Göstergeler, Dürbün Camları ve Vakum Kırıcılar

Bu küçük ekipman parçaları, buhar sistemleri ve prosest ekipmanı genelinde çeşitli önemli uygulamalara sahiptir. Mevcut farklı türler bu eğitimde incelenmektedir.

Göstergeler

Basınç göstergeleri Basınç göstergeleri en azından aşağıdaki durumlarda monte edilmelidir:

• Basınç düşürücü vananın yukarı akışı - Buhar besleme hattının bütünlüğünü izlemek için.
• Basınç düşürücü vananın aşağı akışı - Aşağı akış basıncını ayarlamak ve izlemek için. Aşağı akış basıncındaki dalgalanmalar tesis verimliliğinin ve ürün kalitesinin düşmesine yol açabilir. Aşağı akış basıncındaki dalgalanmalar aynı zamanda basınç düşürücü vanadaki sorunlara işaret edebilir.
• Blöf kaplarında - Blöf sırasında kap basıncını kontrol etmek için basınç göstergesi kullanılır. Bu güvenliği artırır, çünkü normalden daha yüksek basınç boru hattı tıkanıklığının erken bir göstergesi olacaktır.
• Flaş buhar kaplarında - Flaş buhar basıncını izlemek için. Bourdon tüplü basınç göstergesi, buhar sistemlerinde en sık kullanılan türdür. Bir ucu kapalı ve diğer ucu açık olan sarılmış veya ‘C’ şekilli bir tüpten oluşur. Bourdon tüpünün açık ucu prosest akışkana maruz kalarak tüpün içine akmasına izin verir. Basınçtaki herhangi bir artış tüpte elastik deformasyona neden olarak açılmasını sağlar. Tüpün kapalı ucundaki yer değiştirme, bir dizi dişliyle gösterge ibresinin açısal hareketine dönüştürülür. İbre konumu dolayısıyla göstergenin basınç bağlantısına uygulanan basınçla orantılıdır. Tipik olarak, Bourdon tüpünün maksimum sapması 270°‘lik bir ibre açısal hareketine karşılık gelir. Tüp, uygulamaya bağlı olarak birkaç farklı malzemeden üretilebilir; genellikle pirinç veya bronz daha yüksek basınçlar için kullanılırken, paslanmaz çelik daha düşük basınçlar için kullanılır.

Bourdon tüplü basınç göstergeleri genellikle sıvı dolu seçeneğine sahiptir. Bourdon tüpünün etrafındaki alan şeffaf bir sıvı ile doldurulur, normalde gliserin. Bu, iç mekanizmaları şiddetli titreşimden kaynaklanan hasarlara ve ortamda bulunan korozyon yapıcı maddelerin ve yoğuşmanın içeri girmesine karşı korur. Bu aynı zamanda ibrenin hareketini sönümlendirerek göstergeyi küçük geçici basınç dalgalanmalarına karşı daha az duyarlı hale getirir.

Bourdon tüpü yüksek sıcaklıklardan zarar görebileceğinden, buhar sistemlerinde göstergeyi bir sifon tüpünün ucuna monte etmek yaygın bir uygulamadır. Sifon tüpü çalışma akışkanının basıncını Bourdon tüpüne ileten su ile doldurulur ve böylece gösterge, basıncın ölçüldüğü gerçek noktadan belirli bir mesafeye yerleştirilebilir. En yaygın iki sifon tüpü şekli ‘U’ tipi ve halka tipidir. Halka tüpü, borunun üstünde yeterli alan olan yatay boru hatlarında kullanılır ve ‘U’ tipi, gösterge dikey bir boru hattına monte edildiğinde veya halka tipi sifon için yeterli alan olmayan yatay boru hatlarında kullanılır.

