjide artacaktır) Soğuk yanma havasının fazlalığından veya alevin soğuk yüzeyden geçmesinden kaynaklanan alev soğuması da eksik yanmaya neden olur. 7

8 Baca gazındaki su buharı nedeniyle olan ısı kaybı Yakıtın bünyesinde bulunan nem, yanma reaksiyonu sonrasında buharlaşarak açığa çıkmaktadır. Bu nem, faydalı enerjinin bir kısmının bacadan atılmasına neden olmaktadır. Yakıt bünyesindeki nemin mümkün olduğunca azaltılması ile bu kayıp azaltılabilir. Su buharı ile olan en yüksek kayıplar, kimyasal kompozisyonları nedeniyle gaz yakıtlarda meydana gelmektedir. 8

9 Kuru baca gazı nedeniyle olan ısı kaybı Yanma reaksiyonu sonrasında oluşan CO2 ve yanmada önemli bir rolü olmayan N2 nin çoğu tarafından dışarı ısı taşınmaktadır. Fazla hava ve baca gazı sıcaklığını optimum seviyede tutarak kontrol edilebilir. 9

10 Fazla hava Fazla hava =Mevcut durumda kullanılan hava / teorik hava Gereğinden çok olursa, bacagazı miktarı artar. Isının bacadan atılmasına neden olur. Ayrıca, baca gazı miktarının artması, gaz debisinin dolayısıyla hızın artmasına ve ısı transferinin düşmesine neden olur. 10

11 11

12 12

13 Baca gazı sıcaklığı Baca gazı sıcaklığının kabul edilen değerlerin üzerinde olması durumunda, bacadan atmosfere fazla enerji atılmış olacaktır. Baca gazı sıcaklığının yüksek olmasının nedenleri: Isı transfer yüzeylerinin yetersiz olması Isı transfer yüzeylerinin kirlenmesi Baca gazı sıcaklığındaki her 17 C lik artış verimi %1 azaltır. 13

14 Yakıt cinsi Farklı yakıtlar, farklı oranlarda karbon ve hidrojen içerdikleri için ısıl değerleri, baca gazındaki nem miktarları, cüruf ve kurum miktarları değişmektedir. Bunların her biri verimi etkilemektedir. Ayrıca sıvı yakıtlarda atomizasyon sıcaklığı verimi çok etkilemektedir. Yakıt Ağır Fuel Oil Orta Fuel Oil Hafif Fuel Oil Atomizasyon sıcaklığı C C C 14

15 Kazan yükü Kazanlardan, genellikle düşük yükte ve aşırı yük durumunda çalıştırılmadıkları zaman en büyük verim elde edilir. Yük oranı %50 nin altına düştüğünde verim hızla düşmektedir. 15

16 Maksimum verimlere genel olarak, kazanın tam yükünün %70 inden yukarı yüklerde çalıştığı durumlarda ulaşılmaktadır. Kazanlar mümkün olduğunca tam yüke yakın bir yükte çalıştırılmalıdır. 16

17 Kazan yüzeyinden olan ısı kayıpları Kazan yüzeyinden ısı kayıpları radyasyon ve konveksiyon şeklinde olmaktadır. Modern kazanlarda bu kayıp genel olarak eğer kazan tam yükte çalıştırılıyorsa %1 den küçüktür. Eski tip ve izolasyonu kötü durumda olan kazanlarda bu kayıp %10 a kadar çıkabilmektedir. Kazan yüzey sıcaklığını ortam sıcaklığının yaklaşık 30 C üstündeki bir değere düşürecek şekilde yapılmış bir izolasyon, bu tür kayıpları en aza indirmek açısından yeterli ve uygun görülmektedir. % Kayıp = 100 Kazan çalışma yükü (%) formülüyle bulunabilir 17

18 Besi suyu sıcaklığı Kazan suyu buharlaşma ile, prosesde direk buhar kullanımı sonucu veya blöf nedeniyle zaman içinde bir miktar eksilmektedir. Eksilen su, taze besi suyu ve kondens suyu ile takviye edilmektedir. Takviye suyun sıcaklığı mümkün olan en yüksek sıcaklıkta olmalıdır. Besi suyunun kazana soğuk girmesi durumunda hem bu suyun ısıtılması için ayrıca bir enerji sağlanacak, hem de suyun içindeki bazı minerallerin ısıtma sırasında tortulaşarak kazan içinde kireç taşı oluşumuna neden olacaktır. Kazana soğuk su vermenin bir diğer sakıncası da, soğuk suyun içinde bulunan çözünmüş oksijenin yüksek sıcaklıkta açığa çıkmasıdır. (Korozyona neden olur) 18

