Buhar proseste ısısını bıraktığında kondense dönüşür. Bu sıcak su, çoğu durumda arıtılmış besi suyunun ve üretim için harcanmış enerjinin önemli bir bölümünü taşır. Uygun kalitedeki kondensi kanala göndermek veya yüksek basınçlı kondens düşük basınca geçtiğinde oluşan flaş buharı atmosfere bırakmak; yakıt, su, kimyasal ve atık su maliyetini birlikte artırabilir.
Geri kazanım projesinin amacı her kondensi kayıtsız biçimde kazana döndürmek değildir. Önce debi, basınç, sıcaklık ve kirlenme riski ölçülür; ardından güvenli kullanım noktası belirlenir.
Kondens neden değerlidir?
Kondens üç nedenle ekonomik değer taşır:
- Takviye suyundan daha sıcaktır; besi suyunu ısıtmak için gereken enerjiyi azaltır.
- Buharlaşma-yoğuşma çevriminden geldiği için çözünmüş mineral yükü çoğu ham sudan düşüktür.
- Geri döndürüldüğünde su hazırlama, kimyasal dozaj ve deşarj ihtiyacını azaltabilir.
Ancak ürün, yağ veya proses kimyasalıyla kirlenme ihtimali varsa iletkenlik, pH, yağ veya uygulamaya özel parametreler izlenmeli; kirli kondensin temiz sisteme karışması otomatik olarak engellenmelidir.
Flaş buhar nasıl oluşur?
Yüksek basınçtaki sıcak kondens daha düşük basınçlı bir ortama geçtiğinde, yeni basınçta sıvı olarak taşıyamadığı enerjinin bir kısmı kondensi yeniden buharlaştırır. Buna flaş buhar denir. Aynı olay yüksek sıcaklıktaki kazan blöfü basıncı düşürüldüğünde de oluşur.
Atmosferik kondens tankının havalığından sürekli buhar çıkması, her zaman canlı buhar kaçağı değildir; önemli bir kısmı flaş buhar olabilir. Yine de arızalı kondenstopların canlı buhar geçirmediği ölçümle doğrulanmalıdır.
Açık ve kapalı kondens sistemi farkı
Atmosferik sistemde kondens açık bir tanka döner. Tasarımı ve işletmesi görece basittir; fakat basınç düşümü nedeniyle flaş buhar oluşabilir. Tank havalığındaki enerji değerlendirilmezse kayıp meydana gelir.
Kapalı basınçlı kondens sisteminde dönüş hattı basınç altında tutulur ve kondensin enerjisi daha yüksek sıcaklıkta korunabilir. Bu sistem her tesise doğrudan uygulanamaz. Kondenstopların karşı basıncı, proses drenajı, pompa seçimi, boru basınç sınıfı ve güvenlik donanımları yeniden hesaplanmalıdır.
Geri kazanım yöntemleri
Kondensin besi suyu sistemine döndürülmesi
Temiz kondens uygun toplama ve pompalama düzeniyle degazör veya besi suyu tankına gönderilir. Sıcak dönüş, degazörün buhar ihtiyacını da etkileyebilir.
Flaş tankı kullanılması
Yüksek basınçlı kondens kontrollü biçimde flaş tankına alınır. Ayrılan düşük basınçlı buhar uygun bir proses, degazör veya sıcak su uygulamasında kullanılabilir; kalan sıcak kondens geri dönüş sistemine gönderilir.
Blöf ısısının geri kazanılması
Sürekli yüzey blöfünden çıkan enerji flaş buhar ve sıcak su olarak değerlendirilebilir. Isı eşanjörüyle takviye suyu gibi daha soğuk bir akışkan ön ısıtılabilir. Blöf kimyasal içeriği nedeniyle kullanım tarafıyla doğrudan karıştırılmamalıdır.
Havalık buharından ısı kazanımı
Atmosferik tankın havalığındaki buhar bir eşanjörde proses veya kullanım suyunu ısıtabilir. Tasarımda geri basınç oluşturulmaması ve tank güvenliğinin bozulmaması gerekir.