Bourdon tipi basınç göstergesi, korozyon yapıcı sıvılar veya askıda katı madde içeren akışkanlar için tek başına uygun değildir, çünkü bu katılar göstergenin iç elemanlarına zarar verebilir. Bu tür durumlarda, prosest akışkanı Bourdon tüpünden ayrı tutmak gerekir.

Bu, girişe esnek bir diyafram monte edilerek yapılır. Göstergenin basınç elemanı ve diyaframın arkasındaki alan, tamamen kapalı bir sistem oluşturur; bu sistem boşaltılır ve ardından uygun bir dolgu sıvısı ile doldurulur; buhar durumunda bu tipik olarak bir tür yağdır. Sistem basıncı diyaframın sapmasına neden olur ve basınç dolgu sıvısı üzerinden Bourdon tüpüne iletilir. Diyafram contaları, ‘ölü alan’ın izin verilmediği ‘temiz buhar’ uygulamalarında da kullanılmalıdır. Bourdon tüplü basınç göstergesinin yanı sıra birkaç başka basınç göstergesi türü de mevcuttur; bunlar şunları içerir: Diyafram tipi basınç göstergeleri, Piezorezistif basınç göstergeleri ve Sıcaklık göstergeleri. Diyafram tipi basınç göstergeleri Metal bir diyafram iki flanş arasına sıkıştırılır ve bir taraftan basınç ortamına maruz kalır. Akışkanın uyguladığı basınç, diyaframda elastik sapmaya neden olur. Sapma miktarı, diyafram üzerindeki basınç ile orantılıdır ve diyaframın iç tarafına bağlı bir bağlantı çubuğunun doğrusal hareketine neden olur. Bağlantı çubuğunun hareketi, bir dizi dişliyle gösterge ibresinin açısal hareketine dönüştürülür. Böylece ibre hareketi, diyafram üzerindeki basınca orantılıdır. Diyafram ayrıca akışkanı göstergenin iç parçalarından izole eder; bu nedenle diyafram tipi basınç göstergeleri çoğu akışkan türü için uygundur.

Piezorezistif basınç göstergeleri Bu basınç göstergeleri, seramik bir substrattan yapılmış bir diyaframdan oluşur; piezorezistif tip gerinim ölçerler diyafram üzerine bağlanır ve gerekli devrelerle birlikte bir silikon çip üzerine entegre edilir. Diyafram basınçtaki değişimlerle birlikte sapar ve gerinim ölçer köprüsünün dengesinde bir değişikliğe neden olur. Bu, entegre devre modülü tarafından basınca orantılı bir elektrik sinyaline dönüştürülür. Çıkış sinyali yerel bir dijital ekrana beslenebilir veya uzaktan iletim için 4-20 mA çıkış sinyaline dönüştürülebilir. Bu göstergeler çok hassastır ve basıncın hassas ölçümünün gerektiği yerlerde kullanılır. Elektriksel çıkış sinyali ürettiklerinden, bina yönetim sistemlerine entegre edilmeleri mümkündür. Sıcaklık göstergeleri Birçok farklı sıcaklık göstergesi mevcut olsa da, buhar sistemlerinde muhtemelen beş ana türle karşılaşılacaktır: bimetalik tip, dolu sistem tipi, termistörler, termokupllar ve direnç sıcaklık cihazları (RTD’ler).

• Bimetalik tip sıcaklık göstergesi - Sarılmış bir bimetalik elemandan oluşur. Gösterge, farklı malzemelerden yapılmış ve birbirine bağlanmış iki metal şerit içeren bimetalik şerit ilkesine dayanır. İki malzeme, farklı termal genleşme katsayılarına sahip olacak şekilde seçilir. Isıtıldığında iki metal farklı miktarlarda genişler ve birbirine göre hareket edemediklerinden bimetalik şerit bükülür.

Sarılmış elemanın sıcaklığı yükseldikçe, açılma eğilimi gösterir. Bunun gerçekleştiği derece sıcaklığa işaret eder. Bir ibre, Bourdon tüpündekine benzer şekilde bir dizi bağlantıyla bobine bağlanır.

