Endüstriyel ısıtma sistemlerinde, su genellikle çalışma sıvısı ve ısı transferi ortamı olarak kullanılır. Ancak yüksek sıcaklıklarda, bu sıvıyı kullanmak çok yüksek çalışma basınçları gerektirir, bu da ekonomik açıdan istenmeyen ve güvenlik açısından zorluklar yaratabilir. Bu nedenle, yüksek sıcaklık gerektiren uygulamalarda kızgın yağ kazanları kullanılır. Kızgın yağ ile atmosfer basınca yakın basınçlarda yüksek sıcaklıklara ulaşmak mümkündür, oysa su ve buhar kullanarak böyle yüksek sıcaklıklara ulaşmak, son derece yüksek basınçlar gerektirir.
Kızgın Yağ Kazanı
Kızgın yağ kazanları, endüstriyel kazanlar arasında su borulu kazanlar sınıfına girer. Bu tür kazanlarda kızgın yağ boruların içinde dolaşır ve kazan gövdesindeki suyu ısıtır. Kızgın yağ kazanı, sistemler için gerekli ısıyı sağlamak amacıyla çeşitli endüstrilerde yaygın olarak kullanılan gelişmiş bir kazan türüdür.
Buhar veya sıcak su kazanlarının ısı transfer sıvısı olarak suyu kullanmasının aksine, kızgın yağ kazanları ısı transferi için kızgın yağı kullanır. Bu yağlar, kaynama veya sistem basıncının artırılmasını gerektirmeden, yaklaşık 300°C veya daha yüksek sıcaklıklara dayanabilir.
Kızgın yağ Kazanlarının Avantajları
Kızgın yağ kazanları, benzersiz özellikleri sayesinde endüstriyel uygulamalar için ideal bir seçimdir. Bu sistemlerin sunduğu bazı avantajlar aşağıda sıralanmıştır:
Yüksek Sıcaklıkta Çalışma
Kızgın yağ kazanlarının başlıca avantajlarından biri, kızgın yağı yaklaşık 300°C veya daha yüksek sıcaklıklara, yüksek sistem basıncı gerektirmeden ısıtabilmesidir. Buhar sistemlerinde bu tür sıcaklıklara ulaşmak için basıncın önemli ölçüde artırılması gerekirken, kızgın yağ sistemlerinde bu sorun ortaya çıkmaz.
Artan Güvenlik
Kızgın yağ kazanları, yüksek basınca ihtiyaç duymadıkları için su ve buhar kazanlarından daha güvenlidir. Bu durum, patlama riskini önemli ölçüde azaltır ve bu sistemleri çok daha güvenli hale getirir.
Ölçekleme ve Korozyon Olmaz
Buhar kazanlarında, borularda ve ekipmanlarda sıkça ölçekleme ve korozyon oluşur. Bu durum, verimliliğin düşmesine, daha fazla bakım ihtiyacına ve yüksek bakım maliyetlerine yol açar. Ancak, kızgın yağ kazanları, ısı transferi için kızgın yağ kullandığından, sık temizlik ihtiyacını ortadan kaldırır ve bu sorunları en aza indirir.
Daha Uzun Sistem Ömrü
Korozyonun azalması ve Ölçekleme olmaması nedeniyle, kızgın yağ kazanları genellikle buhar veya sıcak su kazanlarına kıyasla daha uzun bir kullanım ömrüne sahiptir.
Daha Düşük Bakım Maliyetleri
Kızgın yağ, sık sık değiştirilme gerektirmediği ve düzenli temizlik veya bakım ihtiyacı olmadığı için, kızgın yağ kazanlarının işletme ve bakım maliyetleri genellikle diğer kazan türlerine göre daha düşüktür.
Kızgın Yağ Kazanlarının Dezavantajları
Avantajlarına rağmen, kızgın yağ kazanlarının bazı dezavantajları da vardır:
Yüksek Yanıcılık
Kızgın yağ, yüksek sıcaklıklarda oldukça yanıcıdır. Sistem içerisindeki borular, bağlantılar veya tanklar arızalandığında ve yağ sızdığında, bu yağ sıcak yüzeyler veya alevlerle temas ederek yangınlara yol açabilir.
Kızgın Yağ Maliyeti
Kızgın yağın maliyeti, suya kıyasla önemli ölçüde daha yüksektir ve verimli ve güvenli bir çalışma için dikkatli bir yönetim gerektirir.
