Isı ve Isı Tekniği ile İlgili Teknik Terimler Sözlüğü
Buhar kazanı, entalpi, doymuş buhar, kızgın buhar, blöf, degazör gibi ısı tekniğinde sık geçen 68 teknik terimin açık ve kısa tanımlarını içeren bir başvuru sözlüğü.
Isı Tekniğinde Kullanılan Teknik Terimler Sözlüğü
Adam deliği
Buhar kazanlarının su tarafının kontrol ve temizliği için kullanılan kapak (menhol).
Adyabatik süreç
Sistem sınırı boyunca ısı ve kütle transferi olmadan gerçekleşir. Adyabatik alev sıcaklığı, çevreye ısı ve kütle kaybı olmadan alevin ulaşacağı sıcaklıktır.
Alçak su seviyesi
Buhar kazanı içindeki işletme şartlarındaki su seviyesi asgari seviyeden daha aşağı düştüğünde, ısıtma yüzeyleri sıvı su yerine buhara maruz kalır. Kazanın alev gömleği (külhanı) sıcaklığı kolayca 1000°C'yi geçebilir. Daha fazla ısınırsa çelik gücünü kaybeder ve plastik olarak deforme olur, yani su basınçla külhanı içeri doğru iter. Bu duruma külhan çökmesi denir.
Alev Duman Borulu Kazan
Yanma gazları, kazanın ısı transfer yüzeylerinden geçiş yaparken taşınım ile ısısını suya intikal ettirir. "Duman borulu" kazanlar olarak da bilinen bu kazanlar, iç basınca dayanacak yeterli mukavemete sahip bir gövde ile çevrilidir. Kısacası duman, borular içinden geçerek bacaya ulaşır.
Alkalinite
Sudaki karbonat, bikarbonat, hidroksit ve silikat veya fosfat miktarı; milyonda parça olarak kalsiyum karbonat cinsinden belirlenir. Diğer bir deyişle, suyun asitleşmeye direnme kapasitesidir.
Alt blöf
Buhar kazanında su buhar fazına geçerken, besleme suyunda bulunan sudan ağır katı maddeler kazanın dibine çöker. Birikmelerine izin verilirse kazanın verimine ve işletme durumuna tehlike oluşturabilirler. Belirli periyodik aralıklarla kazanın altında bulunan bir valf açılarak çıkarılırlar; kazan içindeki basınç, katıları bir miktar kazan suyuyla birlikte dışarı atar. Otomasyonlu blöf vanaları ile bu işlem operatör gerektirmeden yapılabilir.
Arka Cehennemlik
Kazanın külhanı sonunda, yanma gazlarının akış yönünün tersine çevrilmesini sağlayan bölümdür.
Asitlik
Suda hidrojen iyonları vermek üzere hidrolize olan serbest karbondioksit, mineral asitler ve tuzların (özellikle sülfatlar veya demir ve alüminyum) miktarını temsil eder; asit litresi başına miliekivalan eşdeğeri, kalsiyum karbonat cinsinden ppm asitliği veya hidrojen iyonu konsantrasyonunun ölçüsü olan pH olarak rapor edilir.
Atık ısı
Atmosfere atılan yanıcı olmayan gazlarda bulunan hissedilir ısı.
Basınç düşürme vanası
Buhar kullanılan endüstriyel tesislerde, prosesin belli bölgelerinde farklı buhar basınçlarına ihtiyaç duyulur. Düşük basınç istenen bölgelerde, basınç düşürme valfi kullanılarak buhar istenen basınca düşürülüp kullanılır.
Besi Suyu Pompası
Buhar kazanları, gövdesindeki eksilen suyu tamamlamak için sürekli besleme suyuna ihtiyaç duyar. Kazandaki eksilen suyu tamamlamaya yarayan bu cihazlara besi suyu pompası denir. Kazan besi suyu pompaları, kazandaki buhar basıncını yenebilecek yeterli basınca ve istenen su debisini karşılayacak kapasiteye sahiptir.
