Buhar Kazanı Nedir? Buhar Kazanı Ne Zaman Kullanılır?

Isıtma yüzeylerinin bir tarafında ısı alan akışkan olarak su bulunan diğer tarafında ısı veren bir yakıtın yakılması neticesinde oluşan alev-duman gazlarının dolaştığı yollar bulunan kapalı basınçlı kaplara buhar kazanı denilir. Buhar kazanları tiplerine ve yakıtlarına göre gruplanır.

Tiplerine göre Buhar Kazanları

Üç Geçişli Buhar Kazanları

• Skoç Tip Buhar Kazanı
• Yarım Silindirik Buhar Kazanı
• Tam Silindirik Buhar Kazanı

İki Geçişli Buhar Kazanları

• Karşı Basınçlı Buhar Kazanları

Yakıtlarına göre Buhar Kazanları

• Katı Yakıtlı Buhar Kazanı
• Sıvı Yakıtlı Buhar Kazanı
• Gaz Yakıtlı Buhar Kazanı

30T/h, 25 bar işletme basıncına kadar alev-duman borulu skoç tipi buhar kazanı ve su borulu buhar kazanı, daha yüksek kapasitelerde su borulu buhar kazanları kullanılmaktadır.

Buhar Kazanı ve Genel Özellikleri

• Buharın “hapsedilmesi” ile basınç ve buharlaşma sıcaklığı yükselir. Bu şekilde üretilen buharın ısıl kapasitesi de yüksek olur . Kazan tipleri yapılarına veya kullanılan yakıt cinsine göre ayrılırlar.

• Buhar kazanları yapı gruplarına, buhar kapasitelerine ve izin verilen işletme basınçlarına göre tanımlanır.

• Büyük kapasitelerdeki yüksek basınçlı buhar kazanları genelde iki farklı yapıya sahiptir: Su borulu kazan ve alev-duman borulu kazan (bu kazan büyük su hacimli kazan olarak da tanımlanır).
• Su borulu kazanda içinde su bulunan boruların dışından ısıtma gazi akar. Bu yapıdaki kazanlar genelde yaklaşık 30 bar’a kadar olan buhar jeneratörleri veya 300 bar’a kadar olan su borulu kazanlardır.Bu yükseklikteki basınç denerleri alev-duman borulu kazanlarda prensip olarak mümkün değildir. Bu kazanlarda duman gazları etrafı su ile çevrilmiş olan borulardan akar . Bu kazanların maksimum işletme basınçları, boyutlarına göre, 25 bar’a kadardır ve saatte 25 ton buhar üretebilirler.

• Alev-duman borulu kazanlarla, endüstriyel üretim prosesleri tarafından istenen koşulların büyük bir kısmı güvenli ve ekonomik olarak yerine getirilir. Bu yapıdaki kazanlarda alçak basınçlı buhar da (1 bar’a kadar) üretilebilir. Endüstriyel üretim prosesleri tarafından istenen koşulların büyük bir kısmı güvenli ve ekonomik olarak yerine getirilir. Bu yapıdaki kazanlarda alçak basınçlı buhar da (1 bar’a kadar) üretilebilir
  
  

• Endüstriyel üretim prosesleri tarafından istenen koşulların büyük bir kısmı güvenli ve ekonomik olarak yerine getirilir. Bu yapıdaki kazanlarda alçak basınçlı buhar da (1 bar’a kadar) üretilebilir.

• Buhar kazani, düşük yakıt kullanımıyla en yüksek miktarda buhar üretir.

• Daha az ağırlık ve aynı zamanda küçük alana ihtiyaç duyar

Buhar Kazanı İşlevi

• Buhar kazanı işlevi, buharın üretilmesi, depolanması ve sorunsuz olarak ihtiyaç duyulan alana çıkartılmasıdır. Sıvı içeren kazan basınçlı bir tanktan başka bir şey değildir ve yakıt yakarken üretilen ısı enerjisi suya taşınır ve daha sonra gerekli basınçta ve sıcaklıkta buhara dönüşür.
• Bu kazanın ana koşulları, Basınçlı tankın çok dikkatli bir şekilde seçilmeli ve kazan üzerinde bulunan emniyet sağlayıcı aksesuarlar eksiksiz olmalıdır. Buhar Kazanı Gövde hesapları basınç ve sıcaklık gibi tercih edilen koşullarda hesaplanıp standartları sağlanmalıdır.

