ATABB

Oğuzboyu

EŞANJÖRLERDE KİRLENME





ISI EŞANJÖRLERİNDE BİRİKİNTİ

Birikinti, ısı transferi ve akışkanın akışına karşı direnci artıran ısı transfer yüzeyindeki istenmeyen tortulardır. Birikinti; yatırım, enerji, bakım ve arıza maliyetlerinde küçümsenemeyecek kadar ekstra maliyet oluşturmaktadır. Sık sık temizlenmesinden kaçınılmak isteniliyorsa, eşanjörler dizayn edilirken birikinti koşulları dikkate alınmak zorundadır. Servis esnasında birikintiyi en aza indirecek uygun çalışma koşullarında çalışılmalıdır. Bu çalışmada; birikinti mekanizmaları, birikinti artması, birikinti maliyeti, birikintinin boru çapı, eşanjör yüzey alanı, performansı ve basınç kaybı üzerindeki etkileri ile birikintiyi en aza indirgeyecek önlemler incelenmiştir.




Kirlenme EĞİLİMLERİ

Kirlenme, sıvıların içinde bulunabilen katı cisimler ve kireçlenme ısı değiştirici seçiminde dikkate alınması gereken önemli faktörlerdir. Bir akışkanın belirli bir yüzey tipine göre kirlenme karakteristiklerine etki eden faktörler şunlardır:

a- Akışkanın hızı: Isı değiştirici kanal sistemindeki en düşük hız, en önemli etkendir.

b- Akışkan hızının kayma kuvveti, türbülans ve laminer-tabaka kalınlığına etkisi

c- Yüzey civarında kalma süresi

d- Kanallardaki hız veya akım dağılımı: Tüm kanal bölümlerinde iyi bir hız veya akım dağılımı olmalıdır. Eğer birden fazla kanal var ise çeşitli kanallar arasındaki akım dağılımının da iyi olması gerekir.

Diğer tip ısı değiştiricilerinin kirlenme faktörleri gövde borulu ısı değiştiricilerine göre daha azdır. Kirli bir görevin gereklerinin en iyi karşılandığı ısı değiştirici tipi spiral plakalı ısı değiştiricisidir. Plakalı ısı değiştiricileri ve lamelli ısı değiştiricileri de kanallarda ve kanal aralarında iyi bir akım dağılımı olduğundan ve akımın tümünün türbülanslı olmasından dolayı kirli görevlere iyi uyum sağlarlar. Süspansiyon halinde elyaf içeren sıvılar için genellikle spiral plakalı ısı değiştiricileri en uygun ısı değiştirici tipidir.



Muayene, TEMİZLEME, TAMİR VE İLAVE

Proses akımlarının karakteristikleri, temizleme (mekanik veya kimyasal) ve ünitenin tümünün veya bir kısmının periyodik değiştirilmesi için gereksinimleri karşılayacak şekilde dikkatlice incelenmelidir. Eğer gövde borulu ısı değiştiricisindeki boru demeti, temizleme veya değiştirilme için sökülecek ise, yeterli yer hacmi mevcut olmalı ve gerekli cihazların ısı değiştiricisine girişi ve çıkışı göz önüne alınmalıdır. Eğer proses koşullarının değişimleri olasıysa, modifikasyon kolaylığı, ayrıca önemli faktör olabilir.
Göz önüne alınması gereken diğer bir faktör, arıza sonucu akışkanların birbirine karışması ve/veya sızıntı yapmasıdır. Çok zehirleyici ve tutuşabilir akışkanlar için, arıza çok fazla önemli olabilir ve bu, ısı değiştirici tipini seçmeye karar verirken genellikle önemli faktör olabilir. Lamelli ve spiral ısı değiştiriciler akışkanların birbirine karışma olasılığını minimize eder. Zehirli akışkanların kullanılacağı yerlerde, dış bağlantılara özel dikkat gösterilmelidir, çünkü bu bağlantıların yüksek bütünlük sağlaması gerekir.
Tablo 1'de çeşitli ısı değiştiricilerinin muayene, temizleme, tamir ve ilave bakımından uygunluk dereceleri karşılaştırmalı olarak gösterilmiştir. Bu karşılaştırma izafi ve yaklaşıktır; çünkü bazı ısı değiştiricileri dizayn bakımından oldukça esneklik gösterirler. Örneğin, spiral ısı değiştiricileri, kanal genişliği 5-25 mm aralığında ayrıca saplamalı veya saplamasız olarak imal edilebilir.



