61
Kazan Çeşitleri ve Alev– Duman Borulu Kazanların İncelenmesi Literatür Taraması HAZIRLAYAN: BEKİR DOĞAN ÖĞRENCİ NO: 14210404

alev duman borulu kazanlar

Embed Size (px)

DESCRIPTION

alev duman borulu kazanlar

Citation preview

Page 1: alev duman borulu kazanlar

Kazan Çeşitleri ve Alev–Duman Borulu Kazanların İncelenmesi Literatür TaramasıHAZIRLAYAN: BEKİR DOĞAN

ÖĞRENCİ NO: 14210404

Page 2: alev duman borulu kazanlar

KAZANLAR

Genel olarak kazanları, bir yakıttaki enerjiyi ısı şeklinde açığa çıkartarak oluşan ısı enerjisini bir akışkana verecek şekilde imal edilmiş ve basınç altında çalışan kapalı bir kap olarak tanımlayabiliriz.

Kazanlar konutlarda ısınma için kullanılabildiği gibi enerji gereksinimi olan birçok sanayi dalında da yaygın olarak kullanılmaktadır.

Kazanlarda üretilen buhar, sanayi proseslerinde doğrudan ısı enerjisi olarak pişirme, kurutma gibi işlerde ve buhar makineleri veya türbinlerde harekete dönüştürülerek mekanik enerji olarak birçok alanda kullanılmaktadır.

Kullanım ihtiyaçlarına göre çok değişik türlerde üretilen kazanlar, ilk yatırım ve işletme giderleri bakımından oldukça pahalı enerji üreteçleridir. Bu nedenle, amaca uygun kazan seçilmeli, işletilmesinde ve bakımında gerekli özen gösterilmelidir.

Page 3: alev duman borulu kazanlar

KAZAN ÇEŞİTLERİ

YAKIT TÜRÜNE GÖRE KAZANLAR

Katı Yakıtlı Kazanlar

Sıvı Yakıtlı Kazanlar

Gaz Yakıtlı Kazanlar

Page 4: alev duman borulu kazanlar

Yarım Silindirik Alev Duman Borulu Katı Yakıtlı Kazan Detayı

Page 5: alev duman borulu kazanlar

YAKIT TÜRÜNE GÖRE KAZANLAR

Sıvı yakıtların katı yakıtlara göre başlıca üstünlükleri şunlardır:

Yakma sisteminin otomatik kontrolü, sıvı yakıtta daha kolaydır.

Sıvı yakıtların taşınması, depolanması, miktarlarının ölçülmesi, sarfiyatlarının tespiti daha kolaydır. Isıl değerleri büyük olduğundan depolama hacimleri daha küçüktür.

İşçi ücretleri, yakma sistemlerinin yatırım masrafları ve bunların bakım masrafları daha azdır.

Yakacağın kalitesindeki değişim, sıvı yakıtta daha azdır.

Page 6: alev duman borulu kazanlar

YAKIT TÜRÜNE GÖRE KAZANLAR

Sıvı yakıtların katı yakıtlara göre başlıca üstünlükleri şunlardır:

Sıvı yakıt yakan kazanlar daha çabuk devreye girer, yük değişimlerini daha kolay karşılar.

Sıvı yakıtlı sistemler daha temizdir ve hava kirliliği açısından daha uygundur.

Sıvı yakıtlarda yanma daha verimlidir, daha küçük hava fazlalık katsayısı ile çalışabilir. Duman, hava kanalları, baca, vantilatör ve aspiratör gibi elemanlar daha küçük kapasite ve boyutlarda yapılabilir..

Page 7: alev duman borulu kazanlar

GÜNÜMÜZDE KATI ve SIVI YAKITLI YAKMA

SİSTEMLERİ Enerji santrallerine buhar sağlamak amacıyla kullanılan bazı katı ve sıvı

yakıtlı kazan tasarımları Şekil ’de görülmektedir.

Şekil. Katı ve sıvı yakıtlı buhar kazanları

Page 8: alev duman borulu kazanlar

GÜNÜMÜZDE KATI YAKITLI YAKMA SİSTEMLERİ

Şekil ’de tam silindirik merkezi sistem kalorifer kazanına ait örnek bir tasarım ve özellikleri görülmektedir. Sistemde yakıt olarak kömür, pelet, zeytin çekirdeği kullanılmakta olup, 300.000 Kcal/h - 1.000.000 Kcal/h ısıl kapasiteye ulaşılabilmektedir.