19 Kondensin geri kazanımı Kazanda üretilen buhar sistemde kullanıldıktan sonra bir kısmı doymuş buhar, bir kısmı da su olarak sistemden ayrılmaktadır. Uygun yerlere konulacak buhar kapanları ile buharın sistemde kalması sağlanmaktadır. Sıcak su olarak ayrılan diğer akışkan ise (herhangi bir kirlilik söz konusu değilse) besleme suyu olarak kazana döndürülmelidir. Kondens geri dönüş oranına ve kondens sıcaklığına bağlı olarak kazan verimi arttırılabilmekte ve dolayısıyla yakıt tasarrufu yapılabilmektedir. 19

20 Yakma havası sıcaklığı Yakma havası olarak kazana verilen havanın ısıtılması ile kazan veriminde artış sağlamak mümkündür. Yakma havasının baca gazından faydalanarak ısıtılması yaygın olarak kullanılmaktadır. Yakma havasının ısıtılması ile sağlanacak her 28 C lik sıcaklık artışı kazan verimini yaklaşık %1 arttırabilmektedir. 20

21 Neden buhar? 21

22 Isıl kapasitesi yüksektir. NEDEN BUHAR? Su bol miktarda vardır ve ucuzdur. Sağlığa ve çevreye karşı bir tehlikesi yoktur. Gaz halindeki su, emniyetli ve verimli bir enerji taşıyıcısıdır. 22

23 23

24 24

25 İletimi kolaydır. Buhar, uzun mesafelerde ısı iletiminde en çok kullanılan akışkandır. 25

26 Ana Buhar Hattı Dizaynı 26

27 Buhar kolay kontrol edilebilir. Buharın basınç ve sıcaklık değerleri arasında direkt ilişki vardır. Prosese giden enerji miktarı, doymuş buhar basıncını kontrol ederek kolaylıkla kontrol edilebilir. 27

28 Modern buhar sisteminin işletmesi kolaydır Geri kazanım ile enerji tasarrufu sağlanır Yatırım giderleri azdır Buhar emniyetlidir Buhar çevre dostudur 28

29 Buhar Nerelerde Kullanılır? 29

30 Buharı çok miktarda kullanan yerler Gıda ve içecek İlaç Petrol Rafineri Plastik Kağıt Tekstil Metal Prosesleri Lastik Gemi Sanayii Güç Üretimi Buharı orta miktarda kullanan yerler Isıtma - Havalandırma Pişirme Soğutma Mayalama Temizleme Eritme Kurutma Buharı az miktarda kullanan yerler Elektronik Bahçe işleri Klima Nemlendirme 30

31 ISI ÜRETİM ve DAĞITIM SİSTEMLERİNDE ENERJİ YÖNETİMİ Enerji verimliliğine özen gösterilmeyen tesislerde, sistem verimi %50-60 mertebelerinin altına düşmektedir. Kayıp unsurları: Kazanın kendi içindeki kayıplar Buhar tesisatındaki kayıplar olarak sınıflandırılabilir. 31

32 Isı Üretim Sisteminde Oluşan Verimsizlikler: Kazan içindeki kayıplar: K B : Bacadan atılan ısı (Baca kaybı) K o : Eksik yanma kaybı (Ocak kaybı) K z : Yüzeyden kaçan ısı (Yüzey kaybı) K bl : Blöfle dışarı atılan ısı k Kazan Isıl Verimi: (Yakıt ısısının buhara aktarılabilen oranı) 1 (KB Ko Kz Kbl ) Isıl Verim Tayini (TS 4041) Direk Yöntem Dolaylı Yöntem 32

33 DİREK YÖNTEM İLE VERİM TAYİNİ D h h D h o B h H u k D h B (h h D H : Besi suyu / buhar debisi (kg/h) : Buharın entalpisi : Besi suyunun entalpisi : Yakıt miktarı : Yakıtın alt ısıl değeri h u o ) Direk yöntemde: Besi suyu debisi / buhar debisi ölçülmeli, Besi suyu ve buharın sıcaklık ve basınçları ölçülmeli Yakıt besleme miktarı ölçülmeli Yakıtın ısıl değeri tayin edilmelidir. 33