Tasarruf hesabı nasıl yapılır?
Kondens geri kazanımının ekonomik değeri yalnızca sıcaklık farkı değildir. Şu kalemler birlikte hesaplanmalıdır:
- Geri kazanılan kondens debisi,
- Kondens ve takviye suyu sıcaklık farkı,
- Kazan verimi ve yakıt maliyeti,
- Su ve atık su bedeli,
- Su hazırlama ve kimyasal maliyeti,
- Flaş buharın kullanılabildiği saatler,
- Pompa elektriği ve sistem bakım maliyeti,
- Yatırım ve devreye alma gideri.
Yaklaşık ısı değeri, kondens debisi × özgül ısı × sıcaklık farkıyla hesaplanabilir. Flaş buhar hesabında ise yüksek ve düşük basınçtaki doymuş su entalpileri kullanılır. İnternetteki sabit yüzde değerleri saha ölçümü yerine kullanılmamalıdır.
En sık yapılan hatalar
Kirli kondensi sisteme döndürmek
Tek bir kirlenme olayı kazan suyu kimyasını bozabilir. Kritik proseslerde sürekli kalite ölçümü ve otomatik yönlendirme gerekir.
Kondenstopları kontrol etmeden proje yapmak
Canlı buhar kaçıran kondenstop, kondens dönüş debisini ve tank havalık yükünü olduğundan farklı gösterir. Ultrasonik ve sıcaklık ölçümleriyle kapanların durumu incelenmelidir.
Karşı basıncı hesaba katmamak
Kondens hattındaki basınç yükselirse proses ekipmanı drenaj yapamayabilir. Su darbesi ve ısı transfer kaybı ortaya çıkabilir.
Kullanım noktası olmadan flaş buhar üretmek
Geri kazanılan düşük basınçlı buharın aynı zamanda tüketileceği uygun bir nokta yoksa tasarruf sınırlı kalır. Üretim ve tüketim profilleri eşleştirilmelidir.
Ölçümle başlanacak saha çalışması
- Kondens kaynakları ve kirlenme riskleri haritalanır.
- Debi, basınç ve sıcaklık çalışma süresince ölçülür.
- Kondenstop performansı kontrol edilir.
- Mevcut tank, pompa ve boru kapasiteleri incelenir.
- Flaş buharın kullanılabileceği düşük basınçlı tüketiciler belirlenir.
- Enerji, su ve kimyasal tasarrufu hesaplanır.
- Güvenlik, kontrol ve arıza senaryoları projelendirilir.
Hisarmak’ın yardımcı ekipmanları kapsamında kondens, degazör ve ısı geri kazanım bileşenleri kazan dairesinin bütünüyle birlikte değerlendirilebilir.
Sık sorulan sorular
Kondens doğrudan kazana verilebilir mi?
Debi, basınç, sıcaklık ve su kalitesi uygun hale getirilmeden verilmemelidir. Sistem çoğunlukla tank, degazör, pompalar ve kontrol donanımları üzerinden tasarlanır.
Kondens tankından çıkan buhar normal midir?
Bir miktar flaş buhar beklenebilir; yoğun ve sürekli çıkış, yüksek dönüş basıncı veya canlı buhar kaçıran kondenstoplara da işaret edebilir.
Kapalı kondens sistemi her zaman daha iyi midir?
Enerjiyi daha iyi koruyabilir; ancak proses drenajı, karşı basınç ve ekipman basınç sınıfları uygun değilse işletme problemi yaratabilir.
Blöf suyu tekrar kazana gönderilir mi?
Yoğun çözünmüş madde içerdiği için doğrudan geri verilmez. Enerjisi uygun bir flaş/ısı eşanjörü sistemiyle geri kazanılabilir.
Teknik kaynaklar
- T.C. Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı, Endüstriyel Sistemlerde Optimizasyon — Buhar Kondens Geri Kazanımı.
- T.C. Tarım ve Orman Bakanlığı, Su Verimliliği Rehber Dokümanı.