BUHAR SİSTEMLERİ

Suyun belli bir basınçta ısıtılarak sıvı halden gaz haline geçmesi ile buhar elde edilir.

Doymuş buhar noktasından sonra enerji verilmeye devam edilirse kızgın buhar
elde edilir.

Sıvı buhar karışımına ısı verilmeye devam edilirse, su buharlaşmaya devam ederek en sonunda %100 doymuş buhar haline gelir.

Buhar iletim hatlarında, hat boyunca ısı kayıpları ortaya çıkmaktadır. Bu ısı kayıplarından dolayı bir miktar buhar yoğuşarak su haline gelir buna kondens denilmektedir.

Buhar sisteminde hava, gaz ve kondensi otomatik olarak tahliye eden ancak buharı tutan cihazlara kondenstop denir.

Buhar kazanları üzerinde pek çok gösterge ve emniyet donanımı bulunmaktadır.
Buhar kazanları üzerindeki en önemli emniyet cihazı presostattır. Presostat kazan
basıncı belli bir değerin üzerine çıktığı zaman basıncı düşüren bir emniyet cihazıdır. 

Süspansiyon bir faz içerisinde, başka bir fazdaki maddenin çözünmeden asılı olarak kalması durumudur.

Buhar kullanımlarının dezavantajları ise şu noktalarda toplanmaktadır. Buhar kullanımındaki önemli sorunlardan birisi tesisatta korozyon oluşma riskinin fazlalığıdır. Buhar dağıtım hatlarında yoğuşmalar olduğundan kondens suları oluşmaktadır.
Bu kondens sularının sistem içerisinde birikmemesi gerekmektedir. Buhar dağıtım
hatlarının eğimli olarak yapılması mecburiyeti vardır. Bu nedenle kondens hattının
kurulması, işletilmesi zor ve pahalıdır. Buharın yaklaşık olarak bir kilometreden daha
uzağa taşınması teknik ve ekonomik açıdan uygun bulunmamaktadır. Kondens kayıplarının fazla olması buharlı sistemlerinin işletim masraflarını artırmaktadır.

Kaynar suyun sıcaklığının 105°C’den daha yüksek olduğu sistemler, kaynar sulu
sistemler olarak anılmaktadır.

Isı transfer akışkanı olarak özel yağların kullanıldığı sistemler kızgın yağlı sistem
olarak anılmaktadır. Bu sistemlerde işletme sıcaklığı 280°C’ye kadar çıkabilmektedir. Kızgın yağlı sistemlerde yağın oksitlenerek özelliğini yitirmemesi için hava
ile temasının kesilmemesi gerekmektedir. Bu amaçla azotla 02-05 bar değerlerinde basınçlandırılması gerekmektedir. Bu nedenle sıcak sulu sistemlerde olduğu
gibi basınçsız bir sistemdir. Kızgın yağlı sistemlerde, kazanda yağ ısıtılarak ısı tüketim cihazlarına pompayla gönderilmektedir. Kullanım yerinde enerjisini veren
yağ tekrar kazana geri yollanmaktadır. Kazanda ıstılan yağ sisteme yollanmaktadır. Bu çevrim sürekli tekrarlanarak ihtiyaç olan yere enerji transferi sağlanmaktadır.

Buhar kazanları kullanım amacına uygun olarak belirlenen sıcaklık basınç ve
miktarlarda buhar üretimi sağlayan kazanlardır. Uygulamada en çok karşılaşılan
kazan tipleri alev duman borulu silindirik tip buhar kazanları ve su borulu buhar
kazanlarıdır. Uygulamada buhar üretimi için genellikle alev duman borulu kazanlar tercih edilmektedir

Buhar akümülatörleri 3 ayrı tiptedir. Bunlar sırasıyla doğrudan temaslı ısıtıcılar, delikli boru ısıtıcılar ve kaskad tipli ısıtıcılardır.

