KIZDIRICILAR

Asıl ısıtma yüzeylerinden çıkan ıslak buhara sabit basınçta ısı verilerek , buhar çevriminin veriminin arttırılmasının sağlandığı elemandır. Kızdırma sıcaklığı ne kadar artarsa verim o kadar yükselir. Kızma sıcaklığını sınırlayan etken kızdırıcı malzemesinin mukavemetidir.

Kızdırıcı tipleri aşağıdaki gibi sıralanabilir:

1.) Konveksiyonlu kızdırıcılar
2.) Radyasyonlu kızdırıcılar
3.) Kombine kızdırıcılar
4.) Ayrı ateşlenen kızdırıcılar

Pratikte genellikle büyük su hacimli kazanlar ile az eğimli su borulu kazanlarda yatay ve düşey konveksiyonlu kızdırıcılar, dik su borulu kazanlarda asılı tipten düşey konveksiyonlu kızdırıcılar, radyasyonlu kazanlarda ise radyasyonlu kızdırıcılar veya kombine kızdırıcılar kullanılır.

Buhar kazanlarının asıl ısıtma yüzeylerinden çıkan ıslak buharın kuruluk derecesi 0,95–0,99 arasındadır. Bu ıslak buhara kızdırıcı adı verilen elemanlar içinde sabit basınçta ısı vererek kızdırmak mümkündür. Kızdırma işlemi buhar çevriminin verimini arttırması ve erozyonun azalması bakımından faydalıdır.

Kızdırma sıcaklığını sınırlayan etken kızdırıcı malzemesinin mukavemetidir. Genellikle bir kızdırıcının aşağıdaki görevleri yerine getirmesi beklenir.

1) Isıl genleşmeleri karşılayabilecek bir konstrüksiyona sahip olmalıdır.
2) Yüksek sıcaklık, yüksek basınçtaki ani değişmelere dayanacak malzemeden yapılmalıdır.
3) Bağlama yerlerinde conta kullanılıyor ise bunlar zamanla sıcak gazlardan bozulmamalıdır.
4) Dış ve iç tarafında biriken kül, kurum ve tortu kolaylıkla temizlenebilmelidir.
5) İstenilen bir kızma sıcaklığının ayarı ve otomatik kontrolü kolay olmalıdır.
6) Herhangi bir nedenle kızdırıcı içine su sürüklenmesi halinde bu su kolayca boşaltılabilmelidir.
7) Mümkün olduğu kadar küçük hacim kaplamalıdır.
8) İlk yatırım ve işletme masrafları az olmalıdır.
9) Hem duman hem de buhar tarafında basınç kaybı küçük olmalıdır.

Kızdırıcı Tipleri

Kızdırıcıların buhar kazanı içine yerleştiriliş yerine göre, konveksiyonlu, radyasyonlu veya her iki durumun karışımı olan kombine kızdırıcı tipleri vardır.

Konveksiyonlu kızdırıcılar: doğrudan doğruya duman gazlarının yolu üzerine bazen de lokomotif kazanlarında olduğu gibi U şeklinde kıvrılarak büyük çaplı duman boruların içine yerleştirilir. Bunlar 450 C kızma sıcaklığına kadar kullanılabilir.

Radyasyonlu kızdırıcılar: yüksek basınç, yüksek kızdırma sıcaklığı ve büyük buhar kapasitesi istenen durumlarda kullanılır.genellikle 30 bar dan büyük buhar basınçları için idealdir.bu kızdırıcıların belli başlı üstünlükleri;

1)Ocak sıcaklığı düştüğü için küller ergime sıcaklığına ulaşamadığından, küllerin yüzeylere yapışarak ısı transferine kötü etkisi biraz daha azalmıştır.
2)Buhar yüküne göre kızgın buhar sıcaklığı sabit kalır. Ayrıca bu kızdırıcıların yakacak cinsine bağlı olmaması üstünlük olarak söylenebilir.

Kombine kızdırıcılar: konveksiyonlu ve radyasyonlu kazanların üstünlükleri birleştirilerek kombine kızdırıcılar geliştirilmiştir. İşletme şartları ve buhar gücü değiştikçe kızgın buhar sıcaklığının sabit bir değerde kalması üstün bir özelliktir.

Ayrı ateşlenen kızdırıcılar: bazı işletmelerin özelliği dolayısıyla buharın kızma işlemi kazandan başka bir yerde ayrı ateşlenen bir sistem içerisinde yapılır. Bu tip kızdırıcılara ayrı ateşlenen kızdırıcılar denir. Bu kızdırıcılar bir veya daha fazla kazandan beslenebilir. Kızgın buhar sıcaklığı çok hassas olarak ayarlanabilir. Çok düşük basınçlarda yüksek kızma sıcaklığına çıkmak mümkündür. Genellikle sıvı veya gaz yakacak kullanılır. Düşük buhar kapasitesinden dolayı kimya endüstrisi ve petrol rafinerilerinde kullanılabilir.

Ara kızdırıcı:

Prensip olara ara kızdırıcılar aynı radyasyonlu ve konveksiyonlu kızdırıcılara benzer yüksek sıcaklığa kadar kızma yaptıklarından duman gazlarının nispetten sıcak olduğu yerlere yerleştirilir. Kurum ve kül birikmesinin daha az olması nedeniyle ısıl değeri küçük, kül miktarı fazla yakacaklarda radyasyonlu ara kızdırıcılar daha ekonomiktir. Sistemdeki toplam buhar debisindeki azalma nedeniyle tekrar kızdırma işleminin üstünlükleri;

1)Buhar kazanı boyutları %15–18 azalır.
2)Kazan besleme pompası gücü %15–18 azalır pompa boyutları küçülür.
3)Yoğuşturucu boyutları %7–8 azalır.
4)Yakma kapasitesi %5 azalır.
5)Besleme suyu ısıtıcıları boyutları azalır.

Üstünlüklere karşılık sakıncaları;

1)Sistemin ilk yatırım maliyeti artar.
2)Buhar türbini fiyatı artar.
3)Sistemin kontrol ve işletmesi biraz daha güçtür.
4)Türbin oturma alanı biraz daha fazladır.
5)Boru donanımı biraz daha karışıktır

Buhar kazanlarında elde edilen buharı kurutmak (kızgın buhar elde etmek) ve sıcaklığı yükseltmek amacı ile kullanılır. Kızdırıcı sayesinde buhar sıcaklığını yükseltmek için basıncı yükseltmeye gerek kalmaz. Ana buhar çıkışından alınan buhar, istenilen sıcaklığa ve çalışma basıncına bağlı olarak, ikince veya üçüncü duman geçişine yerleştirilir.

 

Buhar Kazanı yazısına buradan ulaşabilirsiniz.

Bir önceki yazımız olan KAZAN VERİMİ başlıklı makalemizi de okumanızı öneririz.