Tablo 1 Çeşitli Isı Değiştiricilerinin Muayene, Temizleme, Tamir ve İlave Bakımından Uygunluk Dereceleri

ISI DEĞİŞTİRİCİ TİPİ

PLAKALI SPİRAL LAMELLİ BORUSAL

Bir tarafta Çİ KE KE KE
İki tarafta Çİ KE-İMKSZ ZYF KE-İMKSZ
Bir tarafta KE Çİ-KE Çİ Çİ
İki tarafta KE Çİ-KE Çİ Çİ
Bir tarafta Çİ Çİ-ZYF KE KE
İki tarafta Çİ KE-İMKSZ İMKSZ KE-İMKSZ
Bir tarafta Çİ Çİ KE KE
İki tarafta Çİ Çİ KE KE-ZYF
Bir tarafta Çİ KE-ZYF KE KE
İki tarafta Çİ KE-İMKSZ İMKSZ KE-İMKSZ
İlave Çİ İMKSZ İMKSZ İMKSZ
Tamir Çİ ZYF ZYF KE


Çİ : Çok iyi. KE : Kabul edilebilir. ZYF : Zayıf. İMKSZ : İmkansız.


Akışkanların Kirlenme EĞİLİMLERİ

Burada esas önemli olan, akışkan ve konstrüksiyon malzemeleri arasındaki uyumdur. Eğer akışkanların korozyon karakteristikleri özellikle önemliyse, grafit, cam veya teflon gibi korozyon direnci yüksek ısı değiştiricilerini tercih etmek düşünülmelidir. Bu ısı değiştiricilerin basınç, sıcaklık ve kapasite sınırlamaları olduğu için yüksek korozyon karakteristikleri nedeniyle bu ısı değiştiricileri seçerken bu sınırlamalara dikkat etmek gereklidir. Örneğin contalı plakalı ısı değiştiricilerinde, akışkanla uyum sağlayacak conta malzemesi bulmak mümkün olmayabilir. Eğer uygun plaka ve conta malzemeleri var ise ayrıca contalı-plakalı tip ısı değiştiricilerini kullanmak da düşünülebilir.
Seçilen ısı değiştiricisinin konstrüksiyon malzemeleri, akışkanlarla aşırı korozyon oluşturmamalıdır. Kirlenmeye olan eğilim oldukça dikkatli bir şekilde değerlendirilmeli ve ısı değiştiricisi kirlenmeyi dikkate alarak, gerekli süre çalışabilecek kapasitede olacak şekilde seçilmelidir. Isı değiştiricisi, akışkan basınç ve sıcaklık farkları (ısıl gerilmeler) nedeniyle oluşacak gerilmelere dayanacak şekilde dizayn ve imal edilme kapasitesinde olmalıdır.


KAYNAKLAR

Mehmet YILMAZ

Makina Yüksek Mühendisi

Yrd. Doç. Dr., Atatürk Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Makina Mühendisliği Bölümü, 25240 ERZURUM
Osman Nuri ŞARA

Makina Yüksek Mühendisi
Yrd. Doç. Dr., Atatürk Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Kimya Mühendisliği Bölümü, 25240 ERZURUM


Resim kaynağı:




.
Adres : İ. A. O. S. Bolgesi 10027 Sokak No:2 Çiğli İzmir
.
Tel. : 0.232.376 80 07 , Fax : 0.232.376 80 09
.
URL : http://www.essiad.org.tr/T/turkoglu.html