Bimetalik göstergeler genellikle ucuz, dayanıklı ve kurulumu kolaydır. Basit, hızlı bir sıcaklık göstergesinin gerekli olduğu yerlerde kullanılırlar.

• Diğer sıcaklık ölçüm yöntemleri -

Modül 6.7, Kontrolörler ve Sensörler’de ele alınmaktadır. Bu tür sıcaklık sensörleri, sıcaklık ölçümünde daha yüksek doğruluk gerektiğinde veya bu işlevin otomatikleştirilmesi ya da bir bina yönetim sistemine entegre edilmesi istendiğinde kullanılır. Sıcaklık ölçüm probunun bir ekipman parçasına monte edildiğinde bir kılıf içine yerleştirilmesi yaygındır. Bu, sensörün sistem bütünlüğünü bozmadan boru hattından veya ekipmandan çıkarılmasını sağlar. Kılıf içinde iyi ısı transferi sağlamak için bir ısı iletken macun kullanılır. Sıcaklık ölçüm cihazı monte edilirken dikkat edilmesi gereken bir konu, temsili bir okuma yapmasının sağlanmasıdır. Özellikle sıvı içeren kaplarda, akışkanın bir tür termal tabakalaşmasına sahip olması yaygındır ve kabın farklı seviyelerinde sıcaklığı ölçmek farklı sonuçlar üretebilir. Sıcaklık ölçüm cihazlarının yaygın uygulamaları arasında kazan besleme tankları, ürün sıcaklıklarının ölçülmesi ve aşırı ısınma giderme sonrası buhar sıcaklığının ölçülmesi yer alır.

Dürbün camları

Dürbün camı veya akış göstergesi, bir boru hattındaki akışkan akışını gözlemleme yöntemi sağlar. İki ana işlevi vardır:

• Gösterge - Dürbün camları, akışkanın düzgün akıp akmadığını göstermek için kullanılır. Tıkanmış vanaları, filtreleri, kondenstopları ve diğer boru hattı ekipmanını tespit etmenin yanı sıra bir kondenstopun buhar sızdırıp sızdırmadığını tespit etmek için kullanılır.
• Muayene - Dürbün camları, üretim sürecinin farklı aşamalarında bir ürünün rengini gözlemlemek için kullanılabilir. Dürbün camları patlama tipi boşaltma yapan kondenstopların düzgün çalıştığını göstermek için kullanıldığında, kondenstoptan en az 1 m aşağı akışa yerleştirilmelidir. Diğer kondenstoplar için dürbün camı kondenstoptan hemen sonra yerleştirilmelidir. Dürbün camları, kondenstopların çalışmasını izlemenin kesin bir yöntemini sunmaz. Uygulamada, yukarı akış buhar sisteminin kapsamlı bilgisine ihtiyaç vardır ve teşhis genellikle gözlemcinin deneyimine bağlı olarak özneldir. Örneğin, kondens debisine, basınca ve kendenstop boşaltma desenine bağlı olarak, kondenstopun buhar sızdırıp sızdırmadığını veya kondenstoptan sonra flaş buhar mı oluştuğunu ayırt etmek zor olabilir. Dürbün camları genellikle kondenstopun yukarısındaki taşkını veya sızdıran kondenstopları tespit eden iletkenlik sensörleri gibi elektrik cihazlarla değiştirilmiştir. Bu cihazlar kendenstop uzmanlığı gerektirmez ve tutarlı bir şekilde doğru sonuç üretir. Dürbün camları Dürbün camı, giriş bağlantısında düzgün bir eşmerkezli daralmaya sahiptir; bu, akışkan dürbün camından geçerken türbülansı teşvik eder. Dürbün camının içindeki türbülanslı akış, herhangi bir akışkanın tespit edilmesini sağlar. Dürbün camları tekli, çoğul veya çoklu görüntüleme pencereli olarak mevcuttur.

