Üflemeli Brülörlü Do algaz Kazanları

Yüksek Isıl Verim

stenilen ölçüde yakıttan ekonomi elde edilebilmesi için, kazan ısıl veriminin yüksek olması gerekir. Yüksek verimli kazanlarda baca gazı sıcaklı ı dü üktür ve kazan yalıtımı kusursuzdur.

90/70^oC ). Kazan içinde yo u ma ve dolayısıyla korozyona imkan vermemek için özellikle do al gaz kullanımında dönü suyu sıcaklı ını yükseltmek gerekmektedir. Bu i lem, standart ısıtma sistemlerinde kazan çıkı suyunun bir by-pass pompası vasıtasıyla, kazan dönü suyuna karı tırılması ile gerçekle tirilir. Ayrıca, kazan sıcaklıklarının ve yo u mayı arttırmamak için hava fazlalık katsayılarının yüksek tutulması, baca gazı sıcaklı ının yükselmesi yani daha fazla enerjinin bacaya atılması anlamına gelmektedir. Bütün bu olumsuzluklar, standart sıcak su kazanlarının yüksek verimli olsalar dahi, pratikte çok daha dü ük verimlerle i letilmesine sebep olmaktadır.

ekil 7. Dökme Dilimli Üflemeli Brülörlü Kazan (Anonim 2006)

Genel olarak 35-40^oC dönü suyu sıcaklıklarında çalı tırılabilen kazanlara dü ük sıcaklık kazanları denilmektedir. Ancak pratikte, her kazan geçici olarak çok daha dü ük dönü suyu sıcaklıklarında çalı mak zorunda kalmaktadır.

Özellikle ilk çalı ma esnasında, kazana dönen suyun sıcaklı ının çok dü ük olması, kazan yüzeylerinin so uk olması ve baca gazı sıcaklı ının hemen yükselmemesi nedeniyle bir miktar yo u ma olu ması normaldir. Modern bir dü ük sıcaklık kazanı, tesisin de i en ısı ihtiyacına cevap verecek farklı i letme sıcaklıklarında sorun yapmadan çalı abilen bir kazan olmalıdır. Bu nedenle, dü ük sıcaklık kazanlarında genellikle yo u ma olu umunun önlenmesi veya azaltılması amaçlanmaktadır. Ayrıca, kazan meydana gelen yo u madan etkilenmeyen bir konstrüksiyona sahip olmalıdır. Döküm yüzey yapısının korozyona kar ı dayanıklı olması nedeniyle, döküm kazanlar dü ük sıcaklık ısıtmasına daha uygun olmaktadırlar.

Isıtma sistemlerinin dü ük sıcaklıkta i letme artlarında arıza yapmadan çalı abilmesi, eski sistemlerde, kazan geri dönü suyu sıcaklı ını yükseltmeye, yüksek çıkı suyu sıcaklı ını ihtiyaca göre ayarlamaya çalı an tesisat elemanlarına olan ihtiyacı ortadan kaldırmı tır. Bu da sistem ilk yatırımının dü mesine ve kontrol sistemlerinin basitle mesine yol açmaktadır. Çalı ma sıcaklıklarının dü ük olması kazanların yüksek ısıl oklara maruz kalmasını önleyerek kazan ömrünü uzatmaktadır.

Yanma sonucu olu an duman gazları içinde bulunan su buharı, duman gazının sıcaklı ı su buharı çi noktasının altına indi inde sıvı hale geçer. Gaz pasajlarında biriken su, kazan konstrüksiyonu izin veriyorsa bir süre sonra kazan altından sızmaya ba lar. Ancak, duman gazı pasajlarında biriken suyun tahliyesini kolayla tıracak özel tedbirler alınması gerekmektedir.

Duman gazı içindeki su buharının çi noktası, gaz içindeki CO2 miktarına ba lı olarak de i ir. Do al gaz içindeki CO2 yüzdesi sıvı yakıta nazaran daha dü ük oldu u için, sıvı yakıtta %10 de erinin altında kalan su buharı oranı do al gazda %17 gibi yüksek de erlere çıkar. Su buharı oranı yüksek oldu undan çi noktası da yüksek olur. Do al gazın yanması sonucu olu an duman gazı 55^oC sıcaklı ın altında yo u maya ba lar. Yani kazan malzemesinin sıcaklı ı bu de er altına dü tü ünde yüzeylerde yo u ma ba layacaktır. Bu nedenle yo u manın önlenmesi, do al gaz ile çalı an kazanlarda daha önemli olmaktadır.

ekil 8. Üç Geçi li Döküm Kazan Dilimi Örne i (Anonim 2006)

Do al gaz kullanımındaki artı ve dökme gaz sistemlerindeki yaygınla ma, yüksek verimli ve uzun ömürlü ısıtma sistemlerine kar ı daha ciddi bir talep olu masına yol açmı tır. Çelik kazanlara nazaran ortalama 2-3 kat pahalı olmalarına ra men, döküm kazan kullanımı gün geçtikçe artmakta ve yaygınla maktadır.

Döküm kazanın tercih edilmesinde önemli rol oynayan üstünlükleri öyle sıralayabiliriz:

• Gaz yakıttaki yüksek su buharı oranı, yo u ma ve kazan malzemesi yüzeyinde oksitlenme nedeni ile korozyona sebep olur. Döküm i lemi sırasında, yüzeyinde olu an korozyondan etkilenmeyen silisçe zengin tabaka nedeniyle, döküm kazan yo u madan etkilenmez ve korozyona u ramaz. Bu nedenle döküm kazanlar çelik kazanlara göre daha uzun ömürlüdür.

• Korozyona maruz kalmadıkları için “Dü ük Sıcaklık Isıtması” için en ideal kazanlardır.

