Dip Üfleme

Vanalar, boru tesisatı ve üfleme kapları dahil olmak üzere kazandan askıda katı maddelerin uzaklaştırılmasıyla ilgili faktörler ve hesaplamalar.

Dip Üfleme

Askıda katı maddeler, kazan suyu karıştırıldığı sürece askıda kalabilir, ancak karıştırma durur durmaz, kazanın dibine çökecektir. Uzaklaştırılmazlarsa, birikecekler ve zamanla kazan ateş borularından ısı transferini engelleyecek, bu da aşırı ısınmaya ve hatta boru arızasına yol açacaktır. Bu çamuru uzaklaştırmanın önerilen yöntemi, kazanın dibinde nispeten büyük bir vana ile kısa, keskin patlamalar kullanmaktır. Amaç, çamura kendini yeniden dağıtması için zaman tanımak ve böylece bir sonraki üflemede daha fazlasının uzaklaştırılmasını sağlamaktır. Bu nedenle, her sekiz saatte bir dört saniyelik tek bir üfleme, ilk sekiz saatlik vardiya döneminde on iki saniyelik bir üflemeden ve günün geri kalanında hiçbir şey olmamasından çok daha etkilidir. Üfleme suyu ya yer altında tuğla kaplı bir üfleme çukuruna ya da yer üstünde metal bir üfleme kabına geçecektir. Kabın boyutu, üfleme vanası açıldığında kabın içine giren üfleme suyu ve flaş buharının akış hızına bağlıdır. Üfleme hızı üzerindeki ana etkiler şunlardır:

Kazan basıncı
Üfleme hattının boyutu.
Kazan ile üfleme kabı arasındaki üfleme hattının uzunluğu. Pratikte, makul bir minimum üfleme hattı uzunluğu 7,5 m’dir ve çoğu üfleme kabı bu temelde boyutlandırılır. Üfleme hatları dirsekler, çek valfler ve üfleme vanasının kendisini içerir; ve bu donanımlar, üfleme hattı boyunca basınç düşüşünü artıracaktır. Bunlar ‘eşdeğer düz boru uzunluğu’ olarak düşünülebilir ve toplam eşdeğer uzunluğu vermek için boru uzunluğuna eklenebilir. Tablo 3.14.1, çeşitli vanalar ve donanımlar için eşdeğer uzunlukları verir. Pratikte, makul bir minimum üfleme hattı uzunluğu 7,5 m’dir ve çoğu üfleme kabı bu temelde boyutlandırılır. Üfleme hatları dirsekler, çek valfler ve üfleme vanasının kendisini içerir; ve bu donanımlar, üfleme hattı boyunca basınç düşüşünü artıracaktır. Bunlar ‘eşdeğer düz boru uzunluğu’ olarak düşünülebilir ve toplam eşdeğer uzunluğu vermek için boru uzunluğuna eklenebilir. Tablo 3.14.1, çeşitli vanalar ve donanımlar için eşdeğer uzunlukları verir. Toplam eşdeğer uzunluğun 7,5 m’den az olması durumunda, kabın daha yüksek bir akış hızına göre boyutlandırılması gerekir. Bu durumlarda, Şekil 3.14.1’den üfleme hızını hesaplamak için kazan basıncını 1,15 ile çarpın. 7,5 m’nin üzerindeki üfleme hatları bu grafikten doğrudan okunabilir. Örnek 3.14.1: 10 bar g kazan basıncı için, eşdeğer 40 mm üfleme hattı uzunluğu 10 m olarak hesaplanmıştır, dolayısıyla üfleme hızı 6,2 kg/s’dir (bkz. Şekil 3.14.1). Dip üflemede tanınması gereken iki önemli faktör vardır: Üflemenin enerji içeriği Üflenen sudaki enerji, kazan basıncındaki doygunluk sıcaklığındaki suyun sıvı entalpisidir. Örnek 3.14.1’de kazan basıncı 10 bar g’dir ve buhar tablolarından hf, 782 kJ/kg’dır. Dolayısıyla kazandan enerjinin salınma hızı: 782 kJ/kg x 6,2 kg/s = 4,85 MW Hacim değişimi 3 saniyelik bir üfleme döneminde, üflenen su miktarı: 6,2 kg/s x 3 saniye = 18,6 kg Üflenen 18,6 kg suyun hacmi: 18,6 kg x 0,001 m3/kg = 0,018 6 m3 Flaş buhar hesaplamalarından, 10 bar g doygunluk sıcaklığındaki suyun %16’sı basınç atmosfere düşürüldüğünde buhara dönüşecektir. Atmosfer basıncındaki buhar, sudan önemli ölçüde daha büyük hacme sahiptir ve her kilogram 1,673 m3 alan kaplar. 18,6 kg kazan suyundan elde edilen flaş buharın hacmi: (18,6 kg x %16) x 1,673 m3/kg = 4,98 m3 Karşılaştırma için, suyun hacmi şuna düşürülür: (18,6 kg x %84) x 0,001 m3/kg = 0,015 6 m3 Çok yüksek enerji akış hızı ve üfleme vanasının üst ve alt tarafları arasındaki büyük hacim değişimi, önemli reaksiyon kuvvetleri geliştirildiği anlamına gelir ve kazan üflemesinin güvenli bir şekilde ele alınması gerekir.