Buhar Kazanı Çalışma Prensibi

• Buhar kazanı çalışma prensibi kolaydır. Bu kazan, silindirik şeklinde bir tür Basınçlı tanktır. Kazanın buhar ve su kapasitesi vardır.
• Genel olarak, Buhar kazanı içindeki sıvı ısıtılarak buhar formuna geçirilir ve bu elde edilen buhar istenilen basınç ve koşulda hazır bekletilir.
• Son olarak, Buhar kazandaki buhar Kolektör grupları ve taşıyıcı borular kullanarak ihtiyaç mahalline aktarılır.
• Bu kazanın ana bileşenleri esas olarak bir Basınçlı Gövde , Cehennemlik, Katı Yakıtlı ise ızgara ve yatağı , yakıcı kısmı, aksesuarlar, Buhar Kazanı su seviyesi ekipmanları, Buhar Kazanı basınç ekipmanları , Köpük alma ekipmanları, Buhar Kazanı emniyet ekipmanları

Buhar kazanı avantajları aşağıdakileri içerir;

• İdeal bir ısı taşıyıcı olması
• Küçük çaplı borularla daha fazla ısı taşıyabilmesi
• Çevre dostu olması(yani temiz olması)
• Geri kazanımı ile enerji tasarrufu sağlanabilir
• Akışkanın taşınması kendi basıncıyla gerçekleşir. Pompaya gerek yoktur. Dolayısıyla maliyeti düşüktür.
• Sıcaklık kontrolünü çok hassas bir biçimde gerçekleştirmek mümkündür.
• Buhar tesisattaki korozyon riskini azaltır.
• Isı kayıpları azdır yani ideal bir ısı taşıyıcısıdır. Küçük çaplı borular ile iletilmesi
  nedeniyle ısı kayıpları diğer sistemlere göre daha azdır. Termodinamik özellikleri iyidir.
• Yatırım gideri azdır, küçük çaplı boru kullanılır, yalıtım az yapılır, ucuz montaj.
• Buhar emniyetlidir yani alevlenme özelliği yoktur. Steril bir akışkandır.
• Buhar çevre dostudur. Saf maddedir.
  Dezavantajı ise; yüksek enerji ve basınç olduğundan korunması yapılmalıdır.

Buhar Kazanı Dezavantajları

Buhar kazanlarının dezavantajları aşağıdakileri içerir;

• Tasarımı silindiriktir, bu nedenle buhar yükselme kapasitesi düşüktür.
• Sınırlı basınç ve kapasiteye sahiptir.
• Buhar kazanının temizlenmesi ve bakımı zordur.
• Buhar depolamak için Yüksek Buhar haznesi gerektirir

Buhar Kazanı Uygulamaları

Bu kazanın uygulamaları aşağıdakileri içerir.

• Buhar Kazanları buhar türbinlerinde veya motorlarında güç üretmek için kullanılır.
• Buhar Kazanları proses endüstrilerindeki çeşitli prosesler içinkullanılır
• Buhar Kazanları evlerde veya binalarda sıcak su temini için kullanılır

Buhar Kazanı Verimliliği

• Buhar Kazanı ısıtma yüzeyinde kazanılan toplam ısıdan elde edilen buharın kullanılan yakıta oranı ile hesaplanan verimlilik yüzdesine buhar kazanı verimliliği denir.
• Buhar kazanlarının verimliliği kullanılan yakıta ve buhar kazanı dizaynına göre değişir. Buhar kazanlarının genel olarak verimi% 80 ila% 88’dir. 