Şekil . Örnek tam silindirik merkezi sistem kalorifer kazanı tasarımı ve özellikleri

Page 9: alev duman borulu kazanlar

GÜNÜMÜZDE KATI YAKITLI YAKMA SİSTEMLERİ

Şekil ’de tarımda çeltik kurutma amaçlı kullanılan bazı kazan tasarımları ve özellikleri verilmiştir. Örnek verilen yakma sisteminde yakıt olarak kömür,pelet ve zeytin çekirdeği kullanılabilmekte 300.000 Kcal/h - 500.000 Kcal/h ısıl kapasiteye ulaşılabilmektedir.

Şekil . Örnek çeltik kurutma kazanı tasarımı ve ozellikleri

Page 10: alev duman borulu kazanlar

GÜNÜMÜZDE KATI YAKITLI YAKMA SİSTEMLERİ

Şekil ’de sera ısıtma amaçlı kullanılan örnek bir katı yakıt kazanı tasarımı ve özellikleri verilmiştir. Sistemde yakıt olarak kömür,pelet,zeytin çekirdeği kullanılmakta olup, 150.000 Kcal/h - 1.000.000 Kcal/h ısıl kapasiteye ulaşılabilmektedir.

Şekil . Sera amaçlı kullanılan örnek bir katı yakıtlı kazan tasarımı ve özellikleri

Page 11: alev duman borulu kazanlar

GÜNÜMÜZDE KATI YAKITLI YAKMA SİSTEMLERİ

Şekil . Örnek pelet kazanı tasarımı ve ozellikleri

Page 12: alev duman borulu kazanlar

GÜNÜMÜZDE KATI YAKITLI YAKMA SİSTEMLERİ

Şekil . Pelet katı yakıtının üretilmesi ve geri dönüşüm mekanizması

Page 13: alev duman borulu kazanlar

GAZ YAKITLI KAZANLAR

Çelik Kazanlar

Döküm Kazanlar

1- Üflemeli Brülörlü

2- Atmosferik Brülörlü

YAKIT TÜRÜNE GÖRE KAZANLAR

Page 14: alev duman borulu kazanlar

Atmosferik Brülörlü Kazanların Şematik Gösterimleri

Page 15: alev duman borulu kazanlar

GÜNÜMÜZDE SIVI VE GAZ YAKITLI YAKMA

SİSTEMLERİ

Şekil . Örnek Sıvı ve Gaz Yakıtlı Üç Geçişli Merkezi Sistem Kalorifer Kazanı Tasarımı ve Özellikleri

Page 16: alev duman borulu kazanlar

KAZAN ÇEŞİTLERİ

ALEV- DUMAN GAZLARININ DOLAŞIM DURUMUNA GÖRE

Alev borulu, duman borulu, alev-duman borulu kazanlar

Su borulu kazanlar

İki tipin karışımı kazanlar

Page 17: alev duman borulu kazanlar

ALEV-DUMAN BORULU KAZANLAR

Yakıtın yanmasıyla oluşan kızgın gazlar, borular içinden geçer ve buharlaştırılacak su borularının dışında bulunursa böyle kazanlara ALEV-DUMAN BORULU KAZANLAR denir.

Kazanın 2/3 ü su, 1/3 ü ise buhar hacmi olarak düzenlenmiştir. Başlıca yarar ve sakıncaları 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 suyla çevrili olması nedeniyle ısı kayıpları az ve kazan verimi yüksek olur.

Page 18: alev duman borulu kazanlar

ALEV-DUMAN BORULU KAZANLAR

Damıtık yada saf suya gereksinim göstermezler ve içilebilen her türlü suyla çalıştırılabilirler.

Isıtma yüzeyleri küçük en fazla 250 m2 dolaylarında ve saatte ürettikleri buhar miktarı 7,5 ton civarındadır. Isıtma yüzeyi ocakla baca arasında akan gazların içinde temas ettiği yüzeylerdir.

Buhar tutma süreleri çok uzundur. (10 ila 20 saat) Buhar tutma süresi : kazana su alınıp fayrap edildikten sonra, işletme basıncında buhar elde edilinceye kadar geçen süre.

Ürettikleri buharın basınç ve sıcaklığı düşüktür. Bu basınç maksimum 20 bardır.

