ISITMA HAVALANDIRMA VE KLİMA SİSTEMLERİNDE ENERJİ EKONOMİSİ - Deneme Sınavı - 9

Yanma sonu gazlarının dolaşım durumuna göre ise kazanlar alev borulu, duman borulu, alev duman borulu kazanlar, su borulu kazanlar ve bu iki tipin karışımı kazanlar olarak sınıflandırılmaktadır

Düşük sıcaklıklı kazanlarda ise kazan çıkış suyunun sıcaklığı ve dolayısıyla ka- zan dönüş sıcaklığı düşürülerek enerji tasarrufu sağlanmıştır. Bu tür kazanlarda dönüş suyu sıcaklığı 35-40°C civarında olmaktadır. Düşük sıcaklıklı kazanlar, yo- ğuşma teknolojisine uygun olarak çalışabilmektedirler.

Duman gazı içindeki su buharının büyük bir kısmının yoğuşması sağlanarak, yoğuşma enerjisinden yararlanacak şekilde tasarlanmış kazanlara yoğuşmalı kazanlar denilmektedir.

Enerji analizine ilişkin değerlendirmeler Sankey diyagramında yerleştirilerek giren enerjinin dağılımı görülmektedir.

Kazanlarda kullanılan ve enerji verimliliği açısından en önemli cihazlardan birisi gaz analiz cihazlarıdır.

Emniyet ventilleri, buhar kazanlarında ayarlandıkları basınçta kendiliğinden açılarak kazandaki fazla buharı dışarı atan, böylece kazan emniyetini sağlayan elemanlardır. Emniyet ventilleri belirlenen bir karşı basınca dayanıklı yayla donatılmıştır.

Kuru baca gazı yoluyla atılan enerjinin azaltılmasında, kazanın büyüklüğüne ve niteliğine göre çeşitli önerilerde bulunulabilmektedir. Bu amaçla ekonomizörler önerilmektedir.

Buhar kazanlarında buhar olarak kullanılan ya da çeşitli nedenlerle oluşan su kay- bını telafi etmek için zaman zaman besleme suyu girişi bulunmaktadır.

Yanma bir maddenin tutuşma sıcaklığında havanın oksijeniyle reaksiyonu olarak tanımlanmaktadır.

Kazanlar için verim genel olarak tanımlanırsa kazandan alınan enerjinin, yakıt yoluyla kazana verilen enerjiye oranı olarak tanımlanmaktadır.

Kazanlar ısıl akışkanın özelliklerine göre sıcak sulu kazanlar, kaynar sulu kazanlar, kızgın yağ kazanları ve buhar kazanları olmak üzere sınıflandırılmaktadır.

Kazan çıkış suyu sıcaklığına göre ise kazanlar ikiye ayrılmaktadır: Normal sıcak sulu kazanlar ve düşük sıcaklıklı kazanlar.

Duman gazı içindeki su buharının büyük bir kısmının yoğuşması sağlanarak, yoğuşma enerjisinden yararlanacak şekilde tasarlanmış kazanlara yoğuşmalı kazanlar denilmektedir. Bu kazanlarda da dönüş suyu sıcaklığı 30°C’ye kadar düşürülebilmektedir. Bu tip kazanlarda amaç mümkün olduğu kadar fazla yoğuşma sağlanmasıdır. Bünyesinde daha fazla hidrojen bulunduğundan yoğuşmalı kazanlar için gaz yakıtlar tercih edilmektedir.

Emniyet ventilleri, buhar kazanlarında ayarlandıkları basınçta kendiliğinden açılarak kazandaki fazla buharı dışarı atan, böylece kazan emniyetini sağlayan elemanlardır. Emniyet ventilleri belirlenen bir karşı basınca dayanıklı yayla donatılmıştır. Kazandaki basınç bu basınç seviyesine geldiğinde yay hareket ederek buharın dışa atılmasını sağlar ve kazanı emniyete alır.

Yanma amacıyla gerekli olan hava miktarından daha fazla hava kullanılması durumunda reaksiyon sonucunda karbondioksit (CO2), su (H2O), kükürt (SO2), azot (N2) ürünlerinin yanı sıra verilen fazla havadan kaynaklanan oksijen de yer almaktadır. Eğer yanma için yeterli oksijen verilmiyorsa ürünler arasında karbon monoksit (CO) ve hidrojen (H) bulunmaktadır.

Blöf Nedeniyle Atılan Enerji Buhar kazanlarında buhar olarak kullanılan ya da çeşitli nedenlerle oluşan su kaybını telafi etmek için zaman zaman besleme suyu girişi bulunmaktadır. Buhar kazanına verilen besleme suyu içerisinde karbonat sülfat kökenli çeşitli malzemeler erimiş halde bulunmaktadır. Belli bir süre geçtikten sonra biriken bu malzemeler belli bir miktarın üzerine çıktığında kazan su yüzeyinde çalkalanma ve köpürmeler ortaya çıkmaktadır. Köpük içerisinde bulunan bu malzemeler buhar ile birlikte taşınarak buharın kullanıldığı cihazlara zarar verebilmektedir. Bu problemi çözmek üzere kazan yüzeyindeki köpük tabakası üst blöf vanası vasıtasıyla alınmaktadır. Köpük ve bu malzemeler dışarı alınırken bir miktar da sıcak su dışarıya alınmış olmaktadır.

Bir kazanda yanma hücresinde iyi bir yanma gerçekleşebilmesi için yakıt-hava karışımının yeterli oranlarda ayarlanması, yeterli ocak sıcaklığının sağlanması ve yeterli yanma zamanının, diğer bir deyişle yeterli ocak hacminin sağlanması gerekmektedir. Kazanı terk eden baca gazında hava-yakıt oranına bağlı olarak CO, CO2 ve O2 ilişkisi şu şekildedir: yakıt-hava oranı stokiyometrik orandan daha aşağılara indiğinde eksik yanma nedeniyle karbonmonoksitin arttığı ve karbondioksitin düştüğü görülmektedir. Yakıt-hava oranı stokiyometrik orandan normal işletmeye doğru gittiğinde karbonmonoksitin azalma, oksijenin ise artma eğiliminde olduğu görülmektedir. Normal işletmeden fazla havaya doğru geçildiğinde ise oksijen miktarında artma, karbondioksit miktarında ise azalma ortaya çıktığı açıkça görülmektedir.

Bacadan atılan enerjiden yararlanılması için önerilen diğer bir yol da kazana yanma için verilen taze havanın baca gazı ile ısıtılmasıdır. Bu amaçla kullanılan ısı geri kazanım cihazları reküperatör olarak adlandırılmaktadır.

Kazan verimini etkileyen pek çok faktör bulunmaktadır. Bunlar; eksik yanma ve is oluşumu, baca gazındaki su buharı nedeniyle oluşan ısı kaybı, kuru baca gazı nedeniyle olan ısı kaybı, fazla hava, baca gazı sıcaklığı, sürekli baca gazı analizi ve takibi, yakıt cinsi, brülörler, kazan yükü, kazan yüzeyinden olan ısı kayıpları, blöf nedeniyle olan ısı kayıpları, besleme suyu sıcaklığı, yakma havası sıcaklığı, iç soğuma kayıpları ile kazan ve tesisat bakımıdır.

Baca gazı analizindeki baca gazı sıcaklığı (T), dışarıya atılan enerji miktarını etkilediğinden düşük olması istenen bir parametredir.