Birçok termal ve endüstriyel süreçte enerjinin kontrollü ve güvenli bir şekilde kullanılması gerekmektedir. Termal enerji sağlamak için en yaygın yöntemlerden biri gaz brülörlerinin kullanımıdır. Yüksek verimlilik, kullanım kolaylığı, düşük emisyonlar ve basit kontrol imkanları sayesinde bu brülörler, çeşitli endüstrilerde ve konut ısıtma sistemlerinde tercih edilmektedir. Ancak, maksimum güvenlik ve verimlilik için bu brülörlerin bileşenleri ve çalışma prensiplerinin iyi anlaşılması önemlidir.
Gaz Brülörü Nedir?
Gaz brülörü, gaz yakıtlarını (doğal gaz, LPG veya diğer işlem gazları gibi) ve gerekli yanma havasını kullanarak sistem için ısı veya enerji üretmek amacıyla kararlı ve kontrol edilebilir bir alev üreten bir cihazdır. Brülörler, genellikle kazanlar ve fırınlar gibi ısıtma sistemlerinde kullanılır ve belirli uygulamalara uygun olarak farklı boyut ve kapasitelerde tasarlanır. Bir brülörün verimli çalışması, yakıt tüketimini azaltmak, emisyonları düşürmek ve termal sistemlerin genel performansını artırmak için oldukça önemlidir.
Gaz Brülörü Ekipmanları
Gaz Brülörü Ekipmanları, dikkate alınması çok önemli bir faktördür. Gaz Brülörü Ekipmanları, güvenli ve verimli bir yanma sağlamak için tasarlanmış çeşitli bileşenler ve alt sistemlerden oluşur. Bunlar, her biri belirli bir işlevi yerine getiren ve diğerleriyle uyum içinde çalışan elektriksel, mekanik ve kontrol bölümlerini içerir. Gaz brülörleri iki tipe ayrılır: Nozul Karışımlı ve premix. Bu makale, özellikle karışım nozullu gaz brülörlerinde kullanılan ekipmanlara odaklanmaktadır.
Gaz brülörleri hakkında daha detaylı ve kapsamlı bir anlayış için “Gaz Brülörü ve En Önemli 4 Uygulama Alanı” başlıklı makaleye başvurulması önerilir.
Brülör Yanma Başlığı
Yanma başlığı, gaz brülörünün kritik bir bileşenidir; burada yanma havası geçerek brülörün önünde girdaplarla birlikte bir türbülans oluşturur. Bu türbülans, yakıt ve havanın daha iyi karışmasına yardımcı olarak alev stabilitesini artırır. Yanma başlığının hassas tasarımı, yakıt püskürtme desenini, gaz nozullarının yerleşimini ve difüzör veya swirler gibi bileşenleri içerir ve bunlar doğrudan yakıt-hava karışımının verimliliğini etkiler.
Eğer yakıt ve hava düzgün bir şekilde karışmaz ve karışım homojen olmazsa, yüksek sıcaklık bölgeleri veya yakıt açısından zengin alanlar oluşabilir, bu da NOx ve karbon monoksit üretimine yol açar. Bu nedenle, yanma başlığının doğru tasarımı, kirleticilerin azaltılması, alev stabilitesinin artırılması ve brülörün genel performansının optimize edilmesi için hayati öneme sahiptir.
Brülör Hava Besleme Sistemi
Gaz Brülörü Ekipmanları’ndan bir diğeri, brülöre gerekli olan yanma havasını sağlayan hava besleme sistemidir. Gaz Brülörü Ekipmanları’ndaki hava besleme sistemi genellikle iki ana kategoriye ayrılır: doğal hava beslemesi ve zorlanmış hava beslemesi.
Doğal Hava Beslemesi
Bu yöntemde, yanma havası mekanik ekipman kullanılmadan yalnızca doğal emişle sağlanır. Doğal hava besleme sistemi, yanma odasındaki sıcak gazlarla çevre havası arasındaki yoğunluk farkı ve kaldırma kuvvetine dayanarak çalışır. Sıcak gazların çevre havasına göre daha düşük yoğunluğu, doğal emişi oluşturur ve hava akışını aşağıdan yukarıya doğru yönlendirir.
Bu sistemler, mekanik bileşenlerin olmaması nedeniyle tasarım açısından basittir. Ancak yeterli emiş sağlanabilmesi için yanma odasının nispeten yüksek bir yüksekliğe sahip olması gerekir. Ayrıca, gelen yanma havası miktarını kontrol etmek için bir hava damperi kullanılır. Doğal hava besleme sistemi, ısıtıcı sistemlerinde yanma havası sağlamak için en yaygın kullanılan yöntemlerden biridir.