Page 19: alev duman borulu kazanlar

ALEV-DUMAN BORULU KAZANLAR

Aşağıdaki şekilde alev-duman borulu kazan ve kısımları gösterilmiştir:

Page 20: alev duman borulu kazanlar

ALEV-DUMAN BORULU KAZANLAR

Çalışma prensibi :

 

Katı veya sıvı yakıtlar külhan yada ocak adı verilen bölümde yakılır. Oluşan kızgın gazlar yanmamış karbon partikülleri ile beraber cehennemlik veya yanma odasına gelirler. Burada karbon parçacıkları da yanar. Bu bakımdan cehennemlik külhandan sonra kazanın en sıcak yeridir. Külhan ve cehennemlik etrafı tamamen suyla çevrilidir. Isısını suya veren gazlar alev ve payanda borularından geçerek duman sandığına gelirler. Daha sonra baca yoluyla atmosfere atılırlar.

Page 21: alev duman borulu kazanlar

ALEV-DUMAN BORULU KAZANLAR

ALEV DUMAN BORULU KAZAN ÇEŞİTLERİ 

TERS ALEV DUMAN BORULU KAZANLAR

İKİ TARAFTAN FAYRAPLI ZIT ALEV DUMAN BORULU KAZANLAR

DOĞRU ALEV DUMAN BORULU KAZANLAR

Page 22: alev duman borulu kazanlar

ALEV-DUMAN BORULU KAZANLAR

TERS ALEV-DUMAN BORULU KAZANLAR :

Kızgın gazlar önce cehennemliğe oradan da alev ve payanda boruları yardımıyla duman sandığına geçmektedir. Cehennemlikten duman sandığına gidiş yönü külhandan cehennemliğe gidiş yönüne zıt olduğundan bu kazan türüne ters alev duman borulu yada SKOÇ KAZAN denir.

Page 23: alev duman borulu kazanlar

İskoç tipi buhar kazanı örnekleri:

SKOÇ TİP ALEV DUMAN BORULU KAZAN BÖLÜMLERİ

Page 24: alev duman borulu kazanlar

GÜNÜMÜZDE ALEV DUMAN BORULU KAZAN SİSTEMLERİ

Motorin, Fuel-oil, Doğalgaz, LPG, Kömür Ve Pelet Yakar. 50kg/h...20.000kg/h arasında muhtalif kapasitelerde buhar üretebilir.

Yüksek basınç, 3 akımlı, alev-duman borulu, silindirik, Skoç tipi buhar kazanı

Page 25: alev duman borulu kazanlar

GÜNÜMÜZDE ALEV DUMAN BORULU KAZAN SİSTEMLERİ

Gaz motoru, gaz türbini veya proseste oluşan atık sıcak gazların enerjisinden faydalanılarak buhar/kızgın yağ üretmek üzere tasarlanmış alev duman borulu kazan örneği

Şekil . Alev Duman Borulu Kazanlar (Atık Isı Kazanları)

Page 26: alev duman borulu kazanlar

GÜNÜMÜZDE ALEV DUMAN BORULU KAZAN SİSTEMLERİ

Silindirik yanma odalı, 3 çekişli, 25 bar basınç ve 33 ton/h kapasitelere kadar doygun buhar ve kızgın buhar üretebilen Skoç tip buhar kazanları.

Şekil . Alev Duman Borulu Kazanlar (Doğalgaz ve Sıvı Yakıtlı Kazanlar)

Page 27: alev duman borulu kazanlar

ALEV-DUMAN BORULU KAZANLAR

İKİ TARAFTAN FAYRAPLI ZIT ALEV DUMAN BORULU KAZANLAR:

Bu tür kazanlar sırt sırta yapıştırılmış iki ters alev borulu kazanı yansıtmaktadır. Bu tür kazanlar diğer tip kazanlara göre yaklaşık iki katı daha fazla buhar ürettikleri için uzun yıllar kullanıldı. Daha sonra bunların yerini su borulu kazanlar aldı.

Page 28: alev duman borulu kazanlar

ALEV-DUMAN BORULU KAZANLAR

DOĞRU ALEV DUMAN BORULU KAZANLAR: 

Bu kazanlar daha çok yardımcı kazan olarak buharlı gemilerde kullanılmaktadır. Külhanda oluşan gazlar yönlerini değiştirmeksizin cehennemliğe ve oradan da atmosfere atılırlar. Gazların yönünün değişmemesi nedeniyle bu tür kazanlar DOĞRU ALEV BORULU KAZANLAR denir.

Bu tür kazanların maksimum basıncı 5 bardır.

