Ersun GÜRKAN
Ayvaz, ARI-Armaturen Türkiye Ürün Müdürü
Endüstri Mühendisi
Buhar kazanı sonrası; buhar kolektörü ve kondens cepleri tasarımı sistemin sağlıklı ve uzun ömürlü hizmet verebilmesi açısından çok önemlidir. Özellikle globe vanaların zaman zaman yarı açık konumda çalıştırılması fark basıncına bağlı olarak kısa sürede sit-klape yüzeylerinin aşınması sonucu vana içinde kaçak ve/veya mil sızdırmazlık elemanının zarar görerek milden kaçak oluşmasına neden olabilir. Standardın dışında yüksek bir fark basıncı ile vanayı açmak bile mümkün olmayabilir. Bu nedenle vanaların kullanılacağı noktalarda çalışma şekli ve sistemin zaman içinde değişen fark basınçları göz önünde bulundurulmalıdır.
Aşağıda Şekil-1’de görülen buhar kolektörü tasarımında buhar vanalarının yanında baypas vanasının bulunması nedeni; sistem devreye alınırken vananın iki ucundaki basıncın eşitlenmesi sağlanarak büyük vananın yavaşça açılması, herhangi bir koç darbesi oluşumunu ve vananın zarar görmesi engellenmektedir. Buradaki diğer bir fayda yüksek fark basıncı nedeniyle açılamayan vananın da açılır hale getirilmesidir. Kolektör üzerindeki ana buhar vanalarının üzerindeki hat boşaltma vanaları, ana buhar vanaları açılmadan önce kapalı sistemde birikmiş olan kondensin hattan uzaklaştırılması içindir. Kolektör altında özellikle dış ortam etkileri, donma vb. nedenlerden ötürü ilk tercih olarak bimetalik buhar kapanı tavsiye edilir. Termodinamik veya şamandıralı buhar kapanı isteğe göre seçilebilir. Unutulmamalıdır ki 1 bar fark basıncı ve altında termodinamik buhar kapanı çalışmaz. Kolektör altındaki sıvı atıcı ise sistem durduğunda ayarlanan basınca göre otomatik olarak kondens tahliyesini yapar ve sistemdeki kondensi boşaltır. Basınç yükseldiğinde ise otomatik olarak kapanır. Sistemin normal ve vuruntusuz bir şekilde çalışmasına yardımcı olur. Kolektör üzerindeki emniyet ventili aşırı basınca karşı kolektör ve vana gruplarını korur. Emniyet ventilinin çıkış borusunda damlama borusu olmalıdır. Tahliye sonucunda yoğuşan buhar, kondens olarak burada birikir ve emniyet ventilinin çalışmasını engeller ve korozyona neden olur.
Buhar hattı üzerindeki ceplerin, buhar hattının uygun bir yalıtıma sahip olması durumunda 50 metrede bir, yalıtım olmaması durumunda 30 metrede bir olacak şekilde oluşturulması tavsiye olunur. İhtiyaç noktasında hesabı yapılarak boru hattında oluşan kondens miktarına göre kondens cepleri mesafeleri belirlenebilir. Ayrıca buhar hatlarında boru alt yüzeyinde oluşan kondensin kolayca buhar akışı yönünde akarak cebe dökülebilmesi için buhar hattına eğim verilmelidir. Birçok kaynakta 7/100 vb. değerler görülebilir ve 100 metrede bir 7 metre boru hattının kotunun düşürülmesi anlamına gelir. Fakat bu değer pratikte çok mümkün değildir. Bunun yerine 5/1000 çok daha gerçekçi bir değerdir. Kondens cep tasarımının amacı kondensi, karbon çelik boruya temas eden su içindeki oksijenden dolayı oluşan pas parçacıklarını ve tortuyu toplamaktır. Bu nedenle cebin tam altına konan ve boşaltma için kullanılan kesme vanaları kullanılma sıklığına bağlı olarak kaçırır. Bu vana grubunu cebin altına değil yanına almaktır. Burada en iyi çözüm sistemin durdurulduğu ve bakıma alındığı dönemlerde kör flanşı çıkararak cebi temizlemektir. Bu mümkün değilse farklı tasarım çözümleri de mevcuttur. Pratikte kondens cebi çapı ve buhar hattı çapı DN100’e kadar aynı kabul edilir. Daha büyük buhar hattı çaplarında ise; kondens cebi çapı, buhar hattı çapının 3/4’ü olarak alınır.
Şekil-2’de görüldüğü gibi eğer düz buhar hattı için bir cep isteniyorsa, buhar kolektöründe kullanılan tasarım geçerlidir. Buhar kapanı seçimi öncelikleri ve diğer her şey aynıdır. Sadece buhar hattı boru çapı hesabı farklıdır.
Şekil-3’te görüldüğü gibi tasarım aşağı yukarı aynıdır. Sadece dirsekle yükselen veya alçalan bir boru hattında, aşağıdan veya yukarıdan gelen akışla kondensin doğrudan cebe dolması sağlanmalıdır.
Şekil-4’te görüldüğü gibi tasarımda çok büyük bir farklılık bulunmamaktadır. Hat sonuna toplanan havanın atılabilmesi için buhara uygun hava atıcı ve vakum kırıcının tasarıma eklenmesi gerekliliği farkı oluşturmaktadır. Bileşenin vakum kırıcı özelliği sistemde oluşabilecek vakumu engellemek için sisteme hava alır, hava atıcı ise bu havayı dışarı atar.
