Borular içerisinde nakil olurken basınç düşüşü sebebiyle sirkülasyon pompalarına gereksinim duymadığı için, “buhar” uzun mesafedeki proseslere ısı iletiminde en çok kullanılan akışkan tipidir.
Buhar yıllar içerisinde; gıda, tekstil, kimya, enerji ve ısıtma sektörlerinin ve birçok endüstriyel tesisin gelişmesine önemli katkılarda bulunmuştur. Buhar; “kazan” adını verdiğimiz basınçlı kap içerisindeki suyun ısıtılarak doymuş veya kızgın buhar olarak üretilip, kullanım noktasına borular vasıtasıyla taşınabildiği; basınç, sıcaklık ve debi gibi özelliklerinin kontrol edilebildiği bir enerji olarak karşımıza çıkmaktadır. Çok farklı sebeplerden dolayı buhar ısı kaybına uğrar ve yoğuşarak ilk hali olan su fazına dönüşür. Oluşan bu su “kondens” olarak adlandırılır.
Proses veya ana nakil hatlarında oluşmuş kondensin tahliyesi kondenstoplarla yapılmaktadır. Kondenstoplar; hava, gaz ve kondensi (suyu) otomatik olarak tahliye eden, fakat buharı tutan cihazlardır. Artan yakıt maliyetleri, artarak devam eden rekabet koşulları, sağlık ve emniyet tedbirleri, çevreye karşı alınması gereken önlemler üretici firmaları “üretim maliyetlerini azaltmaya yönelik” kontrol ve uygulamalara zorlamaktadır. Buhar sistemlerinde enerji tasarrufu yapılacak en önemli noktalardan biri kondenstoplardır. Sistem ve prosesin verimli ve emniyetli çalışabilmesi için, oluşan kondensin mümkün olduğu kadar çabuk ve doğru şekilde prosesten alınıp kayıp olmaksızın kondens toplama noktası olan “kondens tankına” iletilmesi gerekmektedir. Ayrıca kondensten oluşan flaş buhardan ısı geri kazanılacak “flaş buhar tank sistemleri” kurularak kullanma suyu, ısıtma radyatör suyu, duş alma suyu gibi durumlar için sıcak su elde edilebilir.
Kondenstoplar üç temel çalışma prensibine göre üretilirler
1. Mekanik prensiple çalışan kondenstoplar: Buhar ile kondens arasındaki yoğunluk farkını algılar ve kondensi buhar sıcaklığında tahliye ederler.
a) Ters kovalı kondenstop
b) Şamandıralı kondenstop
c) Yüzer şamandıralı kondenstop
2. Termostatik prensiple çalışan kondenstoplar: Buhar ile kondens arasındaki sıcaklık farklarını algılayarak kondensi buhar sıcaklığının altında tahliye eder.
a) Sıvı genleşmeli kondenstop
b) Bimetalik kondenstop
3. Termodinamik prensiple çalişan kondenstoplar: Kondens ile flaş buhar arasındaki dinamik farkları algılar ve kondensi buhar sıcaklığına yakın tahliye eder.
Kondenstop Buhar Kaçağı Kontrolü
Kondenstoplar arızalanmalarından veya yanlış seçilmelerinden dolayı ciddi enerji kayıplarına neden olabilir. Birçok farklı sebepten (Hatalı seçim, hatalı montaj, üretim hatası, proseste meydana gelen kimyasal veya fiziksel problemler vb) dolayı kondenstopta problem yaşanır ve karşımıza canlı buhar kaçağı veya proses verimsizliği çıkar. Doğru yere doğru kondenstop seçimi yapıldığında ise, -fiziksel ve kimyasal durumlar da sağlıklı olduğunda- sistemde ciddi bir enerji tasarrufu sağlanacaktır. Bu nedenle bir kondenstopun kontrolü ve bakımı, üretim bandındaki bir makine ile aynı derecede dikkate alınarak “periyodik olarak” yapılmalıdır.
Kondenstopların kontrolü, en az satın alınıp montajının yapılması kadar önemlidir. Kondenstoplar genelde işletmede montajı yapıldıktan sonra bakım personeli tarafından unutulan bir ürün olarak karşımıza çıkmaktadır. Halbuki bu ürünler mutlak surette arıza önleyici periyodik bakım programlarının içerisine dahil edilmelidir.
Periyodik bakım programlarında öncelikle kondenstopun kaçırıp kaçırmadığı ile ilgili ön kontrol yapılmalıdır. Kontroller; manuel kontrol, otomatik kontrol ve uzman kişiler tarafından sıcaklık, ses ve ölçü aleti ile yapılır.
