Buhar kapanı
Vikipedi, özgür ansiklopedi
Buhar kapanı,
Isı, ısınma amaçlı olarak ve birçok ürünün işlenmesinde yaygın olarak kullanılır. Kullanılacak bu ısı; sıcak su, yüksek sıcaklıktaki yağ veya buhar ile, bir kazandan kullanılacağı noktaya iletilir. Bu üç akışkan tipinden en kullanışlı olanı buhardır ve bu sebeple tüm dünyada en yaygın olarak kullanılan akışkandır.
Buhar kazanda üretilir ve buhar kullanan ekipmana borular yardımıyla taşınır ve üretilen ısı ekipmanda kullanılır. Her ne kadar borular ısı kayıplarını önlemek için oldukça iyi yalıtılsa da, bir miktar ısı ışınım yoluyla borudan dış ortama geçecektir. Yine benzer şekilde boru hattında ilerleyen buhar kendini taşıyan boruları ısıtmak için de ısı harcayacak ve sonuçta bunları yaparken, bir miktar buhar yoğunlaşarak borunun alt kısmında kondens (sıcak su) oluşturacaktır.
Bu kondensin boruda kalmasına izin verilirse kondens hem buhardan daha fazla ısı çekecek, hem de gittikçe boruyu daha çok doldurarak, buharın geçiş yollarını bloke etmeye başlayacaktır. Bu yüzden, buharın kaçmasına izin vermeden, oluşan bu kondensi borulardan tahliye edecek otomatik bir cihaza gereksinim vardır.
Bu maksatla üretilmiş cihazlara Buhar Kapanı (ayrıca Kondenstop) denir. Bu cihazların sağladıkları buhar verimliliği ve güvenlik hiç bir şart altında tartışılamaz.
Benzer şekilde, buhar ekipmana girdiğinde, ısı ekipman duvarlarından akışkana veya ısıtılacak ürüne transfer olur. Buhar ısısını verdikçe yoğuşur ve oluşan kondens ekipmanın içerisinde, buharın bulunduğu hacimde, birikmeye başlar. Buhar hatlarında olduğu gibi, bu kondensin de ekipman içerisinde kalmasına izin verilmemelidir, aksi takdirde, ısı transfer işlemi yavaşlar ve sonuçta durabilir.
Bu sebeple, basit bir otomatik buhar kapanı, buharın kaçmasına izin vermeden, kondensi tahliye etmek için kullanılmalıdır.
Buhar kapanları sadece kondensi tahliye etmekle görevli değildirler. Bir buhar sistemi kapatıldığında, hava, yoğuşan buharın bıraktığı yeri doldurmak için buhar hattına girer. Devreye almada, bu hava, buhar hattının en uzak noktasına ve buhar ekipmanına kadar buharın önünde itilir. Buradan hava, buhar kapanlarının bağlandığı tahliye çıkışına kadar gelir. Bu yüzden buhar kapanları, havayı ve yoğuşmamış gazları tahliye etme özelliğine de sahip olmalıdır. Aksi takdirde, bu gaz ve havanın sistemde kalmasına izin verilirse, efektif ısı transferi için bir bariyer teşkil edeceklerdir.
Buhar kapanlarının üç ana fonksiyonu vardır;
- Kondensi tahliye etmek
- Buharın kaçmasına mani olmak, buharı kapanlamak
- Hava ve yoğuşmamış gazları tahliye etmek
Konu başlıkları |
[değiştir] Sınıflandırma
Bugün kullanımda olan birçok buhar kapanı tipi vardır. Ancak bunların hepsi yukarıda açıklanan ve kendinden beklenen performansı, çalışma sistemi ve dizaynı gereği yerine getiremeyebilir. Bu sebeple her uygulama için, o uygulamaya en uygun buhar kapanın seçilmesi gereklidir.
Buhar kapanları üç ana kategoride incelenebilir:
- Mekanik
- Termostatik
- Termodinamik
[değiştir] Mekanik Buhar Kapanları
Mekanik buhar kapanları, buhar ve kondens yoğunlukları arasındaki fark prensibi ile çalışırlar. Örneğin, kondens seviyesi yükseldikçe, bir şamandıra yükselecek, bir valfi açacak, fakat içerisinde yalnız buhar olması durumunda, şamandıra kalkamayacak ve böylece valf kapalı kalacaktır.
Mekanik kapanlar, kapan içerisine termostatik bir eleman yerleştirilmedikçe, havayı ve yoğuşmayan gazları tahliye edemezler. Bu elemanlar termostatik kapanlarda kullanılan termostatik elemanların minyatürüdürler.
Bu tip buhar kapanları da kendi aralarında 3 farklı dizayna ayrılabilir:
- Serbest Şamandıralı Buhar Kapanları
- Kaldıraç-Şamandıralı Buhar Kapanları
- Ters Kovalı Buhar Kapanları
[değiştir] Serbest Şamandıralı Buhar Kapanları
Bu tip mekanik buhar kapanlarında, orifisi açma-kapama görevini herhangi bir bağlantıya sahip olmayan serbest bir küre yapar. Açma-kapama görevini tam anlamıyla yerine getirebilmesi için, bu kürenin çok hassas ve kaliteli bir malzemeden imal edilmesi gereklidir. Bugün endüstride kullanılan Serbest Şamandıraların küresel toleransı 0,004'tür ve 316L paslanmaz çelikten imal edilirler.
