Buhar Kazanlarında Su Seviyeleri

Bir buhar kazanındaki su seviyesi, kaliteli buharın güvenli, verimli ve doğru basınçta üretilmesini sağlamak için dikkatle kontrol edilmelidir.

Buhar Kazanlarında Su Seviyeleri

Herhangi bir buhar kazanının görevi, doğru miktarda yüksek kaliteli buharı güvenli, verimli ve doğru basınçta sağlamaktır. Buhar, bir fırında yakıtın yanmasından veya bir prosesten atık ısıdan gelen ısı ile üretilir. Isı, kazan kabındaki suya aktarılır ve ardından basınç altında buhar üretmek için buharlaşır. Bir kazanda buharın salınması için belirli bir su yüzey alanı gereklidir. Su seviyesinin yük artışlarıyla yükselmesine izin vermek, ancak su taşınması gerçekleşmeden buharı salmak için yeterli alan sağlamak için normal çalışma seviyesinin üzerinde belirli bir yüksekliğe izin verilmelidir. Yatay Ş tipi kazanlarda, su seviyesi artan yük ile yükselir (kazanın su seviyesinin altında daha fazla buhar bulunmasından dolayı). Bunu yaparken, su yüzeyi alanı (buhar salınım alanı) azalacaktır; çünkü su seviyesi kazanın merkez hattının üzerinde olduğunda, tutucu kabın yanları birbirine yaklaşır. Kazan yapımcısı, normal su seviyesi (NWL) alanının buharın kabul edilebilir bir hızda salınacağı şekilde tasarlamıştır. Tasarım ayrıca NWL’nin üzerinde belirli bir minimum buhar çıkış yüksekliğine izin verir. Açıkça, buhar üretildikçe, kazandaki su buharlaşır ve kazan seviyeyi korumak için bir su beslemesi almalıdır. Yukarıda özetlenen faktörler nedeniyle, su doğru seviyede tutulmalıdır. Güvenlik de en büyük önem taşır. Kazan yetersiz su ile çalışırsa, ciddi hasar meydana gelebilir ve nihayetinde patlama riski vardır. Bu nedenle, şunları yapacak kontroller gereklidir:

Su seviyesini izlemek ve kontrol etmek.
Düşük su seviyesi noktasına ulaşıp ulaşılmadığını tespit etmek ve uygun eylemi almak. Bu eylem şunları içerebilir: Bir alarm sesi vermek, besleme suyu beslemesini kapatmak ve brülör(leri) kapatmak. Su seviyesinin harici göstergesini sağlamak da esastır.

Bu Modüldeki aşağıdaki Bölümler, Ş tipi ve borulu kazanlara uygulanan otomatik seviye kontrolleri ve alarmlar hakkında temel bilgi verir. Bu bilgi aynı zamanda su borulu kazanların buhar tamburu için de genel olarak geçerlidir. Süreklilik amacıyla, bu Modüldeki bilgilerin çoğu BK mevzuatına dayanmaktadır. İlgili olduğunda diğer ulusal düzenlemelere danışılmalıdır. Su seviyesi göstergesi ve kazan su seviyeleri Su seviyesi göstergesi, su seviyesinin tespit edilebileceği buhar kazanlarına uygulanır. Çoğu buhar kazanını kapsar; istisna, buhar tamburu olmayan ‘tek geçişli’ veya bobin tipi olanlardır. Bu gibi durumlarda, önceden belirlenmiş bir değeri aşan buhar çıkış sıcaklıkları, yetersiz su girdisini gösterir. Çoğu durumda, buhar/su tamburu veya kazan kabı üzerindeki basit cam gösterge gösterge olarak kullanılır. Birçok standart iki cam göstergenin sağlanmasını şart koşar. Düzenlemeler genellikle bir kırılmanın operatöre tehlike oluşturmasını önlemek için gereklidir. En yaygın koruma şekli, su cam göstergesinin ön ve yanlarında temperli bir cam ekrandır. Yüksek basınçlı kazanlar için düz veya prizmatik camdan yapılmış su cam göstergesi gerekebilir. Zamanın sınavını geçmiş olan cam gösterge cihazı, kazanların büyük çoğunluğunda kullanılır ve normal su seviyesinin üstünde ve altında görünür bir su seviyesi aralığı verecek şekilde düzenlenir. Bir kazan cam göstergesinde ne görüldüğünü anlamak esastır. Aşağıdaki Bölüm, cam göstergede gösterilen su seviyesini etkileyebilecek bazı faktörleri açıklar. Buharda olan bir kazanda kesin su seviyesini tanımlamak mümkün değildir; çünkü su yüzeyi güçlü bir yatay dolaşım ile bir dizi baloncuktan oluşur. Bu nedenle, hem kazan kabı boyunca hem de boyunca seviye varyasyonları vardır. Tersine, cam gösterge şunları içeren su içerir:

Akıntı ve karıştırmaya maruz kalmaz.
Buhar baloncuğu içermez.
Kazandaki sudan daha soğuktur. Bu, cam göstergedeki (ve diğer harici donanımlardaki) suyun kazan kabı içindeki sudan daha yoğun olduğu anlamına gelir. Bu da, seviye cam göstergesinin kazan kabındaki ortalama su yüzeyi seviyesinden daha düşük bir seviye göstereceği anlamına gelir. Cam göstergedeki seviye ile yüksek buharlaşma hızlarında kazan kabındaki seviye arasındaki fark, şu faktörlere bağlıdır:
Kazan buhar üretim kapasitesi.
Cam göstergenin kazana su bağlantısının yüksekliği.
Kazan suyunun TDS ve kimyasal analizi.
Kazan kabının boyutu. Kazan dolaşımından kaynaklanan seviye değişiklikleri

Yüksek yükteki bir kazanda, kazan suyunun güçlü dolaşımı, su seviyesinin kazan boyunca değişmesine neden olur. Bu dolaşım akımları normalde kazanın ön ve arkası boyunca yukarı doğru ve fırın üzerindeki merkez hattı boyunca yukarı doğru olarak kabul edilir.

Aşağı doğru dolaşım bu nedenle kazanın yanlarında, orta bölümde olmalıdır. Buhar çıkış bağlantısından gelen bir ‘çekme’ etkisi de olabilir; bu, suyu yerel olarak yükseltme eğiliminde olacaktır.

Ani yük değişiklikleri sırasında kazanda dalga gelişme olasılığı da vardır; bu genellikle seviye cam göstergesinde görülebilir, ancak ideal olarak su seviye kontrolleri tarafından göz ardı edilmelidir.

Çeşitli kazan koşullarında beklenen seviye değişikliklerinin özeti Şekil 3.15.4’te gösterilmiştir.