Bazı dürbün camlarına bir ışık kaynağı takılabilir; bunlar dürbün camının düşük ortam aydınlatmalı bir alana monte edildiğinde veya tek pencereli dürbün camının kullanılması gerektiğinde (örneğin tanklarda) kullanışlıdır. Dürbün kontrolü Dürbün kontrolü (Bkz. Şekil 12.6.7), bir dürbün camı ve bir çek vananın kombinasyonudur. Akış tüpünün üstündeki bir küre, akışkan silindirik pencereden geçerek çıkış bağlantısına akarken oturağından kaldırılır. Ters akışta, küre girişteki oturağına geri zorlanır. Küre hareketi akışı görmeyi kolaylaştırmanın yanı sıra ters akışta kapanma sağlar. Dürbün camlarında olduğu gibi, dürbün kontrolü kondenstopların boşaltmasını gözlemlemek için kullanılır. Dürbün kontrolünde, küre çek vananın konumu kondens akıp akmadığını gösterir. Kondenstoptan sonra kondens yükseldiğinde, dürbün kontrolü ayrı bir çek vanaya olan ihtiyacı ortadan kaldırarak kurulumu basitleştirir. Dürbün kontrolü, buhar kilidi serbest bırakma (SLR) takılı kondenstopların devreye alınması için özellikle kullanışlıdır.

Vakum kırıcılar

Vakum kırıcılar, tipik olarak soğumayla ilişkili vakum koşullarına karşı tesis ve prosest ekipmanını korur.

Vakum kırıcı, normal çalışma koşullarında oturağına oturan küresel bir paslanmaz çelik küreden oluşur. Vakum anında vana oturağından kaldırılır ve hava sisteme çekilir.

Bazı durumlarda, vana yay yüklü olabilir; bu, vakmun yalnızca daha fazla basınç düşüşü olduğunda kırılacağı anlamına gelir. Bu, vakuma yakın koşullarda kapanmanın kabarcık sıkı kalmasını sağlamaya yardımcı olur.

Vakum kırıcının en yaygın uygulamalarından biri, ceketli tavalar ve ısı eşanjörleri gibi prosest ekipmanları üzerindedir. Bu parçalar kapatıldığında, hala belirli miktarda buhar içerirler. Kab soğudukça buhar yoğunlaşır ve kondens buhardan çok daha az yer kapladığından vakum koşulları oluşur. Vakum tesisatıza zarar verebilir ve bu nedenle bu tür ekipmanların buhar girişine veya tesis gövdesine bir vakum kırıcı monte edilmesi gerekir. Aynı durum buhar ana hatlarında ve kazanlarda da meydana gelebilir. Vakum kırıcıların yaygın bir uygulaması, durma (bkz. Blok 13) yaşama olasılığı yüksek olan sıcaklık kontrollü ısı eşanjörleridir. Atmosfere boşalan daha küçük ısı eşanjörlerinde, durma koşulu, ısı eşanjörünün buhar girişine bir vakum kırıcı monte edilerek önlenebilir. Buhar alanında vakuma ulaşıldığında, vakum kırıcı kondensin kondenstopa boşalmasına izin vermek için açılır.

Genel olarak, havanın buhar alanına sokulması istenmez; çünkü ısı transferine bir engel olarak işlev görür ve etkili buhar sıcaklığını düşürür (Bkz. Modül 2.4). Bu, daha büyük ısı eşanjörlerinde bir sorun haline gelir; burada durmayı gidermek için vakum kırıcı kullanmak tavsiye edilmez. Ayrıca, kondens kondenstoptan sonra kaldırılırsa (örneğin yükseltilmiş bir kondens dönüş hattına), vakum kırıcı drenaja yardımcı olamaz. Her iki durumda da, bir pompa-kondenstop (Bkz. Modül 13.8) gibi aktif bir kondens uzaklaştırma yöntemi kullanmak gerekir.