Islak Buhar Ölçümü ve Buhar Kazanı Verimliliği

Kimya tesisleri proseslerine enerjiyi genellikle yüksek ısı ihtiva eden doymuş ya da kızgın buharla taşırlar. Buhar, kazanlarda suyun ısıtılıp basınçlandırılarak buhar fazına geçmesiyle elde edilir. Ardından boru hatlarıyla tesisin ihtiyaç duyulan her noktasına dağıtılır. Buhar hatlarında buhar miktarını ve dolayısıyla buharın taşıdığı enerji miktarını belirlemek adına debi ölçümü yapılmaktadır. Bu ölçümün doğru olabilmesi için kütlesel olarak ifade edilmesi gerekmektedir. Buhar debi ölçümünde yaygın olarak kullanılan iki tip ölçüm prensibi bulunmaktadır; Fark Basınç ve Vorteks. Vorteks debimetreler buhar sayacı olarak da isimlendirilebilecek kadar buharla ilişkilendirilmiş durumdadır. Hat içerisinde taşınan buharın taşıdığı enerji miktarı aslında o buharın kuruluk oranı ile doğrudan alakalıdır. Ancak yaygın olarak yapılan en büyük hatalardan birisi tesis işletmecilerinin sahip oldukları buharı her noktada tamamen doymuş ve %100 kuru olarak kabul etmeleridir.Bu teorik olarak doğru kabul edilebilse de uygulama gerçekleri bu kabulde gerçekleşmemektedir. Bu sebeple buhar kazanının üretim verimliliğini ve buharın taşıdığı gerçek enerji miktarını belirlemek adına buharın ıslaklığı hakkında bilgi sahibi olunması gerekmektedir. Örneğin, %100 kuruluk oranına sahip 11 bar basınçta bir doymuş buharın taşıdığı enerji miktarı 2000 kJ/kg’dır.Aşağıdaki görsellerde de görülebileceği üzere buhar ıslandıkça taşıdığı enerji miktarında da önemli bir düşüş yaşanmaktadır.

Endress+Hauser Prowirl F 200 Vorteks debimetre

Endress+Hauser Prowirl F 200 Vorteks debimetresi buharın kuruluğunu %80 ile %100 aralığında ölçebilmektedir.Bu özellik İsviçre’de özel bir deneysel çalışma sonucunda cihaza eklenmiştir. Aynı zamanda kuruluk oranı %80’in altına düştüğünde cihazdan alarm da alınabilmektedir. Prowirl F 200’ün bu özelliği ile yapılan akış ölçümleri doğru ve güvenilir verilere dönüşmektedir. Yazının başında da belirtildiği gibi buhar ölçümü kütlesel olarak ifade edilmelidir.Bu sebeple yapılan hacimsel ölçümler sıcaklık ve basınç kompanzasyonlarıyla kütlesel akışa dönüştürülmelidir. Doymuş buhar için sıcaklık ya da basınç değerlerinden biri kompanzasyonu için yeterli olmaktadır. Kızgın buharda ise her iki değere de ihtiyaç duyulmaktadır.Prowirl F 200 kendi üzerinde bir sıcaklık sensörüne sahip olduğundan sıcaklık kompanzasyonunu doğrudan gerçekleştirmektedir. Ayrıca kızgın buhar ölçümünde ihtiyaç duyulan basınç kompanzasyonu için de dahili bir 4-20 mA girişine sahiptir.Basınç cihazının çıkışı bu 4-20 mA girişine bağlanarak basınç kompanzasyonu da doğrudan Prowirl F 200 üzerinden gerçekleştirilebilmektedir. Buhar tesisler için enerji anlamına geldiğinden buhar üretim süreçlerindeki verimlilik de son derece kritik bir önem taşımaktadır. Ancak tesislerin birçoğu ekipmanlarının güncel durumlarını değerlendirebilecek verileri sahadan toplayıp bunları değerlendirebilecekleri sistemlere sahip değiller. Bunların sağlayacağı tasarruflar düşünüldüğünde yatırım bedellerini kısa sürede karşıladığı görülecektir. Buhar üretim sisteminde kazan en kritik öneme sahip ekipmandır. Bu sebeple öncelikli olarak kazan verimliliği sıkıca takip edilmelidir.Buhar kazanlarında verim hesabı RSG45 hesaplayıcı cihazı ile yapılabilmektedir.   Verim hesabının yapılabilmesi için gerekli birincil ölçümler şu şekilde sıralanabilir; giriş yakıt debisi, giriş suyu sıcaklığı, buhar debisi ve sıcaklığı.Ölçülen parametre sayısı artırılarak yapılan verimlilik hesabının hassasiyeti de artırılmış olur. Bu ölçümler hesaplayıcıya gönderilerek kazan verimliliği yüzdesel olarak hesaplanabilmektedir. Bu veri kullanılarak kazanda işlerin yolunda gidip gitmediği ve kestirimci bakım olanağı vb. bilgiler elde edilmiş olur. Cem Özen / Endüstri Yöneticisi / Endress Hauser A. Ş.