Buhar kazanlarında emniyet ve kontrol çok önemlidir. Emniyet ve kontrolün sağlanması amacıyla buhar kazanları üzerinde pek çok donanım bulundurulması gerekmektedir. Bunların başlıcaları; presostat, manometre, su seviye gösterge cihazı, dip ve yüzey blöf vanaları, kazan otomatik besleme cihazıdır.

Buhar kazanlarında basıncı ölçmek aracıyla manometre kullanılmaktadır.

Buhar kazanlarında kazandaki su seviyesini sürekli takip etmek amacıyla su seviye gösterge cihazları kullanılır.

Su seviye göstergelerinin üç adet valfi bulunmaktadır. Bu valfler sırasıyla giriş, çıkış ve boşaltma amacıyla yerleşmişlerdir.

Kazandaki buharlaşmadan sonra kazan suyundaki tuz oranı artar. Tuz oranının artması, kazanda kazantaşı, kazan korozyonu ve köpük oluşumuna sebep olur. Bunun dışında yüzeyde oluşan köpüğün buhar tesisatına taşınma riski vardır. Bu durum buhar kalitesini düşürür. Kazan içindeki tuz konsantrasyonu sürekli olarak ayarlanmalıdır.

Kazandaki tuz konsantrasyonun ölçülmesi amacıyla yüzeye bir iletkenlik elektroliti yerleştirilir. Kazandaki suyun tuz oranı arttığında doğal olarak iletkenliği de artar. Bu noktaya gelindiğinde yüzeydeki tortuların tahliye edilmesi gerekir. Bu işleme üst blöf işlemi denir. Diğer bir deyimle yüksek oranda tuz içeren su dışarı atılmalı ve yerine taze
su alınmalıdır. Bu işlem yapılarak kazandaki tuz konsantrasyonunun düşürülmesi
sağlanır.

Üst blöf yapılmaması durumunda su yüzeyinde köpüklenme olur, bunun sonucu olarak buharla beraber yüksek oranda tuz içeren su sürüklenir. Tuzlu su kontrol cihazlarının arızalanmasına, eşanjör yüzeylerinde birikim oluşmasına neden olur. Ayrıca sisteme giren tuzlu su; buhar kapanlarının tıkanmasına, borularda ve cihazlarda korozyona neden olur. Sonuçta blöf yapmanın diğer bir amacı buhar kazanındaki suyun mineral değişikliğini azaltmak böylece de korozyon sonucu metallerin erimesini önlemektir.

Ana buhar hattı buharın taşındığı ana tesisat hattı olarak anılmaktadır.
Tesisattaki buhar, içerisinde süspansiyon olarak su zerrelerini, boru cidarı boyunca kondens filmini ve havayı da taşımaktadır (Süspansiyon, bir faz içinde, başka
bir fazdaki maddenin çözünmeden asılı kalması durumudur).

Degazörler, buhar kazanlarında korozif gazları ayıran cihazlara verilen isimdir.

Degazörden suyu alıp kazana basan pompalara kazan besi suyu pompası denilmektedir.

Ekonomizörlerde, yüksek sıcaklıktaki değerlerde atılmakta olan baca gazının enerjisinden kazan besleme suyunun ısıtılmasında yararlanılmaktadır. Ekonomizöre giren yüksek sıcaklıktaki baca gazı biraz daha soğutulmuş olarak dışarıya atılmakta ekonomizöre giren kazan besleme suyuda ısıtılmış olarak kazana verilmektedir. Böylece kazan besleme suyunu ısıtmak için daha az enerji harcanacağından bir enerji tasarrufu ortaya çıkmaktadır. Dışarıya atılmakta olan baca gazının sıcaklığındaki her 20 derecelik düşüş kazan verimini %1’e yakın artırabilmektedir. Ekonomizör kullanımıyla kazan besleme suyunun sıcaklığı kazandaki doymuş buhar sıcaklığının 20 derece altına kadar çıkarılabilmektedir.