RSun serisi radyant brülörler, yanma havasının doğal hava besleme sistemiyle sağlandığı endüstriyel ısıtıcılar için mükemmel bir tercihtir.
Zorlanmış Hava Beslemesi
Zorlanmış hava besleme sistemi, bir elektrik motoru, fan, giriş hava damperi, susturucu ve kum tuzağı (toz toplama cihazı) gibi bileşenlerden oluşur. Fanın elektrik motoru, brülör fanının pervanesinin dönmesi için gerekli olan dönüşsel gücü sağlar. Pervane dönerken, yanma havası brülöre doğru üflenir ve gaz yakıtı ile karışarak yanma işlemi gerçekleşir. Bazı elektrik motorlarında invertör kullanılır; bu, motor hızının ayarlanmasını sağlar ve böylece brülöre sağlanan hava miktarı, farklı ihtiyaçlara göre hassas bir şekilde kontrol edilebilir.
Fan girişinde, hareketli kanatçıkları açılıp kapanabilen bir hava damperi bulunur. Bu damper, brülöre giren hava akışını düzenleyerek yanma sürecinde yakıt-hava oranının optimize edilmesini sağlar.
Susturucu ve kum tuzağı, brülörün hava besleme sistemine entegre edilen ek bileşenlerdir ve sistemin verimli çalışmasında önemli bir rol oynar.
Susturucu, hava akışının neden olduğu gürültüyü azaltırken, kum tuzağı toz ve partikülleri filtreleyerek kirleticilerin hava besleme sistemine girmesini engeller ve brülörün iç bileşenlerini korur.
Premiks brülörlerinde ise hava besleme sistemine toz ve askıda kalmış partiküllerin girmesini engellemek için bir hava filtresi kullanılır. Bu filtre, fan girişine yerleştirilir ve yanma kalitesini iyileştirerek brülörün verimliliğini artırır.
Elektronik Sistem
Gaz Brülörü Ekipmanları, bir gaz brülörünün önemli bileşenlerinden biridir ve iki ana bölümden oluşur: güç devresi ve kontrol devresi. Güç devresi, akımı açıp kapamaktan sorumlu olan bimetalik anahtarlar, kontaktörler ve sigorta gibi bileşenleri içerir. Gaz Brülörü Ekipmanları’ndaki kontrol devresi ise, brülörü yönetmek ve yanma sürecini kontrol etmekle görevli röleler ve kontrolörlerden oluşur. Bunlar arasında, AutoFlame kontrolörü, Raadman Endüstriyel Grup tarafından üretilen brülörlerde kullanılan en bilinen kontrolörlerden biridir.
Brülör Kontrol Sistemi
Gaz brülörü ekipmanlarındaki kontrol sistemi, yanma sürecini izlemek, düzenlemek ve güvenliğini sağlamak için tasarlanmış, elektronik ve mekanik bileşenler ile devrelerden oluşan bir sistemdir. Bu hassas sistem, doğru yakıt ve hava sağlanmasını, alevin izlenmesini ve brülörün düzgün çalışmasını garanti eder. Röleler, kontrol cihazları, hava ve yakıt aktüatörleri, alev algılama ekipmanları ve anahtarlar, brülörün kontrol ve komut sisteminin önemli bileşenlerindendir.
Eski nesil kontrol sistemlerinde, brülör işleyişini yönetmek için sadece röleler kullanılırdı. Bu röleler yalnızca brülörü açıp kapatmaya imkan tanırken, çıkış gücünün sürekli olarak ayarlanmasını sağlayan modüler kontrole olanak vermezdi. Ancak günümüzde modern brülörler, AutoFlame gibi gelişmiş kontrol sistemlerini kullanarak daha verimli çalışmaktadır.
Bu gelişmiş sistemler, hava ve yakıt akışını hassas şekilde ayarlayarak brülörün sürekli ve modüler çalışmasını sağlar, enerji tüketimini optimize eder, yanma verimliliğini artırır ve emisyonları azaltır. Akıllı AutoFlame Mk8 M.M kontrolörü, hem kazan hem de brülörün aynı anda yönetilmesini mümkün kılar ve tüm kritik parametrelerin gerçek zamanlı izlenmesini sağlar.
Hava ve Yakıt Aktüatörü
Hava veya yakıt aktüatörü, bir gaz brülörünün hava ve gaz vanalarını mekanik, pnömatik veya elektronik olarak açıp kapatan bir bileşendir. Modern brülörlerde aktüatörler genellikle elektriklidir ve komutlarını brülör kontrolöründen alır. Aktüatör yardımıyla, brülöre giren hava ve yakıt miktarı, brülörün kapasitesine göre ayarlanır. Aktüatörler, gaz modülasyon vanası veya hava damperi için kullanılabilir.