Serbest-Şamandıralı Buhar Kapanları, dahili bir hava atıcı ile donatıldıklarından ve değişken yüklerde kendilerini rahatlıkla regüle edebildiklerinden; ana buhar hatları, proses ekipmanları için ideal buhar kapanlarıdır.
[değiştir] Kaldıraç-Şamandıralı Buhar Kapanları
Kaldıraç-Şamandıralı buhar kapanlarında açma-kapama işlemi, şamandıraya kaynaklanmış bir manivelanın ucundaki bilya yardımıyla gerçekleştirilir. Bu tip buhar kapanlarının ömrünü azaltan/arttıran en önemli etkenler; açma-kapama yapan bilya malzemesi, şamandıra-manivela kolu kaynağı ve iç bağlantıların sağlamlığıdır.
Bu tip buhar kapanları, dahili bir hava atıcı ile donatıldıklarından ve değişken yüklerde kendilerini regüle edebildiklerinden, proses ekipmanları için ideal buhar kapanlarıdır.
[değiştir] Ters Kovalı Buhar Kapanları
Bu tip buhar kapanlarında orifisi açma-kapama işlevini, bir bakıma Kaldıraç-Şamandralıya benzer şekilde, kovaya bağlanmış bir manivela ucundaki bilya yapar. Kovanın yukarı kalkmasıyla, orifis kapatılır, artan kondensle kovanın aşağıya inmesiyle orifis açılır. Ters-kovalı buhar kapanlarının da ömrünü azaltan/arttıran en önemli etkenler; açma-kapama yapan bilya malzemesi, kova-manivela ve diğer bağlantıların sağlamlığıdır.
Bu tip buhar kapanları, genellikle, dahili hava atıcıya sahip değildir ve değişken yüklerde kendini regüle etme özelliğine sahip değillerdir. Bu sebeple, proses ekipmanlarında kullanılmamalıdırlar.
[değiştir] Termostatik Buhar Kapanları
Termostatik kapanlar, kondensin sıcaklığının hissedilmesi prensibi ile çalışırlar. Buhar yoğuştukça, oluşan kondens buhar sıcaklığındadır, fakat bu kondens kapana doğru aktıkça sıcaklığını kaybeder. Bu sıcaklık, buhar sıcaklığının altında belirli bir değere düştüğünde, termostatik kapan kondensi tahliye etmek için açacaktır.
Bu tip buhar kapanları; refakat hatları, radyatör vb gibi, ısıtma için kondensin de sıcaklığından yararlanılmak istenildiği durumlarda kullanım için idealdirler.
[değiştir] Termodinamik Buhar Kapanları
Üçüncü kategori ise termodinamik tip kapanlardır. Bu tip kapanlar, bir yüzey üzerinde akan buhar ile, kondensin aynı yüzeydeki akışı arasındaki fark prensibi ile çalışırlar. Bir yüzey üzerinden akan bir gaz, buhar, bir düşük basınç alanı yaratır ve bu olay, termodinamik kapanlarda diskin valf oturma noktasına doğru hareket etmesini ve sonuçta kapatmasını sağlar.
Termodinamik buhar kapanları, kompakt ve hafif yapıları sebebiyle, en ucuz buhar kapanlarıdır. Çok geniş basınç aralığında kullanılabilirler. Ne var ki; diskle-sitin, geniş bir alanda, sürekli teması sebebiyle en kısa ömürlü buhar kapanlarıdır.
Bu üç ana kategoride, her birinin çalışma prensibi temelde aynı olsa da, değişik çalışma modlarında bir çok buhar kapanı tipi mevcuttur. Ancak burada günümüz endüstrisinde en yoğun kullanıma sahip tipler açıklanmıştır.
[değiştir] Seçim Tabloları
Buhar Kapanı seçimi için basit bir kılavuz yapılacağı zaman, mümkün olabilecek tüm uygulamalar, tüm şartlar kapsanamaz. Bu sebeple, yandaki seçim tabloları kullanılmadan önce, buhar kapanlarının çalışma prensipleri iyi kavranmalıdır.
Yanda oluşturduğumuz bu tablo, bir buhar kapanı seçiminin tamamlanmasından önce sorulması gereken tüm soruları içerir. Zaman içinde kullanıcılar, pratikteki gerçek tecrübeleri ile, kendileri için önemli faktörleri tespit etmelidirler.
Yanda verilen son tabloda ise, buhar kullanan çeşitli makinalar için uygun olabilecek buhar kapanı tipleri iki alternatif halinde verilmiştir. Bu tabloda verilenlerin tavsiye olduğu unutulmamalıdır. Kullanıcılar bu tür tabloları, kendi işletme şartları ve tecrübeleri ile birleştirmelidirler.