Blöf Tankı
Çözünmüş katılar (TDS), blöf veya alt blöf şeklinde kazandan atılan su, yüksek basınç ve sıcaklıktadır. Blöfün güvenli bir şekilde bertaraf edilebilmesi için hem sıcaklığın hem basıncın güvenli şekilde dağıtılması gerekir. Bu işlem, kısmen suyla dolu ve atmosfere açılan büyük bir havalandırmaya sahip basınçlı bir kap olan blöf tankında yapılır. Su tanka girdiğinde bir miktar buhar atılıp atmosfere verilir; geri kalan soğuk suyla karışıp süzülmek üzere boşaltılır. Blöf oranları çok yüksekse, flaş buhar toplanıp yeniden kullanılabilir. Blöf tankları basınç için derecelendirilmiştir ve kapasite açısından kazan dairesine uyarlanmıştır.
Brülör (yakıcı)
Yanma için yakıt ve havayı uygun oranlarda birleştiren ve yakıt-hava karışımının belirli bir alev boyutu ve şekli verecek şekilde kararlı biçimde yanmasını sağlayan cihazdır.
Buhar Domu (Buhar Dramı)
Su borulu buhar kazanlarında, bir miktar su ile birlikte buhar depolamaya yarayan, bombe başlıklı silindirik geometrik yapıya sahip depodur. Kazanda üretilen buharı depolar ve buhar/su karışımı için bir faz ayırıcı görevi görür.
Buhar Kazanı
Yakıtlardan, elektrikten veya nükleer enerjiden ısı enerjisi kullanılarak basınç veya vakum altında suyun ısıtılıp buharın üretildiği, buharın aşırı ısıtıldığı veya bunların herhangi bir kombinasyonunun bulunduğu kapalı basınçlı bir kaptır.
Buhar Koç darbesi
Bir valfin aniden açılması veya kapanmasından kaynaklanan aşırı basınç olayıdır; buhar sistemine zarar verebilir.
Buhar Soğutucu
Kızgın buharın sıcaklığını, bulunduğu basınç için doyma sıcaklığına düşürmek üzere kullanılan bir ekipman parçasıdır. Yaygın örnekleri küçük türbinler ve Venturi su enjeksiyonudur.
Buhar Tablosu
Su ve buharın termofiziksel özelliklerinin bulunduğu tablodur.
Degazör
Kazan besleme suları içinde çözünmüş halde bulunan oksijen ve karbondioksit gazları korozyona neden olur. Degazörler, kazan besi suyunda bulunan bu gazları uzaklaştırmak için kullanılır; kazan, yardımcı donanımları ve tesisat elemanlarını oksitlenme, pas veya korozyona neden olan gazlardan arındırdıkları için faydalıdır. Degazör, korozyon hasarını azaltmanın yanı sıra besleme suyunun sıcaklığını kazana girmeden önce yükseltir, böylece buharlaşma ısısı için daha az yakıt gerekir. Sonuç olarak kazanın verimi artarken işletme ve bakım maliyetleri azalır.
Doğrudan Kazan verimliliği
Kazanda üretilen faydalı ısının ısı girdisine oranına kazan verimi denir. Kapsamlı verimlilik hesaplamaları, yakıt tüketiminin yanı sıra elektrik enerjisi tüketimini de içerebilir.
Dolaylı verimlilik
Termal kayıpların ve ölçülen termal girdi veya çıktının değerlendirilmesi yoluyla termal performansın belirlenmesidir.
Doymuş buhar
İçinde su damlacığı bulunmayan buhardır; genellikle kuru doymuş buhar olarak da adlandırılır. Doymuş buhar, bir faz diyagramının ıslak buhar ve aşırı ısıtılmış buhar bölgeleri arasındaki faz çizgisi üzerinde yer alır.
Doymuş su
Bir faz değişikliği meydana gelmeden ek ısıyı ememeyen sıvı sudur.
Duman Sandığı
Yanma gazlarının toplandığı ve bacaya gönderildiği, kazanın basınç görmeyen bir parçasıdır.
Duyulur ısı
Bir akışkana eklenen veya akışkandan alınan ve akışkanın sıcaklığında bir değişiklikle sonuçlanan ısıdır. Örneğin, 50°C'den 30°C'ye soğutulan su, duyulur ısıyı uzaklaştırmıştır.
El deliği
Buhar kazanlarının ön kısmında bulunan, kazan su tarafı temizliği için kullanılan iki adet küçük kapaktır.
Ekonomizer
Bir kazanın egzoz gazlarından atık ısıyı geri kazanmak ve bu ısıyı besleme suyunu veya başka bir alanı ısıtmak için kullanan bir ısı eşanjörüdür.