Yönetmelikler ve rehber notlar

İngiltere’de, ilgili kuvvetler, personele ve çevreye potansiyel zarar nedeniyle, kazan üflemesi bir dizi kanun ve Sağlık ve Güvenlik Yürütme Kurulu’nun Rehber Notları kapsamındadır.

Aşağıdakiler İngiltere’de geçerlidir ve dünyanın birçok başka yerinde yerel eşdeğerleri vardır:

Factories Act (1961).
Health and Safety at Work Act (1974).
Public Health Act (1936).
Health and Safety Guidance Notes PM60, BG01 ve INDG436.
Pressure Systems and Transportable Gas Containers Regulations (1989).
European Pressure Equipment Directive (PED), (2002). Uygunluk zorunlu olabilir veya olmayabilir, ancak tesisteki bir olay veya personele zarar kesinlikle fabrika müfettişlerini ve olası davayı gündeme getirecektir. Lütfen dikkat: Bu Modüldeki illüstrasyonlar şematik olup, bazı temel kazan donanımları, örneğin gösterge camları netlik için ihmal edilmiştir. İngiltere dışındaki ülkeler yukarıdakilerin yerel eşdeğerlerini doğrulamalıdır, ancak her halükarda şunların önemini vurgulamalıdır:
Sağduyu.
İyi mühendislik ve montaj uygulamaları.
Güvenlik. Tüm durumlarda, bakım amaçlı yeterli izolasyon ve ters akışın önlenmesini sağlamak önemlidir. Çoklu kazan tesislerine TDS kontrol ekipmanının montajı, bir kazandan diğerine basınç/akışın uygulanmasını önlemek için bir çek vana ve bir izolasyon vanası içermelidir. Bu, bir kazan kapatıldığında özellikle önemlidir çünkü TDS kontrol vanası, alt taraftaki basınca karşı contalanacak şekilde tasarlanmamış olabilir. İyi mühendislik uygulaması, kontrol vanası su veya buhar geçiriyorsa ne olacağını her zaman düşünür. En kötü durumda, çek vana ve izolasyon vanasının yokluğu, kapatılmış kazanın üzerinde veya içinde çalışan personeli tehlikeye atabilir.

Dip üfleme vanası

İngiltere’de bu tip vana Factories Act (1961) kapsamındadır. Bölüm 34, personelin belirli kazanlara girmesini şu durumlar hariç yasaklar:

Buhar veya sıcak suyun girebileceği tüm girişler (sistemin herhangi bir başka kısmından) o kısımdan ayrılmışsa; veya
Buhar veya su girişini kontrol eden tüm vanalar veya musluklar kapatılmış ve güvenli bir şekilde kilitlenmişse. Ortak bir üfleme borusu veya kabı olduğunda, üfleme vanası, üfleme vanası kapatılana kadar çıkarılamayan bir anahtarla ancak açılabilecek şekilde yapılmıştır; ve bu kazan dairesinde kullanılan tek anahtardır. Zamanlayıcı kontrollü otomatik dip üfleme Artık tescilli bir zamanlayıcı kullanılarak bir pnömatik küre vanaya bağlı dip üfleme vanasını otomatikleştirmek mümkündür. Zamanlayıcı, vanayı belirli bir zamanda açabilmeli ve belirli bir saniye boyunca açık tutabilmelidir. Otomatik dip üfleme kullanımı, bu önemli eylemin düzenli olarak gerçekleştirilmesini sağlar ve kazan görevlisini diğer görevler için serbest bırakır. Çoklu kazan tesislerinde, vanaları kilitlemek gerekir; böylece aynı anda birden fazla vana açık olamaz, çünkü bu üfleme kabını aşırı yükler. Bu, en basit şekilde, bireysel üfleme zamanlayıcılarının ayar zamanlarını değiştirerek veya bireysel üfleme zamanlarını sırayla ayarlayarak yapılabilir.