Çevresel Etki
Sızıntı durumunda, kızgın yağ çevreye zarar verebilir. Bu tür kirliliği önlemek için uygun koruyucu önlemlerin alınması gereklidir.
Yüksek Sıcaklık Pompalarının Kullanımı
Kızgın yağ kazanlarında, yağın dolaşımını sağlamak için özel olarak tasarlanmış yüksek sıcaklık pompaları gereklidir. Bu pompalar, sistemlerde kızgın yağın 300°C veya daha yüksek sıcaklıklara ulaşabilmesi nedeniyle bu tür aşırı sıcaklıklara dayanabilecek şekilde olmalıdır.
Kızgın Yağ Kazanlarının Bileşenleri
Kızgın yağ kazanlarının ana bileşenleri arasında fırın, ısıtma bobini ve brülör bulunur. Her biri ayrı ayrı açıklanmıştır. Ayrıca genleşme tankı, yağ dolaşım pompası, kontrol valfleri gibi diğer yardımcı bileşenler de ele alınmıştır, çünkü bu bileşenler kazanların çalışması için hayati öneme sahiptir.
Fırın
Fırın, kazan sisteminin merkezidir ve yanma işleminin gerçekleştiği yerdir. Doğal gaz, yağ veya ağır yakıt gibi yakıtlar yanma odasında yakılarak termal enerji açığa çıkarılır. Bu termal enerji, ısıtma bobinlerine aktarılarak yağı ısıtır.
Isıtma Bobini
Yanma odasının içinde bir boru ağı, ısıtma bobinini oluşturur. Bu borular, genellikle sarmal bir düzen içinde olup, yanma sonucu oluşan sıcak gazlarla maksimum temas sağlamak için alevin etrafını sarar. Kızgın yağ, bu bobinlerden geçerek üretilen ısıyı emer. Bobinlerin sayısı ve düzeni, kazanın kapasitesine ve tasarımına bağlıdır.
Brülör
Bir kızgın yağ kazanında, brülör, yakıtın (örneğin, doğalgaz veya yağ) yakılması yoluyla gerekli ısının üretilmesinden sorumludur. Bu ısı, daha sonra ısıtma bobinleri içinde akan termal yağa aktarılır.
Kontrol Sistemleri
Kontrol sistemi, kazan çalışmasını izleyen elektronik cihazlar ve sensörlerden oluşur. Bu sistem, basınç, sıcaklık ve termal yağ akış hızı gibi parametreleri ölçer, böylece kazan güvenli ve optimum koşullarda çalışır. Gelişmiş kontrol sistemleri, otomatik ayarlamalar ve uyarı bildirimleri özelliklerine sahiptir.
Yağ Pompası
Yağ pompası, termal yağı sistem boyunca dolaştırmaktan sorumludur. Yağ, uygun akış hızı ve basınçla bobinlere yönlendirilmelidir. Termal yağın yüksek sıcaklıkları nedeniyle, bu pompalar bu aşırı koşullarda verimli bir şekilde çalışacak şekilde tasarlanmıştır.
Kontrol Vanaları
Kontrol vanaları, sistemdeki yağın basıncını ve akış hızını düzenler. Termal yağın giriş ve çıkış akışlarını yöneterek kazan sistemi boyunca dengeli ve sürekli bir dolaşım sağlar.
Genleşme Tankı
Genleşme tankı, ısıl genleşme nedeniyle yağın hacim değişikliklerini dengelemekten sorumludur. Yağ ısındıkça hacmi artar ve bu genleşme için yeterli alan olmadığında sistem basıncı önemli ölçüde yükselir. Genleşme tankı, yağın basıncı aşırı artırmadan genleşmesine olanak tanır. Genellikle, kazan ve diğer ekipmanlardan daha yüksek bir seviyede yerleştirilir. Bu konumlandırma, yağ devresinde statik bir basınç oluşturarak, yağın sıvı fazda kalmasını sağlar ve buharlaşmasını engeller.
Genleşme tankının görevlerinden biri de kompanse yağı sağlamaktır. Bu tank, sıcak yağı depolayarak, yağın sızıntı veya buharlaşma nedeniyle kaybolması durumunda sisteme ekstra yağ enjekte edilmesini sağlar.