Emniyet ventili
Ayar basıncına gelindiğinde basınçlı kaptaki fazla basıncı atmosfere atmaya yarayan vanadır. Tam kalkışlı emniyet ventili ve oransal kalkışlı emniyet ventili olmak üzere iki tipi vardır.
Entalpi
Bir maddenin entalpisi, iç enerjisi ile basıncı ve özgül hacmi nedeniyle sahip olduğu enerjinin toplamından oluşur. Su için bu, 0,01°C (273,16 K) ve 0,006112 bar'daki üçlü noktadır.
Entropi
Bir sistemin düzensizliği olarak adlandırılır. İş yapıldıkça bir sistemin entropisi artma eğilimindedir.
Faz diyagramı
Katı, sıvı, ıslak, buhar (kızgın) ve gazlı (süperkritik) olmak üzere bölgelere ayrılmış bir akışkanın çeşitli durumlarını gösteren diyagram, çizelge veya grafiktir. Bu bölgeler arasındaki sınırlar genellikle "faz çizgileri" olarak adlandırılır.
Flaş buhar (birinci tip)
Sıvı suyun, suyun doyma sıcaklığından daha sıcak bir yüzeyle temas etmesi sonucu oluşan buhardır.
Flaş buhar (ikinci tip)
Basınç azalmasının bir sonucu olarak oluşan buhardır. Yüksek basınçtaki sıvı su, düşük basınçtaki sudan daha büyük bir entalpiye sahiptir. Yüksek basınçta doymuş bir sıvının basıncı aniden düşürülürse, entalpideki fark sıvının küçük bir kısmının kaynayarak flaş buhar oluşmasına neden olur. Bu, 100°C'den itibaren buhar kazanının faydalı ısı çıkışının bir ölçüsüdür; 100°C ve 1,013 bar'da suyun faz değişiminin entalpisine eşdeğerdir ve normalde kg/saat olarak ifade edilir. 100°C'de 1 kg/saat, 0,627 kW'a eşittir.
Gizli Isı
Maddenin faz değişimi sırasında çevreye verdiği ya da aldığı ısıdır. Su, buhar fazına geçmesi için ortamdan ısı alması gerekir.
Mutlak basınç
Tam vakum esas alınarak yapılan bir basınç ölçümüdür. Mutlak basınç, işletme basıncının tam vakum (0 psia) değerinden farkı olarak ölçülür.
Gösterge basıncı
Atmosfer basıncına atıfta bulunulan basınçtır (yani 0 barg, ölçüm anındaki atmosfer basıncına eşittir). Gösterge basıncı, buhar sistemlerinde en yaygın kullanılan basınç ölçümüdür.
Isınan Akışkan
Kazan veya eşanjör içinde bulunan, ısıtılan akışkan türüdür.
Islak Buhar
Buhar ile birlikte bünyesinde su damlacıkları bulunan ya da boru içinde ilerlerken ısısını ilettiği için buhar ve kondens ile birlikte ilerleyen su-buhar karışımıdır.
İzentalpik
Entalpi kaybının olmadığı bir süreçtir. Pratikte bu idealleştirilmiş bir durumdur; bu nedenle izentalpik verimliliği verilen bir cihazın gerçek performansı, mükemmel verimli olması durumundakiyle karşılaştırılır.
İzentropik
Sabit entropi ile gerçekleşen bir süreçtir.
Kalorifer Kazanı (merkezi ısıtma kazanı)
İçinde buhar üretilmeyen, ısıtma amacıyla sıcak suyun dolaştırılıp tekrar kazana geri döndürüldüğü kazandır.
Kalorifik Isıl Değer
Bir yakıtın birim kütlesi başına toplam enerji miktarıdır.
Karşı basınçlı kazan
Karşı basınçlı yanma sayesinde brülör alevi aynı külhan içinde ters çevrilir. Geri dönen sıcak gazlar, tam yanma ve daha temiz baca gazları sağlamak için bir kez daha brülör alevi ile buluşmaya zorlanır. Ters dönen alev tarafından üretilen yoğun ısı, esas olarak radyasyon ısı transferi yoluyla suya etkin bir şekilde aktarılır. Radyasyon ve konveksiyon ısı transferinin bir kombinasyonuyla, kazanın ardışık geçişleri sırasında tam bir ısı transferi elde edilir.