Buhar Kazanı Çeşitleri

• Buhar kazanı çeşitleri , istenilen veya gerekli olan özelliklere göre sınıflandırılır . Skoç tipi buhar kazanları, üç geçişli buhar kazanları , karşı basınçlı buhar kazanları , katı yakıtlı buhar kazanları , sıvı- gaz yakıtlı buhar kazanları 
• Su Borulu Buhar Kazanı
• Su borulu buhar kazanları bir tip kazandır ve bu kazanın ana işlevi, buhar üretmek için borudaki suyun ısıtılacağıdır. Bu kazanın ana faydaları, büyük termal güç istasyonlarında kullanılır. Birkaç su tüpü kullanılarak büyük bir ısıtma yüzeyine ulaşılabilir. Su hareketi çok daha hızlıdır, bu nedenle ısı aktarım hızı çok yüksektir, bu da yüksek verimliliğe neden olur

• Alev Duman Borulu Buhar Kazanı

• Alev duman borulu buhar kazanı , Yakıtın cehennemlikten çıkışı itibariyle buhar kazan gövdesini terk edene kadar kullanmış olduğu boru demetlerine alev boru demeti ve duman boru demeti denir Buhar kazanı alev boru demeti cehennemlik kısmını ön ayna ön kapak kısmına bağlayan boru demetidir. Duman boruları ise ön ayna kapak kısmından arka ayna ve duman sandığı arasında bağlantıyı sağlayan boru demetidir.

Alev Duman Borulu Buhar Kazanın Avantajları

• Dizaynı oldukça kompakttır.
• Buhar talebindeki dalgalanma kolayca karşılanabilir.
• Buhar Kazanı verimi iki geçişli kazan göre daha fazladır.
• Buhar Kazanı buhar alanı fazladır.

Alev Duman Borulu Buhar Kazanın Dezavantajları

• Kazanın çalışması için gereken su oldukça büyük olduğundan, istenen basınçta buharın yükselmesi için uzun zaman gerekir.
• Su ve buhar aynı kapta olduğu için çok yüksek buhar basıncı mümkün değildir.
• Alev duman borulu kazandan alınan buhar çok kuru değil.

Paket Buhar Kazanı

• Buhar kazanının sağlıklı kullanılabilmesi için gerekli olan tüm ekipmanların kazan üzerine takılı olarak sunulduğu kullanıma hazır olarak servis edildiği tiptir.
•  

Stoker Yakıtlı Buhar Kazan

• Stoker yakıtlı Buhar kazanı, Buhar kazanında kullanılacak olan katı yakıtın otomatik olarak kazan yüklenmesi ve istenilen miktarda ve istenilen hava yüklemesiyle maksimum verimde yakılması için tasarlanmış yakıt kakma sistemleridir.

Buhar Kazanı İmalatı

• İki farklı tipte , buhar kazanı imalatı yapılmaktadır . Yarım silindirik buhar kazanları ve skoç  kazan tipi buhar kazanları .
• Buhar kazanlarında kömür, motorin, doğal gaz ve diğer fosil yakıtlar yapılmaktadır.
• Buhar kazanları çelik buhar kazanlarıdır.
• Buhar kazanları endüstriyel tesislerde oldukça sık kullanılır , ve brülör ve katı yakıtlı yakma sisteminden aldığı enerjiyle buhar üretilmesini sağlar.
• Isı transfer işlemi yüksektir.
• Buhar İletim kolay olduğu ve pompa işlemine gerek duyulmaz.
• Su buharının nakledilmesi için gerekli ayrıca enerji ihtiyacı duyulmaz.
• Buhar kazanları yüksek sıcaklık ısı enerjisi taşımaktadır.
• Bunların yanında bacı gazı verimliliğide önemlidir .
  
