Egzoz Gazı Eşanjörleri

Egzoz gazı katı, sıvı veya gaz fazlarındaki yakıtların yanması sonucu ortaya çıkan ve bir kanal vasıtasıyla atmosfere bırakılan bir gazdır. Yanma reaksiyonu sonucu oluşan gazlar genel olarak CO (karbon monoksit), 𝑁2 (nitrojen), NO𝑥 (nitrojen oksitler), CO2 (karbondioksit), H2O (su buharı), hidrokarbonlar, yanma verimliliğine bağlı olarak bazı yanmamış yakıt ve partikülleridir.

Egzoz gazı yanma sonucu oluşan ısı ile ciddi bir enerjiyi üzerinde barındırmaktadır. Bu alanda kullanılacak egzoz gazı eşanjörleri ile enerji atmosfere atılmadan önce geri kazanılarak proseste kullanılacak bir akışkanın ısıtılmasında veya kapalı çevrim suyun ısıtılarak bölge ısıtmasında kullanılabilmektedir. Motor ile çalışan bir jeneratör setine entegre edilmesi halinde CHP’ye (combinated heat and power) dönüştürerek genel verimliliği büyük ölçüde arttırır.

Egzoz gazı eşanjörün birincil devresi olan boru demetinden geçmektedir. Aynı zamanda su eşanjörün gövde kısmında boruların etrafında dolaşarak egzoz gazını soğutur. Gazlardaki ısının çoğu suya aktarılarak ilgili enerji geri kazanımı sağlanmış olur.

Tasarım verileri müşteriden temin edilerek ilgili eşanjörün termal ve mekanik dizaynı yapılmaktadır. Bu tasarım verilerinden olan egzoz gazı debisinin kg/h cinsinden belirtilmesi önemlidir. Çünkü ilgili yanma verimine bağlı olarak ortaya çıkan egzoz gazının bir karışım olmasından dolayı değişen basınç ve sıcaklık koşullarına bağlı olarak hacimsel debisi farklılıklar göstermekte ve ilgili hesaplamalar sonucunda yaklaşık sonuçlara vararak tasarımcıyı yanıltmaktadır.

Bir hacim içerisinde bulunan bu gazların her birinin kısmi basıncı vardır. Bu kısmi basınçların toplamı karışım gazının toplam basıncına eşittir. Sıcaklık ile ilişki olan bu kısmi basınç farklılıkları sıcaklık ve basınç düşümüne bağlı olarak yoğuşmaktadır. Eşanjör içerisinde yer alacak yüksek miktarda yoğuşma kullanılan borulara zarar vermekte içeride kirlenmeye neden olmaktadır. Bu husus dikkate alınarak elde edilecek enerji geri kazanımı miktarına dikkat edilmelidir. Bu yoğuşmayı önlemek için egzoz gazında 120˚C’nin altına (dizel yakıtlı güç üreticilerinde 180˚C) düşmesine izin verilmemelidir.

İlgili egzoz gazı 500˚C ve bu sıcaklığı aşan sıcaklıklardadır. Egzoz gazının eşanjör içerisine su devresinden bağımsız olarak by-pass niteliğinde iletilmesi halinde boru demetine ciddi zarar verecektir. Bu devrenin açık konuma getirilmesinden önce mutlaka eşanjör içerindeki su devresi gövde kısmını tamamen doldurmuş durumda ve akışına devam eder pozisyonda olmalıdır. Ayrıca otomatik motor kapatma ekipmanı eşanjör üzerine dahil edilecek sıcaklık probları ile birlikte kullanılmalıdır. Egzoz gazı devresinin kapanması sonrasında boru demetindeki ısının tamamen eşanjörden atılması için su devresi bir süre daha çalışmaya devam etmesi gerekmektedir.

Eşanjörün su girişlerinin her ikisi de düşey pozisyonda ve eşanjörün üst tarafına konumlandırılmalıdır. Buradaki amaç doğal akışın önüne geçilmesi ve eşanjörün tüm gövde iç kısmında çalışmanın gerçekleşmemesi halinde dahi su dolu tutulmasıdır.

Eşanjör üzerine konumlandırılacak basınç ve sıcaklık limitleri haricinde akış kontrolü ve tesisatta istenmeyen basınç artışlarında prosese uygun şekilde setlenecek bir emniyet valfi kullanılmalıdır. Ayrıca eşanjör ilk devreye alındığında içerisinde bulunan havanın tahliyesi içinde tesisat üzerinde belli noktalarda kullanılan otomatik hava atım purjörlerinden konumlandırılması gerekmektedir. Eşanjör veya tesisat içerinde kalacak hava kabarcık oluşuma sebep olmaktadır. Bu kabarcık oluşumu malzemeye zarar vermekte ve eşanjör verimliliğinin düşmesine sebep olmaktadır.

Bir diğer önemli konu ise egzoz gazı basınç düşümüdür. Burada çıkan egzoz gazının özellikle motorlarda taze havanın ısıtılmasında tekrar kullanımı söz konusu olacağından eşanjör içerisindeki basınç kayıpları, motor üreticisi tarafından alınacak izin verilebilir maksimum basınç kaybı koşuluna uygun olarak dizayn edilmelidir. Ayrıca tasarım esansında susturucuda meydana gelecek basınç kaybı kriteri de göz ardı edilmemelidir.

Yorum Yapılmamış

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.