Kazan beygir gücü
Bir buhar kazanının faydalı çıktısının bir ölçüsüdür. 1 kazan beygir gücü, 100°C'de ve bir saatte (9,8 kW) 15,6 kg buhar üretimine eşdeğerdir.
Kazanın kavrulması
Buhar kazanı içindeki suyun azalması ve yeniden su beslemesi yapılmaması nedeniyle kazanda su kalmaması olayıdır. Bu durum devam ederken brülör ateşleme yapmaya devam ederse, kazan metali doğrudan yüksek ısıya maruz kalarak kazan için tehlike arz eden bir duruma dönüşür.
Kazan terlemesi
Gerek buhar kazanının gerekse ısıtma kazanının ilk çalıştırma anından işletme rejimine gelene kadar geçen süreçte, sıcak yanma gazlarının kazanın soğuk yüzeylerine çarparak bünyesindeki su buharının yoğuşup kazan kapılarından sızması olayıdır.
Kızgın buhar
Doyma çizgisinin üzerinde ancak kritik noktanın altında olan su buharıdır. Örneğin, izobarik koşullar altında doymuş buhara ısı eklenirse sıcaklığı artacak ve buhar aşırı ısınacaktır. Kızgın buhar gaz değil buhardır; güç üretimi veya daha az yaygın olarak proses uygulamaları için kazanlarda çok yaygın olarak üretilir.
Kızgınlık dereceleri
Kızgın buhar genellikle basıncı ve kızgınlık dereceleri ile tanımlanır. Kızgınlık dereceleri, buharın gerçek sıcaklığı ile buhar basıncındaki doyma sıcaklığı arasındaki sıcaklık farkıdır. Örneğin, 10 bar'da ve 199,9°C'lik bir son sıcaklıkta aşırı ısıtılmış buhar, 20 derecelik bir aşırı ısıya sahip olacaktır (doyma sıcaklığı 179,9°C'dir).
Kondens Tankı
Tesislerde buhar kullanımının ardından geriye kalan yoğuşan kondens suyunun etkin bir şekilde değerlendirilmesi, enerji verimliliği ve kaynak tasarrufu açısından son derece önemlidir. Kondens tankları, kazanın çalışma sürecinde oluşan su buharının soğuyarak suya dönüştüğü anlarda bu suyu toplar ve depolar. Bu tanklar, suyun tekrar kazana geri döndürülerek enerjinin daha verimli kullanılmasını sağlar.
Kondenstop
Kondensi buhardan ayıran ve dağıtım sisteminden uzaklaştıran bir cihazdır.
Kritik nokta
Bir maddenin sıvı, buhar ve gaz fazlarının termodinamik dengede olduğu noktadır. Su için bu, 221,2 bar basınçta ve 374,15°C (647,30 K) sıcaklıkta gerçekleşir.
Ana buhar vanası
Buhar kazanının buhar çıkış hattına bağlanan vanadır.
Kuruluk Oranı
Buhar kazanı içinde üretilen buharda su zerrecikleri bulunur. Kütlece %98 buhar ve kütlece %2 doymuş sıvı içeren bir ıslak buhar karışımının kuruluk oranı 0,98'dir.
Mollier diyagramı
Buharın termofiziksel özelliklerinin grafiksel olarak gösterilmesidir. Temel veriler buhar tabloları ile aynıdır. Bir Mollier grafiği, bir maddenin entropi, entalpi, sıcaklık, basınç, özgül hacim ve kuruluk oranı gibi termodinamik özelliklerini gösterir. Termodinamik özelliklerden herhangi ikisi biliniyorsa, diğerleri diyagramdan okunabilir.
Net Kalorifik Değer
Bir yakıtın birim kütlesi başına toplam enerji içeriğinden, yanma sonucu oluşan suyun buharlaşma gizli ısısının enerji içeriği çıkarılarak bulunan değerdir.
Özgül ısı kapasitesi
1 kg maddenin sıcaklığını 1 Kelvin [kJ/(kg·K) veya kJ/(kg·°C)] yükseltmek için gereken ısı miktarıdır.
Patlama kapağı
Brülörün ilk ateşleme sırasında külhan tarafında oluşan fazla gaz basıncının atılmasını sağlayan, külhana doğrudan açılan yaylı bir kapaktır.