Yağ yüksek sıcaklıklarda yanıcı olduğundan, tanklarda patlamaları önlemenin yöntemlerinden biri, tankın üst kısmındaki alanın nötralize edilmesidir. Bu, tank örtüsü (veya blanketing) adı verilen bir süreçle sağlanır. Bu süreçte, azot gibi nötr bir gaz, tankın üzerindeki boşluğu doldurarak oksijenin ve havanın tank içine girmesini engeller.
Kızgın Yağ Kazanlarında Kullanılan Isıtma Yağı
Isıtma yağlarının etkili ısı transferi yapabilmesi için yüksek ısı kapasitesine sahip olması gerekir. Bu yağlar, yüksek sıcaklıklarda özelliklerini koruyarak bozulmadan istikrarlı kalmalıdır. Oksidasyona karşı direnç, sistemde tortu oluşumunu önlemek için oldukça önemlidir. Yağların, yüksek sıcaklıklarda buharlaşmayı engellemek için yüksek kaynama noktalarına sahip olması gereklidir. Bir diğer önemli özellikleri ise sistem bileşenlerinde korozyonu önleme yetenekleridir. Ayrıca, bu yağların çevreye zarar vermemesi gerekir.
Isıtma Yağlarının Sınıflandırılması
Isıtma yağları, genellikle iki ana kategoriye ayrılır: mineral yağlar ve sentetik yağlar. Aşağıda daha ayrıntılı bir açıklama bulunmaktadır:
Mineral Yağlar
Mineral yağlar, ısıtma yağlarının en büyük grubunu oluşturur. Bu yağlar, ham petrolün rafinerilerde damıtılmasından elde edilir. Mineral yağların çalışma sıcaklık aralığı -10°C ile 300°C arasındadır. Bu nedenle, mineral yağlar genellikle 300°C’nin altındaki sıcaklıklarda kullanılır. Mineral yağlar, sentetik yağlara kıyasla daha ekonomik olup çevre üzerinde daha az etkiye sahiptir. Paraffin ve naftinik yağlar, mineral yağ örneklerindendir.
Sentetik Yağlar
Bu yağlar, kimyasal sentez işlemleriyle üretilir. Aromatik yağlar olarak da bilinen sentetik yağlar, benzen temelli bir yapıya sahiptir. Bu yağların çalışma sıcaklık aralığı -20°C ile 400°C arasında değişir. Aromatik yapıları, onları mineral yağlara göre daha termal olarak stabil hale getirir. Sonuç olarak, sentetik yağlar 300°C’den daha yüksek sıcaklıklar için kullanılır. Sentetik yağlar, yüksek sıcaklıklarda daha yüksek verimlilik ve daha iyi ısı transferi sağlar. Polietilen glikol sıvıları, ester ve diester bileşenleri ve silikon bazlı yağlar sentetik yağ örnekleridir.
Yaygın Isıtma Yağları şunlardır:
- Behran Isıtma Yağı (Behran Hararat 32)
- Shell Isı Transfer Yağı (SHELL Heat Transfer Oil S2)
- Total Isıtma Yağı (TOTAL Seriola Eta 32)
- Terminol Isıtma Yağı (Theminol 66)
Kızgın yağ kazanının çalışma prensibi
Bir Kızgın Yağ Kazanı, kapalı devre bir sistem içinde termal yağı dolaştırarak çalışır. Isıtma işlemi, gaz veya sıvı yakıt kullanan bir brülör ile yapılır. Brülör, yakıtı yakarak termal enerji üretir ve bu enerji yağa aktarılır. Termal yağ daha sonra kazan içindeki ısıtma bobinlerinden bir dizi boyunca geçer. Bu bobinler, genellikle yakıtın yanmasından kaynaklanan sıcak gazlarla temas yüzeyini artırmak için spiral şeklindedir.
Termal yağ bobinlerden geçerken, sıcak gazlardan ısı alır ve böylece ısınır. Sıcak yağ, borular aracılığıyla ısı değiştiricilere veya diğer endüstriyel sistemlere taşınır. Isısını transfer ettikten sonra, yağın sıcaklığı düşer ve soğuyan yağ yeniden kazanına dönerek tekrar ısınır. Bu döngü devam eder ve endüstriyel işlemler için sürekli ısı kaynağının sağlanmasını garanti eder.
Kızgın Yağ Kazanı Çeşitleri
Kızgın yağ kazanları, montaj yöntemine ve genel yapısına göre yatay kızgın yağ kazanları ve dikey kızgın yağ kazanları olarak sınıflandırılır. Ayrıca, kullanılan yakıt türüne göre gaz yakıtlı kızgın yağ kazanları ve elektrikli kızgın yağ kazanları olarak da ayrılır.