Page 29: alev duman borulu kazanlar

ALEV-DUMAN BORULU KAZAN BÖLÜMLERİ

Kazan zarfı ve aynaları

Külhanlar: Kazanda yakıtın yakıldığı kısımdır. Bir taraftan kazanın ön aynasına ve diğer taraftan da cehennemliğe bağlanmaktadır. Dökme demirden yapılmış külhan çerçevesinde külhana hava verilmesini sağlayan hava klapeleri bulunur. Külhan duvarının yüksekliği, külhan çapının 2/3 ü kadar olup, ateşe dayanıklı tuğlalardan örülmüştür. Çerçeve üzerinde ayrıca börner veya brülör de bulunur. Skoç kazanlarında genel olarak kıvrık saçlar kullanılmaktadır.

Şekil . Külhan Örneği

Page 30: alev duman borulu kazanlar

ALEV-DUMAN BORULU KAZAN BÖLÜMLERİ

Korugeyt külhan denilen bu tür külhanların yararları şunlardır.

Yüksek ısı nedeniyle genişleyen külhan saçı kazan devreden çıkarılıp soğutulduğunda büzüşür. Kıvrık saçtan yapıldığından dolayı külhanın bağlantı elemanları bundan etkilenmez yani kazan ön aynası ve cehennemlik tarafından su kaçırması tehlikesi ortadan kalkar.

Aynı çaptaki düz saça göre kıvrık saçın ısıtma yüzeyi daha geniştir dolayısıyla 1m2 ısıtma yüzeyini 1 saatte kg türünden oluşturduğu buhar miktarı daha fazladır.

Su içinde bulunan sülfat ve karbonat tuzlarından dolayı kışır adı verilen yalıtkan katman külhanların su tarafını kaplayarak çökmelere neden olur. Düz saçtan yapılan külhanlarda bu olasılık daha fazladır. Kıvrık saçtan yapılmış külhanlarda genişleme büzüşme olayı sırasında kışır katmanı kırılır.

Page 31: alev duman borulu kazanlar

ALEV-DUMAN BORULU KAZAN BÖLÜMLERİ

Cehennemlikler : Kazanın en sıcak yerlerinden birisi olduğu için yanmamış karbon artıkları burada yanar. Ayrı cehennemlik kullanılan kazanlarda bunları birbirine bağlıyacak masura veya steyboltlar kullanılır. Masuralar cehennemlik arka aynalarını iç basınca karşı koruyan ve onu kazan arka aynasına bağlayan içi dolu, ucuna dikiş çekilmiş metal çubuklardır. Cehennemlik tavanlarınında iç basınca karşı takviye edilmeleri gerekir. Bunun için Girderstey veya Köprü Payanda adları verilen elemanlar kullanılır.

Su seviyesi, cehennemlik tavanından 100-150mm kadar daha üstündedir. Böylece cehennemlik tavanı içindeki ısıdan etkilenmez. Besleme pompası arızalanırda su seviyesi düşerse sürekli olarak buhar çekileceğinden cehennemlik tavanı tavlanır ve çöker. Bunun sonucu olarak yüksek basınçtaki buhar cehennemlik yolu ile külhana ve oradan da kazan önüne geçerek can ve mal kaybına neden olur. Bu nedenle cehennemlik tavanında içinde 200-230 derecede eriyen kalay yada katmiyum bulunan ve suya en az 25mm girecek şekilde yerleştirilmiş, sürekli su içinde duran sigorta tapaları bulunur. Böylece sigorta tapasından geçerken buhar ses çıkaracağından alarm görevi görür.

Page 32: alev duman borulu kazanlar

ALEV-DUMAN BORULU KAZAN BÖLÜMLERİ

Şekil. Örnekte kazan tamiri ve bakımı esnasında alev duman borulu kazanın su soğutmalı cehennemlik kısmı

Page 33: alev duman borulu kazanlar

ALEV-DUMAN BORULU KAZAN BÖLÜMLERİ

Alev ve Payanda Boruları: Alev boruları cehennemlik ön aynası ile kazan ön aynasının arasına yerleştirilmiş ve içinden geçen gazın ısısını etrafındaki suya aktarmaktadır. Payanda boruları ise iç basınca karşı cehennemlik ve kazan ön aynalarının dayanıklılığını arttırmak için kullanılırlar. Bunların et kalınlıkları alev borularınınkinden daha fazladır. Ama dış çapları aynıdır. Payanda boruları aynalara vira edilerek geçirilir ve ağızları makineto ile şişirilerek sızdırmazlık sağlanır.