Alev Dedektörü
Gaz Brülörü Ekipmanları’nda, alev algılama cihazı kritik bir bileşendir ve alevin varlığını veya yokluğunu izlemekle sorumludur. Alev sönerse veya oluşmazsa, sensör yakıt beslemesini kesmek için brülör kontrolörüne sinyal gönderir, böylece güvenli çalışma sağlanır. Gaz Brülörü Ekipmanları’ndaki bu sensörler, sistemin tasarımına ve gereksinimlerine göre çeşitli tiplerde mevcuttur.
Alev Dedektörleri, kızılötesi (IR) veya ultraviyole (UV) tiplerinde olabilir. Bu sensörler, radyasyonun dalga boyunu ölçerek alevin varlığını doğru bir şekilde algılar ve brülörün güvenli çalışmasını sağlar. En yaygın kullanılan alev algılama cihazlarından biri olan AutoFlame cihazları, Radman brülörlerinde de kullanılmaktadır.
Bir diğer alev algılama cihazı türü, alevin oscilasyon frekansını analiz ederek varlığını tespit eden ve bu bilgiyi brülör kontrol sistemine ileten frekans algılama sensörüdür. Durag alev algılama cihazı, bu tür sensöre bir örnektir.
Bunun dışında, iyonizasyon alev algılama cihazları veya iyonizasyon çubukları olarak bilinen cihazlar da vardır. Bu cihazlar, çevredeki gazları iyonize ederek alevi algılar ve bu bilgiyi brülör kontrol sistemine iletir.
Ateşleme Sistemi
Gaz Brülörü Ekipmanlarındaki ateşleme sistemi, ateşleme oluşturarak yanma için gerekli ilk enerjiyi sağlar. Bu yöntem genellikle küçük brülörlerde kullanılır, çünkü yanmayı başlatmak için gereken enerji miktarı daha düşüktür. Daha büyük brülörlerde ise, yanmayı başlatmak için daha fazla ilk enerji gerektiğinden, bir pilot brülör kullanılır. Gaz Brülörü Ekipmanları’nda bulunan pilot brülör, bağımsız bir küçük brülör olup, ana yakıtı ateşleyen birincil ateşleme kaynağı olarak görev yapar. Ateşleme sisteminin ana bileşenleri arasında ateşleme elektrodu ve ateşleme trafosu bulunur.
Ateşleme Elektrodu
Ateşleme elektrodu, ateşleme transformatöründen yüksek voltaj alarak elektrik arkı oluşturan ve gaz ile hava karışımını ateşleyen metal bir bileşendir. Gaz yolu yakınında bulunan bu elektrot, brülör tasarımına bağlı olarak farklı şekillerde ve uzunluklarda yapılır. Yüksek ısı ve korozyona karşı gösterdiği yüksek dirençle, etkili bir kıvılcım için doğru mesafeyi sağlar ve performansı artırmak için pozisyon ayarı yapılmasına olanak tanır.
Ateşleme Transformatörü
Ateşleme transformatörü, standart giriş voltajını (110 veya 220 volt) çok yüksek bir voltaja dönüştürerek, hava ve gaz karışımını ateşlemek için gerekli kıvılcımı oluşturur. Ateşleme transformatörleri, çıkış voltajı veya güçlerine göre sınıflandırılabilir. Bazı transformatörler daha yüksek çıkış voltajına sahip ancak daha düşük akıma sahiptir, diğerleri ise küçük veya büyük brülörler için tasarlanmıştır. Ateşleme transformatörünün önemli bir özelliği, yüksek voltaja karşı güçlü izolasyonudur.
Basınç Anahtarı
Basınç anahtarı, zorunlu hava brülörlerinde hava basıncını veya yakıt hatlarındaki gaz basıncını izlemekle sorumlu bir cihazdır. Basınç, ayarlanan değere ulaştığında veya bu değerin altına düştüğünde, basınç anahtarının iç kontağı aktif hale gelir ve brülörün yanlış basınç koşullarında çalışmasını engellemek için uygun sinyali brülör kontrolörüne gönderir.
Basınç anahtarları genel olarak iki türde sınıflandırılır: hava basınç anahtarları ve gaz basınç anahtarları. Hava basınç anahtarı, fanın hava basıncını ölçmek için kullanılırken, gaz basınç anahtarı, giriş gaz basıncını ölçer ve eğer basınç uygun değilse, brülöre kapanış sinyali gönderir. En yaygın basınç anahtarlarından biri, raadman brülörlerinde kullanılan Dungs basınç anahtarıdır.