34 DOLAYLI YÖNTEM İLE VERİM TAYİNİ k 1- K Kazan verimini tayin edilebilmesi için kayıpların belirlenmesi gereklidir. (Bakınız: TS 4041) 34

35 Isı Üretim Sisteminde Oluşan Verimsizlikler: Buhar tesisatındaki kayıplar: K i : Boru tesisatında dış yüzeylerden kaçan ısı K k : Kondensle atılan ısı K bk : Buhar kaçakları ile oluşan ısı kaybı s Sistem Verimi: (Prosese aktarılan enerji) k ( Ki Kk Kbk ) 35

36 KAZANLARDA KAYIPLARI AZALTMAK 36

37 İYİ BAKIM Kaçaklar ve bozukluklar tamir edilmeli Kapak contaları kontrol edilmeli Kazan ve boru izolasyonları onarılmalı Isıtıcı serpantinler temizlenmeli Ocak alev ve gaz yolları temizlenmeli Durma sırasında su tarafı temizlenmeli Brülör kontrol edilmeli Sürekli hava kontrol sistemi kurulmalı 37

38 Kazanlarda İyi Bakım ve İşletme Isıtıcı Yüzey Kirliliği Kireç taşı kalınlığına bağlı olarak kazan ısıl verim kaybı 38

39 Kireçtaşı Oluşumu ve Sonuçları 39

40 Besi Suyunda Çözünmüş Oksijen ve Sonuçları 40

41 Çözünmüş Oksijen Nedeniyle Olan Korozyon 41

42 Degazör 42

43 DÜŞÜK MALİYETLİ ÖNLEMLER: Su hazırlama tesisi geliştirilmeli Blöf miktarı kaydedilmeli Sıcak ve soğuk hatlar izole edilmeli Yakıt tankları izole edilmeli Çalışmayan bacalara damper konulmalı Ultrasonik kaçak dedektörü kullanılmalı Sürgülü vanalar, küresel vanalar ile değiştirilmeli Bütün kondensler geri döndürülmeli 43

44 YENİLEME GEREKEN YATIRIMLAR: Motor egzostları buhar üretmede kullanılmalı Baca gazlarından ısı geri kazanılmalı Kondensden flaş buhar elde edilmeli Besi suyu, kompresör soğutma suyu ile önısıtılmalı Kazan borularına türbülatör yerleştirilmeli Kurum üfleme sistemi kurulmalı Eski kazan kontrol sistemleri yenilenmeli 44

45 YATIRIM GEREKEN ÖNLEMLER: Ekonomayzer (ön ısıtma) Hava ısıtıcısı Blöfden buhar ve ısı geri kazanımı Flaş buhar (çürük buhar) tankları Besi suyu ısıtıcıları 45

46 Besi Suyu Sıcaklığı Nedeniyle Olan Isı Kaybı 46

47 KONDENS 47

48 Kondens Nedir? Kazanda üretilen buhar, boru hatları ile ısı enerjisinin kullanılacağı yere iletilmektedir. 48

49 Buhar vanası açıldığında, daha soğuk olan buhar boruları ile temasa geçen buhar hemen yoğuşmaya başlayacaktır. 49

50 Sistem başlangıcında, yoğuşma yükü ve buharla boru arasındaki sıcaklık farkı maksimum düzeydedir. Boru hattı ısındığında, buhar ve boru yüzeyi arasındaki sıcaklık minimum düzeye inecektir, fakat borudan çevreye ısı geçişi olacağından bir miktar yoğuşma yine olacaktır. 50

51 Ana Buhar Hattı Dizaynı Ana buhar hattına kondensin akmasına uygun olacak şekilde eğim verilmelidir. Eğim 1 / 70 oranındadır. 51

52 Kazandan sonra bir yükselme söz konusu ise, yükselen kısımda çap büyütülerek hız küçültülür ve kondensin aşağı doğru akması sağlanır. 52

53 Çeşitli noktalara yapılan buhar dağıtımında, dağıtım daima üstten yapılır. Çünkü, ana buhar hattının üst tarafından çıkan branşman hatları, en kuru buharı taşımaktadır. 53

54 Buhar dağıtım hattında ve proses ekipmanlarında oluşan kondens, kazan besi suyu olarak kullanılabilecek sıcaklıkta bir kaynaktır. Kondensi oluştuğu anda buhardan ayırmak önemlidir, ancak kondens dışarı atılmamalı ve geri döndürülmelidir. 54