Payanda ve Steyler: Alev borulu kazanların ön ve arka aynalarını birbirine sıkıca bağlayarak iç basınca karşı dayanıklılığı arttıran içi dolu ve uçları klavuzlu uzun çelik borulara denir. Payandalar kazanın buhar bölgesinde bulunurlar.

Page 34: alev duman borulu kazanlar

ALEV-DUMAN BORULU KAZAN BÖLÜMLERİ

Şekil . Örnekte kazan tamiri ve bakımı esnasında alev duman borularının şekli

Page 35: alev duman borulu kazanlar

ALEV-DUMAN BORULU KAZAN BÖLÜMLERİ

Duman Sandığı : Alev ve payanda borularının ağızları duman sandığı adı verilen menteşeli Kamin kapakları ile denetlenen bölüme açılır. Kazan borularının tapalanması, değiştirilmesi ve iç temizliklerinin yapılmasına olanak sağladığından önemli bir bölümdür. Buradaki sıcaklık 300-400 derece dolayındadır. Yanmanın denetimi için, yanma gazlarındaki CO2 miktarını saptayan CO2 kayıt ediciler buraya monte edilir.

Apteyk veya Baca yolu : Bu kısım daha çok hava ısıtıcısı ve besleme suyu ısıtıcısı gibi eşanjörlerin yerleştirildiği bölümdür. Baca yolu üzerinde açılıp kapatılabilen ve gaz akışını kontrol eden damper adı verilen kapaklar yerleştirilir.

Page 36: alev duman borulu kazanlar

ALEV-DUMAN BORULU KAZAN BÖLÜMLERİ

Baca : Bacayı terk eden gazların sıcaklığı yaklaşık olarak 200 ila 250 derecedir. Ocaktaki gaz sıcaklığı ile bacadaki sıcaklık arasındaki fark ne kadar büyürse kazanın verimi de o derece büyür. Çiğleşme noktası gazlar içindeki su buharının yoğuştuğu sıcaklıktır. Oluşan su kükürt dioksit ile birleşerek sülfüroz asidi oluşturur. Bu asit baca yolundaki ısıtıcı borularının aşınarak delinmesine yol açar. Bu bakımdan baca gazlarının sıcaklıkları yukarıda verilen değerden düşük olmamalıdır.

Page 37: alev duman borulu kazanlar

GÜNÜMÜZDE ALEV DUMAN BORULU KAZAN SİSTEMLERİ

Şekil. Alev duman borulu kazanlarda yenilikler

Page 38: alev duman borulu kazanlar

Termomix teknolojisi; ek bir özel su dağıtma sacı sayesinde soğuk su direkt olarak yoğuşma yapacak yüzeylere çarptırılmadan kazan içerisinde sıcak alanlara yönlendiriliyor ve bu sayede yoğuşma problemi önleniyor. Kazan gövdesi içerisindeki separatör dönüş suyunu kazanın en sıcak bölgesindeki su ile karıştırır. Bu sayede ısınan soğuk su kazanın kısmen daha soğuk olan arka kısmına ön ısıtılarak gitmiş olur.

GÜNÜMÜZDE ALEV DUMAN BORULU KAZAN SİSTEMLERİ

Page 39: alev duman borulu kazanlar

Kazanın yoğuşma riski taşıyan arka aynası içerisinde daima yönlendirilmiş sıcak su olduğundan dolayı kazan emniyetle çalışabilmektedir. Özellikle geçiş mevsimlerinde merkezi sistem kazanların en büyük sorunu düşük sıcaklıkta çalıştırılamamasıdır. Çalıştırılması halinde kazan gövdesinde oluşan yoğuşma kazanın kısa sürede çürümesine sebep olacaktır. Termomix teknolojide kullanılan yönlendirme sacları sayesinde düşük sıcaklıkta kazan yoğuşma riski olmadan çalıştırılabilmektedir. Bu özellik kazanın ihtiyaç doğrultusunda daha az yakıt tüketerek çalışmasına izin vermektedir.

