Buhar Kazan Dairelerinin Tasarımında Dikkat Edilecekler

Merhaba arkadaşlar

 

 

 

 

 

 

 

 

Bugün ki yazımızda kazan dairesi tasarımların da buhar kazanlarını içeren HVAC projelerinde kazan dairelerinin tasarımı, güvenlik, verimlilik ve yasal düzenlemelere uyum açısından dikkat edilmesi gereken maddeleri derledik. Beğenip paylaşmayı ihmal etmeyiniz.

İşte dikkate alınması gereken ana konular:

 

1. Güvenlik Düzenlemeleri ve Standartlar

Yerel ve uluslararası güvenlik standartlarına bağlılık çok önemlidir. Bu, ASME Kazan ve Basınçlı Kap Kodu, NFPA standartları ve yerel bina kodları gibi kodlara uygunluğu içerir. Yüksek basınçlı buhar sistemleriyle ilişkili riskleri azaltmak için uygun açıklıkların, güvenli havalandırmanın ve acil kapatma prosedürlerinin sağlanması çok önemlidir.

Güvenlik standartlarına uyum sağlamak hayati öneme sahiptir. ASME Boiler and Pressure Vessel Code (BPVC), NFPA 85 (Kazan ve Yakma Sistemleri Standardı) ve yerel bina kodlarına uyulması gereklidir. Örneğin, ASME BPVC'nin Bölüm I'i, buhar kazanlarının tasarımı ve yapımına ilişkin güvenlik standartlarını belirler. "Allowable Stress" hesaplaması için basit bir formül:

 

Burada, $\sigma$ izin verilen gerilim, $P$ basınç, $D$ kazan çapı ve $t$ malzeme kalınlığıdır.

 

 

2. Kazan Seçimi ve Boyutlandırma

Kazanın doğru tipini ve boyutunu seçmek çok önemlidir. Binanın ısıtma yükü, pik talep ve fazlalık gereksinimleri gibi faktörler bu kararı etkiler. Doğru boyutlandırma, verimliliği ve kullanım ömrünü azaltabilecek sık döngü gibi sorunları önler. Ek olarak, modüler kazanlar, değişen yük taleplerine uyum sağlayarak esneklik ve verimlilik sunabilir.

Doğru kazan tipi ve boyutunun seçimi kritiktir. Bina ısıtma yükü, pik talep ve yedekleme gereksinimleri gibi faktörler bu kararı etkiler. Kazan boyutlandırma için genel bir formül:

 

Burada, $Q$ gerekli ısı enerjisi, $m$ kütle akışı, $c$ spesifik ısı kapasitesi ve $\Delta T$ sıcaklık farkıdır.

 

 3. Alan ve Yerleşim

Kazan dairesindeki alanın verimli kullanımı önemlidir. Bakım, denetim ve gelecekteki genişleme için yeterli alan bırakılmalıdır. ASME BPVC ve yerel bina kodlarına göre kazan ve yardımcı ekipman etrafında yeterli boşluk bulunmalıdır. Örneğin, ASME BPVC Seksyon VIII, Bölüm 1, belirli bileşenler için minimum mesafeleri belirler.

 

 

 

4. Havalandırma ve Yanma Havası

Yeterli yanma havası sağlamak ve zararlı gazların birikmesini önlemek için uygun havalandırma gereklidir. Bu, güvenli ve verimli bir kazan dairesi ortamı sağlamak için uygun emme ve egzoz sistemlerinin tasarlanmasını, havalandırma kodlarına uygunluğun sağlanmasını içerir.

Uygun havalandırma, yeterli yanma havası sağlanması ve zararlı gazların birikimini önlemek için gereklidir. NFPA 54 (Doğal Gaz ve Propan Kurulumu Standardı), havalandırma sistemlerinin tasarımında dikkate alınması gereken hususları belirtir. Havalandırma alanı hesaplaması:

 

Burada, $A$ havalandırma alanı, $Q$ gerekli hava akışı ve $V$ hava hızı.

 

5. Su Kalitesi ve Arıtma

Su kalitesinin korunması, buhar kazanlarının uzun ömürlülüğü ve verimliliği için hayati önem taşır. Kapsamlı bir su arıtma programı uygulamak, kazanın çalışmasını ve güvenliğini tehlikeye atabilecek kireçlenme, korozyon ve köpüklenme gibi sorunların önlenmesine yardımcı olur.

Su kalitesinin korunması, buhar kazanlarının ömrü ve verimliliği için hayati öneme sahiptir. ASME Guidelines on Water Quality in Modern Industrial Water Tube Boilers, su arıtma programlarının uygulanmasını önerir. Su sertliği, pH dengesi ve kimyasal arıtım formülleri kullanılır.

 

 

 

6. Kontroller ve Otomasyon

Modern kazan daireleri, performansı ve güvenliği optimize eden gelişmiş kontrol sistemlerinden yararlanır. Otomatik sistemler, kazanın çalışmasını izleyebilir, çıktıyı talebe göre ayarlayabilir ve bakım ihtiyaçları için uyarılar sağlayabilir. Binanın genel HVAC kontrol sistemi ile entegrasyon, verimliliği ve yanıt verme hızını artırır.

 Bu sistemler, ASME CSD-1 (Kazan ve Basınçlı Kaplar İçin Güvenlik Kontrol ve Kesme Cihazları) standardına uygun olmalıdır. Otomasyon sistemleri için örnek bir kontrol döngüsü:

 Burada, $E(t)$ hata sinyali, $SP$ set noktası ve $PV$ proses değişkenidir.

 

7. Enerji Verimliliği ve Sürdürülebilirlik

Enerji tasarruflu teknolojilerin ve uygulamaların dahil edilmesi, işletme maliyetlerini ve çevresel etkiyi önemli ölçüde azaltabilir.

 Yüksek verimli kazanlar, ısı geri kazanım sistemleri ve buhar hatlarının uygun yalıtımı önemlidir. Verimlilik hesaplaması için bir örnek:

Burada, $\eta$ verimlilik, $Q_{out}$ üretilen ısı enerjisi ve $Q_{in}$ harcanan enerji miktarıdır.

 

Bu hususları dikkate alarak, HVAC profesyonelleri güvenli, verimli ve modern bina gereksinimlerini karşılayabilen buhar kazan daireleri tasarlayabilirler.

 

Konu ile ilgili bir videoda hazırlıyoruz.  [Youtube] kanalımızdan izleyebilirsiniz.

 

 

 

 

Kazan Dairesi tasarım hesapları ve seçimi ile ilgili en başarılı çözümü, piyasalarda 30. yaşını kutlayan, Türkiyenin ilk ve tek profesyonel ısıtma kilma soğutma hesap yazılımı MTH Paket içinde bulacaksınız. MTH Paketini yakından tanımak ve projelerinizde aradığınız kesin, hızlı, güvenilir çözümler için [burayı] tıklayınız..

Bir dahaki yazıda buluşmak üzere, hoşçakalın