Sevgili Arkadaşım;
Öncelikle termodinamik hesaplarını hatırlamanız gerekecek.
Hava ve suyun ısı tutumunu biliyorsunuz duyulur ve gizli ısı şeklinde tanımlıyoruz.( Özellikle su için kızgın buhar kısmı hariç olmak üzere yani kızdırma yapmıyorsak )
Q=mb x (Δh(hds-hys) )
Qsh=mb x Δh Suyun gizli buharlaşma ısısı .
Yoğuşuk suyunu 100 °C den 20 bar Tds=100∜p kazan basıncına çıkarmak için vermemiz gereken enerji yi de ;
Q=mb x (hds-hys) duyulur ısı
Denkleminden hesaplayabilirsiniz. Burada ;
hds= p basıncında doymuş suyun antalpisi
hys =doymuş yoğuşuk suyunun antalpisi
mb= buharın debisi
Δh sabit basınç ve sıcaklıkta suyun gizli buharlaşma ısısını , doymuş yoğuşuk ve p kazan basıncındaki suyun antalpilerini doymuş buhar tabloları yardımıyla bulabilirsiniz. (Veya h-s Molier diyagramından)
Şimdi kazanımızın ısı kapasitesini bildiğimize göre buhar üretim miktarını hesaplayabiliriz.
mb =Q / (Δh+(hds-hys) )
Kazan verimini % 90 olarak alalım;
ƞ=Qçıkan/Qgiren &nbs p; ƞ==0.90 alalım.
Qçıkan =Q b
Qgiren = Qçıkan / ƞ
Qgiren =Hu x V
Hu =34,500 Kj/m3 Doğalgazın alt ısıl değeri idi.
V= Qgiren /Hu gaz debisini de buradan bulabiliriz.
Buhar kazanını boyutlandırmak istersek ısı teshin (geçiş ) yüzeyi olarak metre kareden alınan buhar miktarı 35-50 kgbuhar/m2 kabul edilmiş değerlerdir. 40 kg/m2 olarak alalım.
S= mb / 40 kazanımızın ısı teshin kapasitesini bulabiriz.
Burada ısı geri kazanımı açısından değişik kombinasyonlar yapmak mümkündür. Mesela çıkan atık duman gazlarının 300 °C enerjisinden faydalanıp giriş havasını reküparatörle ısıtıp ısı geri kazanımı , eksilen yoğuşuk (kondens) suyunu dış şartlardan 15 °C , 100 °C ye çıkartmak için gereken enerji gibi.
Bunlar ısı ekonomisi tedbirleri olup bütçemize pozitif olarak yansıyacaktır.
Q=my x (Tys-Tbs) x 4.18
yoğuşuktan dönen suyun miktarına bağlı olarak buharlaşma , yoldaki kayıp kaçaklar gibi nedenlerle eksilen kazan suyuna vereceğimiz duyulur enerjiye ilave etmeliyiz.
Tys= hys yoğuşuk sıcaklığı veya entalpisi
Tbs=hbs besleme su sıcaklığı veya entalpisi ( 15 °C alınabilir )
my = yoğuşuk miktarı, geri dönen yoğuşuk yüzdesi ( %20-50 değişken olup işletmeye bağlı bir değer)\r
Kondens (yoğuşuk ) tankı ölçüleri de üretilen buhar miktarına bağlı olarak değişmektedir.
1-5 ton/h için Vys=(0.5-1.1)x mb alınabilir.
Not: Burada sadece formulleri vermekle kalıp olayı açıklamakla yetindim.Gerisi size kalmış artık, lokma yarı çiğnenmiş gibi oldu.