GÜNÜMÜZDE ALEV DUMAN BORULU KAZAN SİSTEMLERİ

Şekil. Termomix Çalışma Prensibi

Page 40: alev duman borulu kazanlar

GÜNÜMÜZDE ALEV DUMAN BORULU KAZAN SİSTEMLERİ

Şekil. Baymak Logobloc 3 Geçişli Alev-Duman Borulu Kazanın Teknik Özellikleri

Page 41: alev duman borulu kazanlar

GÜNÜMÜZDE ALEV DUMAN BORULU KAZAN SİSTEMLERİ

Şekil. Şekilli duman borularına sahip kazanın getirdiği avantajlar ve teknik özellikleri

Page 42: alev duman borulu kazanlar

GÜNÜMÜZDE ALEV DUMAN BORULU KAZAN SİSTEMLERİ

Şekil. Alev-Duman Borulu Kazanlarının günümüzdeki yenilikleri(ACK 3 Üç Geçişli Sıcak Su Kazanı )

Page 43: alev duman borulu kazanlar

Kazan seçimi yapılırken işletmenin yıllık, aylık ve günlük bazda halihazırdaki buhar ihtiyaçlarının bilinmesi ve yakın gelecekte olabilecek yük durumlarının göz önüne alınması gereklidir. Bu durumda kazan seçiminde daha kolay ve daha isabetli kararlar verilebilecektir. 

Kullanılan kazanlar mümkün olduğunca maksimum talebi karşılayacak yanma oranında çalıştırılmalıdır.

Kazandaki buhar basıncının düşürülmesi ile yakıt faturasında % 1-2 lik bir tasarruf sağlayabilmektedir. Bu amaçla kazanlar, prosesteki ihtiyaç göz önüne alınmak kaydıyla, kendi orijinal çalışma basınçlarının altında çalıştırılabilirler. 

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.

Kazanların Verimli Çalıştırılması

Page 44: alev duman borulu kazanlar

Kazanın çalışma basıncında sağlanan düşme ile verimde sağlanabilecek artış Şekil ’de gösterilmiştir.

Kazanların Verimli Çalıştırılması

Page 45: alev duman borulu kazanlar

YAKMA SİSTEMLERİNİN TASARIMI

Yakma sistemleri tasarlanırken aşağıdaki hususlar dikkate alınır;

a)Çevre Kirliliğinin Önlenmesi

Yanma ürünü olarak ortaya çıkan kirletici gazların azaltılması için yakma sisteminin tasarımında değişiklikler yapılabilir, yakma sisteminin türüne göre çeşitli filtreler kullanılabilir, yakıt seçimi yaparken yakıtın yanma özelliklerine dikkat edilmesi de çevre kirliliğine neden olan yanma ürünlerini azaltacaktır.

Page 46: alev duman borulu kazanlar

YAKMA SİSTEMLERİNİN TASARIMI

b)Yakıtın Verimli Bir Şekilde Yanması

Yakma sisteminin verimi aşağıdaki faktörlere bağlıdır;

Eksik yanma

Su buharındaki ısı

Kuru baca gazındaki ısı

Fazla hava

Baca gazı sıcaklığı

Yakıt cinsi

Brülörler

Kazan yüzeyinden olan ısı kayıpları

Yanma havası sıcaklığı

Page 47: alev duman borulu kazanlar

Kazan Verimini Etkileyen Faktörlerin Grafik Örnekleri

Page 48: alev duman borulu kazanlar

Kazan Verimini Etkileyen Faktörlerin Grafik Örnekleri

Page 49: alev duman borulu kazanlar

YAKMA SİSTEMLERİNİN TASARIMI

Yakıtın verimli bir şekilde yanması ısı kayıpları en aza indirilmelidir.Isı kayıplarını azaltmak için yakma sistemi tasarımında yapılabilecek bazı değişikler aşağıda ifade edilmiştir.

Dış yüzeyden ısı kayıpları varsa iyi bir dış yalıtım yapılmalıdır.

Ön kapak ,brülör flanşı, arka duman sandıklarından ısı kayıpları ve istenmeyen hava girişi nedeniyle kötü yanma söz konusu ise sızdırmaz ön kapak ,brülör flanşı, arka duman sandığı kullanılabilir.

Yanma sırasında ısı kaybı(eksik yanma gibi durumlar) varsa yakma sistemi kaliteli bir brülör ile birlikte kullanılmalıdır.

Yakıtın yüklenmesi esnasındaki kayıpları azaltmak için otomatik kontrol kullanılabilir.

Page 50: alev duman borulu kazanlar

YAKMA SİSTEMLERİNİN TASARIMI

Yanmanın söndürülüp tekrar başlatılması esnasındaki kayıpları azaltmak için iki kademeli veya oransal brülör kullanılabilir.