Brülörün Gaz Hattı
Gaz Brülörü Ekipmanları’ndan önemli bir bileşen olan gaz hattı, gazı doğru basınç ve debi ile tedarik kaynağından brülöre iletmekten sorumludur. Gaz hattı bileşenleri, gazın güvenli, verimli ve standartlara uygun bir şekilde iletilmesini sağlamak için özel olarak tasarlanmıştır. Basınç dalgalanmaları veya yakıt tedarikindeki gecikmeler, brülörün çalışmasını engelleyebilir.
Gaz hattı hakkında daha fazla bilgi ve doğru seçimi yapma konusunda “Endüstriyel Brülör Gaz Hattı Seçimi İçin Kapsamlı Kılavuz” adlı makaleye başvurabilirsiniz.
Brülör tipine bağlı olarak, gaz hattının tasarımı ve kurulumu için güvenli ve güvenilir bir tedarik sistemi sağlamak amacıyla ulusal standart 7595 (BS-EN 676 çevirisi), NFPA 85 ve ASME B31.8 gibi belirli standartlara uyulması gerekebilir. Gaz hattının bileşenleri şunlardır:
Manuel Kapatma Vanası: Bu vana, gaz hattının başında yer alır ve brülörü izole etmek için kullanılır. Brülörler, bu tür manuel kapatma vanaları ile donatılmalıdır.
Gaz Filtresi: Gaz filtresi, ekipmanın zarar görmesini önlemek amacıyla gaz akışındaki askıda bulunan parçacıkları ve safsızlıkları temizlemek için kullanılır. Gaz filtreleri genellikle basınç regülatöründen önce montajlanır.
Gaz Manometresi: Gaz manometreleri, gaz hattı basıncını izlemek için kullanılır.
Gaz Basınç Regülatörü: Bu cihaz, gaz hattı basıncını brülörün ihtiyacına uygun seviyeye düşürmek için kullanılır. Basınç regülatörleri ayrıca basınç dalgalanmalarını emer ve brülöre sabit bir giriş basıncı sağlar.
Tahliye Vanası: Emniyet vanası, genellikle gaz basınç regülatöründen sonra montajlanır ve ani basınç artışları sonucu fazla gazın tahliye edilmesinden sorumludur.
Emniyet Vanası: Gaz emniyet kapatma vanası, yalnızca brülör kontrolöründen pozitif bir sinyal aldığında gazın akışına izin veren bir cihazdır. Eğer alev algılama sensörü alevin söndüğünü bildirirse ya da basınç düşüşü veya aşırı basınç gibi bir tehlike meydana gelirse, bu vana otomatik olarak kapanır ve gaz akışı kesilir.
Ana Vana: Gaz modülasyon vanası veya ana vana, brülöre giren gaz miktarını kademeli olarak kontrol etmek için kullanılan bir cihazdır. Bu vana, brülörün ihtiyacı olan çıkışa göre gaz akışını ayarlayarak, adım adım veya sürekli olarak açılıp kapanır.
Gaz Brülörü Ekipmanlarının Doğru Seçimi ve Ayarının Önemi
Gaz brülörleri, termal ve endüstriyel süreçlerdeki en kritik bileşenlerden biri olarak, kontrollü ve güvenli ısıl enerji sağlamada önemli bir rol oynar. Bu brülörler, gelişmiş tasarımlar ve hassas ve verimli bileşenlerin kullanımı sayesinde yüksek verimlilik, azalmış yakıt tüketimi ve çevresel kirleticilerin en aza indirilmesini sağlar.
Bir gaz brülörünün en önemli bileşenleri, hava tedarik sistemleri, elektronik kontroller, ateşleme, alev algılama ve gaz hatları dahil olmak üzere, tüm bu bileşenler koordineli bir şekilde çalışarak yanma sürecinin güvenli ve optimal bir şekilde gerçekleştirilmesini sağlar. Gaz brülörü ekipmanlarının doğru seçimi ve ayarlanması, düzenli bakım ile birlikte, sadece brülör performansını iyileştirmekle kalmaz, aynı zamanda potansiyel sorunları ve güvenlik tehlikelerini de engeller.
Raadman gaz brülörleri, en son teknolojiler ve AutoFlame gibi gelişmiş kontrol sistemlerini kullanarak, çeşitli endüstriler ve ısınma sistemleri için ideal bir seçenektir. Sonuç olarak, gaz brülörlerinin çalışma prensiplerini ve bileşenlerini anlamak, özellikle endüstriyel ortamlarda maksimum verimlilik ve güvenlik sağlamak için gereklidir.