55 Buhar tesisatında kalan kondens, buhar tarafından yüksek hız ve gürültü ile sürüklenerek boru armatürlerine ve ekipmanlara çarpar (koç darbesi) ; Büyük bir gürültü ve belki de borunun yerinden hareket etmesine neden olur. Bazı durumlarda patlayıcı ve çok tehlikeli olabilir. 55

56 Koç darbesi genellikle: Boru hattındaki alçak noktalarda, Boru hattındaki sarkıklıklarda, Eksantrik redüksiyon yerine konsantrik kullanımda, Yanlış pislik tutucu montajı sonucunda, Buhar hatlarındaki yetersiz drenaj nedeniyle, Başlangıç aşamasında buhar vanasının çok hızlı açılması nedeniyle oluşur. 56

57 57

58 Öte yandan, ısı değiştiricilere ulaşan kondens, film tabakası oluşturacağı için ısı transferini olumsuz etkileyecektir. Bu nedenlerden dolayı, tesisin verimli ve emniyetli çalışması için kondens mümkün olduğunca çabuk alınmalıdır. Yetersiz kondens tahliyesi, contalardan kaçaklara ve özellikle kontrol vana yüzeylerinde aşınmaya neden olacaktır. 58

59 Kondens, en önemli ısı enerjisi kayıp noktalarından birisidir. Kondensin dışarı atılması ile 3 nedenle kayıp oluşur: Enerji kaybı Su kaybı Suyun saflaştırma maliyeti Bu maliyetler göz önünde tutulduğunda, dışarı atılan kondens maliyetinin ne kadar yüksek olduğu görülmektedir. Kondens Maliyeti su maliyeti %59 yakıt m aliyeti %41 59

60 Geri döndürülen kondens için atmosfere açık kondens tankı kullanılması sonucu, üzerindeki basıncın kalkmasıyla açığa çıkan enerji ile bir kısmı buharlaşacaktır. Buharlaşma ile ısı kaybı meydana gelecektir. Bu buhara flaş buhar denilir ve atmosfere atılır. Kondens toplama hatlarında ve atmosfere atılan flaş buhar ile birlikte oluşacak kayıplar tipik bir işletmede %20 oranındadır. 60

61 61

62 Flaş buhar miktarı: Flaş buhar (%) h f 1 h fg h 2 f h f1 h f 2 ( h A ( h C ) ) : Kondensin yüksek basınç entalpisi (kj/kg) : Kondensin düşük basınç entalpisi (kj/kg) h fg 2 : Buharlaşma gizli ısısı (kj/kg) 62

63 Yıllık Buhar Kaçakları Maliyeti 63

64 Buharın işletmelerdeki bazı kullanım alanları: Yakıt tanklarının ısıtılması Yağ tanklarının ısıtılması Asit tanklarının ısıtılması vb. Bu alanlarda kullanılan buhar, buhar sistemine ve kazana zarar vermemesi için çoğunlukla sistem dışına atılır. Kondensin dışarı atılması mantıklı ve ekonomik bir yöntem değildir!! 64

65 Kondens dönüş hattında bulanıklık ve iletkenlik kontrolü Kondens dönüş hattında gerekli kontroller yapılarak bu kayıplar minimize edilir: 1) Bulanıklık kontrolü 2) İletkenlik kontrolü Her iki yöntemde de sensör, switch ve üç yollu motorlu vana vardır. Sensör kondens içinde yabancı madde hissederse üç yollu motorlu vanaya kumanda ederek kondensin drenaj hattına yönlendirilmesini sağlar. 65

66 İLETKENLİK KONTROLÜ Bu metot ile kondensin iletkenliği ölçülerek, kondens hattında asit, alkali, tuz, vb, karışımının olup olmadığı kontrol edilir. Saf su, fiziksel özellik olarak elektriği iletmez. Eğer saf suya bazı katkı maddeleri örneğin; tuz, asit, alkali, vb, eklenirse su elektriği iletir. Suyun bu özelliği kullanılarak kondens dönüş hattı kontrol edilir. 66