Yüksek baca gazı sıcaklığı ve buna bağlı verim kaybı söz konusu ise yakma sisteminin kapasitesine uygun bir brülör seçilebilir ya da kazanın boyutlarında,türbülatorlerde değişik tasarımlar uygulanabilir.

Kazanda yoğuşma varsa şönt pompa ve 3 yollu vana veya termostream teknolojisine sahip kazan kullanılabilir.Şönt pompa ve 3 yollu vana gidiş-dönüş suyu debilerini düzgün bir şekilde ayarlayarak yakma sisteminin yapıldığı malzemenin ömrünü uzatır.

Termostream Teknolojisi: Dönüş suyu ne kadar düşerse düşsün hiçbir önleme gerek kalmayan özel dilim yapısı ve suyun dilim içinde karışımını sağlayan tasarımdır.

Page 51: alev duman borulu kazanlar

Termostream Teknolojisi

Şekil . Termostream teknolojisi ve suyun sıcaklığındaki değişim

Page 52: alev duman borulu kazanlar

Termostream Teknolojisi

Şekil. Termostream teknolojisine sahip kazanın iç yapısı

Page 53: alev duman borulu kazanlar

YAKMA SİSTEMLERİNİN TASARIMI

c)Uygun Maliyet

Yakma sistemi en uygun maliyette üretilecek şekilde tasarlanmalıdır. Türbülatörler sayesinde baca gazı gazı sıcaklığını düşürülür, ısı kayıpları azaltılır, duman borularındaki yoğuşma önlenir, daha fazla ısı transferi sağlanır ve daha ucuz maliyette yakma sistemleri tasarlanabilir.

d)Güvenilirlik

Yakma sistemlerinin güvenilirliği için aşağıdaki durumlara dikkat edilmelidir;

Normal çalışmaları sırasında meydana gelebilecek gerilmelere dayanabilmelidir.

Isıtıcı akışkan(su) tehlikeli bir şekilde ısıtılmamalıdır.

Kazanın monte edildiği ortama kazandan tehlikeli miktarda gaz sızması olmamalıdır.

Page 54: alev duman borulu kazanlar

YAKMA SİSTEMLERİNİN TASARIMI

Kazan, doğru bir şekilde çalıştırıldığında alevler ve korlar kazan dışına çıkmamalıdır.

Yanma odasında ve duman borularında yanabilir tehlikeli gaz birikmeleri önlenmelidir.

Elle yüklemeli kazanlar, kazan amacına uygun olarak çalıştırıldığında, kazanı çalıştıranın yakıt yüklenirken veya yanma hücresi kapısını açarken herhangi bir yaralanma tehlikesi olmayacak şekilde tasarımlanmalıdır.

e)Sesin Azaltılması

Yakma sistemi çalıştığı çok fazla ses çıkarıyorsa, düşük devirli brülör kullanılabilir.

Page 55: alev duman borulu kazanlar

Günümüzde çok çeşitli kazan tasarımı örnekleri bulunmaktadır. İhtiyaca göre her tasarımın avantajı ve dezavantajı bulunabilmektedir. Yakma sistemlerinin tasarımında bahsettiğimiz gibi tasarladığımız sistem uygun maliyette yapılabilmeli, yakıtın verimli bir şekilde yanmasını sağlamalı, çevreyi olumsuz yönde etkilememeli ve güvenilir olmalıdır. Alev duman borulu kazan sistemleri konutlarda veya sanayide ısıtma amaçlı ya da enerji santrallerinde türbinlere buhar sağlamak gibi çeşitli amaçlarla kullanılmaktadır.

Yapılan literatür taramasında kazan ve yakma sistemlerinin çok eski zamanlardan bu yana var olduğu sürekli insanoğlunun bu sistemlere ihtiyaç duyduğu ve bu sistemleri sürekli geliştirdiği görülmüştür. Yakıtların tükenme ihtimaline karşı sürekli yeni yakıt arayışları olmuştur ve arayışların gelecekte de devam edeceği düşünülmektedir.

SONUÇ

Page 56: alev duman borulu kazanlar

SONUÇ

Kazan sistemleri tasarlanırken temelde çevre kirliliğinin azaltılması,yakıtın verimli bir şekilde yanması,uygun maliyet ve güvenilirlik amaçlanmıştır.Bu amaçlar için de temelde kullanılan donanım,yakıt ve yakma sisteminin geometrik tasarımı ön plana çıkmıştır.Yakma sisteminin sürekli geometrik yapısını değiştirmek hem maliyet hem zaman açısından sıkıntı oluşturacağından bu geometrilerdeki yanma olayını CFD programları ile modellemek daha pratik olacaktır.