İngiltere standartlarının gerektirdiği üfleme kapları

Üfleme kapları, üfleme çukurlarına tercih edilen bir alternatiftir. Aşağıdaki bilgiler HSE Rehber Notu PM60’tan alınmıştır ve İngiltere dışındaki yerlerde faydalı olabilecek bilgiler sunmaktadır: Geleneksel olarak, üfleme kaplarının teğet girişleri olmuştur. Ancak bu, girişin girdiği noktada yapısal olarak zayıf kaplar anlamına gelmiştir. Tercih edilen bir alternatif, üfleme hattını radyal olarak getirmek, yapısal olarak üstün bir kap sağlamak ve ardından kabın içine bir difüzör takmaktır. Bu düzen, teğet girişli bir kapta meydana gelebilecek erozyonu da azaltır. Yapı standardı Kabın, Grup 2 gazları için Avrupa Basınçlı Ekipman Direktifi’ne (2002) uygun olması gerekecektir. Bu direktif, üreticinin tasarım ve üretim standartlarına uymasını gerektirir. Bu bir basınçlı kap spesifikasyonu olduğundan, kap ayrıca bir erişim kapısı ve bir tahliye içeren muayene için de provisions gereksinim duyar. Tasarım sıcaklığı ve basıncı Üfleme kabı tasarım basıncı, kazanın maksimum çalışma basıncının en az %25’i olmalıdır ve tasarım sıcaklığı, kabın tasarım basıncındaki doygunluk sıcaklığından büyük veya ona eşit olmalıdır. Boyut Bu, kazan basıncına ve üfleme hattı boyutuna bağlıdır, ancak:

Havalandırma, kabın içindeki basıncın 0,35 bar g’yi aşmayacak kadar büyük olmalıdır.
Durgun suyun hacmi, taşan suyun sıcaklığını 43°C’nin altında tutmalıdır. Çalışma Kap, bir miktar durgun su ile çalışmalıdır ve su miktarı, üfleme suyunun en az iki katı olmalıdır. Kabın hacminin yaklaşık yarısı durgun su, geri kalanı ise hava boşluğu ile işgal edilmelidir. Havalandırma Havalandırma, flaş buharının güvenli bir şekilde tahliye edilmesini ve havalandırma borusunun çıkışında belirgin su taşınımının olmamasını sağlamalıdır. Havalandırma mümkün olduğunca düz olmalı ve ideal olarak bir havalandırma başlığı ile sonlandırılmalıdır. Basınç göstergesi için bağlantı Kap, bir basınç göstergesi için bir bağlantıya sahip olmalıdır, çünkü kap bir basınçlı kap spesifikasyonuna göre üretilmiştir ve düzenli test ve muayene gereklidir. Soğutma sistemi Sıcak su sıcaklığı üflemedeki çıkış sıcaklığını izin verilen sınırın üzerine çıkarıyorsa, kaba bir soğutma cihazı takılmalıdır. Bu uygulama için en uygun maliyetli seçim, kendi kendine çalışan bir kontrol vanasıdır. Sıcaklık ayar sıcaklığını aşarsa, vana açılır ve soğuk şehir suyunun kabın içine girmesine izin verir.

Çoklu kazan tesisleri

Çoklu kazan tesisleri için boru düzeni, İngiltere HSE Rehber Notu’nda (PM60) ele alınmaktadır; aşağıdaki noktalar belirtilmiştir: Çalışma Herhangi bir anda yalnızca bir kazan üflenebilir. Aslında, üfleme kabının boyutlandırması, en büyük üfleme hattı boyutuna sahip en yüksek basınçlı kazana dayanacaktır. Aynı şeyi belirten İngiltere Factories Act’e (1961) de atıfta bulunulur. Borulama Şekil 3.14.5, dip ve TDS üfleme hatlarının ayrı ayrı üfleme kabına geri götürüldüğü çoklu kazan tesisleri için önerilen düzeni gösterir. Kollektörleme, kazanda değil, kapta yapılmalıdır. Dip üfleme ve TDS üfleme dönüş hatları için kablaki ayrı bağlantılar gereklidir. İngiltere Rehber Notlarına (BG01 ve INDG436) uymak için kablaki üçüncü bir bağlantıya da ihtiyaç vardır. Bu, kazanlardaki su seviyesi kontrolü ile ilgili olup, kontrol odacıkları ve gösterge camlarından üfleme için bir bağlantı gerektirir. Vanalama Üfleme hatları kablaki bir giriş manifolduna bağlandığında, her biri ya vidalı bir çek vana ya da bir çek vana ve bir izolasyon vanası ile donatılmalıdır. Bu, bakım sırasında çalışmakta olan bir kazandan (içinde personel çalışıyor olabilir) buhar ve basınçlı sıcak su üflenmesi olasılığını önlemek içindir. Tercih iki ayrı vanadır. Çek valfin düzenli olarak çalışması gerekir, bu nedenle oturma yerinde aşınma kaçınılmazdır.