Manuel kontrol yönteminde; kondenstop sonrasına Ayvaz KTV-10 3 yollu vananın dağıtıcı prensibi ile çalışan, kontrol anında vana kapalı duruma getirilerek akışı atmosfere vermesi ile akışın gözle izlenerek buhar mı yoksa kondensmi kontrolünün yapılmasına olanak sağlar . Burada, atmosfere açık test orifis çapı ile kullanılan kondenstop orifis çapının aynı olmasına dikkat edilmelidir. Bir diğer dikkat edilecek husus ise, atmosfere çıkan akışkanın buhar mı yoksa flaş buhar mı olup olmadığını daha sağlıklı anlamak için, KTV-10 test vanasının kendinden önce kullanılan çekvalften yaklaşık 20-30 cm ileriye montaj edilmesidir.
Manuel kontrol metotlarından bir diğeri ise; kondenstop öncesine “gözetleme camı” monte edilerek, yine gözle kontrol yapılmasıdır. Gözetleme camından bakıldığında kondens görünüyor ise kaçak yok, eğer buhar görünüyor ise kaçak var demektir.
Kondenstop öncesine monte edilecek kontrol gövdeleri ile “yarı otomatik” olarak kondenstop kontrolü yapılır. Yoruma dayalı bir ölçüm olmadığı için kesin sonuç verir.
Fakat bu yöntemlerin hiçbiri kondenstopun ne kadar kaçırdığına dair bilgi vermez; sadece kaçırıp kaçırmadığı ile ilgili bilgi verir. Kaçak giderilmediği süre boyunca buhar üretim maliyetlerinin çok ciddi oranda artacağını söyleyebiliriz.
Ayvaz’ın uzman personeli tarafından kondenstopların kontrolleri yapılabilmektedir. Bu kontrol için Dr Trap adlı cihaz kullanılmaktadır. Dr Trap; sıcaklık ve ses bilgilerini algılayıp değerlendirerek sonuç bilgisini ekranında (Az, orta, çok kaçak) yazarak bize vermektedir. Ölçüm esnasında kondenstop tipi, çapı, bulunduğu bölüm, buhar elde ederken kullanılan yakıt birim fiyatı vb değerler girilmektedir. Kontrol sonucu oluşan tüm datalar cihazın kendine ait yazılımı ile bilgisayar ortamına aktarılabilir.
Firma yetkilileri bilgisayara aktarılan bu veriler ışığında hazırlanan grafiklere göre net kararlar verebilir ve aylık olarak kontrol edip yıllık olarak süreci takip edebilirler.
İdeal çalışan bir tesiste dahi %10 civarında buhar kaçakları söz konusudur. Bunun da %4-6’sı kondenstoplardan kaynaklanmaktadır. Eğer kontrol ve bakımlar yapılmazsa bu oran ciddi anlamda artış gösterecektir.
Örnek bir çalışma yapacak olursak; arızalı, buhar kaçıran ½” şamandıralı bir kondentop 6 bar basınçta orifis tam çapındaki kaçakta yaklaşık 18 kg/h buhar kaçırmaktadır. Firma çalışma mesaisini günde 8 saat, haftada 5 gün ve yılda 50 hafta olarak kabul edersek; 36.000 kg/yıl buhar kaybı oluşacaktır. Bu kayıp aslında %100 bir kayıp değildir. Kondens tankına dönmesi sebebi ile bir miktarı 70 c civarında geri alınmış olur. Biz burada %100 atmosfere veriyormuşuz şeklinde düşünürsek;
Sanayi tesislerinde 1 kg buhar elde etmek için yaklaşık 0,077 NM3 doğal gaz tüketilmektedir. Bu durumda 36.000 kg/yıl x 0,077 NM3 = 2772 NM3/yıl doğal gaz kayıp olarak tüketilecektir.
1 ton buhar üretim maliyeti yaklaşık 82 TL/tondur. Bu durumda parasal olarak kayıp buhar maliyeti 36 ton/yıl x 82 TL/kg = 2952 TL/yıl olacaktır.
Bu örnek, bir işletmedeki 1 adet kondenstop baz alınarak hazırlanmıştır. Kaçak kondenstop adedi arttıkça ciddi enerji kayıpları ve bunun sonucunda da yakıt maliyetlerinin arttığı görülecektir.
Milli enerji kaybımızın azaltılmasına yönelik olarak; buhar kullanan işletmeler büyük işçilik, yakıt ve diğer maliyetler harcanarak üretilmiş olan buharın enerjisinden maksimum seviyede faydalanmalıdır. Buhar veriminin en yüksek noktada kalmasını sağlamak için kullanılan ve tesisatın en önemli armatürü olan kondenstoplar (Buhar kapanları) aylık, 3 aylık, 6 aylık ve yıllık periyodik kontrol ve bakım programlarına dahil edilmelidir.
Serdar Ocaktan
Endüstriyel Ürün Müdürü
Ayvaz