• Döküm kazanda baca gazı sıcaklı ı çok daha a a ılara çekilerek ısıl verim yükseltilebilir. Isıl verimi artırmak maksadıyla, ısıtma yüzeylerini kanatlı yapmak, döküm kazanda çok daha kolaydır.

• Döküm kazan dilimli olarak satıldı ı için, duvar yıktırmadan her yere ta ınıp yerinde monte edilebilir. Bu mevcut ısıtma sistemlerinin yenilenmesinde büyük kolaylık sa lar.

• stenildi inde döküm dilim ilavesi ile döküm kazanın gücünü artırmak mümkündür.

• Son zamanlarda geli tirilen esnek döküm teknolojileri sayesinde malzemenin kimyasal bile imi ayarlanmak suretiyle, döküm kazanın termal oklara kar ı dayanımı artırılmı ve böylece daha uzun ömürlü olması sa lanmı tır.

• Dilim de i tirme imkanı, bakım ve tamir kolaylı ı sa lar. (Anonim 2006)

Üflemeli Brülörlü Çelik Do al Gaz Kazanları

Klasik tip çelik kazanlarda yo u manın önlenmesi için kazan su sıcaklı ı yüksek tutulmalıdır. Bu amaçla, ısıtma sisteminde, 3 veya 4 yollu otomatik

kontrollü karı tırma vanaları ve akıllı kontrol paneli kullanarak kazan su sıcaklı ı hep 90˚C ‘de tutulurken, sisteme gönderilen su sıcaklı ı yüke göre de i tirilmelidir. Bu ko ullarda yo u ma önlenirken verim dü ecek, yakıt tüketimi artacaktır.

ekil 9. Çelik Gövdeli Sıcak Su Kazanı (Anonim 2006)

Do al gazda kullanılacak çelik kazanlarda a a ıdaki özellikler aranmalıdır:

1. Özel ala ım çelikten imal edilmelidir.

2. Do al gaz yakmak üzere dizayn edilmi olmalıdır. (Her kazanda do al gaz yakılabilir. Ancak ömür, verim ve güvenlik nedeniyle yeni konstrüksiyonlar yapılabilir.)

3. Yo u manın önlenmesi için kazan su sıcaklı ı, sistemde 3 veya 4 yollu otomatik kontrollü karı tırma vanaları kullanarak, yüksek tutulmalıdır.

4. Özellikle birinci geçi te duman boruları aynaya kaynak edilmeli ve boru uçlarındaki fazlalıklar tra edilmelidir.

5. Kazan tamamen sızdırmaz olmalı, duman kutusu kapakları özel conta ile donatılmalıdır.

6. Duman boruları dar kesitli olmalı, içlerine türbülatör yerle tirilmelidir.

7. Brülör adaptörü ve kapaklar refrakter ile kaplanmalı ve duman kapakları ayrıca sıcaklı a dayanıklı malzeme ile ısıya kar ı yalıtılmalıdır.

8. Kazanların kapısında özel izolasyon malzemesi kullanılmalıdır. Kapının cehennemli e yani yanma hücresine bakan kısmında 1450^oC sıcaklı a mukavim, sürtünmelere kar ı dayanımı çok yüksek, gözenekleri az,

çarpmalara (alev erozyonu) ve termal oklara dayanıklı refrakter betonu kullanılmalıdır.

9. Kazan yanma hücresi içindeki yüksek ısı dı arı atılmadan kazan içinde tutulmalıdır. Kazanların ısıl verimlerinin yüksek olmasındaki en önemli etkenlerden biri budur. Refrakter betonu ile kapak sacı arasında ise, refrakterin tuttu u ısının dı arıya atılmasını engellemek amacıyla, yo unlu u dü ük, gözenekli yapılı, ısı iletkenli i çok dü ük olan izolasyon betonu kullanılarak fazla ısınma engellenmelidir. Bu sayede sadece izolasyon betonu uygulamasına göre, hem brülör kapılarının dolayısıyla kazanın daha hafif olmasına, hem de kapıdaki ısı kayıplarının yakla ık olarak % 45 – 55 arasında daha az olmasına yol açmaktadır.

10. Kazanlarda insan sa lı ına zarar veren asbest, amyant gibi izolasyon malzemelerine kesinlikle yer verilmemelidir.

11. Brülör kapısı ile ön ayna arasında sızdırmazlık amacıyla cam elyaf bazlı fitiller kullanılmalıdır.

12. Brülör kapısı ile brülör arasındaki sızdırmazlı ı sa lamak amacıyla 1260^oC sıcaklı a dayanıklı seramik elyaf bazlı izolasyon plakası kullanılmalıdır.

13. Duman sandı ı üzerindeki temizleme kapa ının yalıtımı için 750^oC sıcaklı a dayanıklı seramik elyaf bazlı izolasyon malzemesi kullanılmalıdır.

14. Brülör namlusu ile refrakter arasındaki bo lu un izolasyonu için 1000^oC sıcaklı a dayanıklı seramik elyaf battaniye kullanılmalıdır.

15. Kazan gövde izolasyonunda 60 mm kalınlıkta alüminyum folyo kaplanmı cam yünü iltesi kullanılarak ısıl kayıplar minimize edilmelidir.

16. Kazanların baca gazı sıcaklı ı genellikle 160–170^oC arasında de i mektedir. Kazan baca çıkı ında meydana gelebilecek yo u ma suyunun tahliyesini kolayla tırmak için arka duman sandı ının altına kondens çıkı ı olmalıdır. Kazan gidi ve dönü hatları emniyet ba lantı a ızları, gidi ve dönü flan larının üzerinde bulunmalıdır. (Anonim 2006)