KRİYOJENİK DEPOLAMA VE TRANSFER SİSTEMLERİ Gizem MAVİENGİN

İNCELENECEK BAŞLIKLAR Kriyojenik Depolama Tankı Kriyojenik depolama tankı kısımları Hesaplamalarda kullanılan standartlar Örnekler Kriyojenik Transport Tankı Kriyojenik transport tankı kısımları

KRİYOJENİK DEPOLAMA TANKI

KRİYOJENİK DEPOLAMA TANKI

KRİYOJENİK DEPOLAMA TANKI

KRİYOJENİK DEPOLAMA TANKI DEPOLAMA TANKI KISIMLARI

KRİYOJENİK DEPOLAMA TANKI Hesaplamalarda kullanılan standartlardan bazıları: AD2000 CODE ASME VIII EN 13458-2

KRİYOJENİK DEPOLAMA TANKI Örnek Hesaplama: EN 13458-2 ANNEX C’ye göre 67 m³ LOX tankı tasarımının yapılması. Maksimum çalışma basıncı: 4 bar

KRİYOJENİK DEPOLAMA TANKI 67 m³ tank için iç tank çapı 2300mm, tank boyuysa 16774mm’dir. Buna göre LOX’un 4 bar basınçtaki özgül ağırlığından tank alt cidarına yaptığı hidrostatik basınç bulunur. Ph=1,31 bar Dış tank ile iç tank arasındaki basınç değeri -1 bar’dır. Dolayısıyla tasarım basıncına bunun da dahil edilmesi gerekir. Pv=1 bar Pd=Ph+Pv+Pç=1,31+1+4 Pd=6,31 bar olarak bulunur.

KRİYOJENİK DEPOLAMA TANKI EN 13458-2 ANNEX C’ye göre tasarım hesaplamaları aşağıdaki formüllere göre yapılır: Pt=1,5*Pd Pt=9,47 bar olarak test basıncı bulunur.

KRİYOJENİK DEPOLAMA TANKI

KRİYOJENİK DEPOLAMA TANKI Dizayn şartlarındaki gövde kalınlığı: Test şartlarındaki gövde kalınlığı: Seçilen gövde kalınlığı: 3 mm

KRİYOJENİK DEPOLAMA TANKI Bombe kısmı için hesaplamalar aşağıdaki formüle göre yapılır: β değeri EN 13458-2’de belirtilen tablolardan bakılarak bulunur.

KRİYOJENİK DEPOLAMA TANKI

KRİYOJENİK DEPOLAMA TANKI

KRİYOJENİK DEPOLAMA TANKI Dizayn şartlarındaki bombe kalınlığı: Test şartlarındaki bombe kalınlığı: Seçilen gövde kalınlığı: 4 mm

KRİYOJENİK DEPOLAMA TANKI Dış tank kalınlıkları elastik büküllmeye ve plastik deformasyona göre hesaplanır. Basınç değerlerinin harici tasarım basıncından az olmaması gerekir. Hesaplamalar şu formülasyonlara göre yapılır:

KRİYOJENİK DEPOLAMA TANKI Buradaki lb mukavemet halkalarının arasında kalan desteklenmemiş gövde uzunluğudur.

KRİYOJENİK DEPOLAMA TANKI Seçilen gövde kalınlığı 5 mm olduğunda; PE = 2,35 bar bulunur.

KRİYOJENİK DEPOLAMA TANKI Plastik deformasyon içinse aşağıdaki formülasyon uygulanır: 𝑷 𝑷 (𝒎𝒂𝒙 𝑃𝑝 𝟏 ; 𝑃𝑝 𝟐 ) = 11,52 bar

KRİYOJENİK DEPOLAMA TANKI Dış tankta bulunan torisferik bombe içinse hesaplamalar şu şekildedir: Bombe kalınlığı 7 mm olarak seçilip hesaplar yapıldığında; P=1,5 bar Bulunan basınç değeri atmosfer basıncından büyük olduğundan bombe 7 mm seçilebilir.

KRİYOJENİK DEPOLAMA TANKI Sonuç olarak; İç tank gövde kalınlığı 3 mm İç tank bombe kalınlığı 4 mm Dış tank gövde kalınlığı 5 mm Dış tank bombe kalınlığı 7 mm olarak projelendirme yapılır.

KRİYOJENİK TRANSPORT TANKI

KRİYOJENİK TRANSPORT TANKI

KRİYOJENİK TRANSPORT TANKI

KRİYOJENİK TRANSPORT TANKI TRANSPORT TANKI KISIMLARI

KRİYOJENİK TRANSPORT TANKI

KRİYOJENİK TRANSPORT TANKI DALGAKIRANLAR: Tank içindeki likitin ivmelenme esnasında dalgalanıp, aracın dengesinin bozulmamasını sağlamak için tasarlanan elemanlardır.

KRİYOJENİK TRANSPORT TANKI

KRİYOJENİK TRASNPORT TANKI TEFLONLAR: İç tankın dış tank içinde askıda kalmasını sağlar. Ayrıca özellikle tankın şaseye bastığı noktalarda kullanılarak kuvvet iletiminin sağlanmasına yarar. Isı iletim katsayısı düşük olan bir malzemedir. Teflonlar kullanılarak iç tanka olan ısı transferi azaltılarak, kontrolsüz buharlaşmanın önüne geçilmeye çalışılır.

KRİYOJENİK TRANSPORT TANKI KİNG PİN: Tankın çekici araca bağlantısını sağlamaya yarayan elemandır. Kullanılan king pine uygun yuva, çekici araçta mevcuttur.

KRİYOJENİK TRANSPORT TANKI PARK AYAĞI: Tank çekiciden ayrıldıktan sonra park halinde durabilmesine yarayan mekanik ayaklardır.

KRİYOJENİK TRANSPORT TANKI Hesaplamalarda kullanılan standartlardan bazıları: EN 13530-2 ADR EN 13445-2 EN 12493-2

KAYNAKÇA 1 - The book, Cryogenic Systems, BARRON RANDAL Mcgraw-Hill Series in Mechanical Engineering İTÜ Kütüphanesi Yer No: TP 482 B37 1966 2 - The book, Cryogenic Heat Transfer, BARRON RANDAL İTÜ Kütüphanesi Yer No: TJ260 B37 1999 3 - The book, Cryogenic Technology, VANCE, Robert W. University of California İTÜ Kütüphanesi Yer No: TP482 C79 1963

KAYNAKÇA 4- The book, Cryogenics: Theory, Process, Applications İTÜ Kütüphanesi Yer No: QC278,4 C79 2011 5- E-kaynak, İTÜ Kütüphanesi Cryogenic Engineering, Second Edition, Revised and Expanded Thomas M . Flynn Sayfa: 445–535

TEŞEKKÜRLER