Dikey Kızgın Yağ Kazanları
Bu tür kızgın yağ kazanları genellikle daha düşük kapasitelerde üretilir ve daha çok alan kısıtlaması olan yerlerde kullanılır. Yerçekimi sayesinde, bu kazanlarda termal yağın boşaltılması daha hızlı gerçekleşir.
Yatay Kızgın Yağ Kazanları
Yatay kızgın yağ kazanları, dikey modellere kıyasla daha yüksek kapasitelerde üretilir ve daha yüksek verimlilik sunar. Yatay kızgın yağ kazanlarında, kazanın farklı bölümlerine erişim, bakım ve denetim işlemleri daha kolaydır.
Elektrikli Kızgın Yağ Kazanı
Elektrikli Kızgın yağ kazanı, fosil yakıtlar (örneğin, gaz veya yağ) yerine termal yağı ısıtmak için elektrik enerjisini kullanan bir kızgın yağ kazanı türüdür. Bu tip kazanlarda, ısıtıcı elemanlar yağı ısıtmak için gereken ısıyı sağlar. Isıtılan yağ, kapalı bir sistemde dolaşarak sistemin farklı bölümlerine taşınır ve süreçler için gerekli ısıyı sağlar. Elektrikli kızgın yağ kazanlarında fosil yakıt kullanılmaması, çevresel kirleticilerin azalmasına katkıda bulunur. Termal yağın yüksek sıcaklıklarda oldukça yanıcı olması nedeniyle, düşük kapasiteler için gaz yakıtlı kazanlar yerine elektrikli kızgın yağ kazanlarının kullanılması önerilir.
Kızgın Yağ Kazanlarının Uygulamaları
Kızgın yağ kazanları birçok farklı endüstride kullanılmaktadır. Bu kazanlarının en önemli kullanım alanlarından biri, ısının dolaylı olarak aktarıldığı endüstrilerdir. Bu özellik, onları ham petrol ve doğal gaz gibi yanıcı malzemelerin ısıtılması için özellikle uygun hale getirir.
Ahşap Endüstrisi
Kızgın yağ kazanları, özellikle ahşap ürünlerinin üretimiyle ilgili süreçlerde, ahşap endüstrisinde önemli bir rol oynar. Bu kazanı kullanılarak, ahşap içerisindeki nem kontrollü ve kademeli bir şekilde buharlaştırılır, bu da ahşabın dayanıklılığını ve stabilitesini artırır.
Tekstil Endüstrisi
Kızgın yağ kazanları, kumaş ve elyaf işleme makinelerinde, özellikle kurutucular ve boyama makinelerinde ana ısı kaynağı olarak kullanılır. Bu kazanlar, homojen ve hassas bir sıcaklık sağlayarak renk emilimini artırır ve elyafların hızlı bir şekilde kurumasına yardımcı olur.
Kimya Endüstrisi
Çözücüler, yapıştırıcılar ve kimyasal reçineler üretmek için yüksek sıcaklık ve ısı gereksinimlerinden dolayı Kızgın yağ kazanları kullanılır. Ayrıca, asfalt, su yalıtım membranları (izogam), bitüm üretimi ve ağır petrol malzemelerinin ısıtılması da kimya endüstrisindeki diğer termal yağ kazanı uygulamalarıdır.
Kızgın Yağ Kazanları: Verimlilik, Güvenlik ve Maliyet Tasarrufu
Kızgın yağ kazanları, çeşitli endüstrilerde en etkili ve verimli ısıtma sistemlerinden biri olarak kabul edilmektedir. Dolaylı ısı sağlamadaki yetenekleriyle bu kazanlar, yalnızca ürün kalitesini artırmakla kalmaz, aynı zamanda enerji tüketimini azaltarak ve süreçleri optimize ederek verimliliği artırmada önemli bir rol oynar. Gıda ve kimya endüstrilerinden tekstil ve petrokimya sektörlerine kadar, Kızgın yağ kazanları esneklikleri ve yüksek verimlilikleri sayesinde termal ihtiyaçları karşılamak için ideal bir seçenektir. Raadman akıllı brülörleri, gelişmiş modern kontrolörler kullanarak, yakıt tüketimini optimize etme ve kızgın yağ kazanlarının verimliliğini artırma konusunda önemli bir rol oynamaktadır.