Pompa Kavitasyonu
Doyma sıcaklığına yakın veya doyma sıcaklığındaki bir sıvı, buhar kabarcıkları içerebilir; bunlar sıklıkla kendiliğinden patlar. Patlayan kabarcıklar için kullanılan terim "kavitasyon"dur. Kazan dairelerinde besleme pompasının basınç tarafında bazen kavitasyon gözlemlenir. Besleme suyu yeterince sıcaksa ve yeterli basınç yoksa, su doyma sıcaklığına yakın olacak ve buhar kabarcıkları oluşacaktır. Su pompadan geçerken alçak basınç tarafından yüksek basınç tarafına doğru hareket eder; basınçtaki artış nedeniyle su artık doymamıştır ve buhar kabarcıkları anında patlayarak şok dalgaları oluşturur. Bu şok dalgaları pompada önemli hasara neden olabilir.
Spesifik enerji tüketimi
Ürün birimi başına enerji tüketimi veya yakılan yakıt birimi başına üretilen buhar birimidir.
Spesifik
Bir maddenin kilogramı başına tanımlanan bir özelliğidir, örneğin özgül ısı kapasitesi.
Su Borulu Kazan
Yanma ürünleri, boru dışından taşınımla ısısını boru içindeki suya iletir. Alev duman borulu kazanın aksine, su borular içinde hareket eder. Buharın birikmesi için üzerinde bir buhar domu konumlandırılmıştır.
Su Taşınması
Sıvı su damlacıklarının, köpüğün veya katı parçacıkların buhar ile birlikte tesisat borularının içinde hareket etmesidir.
Süperkritik buhar
Basıncı ve sıcaklığı kritik noktanın üzerinde olan buhardır. Süperkritik buhar bir gazdır, buhar değildir.
Üç geçişli kazan
Bir külhan (alev gömleği) ve iki konvektif geçişle tasarlanmış bir kazan tipidir. Yanma külhanda oluşur. Yanma sonucu oluşan sıcak gazlar külhandan arka cehenneme, oradan 2. geçiş borularına geçer; buradan ön duman sandığına ulaşır, tekrar ters yönden 3. geçiş borularından duman sandığına, oradan da bacaya intikal eder.
Toplam çözünmüş katılar (TDS)
Bir buhar kazanı buhar üretirken besleme suyunda bulunan çözünmüş katıları konsantre eder. Konsantre katıların bir kısmı çözülmüş halde kalır; bu konsantrasyon genellikle milyonda bir kısım olarak ifade edilir. Aşırı TDS, kazan içindeki suyun serbest yüzeyinde köpürmeye neden olabilir. Korozyonu artırdığı ve seviye kontrollerinin çalışmasını olumsuz etkileyebileceği için bu istenmeyen bir durumdur.
Üçlü nokta
Bir maddenin katı, sıvı ve buhar fazlarının termodinamik dengede olduğu sıcaklık ve basınçtır. Su için üçlü nokta 273,16 K (0,01°C) ve 0,006112 bar'dır.
Üst blöf
Su içinde bulunan bazı kimyasal maddeler buharlaşma sonucu buhara geçemediği için buhar jeneratörü gövdesi içinde askıda kalır. Sudan hafif olan bu maddeler su üzerinde birikerek derişimini artırır. Çözünmüş ya da askıda kalmış bu katı maddeleri belirlenen sınırlara çekebilmek için yüzey (üst) blöf işlemi yapılmalıdır.
Yoğuşma
Kondens oluşumu — buhar taşıyan tesisatlarda boru duvarlarından ısı kaybı nedeniyle buhar ısısı düştüğünde, buharın bir kısmı faz değiştirerek yoğuşur ve suya (kondens) dönüşür. Koç darbesini önlemek ve buharın kalitesini korumak için buhar kapanları (kondenstop) kullanılarak yoğuşan su kondens tankına döndürülür. Buharlı işlemler yalnızca buharın gizli ısısını kullanır, böylece tüm buhar tekrar sıvı faza geçer. Kondens normal olarak yeniden kullanım için kazan dairesine geri gönderilir; ancak bazı sistemlerde (özellikle beton, gıda gibi açık buhar kullanan işletmelerde) kondens geri dönüştürülmez.