  

 Buharın kullanılma sebepleri 

• Buhar Kazanı İdeal Bir ısı taşıyıcı Olması
• Çevre Dostu Olması
• Geri kazanımı ile enerji tasarufu sağlanabilir
• Buharın Taşınma Kolaylığı taşınması
• Sıcaklık kontrolünü çok hassas bir biçimde çalışır.
• Isı kayıpları azdır yani ideal bir ısı taşıyıcısıdır.
• Termodinamik özellikleri iyidir.
• Yatırım gideri azdır, küçük çaplı boru kullanılır, yalıtım az yapılır, ucuz montaj.
• Buhar emniyetlidir yani alevlenme özelliği yoktur.
• Steril bir akışkandır.
• Buhar çevre dostudur.
• Saf maddedir.
• Dezavantajı ise; yüksek enerji ve basınç altında çalışır.

Buhar Kazanları Kullanım Alanları Nelerdir?

• Petrokimyada
• Termik santrallerinde elektrik üretiminde (Buhar TÜRBİNLERİ)
• Sterilizasyon Amacı ile ilaç Ettik gida Sağlıklı endüstrisinde
• İnşaat Malzemelerin endüstrisinde
• Buharlı Isıtma Sistemleri (kalorifer tesisatlar)
• Rafinerilerde
• Kimyasal Prosesler 
• Gıda endüstrisinde
• Sterilizasyon (AMBALAJ GIDA ve) • Gübre endüstrisinde
• Kauçuk ürünlerinde ve imalatında
• İnşaat malzemeleri endüstrisinde
• Kağıt endüstrisinde
• Ahşap işletmesi ve şekillendirilmesi daha bir çok yerde kullanılır.

 Kullanış Yerine Göre Sınıflandırılması

• Sabit kazanlar
• Portatif kazanlar
• Lokomotif kazanlar
• Gemi buhar kazanları
• Tekstil buhar kazanları
• Küçük buhar kazanı
• Sanayi tipi buhar kazanı
• Elektrikli buhar kazanı
• Endüstriyel buhar kazanı
• Endüstriyel buhar jeneratörü

Buhar kazanı kazan basınçlarına göre:

• Yüksek basınçlı kazanlar
• Süper kritik basınçlı kazanlar

Ocak cinsine göre:

• Dıştan ocaklı kazanlar
• İçten ocaklı kazanlar

Kullanılan yakıt cinsine göre:

• Kömürlü buhar kazanı
• Sıvı yakıtlı buhar kazanı ( Dizel , fuel-oil , motorin )
• Doğalgazlı buhar kazanı 

 Konsrüksüyonuna göre:

• Alev duman borulu kazanlar
• Su borulu kazanlar
• Kazanları değişik kriterlere göre sınıflandırmak mümkündür.
  
  

Isı alan akışkanın özelliklerine göre:

• Sıcak su kazanları (kalorifer kazanları)
• Kızgın su kazanları
• Kızgın yağ kazanları
  
  

Kazanın içerdiği su hacmine göre:

• Büyük su hacimli kazanlar
• Küçük su hacimli kazanlar
• Çok küçük su hacimli kazanlar (buhar jeneratörleri)

Alev – duman gazlarının dolaşımına göre:

• Alev borulu, duman borulu, alev – duman borulu kazanlar
• 2 geçişli alev duman Karşı basınçlı Buhar Kazanı
  3 geçişli Skoç Tip Buhar Kazanı
• Su borulu kazanlar
• Alev borulu- su borulu kazanlar
  
  

Yaktığı yakıta göre:

• Katı yakıt yakan Buhar kazanları
• Sıvı yakıt yakan Buhar kazanları
• Gaz yakıt yakan Buhar kazanları
• Atık yakıt (çürük gaz) Buhar kazanları
• Elektrikle ısı Buhar kazanları
  
  

Buhar Kazanı Ekipmanları

• Kondens Tankı
• Degazör Tankı
• Su Tasfiye Sistemi
• Ters osmoz
• Besi Suyu Pompları / Degazör Pompaları
• Süper Isıtıcı
• Ekonomizör
• Buhar kazanı kontrol paneli

Sıvı yakıtlı Buhar Kazanları için Ayrıca;

• Ana Yakıt Tankı
• Günlük Yakıt Tankı
• Günlük Motorin Tankı
• Pot Isıtıcı depo
• Yakıt Pompası
• Filtreleme ve Pompalama İstasyonu