67 İletkenlik Kontrol Sistem Şeması 67

68 BULANIKLIK KONTROLÜ Bu yöntemde saydam sıvılara çözülmeyen yabancı maddelerin karışıp karışmadığı kontrol edilir. Ölçme prensibi (ışığın yayılma ve kırılması ) emülsiyon halindeki yağ, yakıt, vb. için yüksek hassasiyet sağlar. Bu cihazlar proses kondens dönüş hattında kondenste kirlenme olup olmadığını kontrol etmek için ve kirlenmiş kondensin boşaltılmasından emin olmak için kullanılır. Böylece kirlenmiş kondensin kazana geri dönmesi önlenir. 68

69 BLÖF NEDİR? 69

70 BLÖF NEDİR? Buhar üretiminde kazanda ve buhar hatlarında oluşan maddeler (genel olarak kalsiyum ve magnezyum tuzları), optimum TDS (çözünmeyen maddelerin yoğunluğu) seviyesini sağlayabilmek amacıyla, kazandan çeşitli yollarla uzaklaştırılırlar. Bu işleme BLÖF ETMEK denir. Blöf işlemi iki farklı şekilde yapılır: 1 - Yüzey Blöf İşlemi 2 - Dip Blöf İşlemi 70

71 Kazan Suyundaki Maddeler Erimiş katı maddeler Bu maddelerin yoğunluğunu azaltmak için YÜZEY BLÖF SİSTEMLERİ kullanılır. Süspansiyon halindeki maddeler Kazan dibine çöken bu maddeler DİP BLÖF SİSTEMLERİ ile kazandan atılır. 71

72 Erimiş Katı Maddelerin Sisteme Etkisi Yüksek erimiş katı madde seviyesi Kontrol vanalarının arızalanması Eşanjör yüzeylerinde birikim Kazan Kondenstopların tıkanması 72

73 Kireç tabakası oluşmuş kazan iç yüzeyi 73

74 Kireç tabakası oluşmuş kazan iç yüzeyi 74

75 Kazan taşı oluşumunun etkileri Aufheizbetrieb Isıtma Isıtma işleminden hemen sonra Isıtma işleminden sonra Su tarafı Gaz tarafı 75

76 Tuz içeren kazan besi suyundan istenen özellikler: Tuzlu kazan besi suyu içeren kazan suyundan istenen özellikler: 76

77 Otomatik yüzey blöf işlemi İstenmeyen maddeler sıvı fazda (kazan dibine çökmemiş, su içinde erimiş şekilde) ise yüzeyden yapılan blöf işlemi ile otomatik olarak sistemden tahliye edilirler. Yüzey blöfü fonksiyonu PLC'de oransal bir kontrol üzerinden gerçekleşir. Suyun iletkenliği bir elektrod ile ölçülür ve analog sinyal olarak PLC'ye aktarılır. Tuz miktarının istenen değeri ve kontrol parametresi bir kullanma ünitesi üzerinden PLC'ye girilir. Tuz miktarı yüksek ise, yüzey blöfü vanası açılır ve tuz içeren su tahliye edilir. 77

78 Otomatik yüzey blöf sistemi 78

79 Dip Blöf İşlemi Kazan dibine çöken çamur birikintilerinin uzaklaştırılması için yapılan işlemdir. Manuel veya otomatik olarak yapılabilir. Manuel blöf için kullanılacak vananın uygun olması gerekmektedir. Sistemden uzaklaştırılması gereken 20 lt çamur için, vanaların kıyaslanması : Dip Blöf Vanası Şiber vana Köşe vana Globe vana ~25 lt ~285 lt ~690 lt ~760 lt 79

80 Otomatik dip blöf işlemi Dip blöf vanası, iki dip blöf alma arasında geçen süre ve vananın açma süresi değerlerine bağlı olarak PLC tarafından kontrol edilebilir. Otomatik dip blöf sistemi 80

81 Otomatik blöf işlemlerinin avantajları Kazan emniyetinde ve verimliliğinde artış sağlar. İşçilikten tasarruf sağlar. Her türlü buhar kazanına uygulanabilir. 81

82 Blöf miktarı tayini S M blöf = x D h K - S S : Besi suyu TDS seviyesi (ppm, mg/lt) K : İstenilen kazan suyu TDS seviyesi (ppm, mg/lt) D h : Buhar miktarı (kg/h) Hesaplanan blöf miktarının: %90 ı yüzey blöf ile %10 u dip blöf ile uzaklaştırılır. 82

