BUHAR KAZANI

Neden buhar? 1) Buhar, yüksek miktarda ısı enerjisi taşır. 2) Sabit sıcaklıkta ısı transferi sağlar. 3) Isıtılacak madde ve yüzeylerde homojen sıcaklık dağılımı sağlar. 4) Su kolay tedarik edilebilen bir maddedir. 5) Buharı nakletmek için enerji ihtiyacı yoktur. 6) Buhar yabancı madde içermez,hijyeniktir. 7) Sıcak su ve kızgın su tesisatlarına kıyasla, buhar daha küçük serpantinyüzeyleri gerektirir. 8) Kontrol kolaylığı sunar. 9) Daha küçük boru çapları kullanılabilir

Buhar, türleri, şekilleri, yapıları, görünümleri, kapasiteleri ve buhar üretme ilkeleri bakımından birbirlerinden çok farklı kazanlardan elde edilir. Bu kazanlar başlıca iki ana bölüme ayrılmaktadırlar. Bunlardan birincisi “doğal dolaşımlı” ve ikincisi ise “cebri veya kuvvetlendirilmiş dolaşımlı” kazanlardır. Doğal dolaşımlı kazanlar: Alev veya duman borulu Su borulu Hem su ve hem de alev borulu kazanlar Cebri dolaşımlı kazanlar: Cebri su dolaşımlı Cebri buhar dolaşımlı Monotüp veya tek borulu kazanlar

Alev veya Duman Borulu Kazanlar Yakıtın yanmasıyla oluşan kızgın gazlar, borular içinden geçer ve buharlaştırılacak su boruların dışında bulunursa, böyle kazanlara “alev ve duman borulu kazanlar” adı verilir. İkinci dünya savaşından bir hayli sonralara kadar, doymuş buhara gereksinme gösteren pistonlu buhar makineleri ile donatılmış gemilerde alev ve duman borulu kazanlardan yararlanıldı. Günümüzde de kullanılmakta olan bu kazanların bir takim yararları bulunmakla birlikte, önemli sayılabilecek sakıncaları da vardır. Bu yarar ve sakıncalar şunlardır: Su hacminin büyük oluşu nedeniyle önemli miktarda suyu depo ederler. Su seviyesindeki değişim, su kapasitesinin büyük oluşu nedeniyle çok dikkatli bir denetim gerektirmez. Yakıtların yakıldığı külhan veya ocağın bir tarafı dışında tümü ile suyla çevrili olması nedeniyle ısı kayıpları az ve kazan verimi yüksek olur. Damıtık ya da saf suya gereksinme göstermezler ve içilebilen her türlü su ile çalıştırılabilirler. Isıtma yüzeyleri küçük, en fazla 250 m 2 dolaylarında ve saatte ürettikleri buhar miktarı nadir olarak 7,5 tonu geçer. Isıtma yüzeyi, ocakla baca arasında akan gazların kazan içinde temas ettiği yüzeylerdir. Buhar tutma süreleri çok uzundur (10-20 saat). Buhar tutma süresi; kazana su alınıp fayrap edildikten sonra, işletme basıncında buhar elde edilinceye kadar geçen süredir. Ürettikleri buharın basınç ve sıcaklığı düşüktür. Bu basınç maksimum 20 bar değerindedir.

Alev ve duman borulu kazanlar genel olarak silindirik olarak yapılırlar. Bu şekilde biri önden ve diğeri enine kesit olarak belirtilen iki şekil görülmektedir

Katı ve sıvı yakıtlar külhan ya da çoğunlukla ocak adı verilen ve buharlaştırılacak su ile çevrili bölümde yakılır. Yakıtın yakılması ile oluşan kızgın gazlar beraberlerinde yanmamış karbon partiküllerini taşıyarak “cehennemlik” veya “yanma odası” adları verilen ve külhan gibi tüm yüzeyleri suyla çevrili bölümde yakılır. Kazanın 2/3’ü su ve 1/3’ü ise buhar hacmi olarak düzenlenmiştir. Su hacmi ya da özel adıyla “su bölgesindeki” büyük miktardaki su, fayraptan (ateşleme) buhar tutuluncaya - dek önemli bir süre gereklidir.

Su Yumuşatma ünitesi İyonde ğiştiriciler,aktif abzorbe edici gruplu küresel reçineler den oluşur.Su yumuşatıcır eçineler sodyum iyonlerı içerir.Sert suyun iyon değiştirici üzerinden akmasıyla, sodyum iyonları, kalsiyum ve magnezyum iyonları ile değiştirilir. İşletmeye zarar verici kazan taşına sebep olan bu sayede sudan tasfiye edilir.

İşletme basıncı: 4 bar Isıtma yüzeyi: 74m^2 Kızdırıcı yüzeyi: 10m^2 Su ısıtıcı yüzeyi: 30m^2 Önce buhar yükünün kaç kazan tarafından sağlanacağı tayin edilir.Bir kazan daha ucuz bir çözüm olmakla birlikte işletme bakımından bazı güçlüklere yolaçabileceginden çok defa birden fazla kazan daha bir çözümdür Buharın miktarı ve kulanma şekli göz önünde tutulursa alev-duman borulu tipten iki adet kazanın elverişli olabilecegi sonucuna varılır.En büyük bahar ihtiyacı 4428kg/saat olduğuna göre her kazanın 2214kg/saat değerinde bir yükü karşılaması gerekir.Gerek tesisteki olası gelişmeler,gerekse bir kazanın arıza veya bakımı sebebiyle devre dışı kalabileceği gözönünde tutularak her kazanın bahis konusu buhar yükünü 2768kg/h almak tedbirli ve rahat bir işletme için yeterlidir Kazan için asıl ısıtma yüzeyi yükü 27kg/m^2 h alınsın (2214)*0.25=2767.5kg / saat 2214/27=82m^2 asıl ısıtma yüzeyi HESAPLAMALAR VERİLER

ISIL VERİMİN TAYİNİ Isıl verimin buluna bilmesi için her şey den önce ısı kayıpların bilinmesi gerekir. Sıvı yakacak kullanıldıgında yanmamış yakacak kaybı yoktur;yani y=Zy=0 alınacaktır. Eksik yanma kaybı bu tip ocaklarda ihmal edilebilir mertebededir;bununla birlikte %0.5 mertebesinde bir kayıp kabul ederek ihtiyatlı davranmak dogru olur. Sıcak cidar kaybı diğer çeşitli kayıplarla birlikte %4olarak alına bilir.(EK E2) Baca kaybını hesaplaya bilmek için önce baca gazının sıcaklığının bilinmesi ihtiyaç vardır Suyun ısıtıcıya giriş sıcaklığı 25derece olsun gerek ısı geçişinin ekonomikligi gerekse korozyon tehlikesini önleme yönlerinden baca sıcaklığı 260 derece olarak seçilsin Bacadaki hava fazlalık katsayısı ise 1.3 kabul edilsin (EkE4) Buna göre Vg: Gerçek özgül duman miktarı(ocakta) Tb: Baca gazı Ta:çevre sıcaklıgı Zb: Baca kaybı Hu:alt ısı degeri Zb=(1-y)*Vg(İb-İa)/Hu Zb=(1-0)*14.95(85-8.3)/95000 Zb=%1 verim=1-(Zc+Ze+Zb ἡ = 1-( ) =0.945 (%93 verim)