Günümüz teknolojisindeki kazan tasarımları incelendiğinde farklı amaçlar için çeşitli tasarımlar görülmüştür. Örneğin çeltik kurutma kazanında sıcak hava sağlanırken, enerji santrallerinde kullanılan kazanlarda buhar sağlanmaktadır. İstenilen enerjinin boyutuna göre yakma sistemlerinin ölçüleri de değişiklik göstermiştir. Ayrıca bu tasarımlarda kullanılan alternatif yakıtlar da dikkat çekmektedir. Ekonomiklik,atıkların değerlendirilmesi ve çevre kirliliğinin azaltılması için pelet ve prina gibi yakıtları kullanıldığı görülmüştür.

Page 57: alev duman borulu kazanlar

SONUÇ

Gelecekte fosil yakıtların tükenmesi, alternatif yakıtlara olan önemi artıracaktır. Teknolojinin gelişmesi ve bilimsel çalışmaların artırılmasıyla daha farklı yakma sistemi tasarımlarının ortaya çıkacağı ve yakıtların daha verimli yanacağı, çevre kirliliğinin en aza indirgeneceği düşünülmektedir.

Page 58: alev duman borulu kazanlar

KAYNAKLAR

Baymak, http://baymak.com.tr/

Viessman, http://www.viessmann.com.tr/

Erensan Isı Mühendisi http://www.erensan.com.tr

Wenta Alev Duman Borulu Buhar Kazanları http://www.wenta.com.tr

Katı Yakıtlı Kazan Tasarımı ve Kazan Isıl Kapasite Verimlilik Değerinin Deneysel Olarak Belirlenmesi Tesisat Mühendisliği Dergisi Sayı: 89, s. 50-57, 2005 Abdullah YILDIZ, Hüseyin GÜNERHAN

Fora Makine Isıtma Sistemleri, http://www.foramakina.com/

Arıkan Kazan Brülör San. Küsget San. Sti. 14tip2. Blok No:11 Şehitkamil / Gaziantep

Kazan Türleri ve Alev Borulu Kazanların İncelenmesi, İstanbul Teknik Üniversitesi , Ali Kuşoğlu

Türk Tesisat Mühendisleri Derneği Dergisi, Sayı: 8 , Metin BİLGİÇ

Çiltuğ A.Ş. , Yüksek Basınclı Skoç Tip Alev-Duman Borulu Buhar Kazanları Tasarımı Genel Prensipleri, İlyas ERDOĞAN (Makale)

National Boiler Service , http://www.nationalboiler.com

The Combusiton of Solid Fuels and Wastes , David A. Tillman , Academic Press , Inc. , San Diego , California ,1991

Page 59: alev duman borulu kazanlar

KAYNAKLAR

Selnikel Isı Enerji Hava Teknikleri, http://www.selnikel.com/

Kazanlar , Yenilenebilir Enerji Genel Müdürlüğü

Katı Yakıtlı Kazan Tasarımı ve Isıl Verimlilik Değerinin İrdelenmesi , Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı , Fen Bilimleri Enstitüsü , Dumlupınar Üniversitesi , 2003

Buhar Kazanları, Yrd. Doç. Dr. Cahit GÜRLEK, Makine Mühendisliği Bölümü , Mühendislik Fakültesi , Cumhuriyet Üniversitesi , SİVAS

Akkaya Isı Makinaları , http://www.akkaya.com.tr

Kozlusan Isıtma Sistemleri , http://www.kozlusan.com

Buhar Kazanları, Doç. Dr. Hüsamettin BULUT, Makine Mühendisliği Bölümü , Mühendislik Fakültesi , Harran Üniversitesi , ŞANLIURFA

Kazanlarda Enerji Verimliliğinin Arttırılması Semineri , Makine Mühendisleri Odası (2013)

Buhar Kazanları, Prof. Dr. Halil İBRAHİM ACAR, Makine Mühendisliği Bölümü , Mühendislik Fakültesi , Cumhuriyet Üniversitesi , SİVAS

Page 60: alev duman borulu kazanlar

Teşekkürler…

Page 61: alev duman borulu kazanlar

Kazan Çeşitleri ve Alev–Duman Borulu Kazanların İncelenmesi Literatür TaramasıHAZIRLAYAN: BEKİR DOĞAN

ÖĞRENCİ NO: 14210404