83 BLÖFDEN ISI GERİ KAZANIMI 83

84 BLÖFDEN ISI GERİ KAZANIMI Blöf miktarı 40 kg/h ı geçen kazanlarda otomatik blöf sistemi kurulmalıdır. Sürekli blöf işlemi uygulayan buhar kazanlarında, ısı geri kazanım sistemleri uygulanarak, blöften dolayı meydana gelen enerji ve su kayıpları minimum düzeye indirilebilir. Bir çok blöf ısısı geri kazanım sistemi sıcak blöf suyunu besleme suyunun ön ısıtmasında kullanan basit ısı eşanjöründen ibarettir. 84

85 Özellikle otomatik blöf yapılan sistemlerde flaş buhar olarak 0,2-0,5 bar mertebelerinde alçak basınçlı buhar geri kazanılabilir. Bu buhar degazörde veya diğer alçak basınçlı buhar ihtiyacı olan yerlerde kullanılabilir. Daha sonra geri kalan sıcak kirli su, kazan taze takviye suyunu ısıtmak üzere plakalı tip bir ısı değiştirgecinde soğutularak dışarı atılır. Böylece blöfle dışarı atılan enerjinin %80'e yakın bir bölümü geri kazanılmış olur. 85

86 FLAŞ BUHAR 86

87 FLAŞ BUHAR Bir buhar sisteminin verimliliğini arttırma şekillerinden biride flaş buharın kullanılmasıdır. Flaş buhar, kondens suyundan ayrıştırılarak, daha düşük buhar ihtiyaçlarının olduğu sistemlerde kullanılabilir. 87

88 Flaş buhar miktarı: Flaş buhar (%) h f 1 h fg h 2 f h f1 h f 2 ( h A ( h C ) ) : Kondensin yüksek basınç entalpisi (kj/kg) : Kondensin düşük basınç entalpisi (kj/kg) h fg 2 : Buharlaşma gizli ısısı (kj/kg) m fb m kond % fb Q fb m fb (h h f 1 f 2 şeklinde flaş buharın enerjisi hesaplanabilmektedir. ) 88

89 Daha düşük basınçlara boşaltılan kondensin flaş buhar oranı 89

90 FLAŞ TANKI Flaş buharı kondens suyundan ayrıştırmak için, FLAŞ BUHAR TANKI kullanılmaktadır. Tankın çapı o şekilde seçilmelidir ki, buharın üst çıkışa doğru 3 m/s hızla akması sağlanmalıdır. Bu hız, su damlalarının ters bir yönde (tankın altına doğru) akabileceği bir hızdır. Kondens suyu girişi alttan, tank boyunun 1/3 oranında olmalıdır. Tank çapı, kondensin türbülans meydana gelmeden geçmesini sağlayacak çapta olmalıdır. 90

91 Kondens basıncı ile flaş buhar basıncı arasındaki fark küçük ise flaş buhar miktarı az olacaktır. Bu durumda flaş boru çapının hıza göre seçilmesi, tankın küçük kalmasına neden olacaktır. Bunun yerine tankın iki çap büyük seçilmesi uygun olacaktır. 91

92 Flaş buhar tankı uygulama örneği 92

93 Flaş buhar tank boyutları 93

94 Örnek: 5 bar buhar ile çalışan bir ısı eşanjörünün buhar yükü 1500 kg/ h dır. Kondens 0,5 bar basınçtaki bir flaş buhar tankında ayrışacaktır. Flaş buhar tank çapı nedir? (Grafik yardımıyla) % flaş buhar = %9 Flaş buhar miktarı : 1500 x %9 = 135 kg/ h Kondens miktarı: = 1365 kg/ h Tablo dan seçilecek flaş tankı çapı 200 dür. 94

95 95

96 Flaş buhar miktarı : 135 kg/ h Kondens miktarı: 1365 kg/ h Seçilen çap : 200 mm 96

97 Isıtma Bataryalarında Uygulama yüksek basınçtaki buhar ile ısıtma yapan bataryalardan alınan kondensten düşük basınçta flaş buhar elde edilmekte ve bataryaya giren soğuk havanın ön ısıtılmasında kullanılmaktadır. 97

98 Isıtma cihazlarında uygulama 98

99 99

100 Kazan dairesinde uygulama 100

101 KAYNAKLAR: 1) Buhar Tesisatları ve Buhar Cihazları El Kitabı, INTERVALF 2) Buhar Tesisatı, ISISAN yayınları 3) Sanayide Enerji Yönetimi Esasları, EİEİ - UETM yayınları 4) Buhar Kazanları, VIESSMANN Mesleki Yayınlar Serisi 5) 101