47 TESİSAT • 01 / 2026 MAKALE alanına oranı olarak tanımlanır. Bu büyüklük, sıvı–buhar yüzeyinin işletme sırasında ne ölçüde zorlandığını gösteren temel bir performans parametresidir. Yüzeysel buharlaşma hızının artması, faz ayrışma sürecini zorlayarak su sürüklenmesi riskini artırabilir. Gerçek yüzeysel buharlaşma hızı aşağıdaki bağıntı ile ifade edilir: 2.3. Maksimum Yüzeysel Buharlaşma Hızı Su–buhar ara yüzeyinin, su sürüklenmesi olmadan verebileceği ani kuru buhar üst sınırı, literatürde yaygın olarak kullanılan ve saha tecrübelerine dayanan genel geçer bir tasarım kuralı ile aşağıdaki şekilde ifade edilir [3]: Bu bağıntı, sıvı yüzeyinin sürüklenme olmadan verebileceği “ani kuru buhar üst sınırını” tanımlar. Bu sınırın aşılması durumunda buhar kuru olarak ayrılamaz ve su damlacıkları buharla birlikte taşınmaya başlar. 2.3. Basınç Dönüşümü Bağıntılarda kullanılan mutlak basınç: şeklinde tanımlanmıştır. Buhar yoğunluğu ve gizli buharlaşma ısısının basınca bağlı değişimi doymuş buhar tablolarında ayrıntılı olarak verilmektedir [4]. 2.4. Minimum Gerekli Yüzey Alanı Belirli bir buhar debisinin, su sürüklenmesi oluşmadan ve buhar kalitesi bozulmadan üretilebilmesi için, su–buhar ara yüzeyinin taşıyabileceği yüzeysel buhar salınım hızının sınır değerleri aşılmamalıdır. Bu nedenle, kazan için gerekli minimum sıvı–buhar yüzey alanı, maksimum izin verilen yüzeysel buhar salınım hızı esas alınarak tanımlanır. Bu alan, ani buhar çekişleri dâhil olmak üzere güvenli faz ayrışmasının sağlanabilmesi için gerekli olan teorik alt sınırı temsil eder. Minimum gerekli yüzey alanı aşağıdaki bağıntı ile hesaplanır: Buhar kapasitesinin ton/saat cinsinden ifade edilmesi durumunda, m =1000" " Wbağıntısı kullanılarak minimum yüzey alanı aşağıdaki şekilde yazılabilir: Bu ifadeler, kazan geometrisinin değerlendirilmesinde ve emniyet oranının belirlenmesinde temel alınan büyüklüklerdir. 2.5. Emniyet Oranı Emniyet oranı, kazan için mevcut sıvı–buhar yüzey alanının, yüzeysel buhar salınım hızı sınırları dikkate alınarak hesaplanan minimum gerekli yüzey alanına göre ne ölçüde yeterli olduğunu gösteren boyutsuz bir parametredir. Bu oran, su–buhar ara yüzeyinin ani buhar çekişleri sırasında ne kadar güvenli bir çalışma payına sahip olduğunu ifade eder ve su sürüklenmesi riskinin nicel olarak değerlendirilmesine imkân tanır. Emniyet oranının 1’e eşit veya 1’den büyük olması, yüzey alanının teorik olarak yeterli olduğunu; 1’e yaklaşması ise faz ayrışma koşullarının zorlandığını ve su sürüklenmesi riskinin arttığını gösterir. Bu nedenle emniyet oranı, kazan tasarımı ve işletme değerlendirmelerinde kritik bir kontrol parametresi olarak ele alınmalıdır. Emniyet oranı aşağıdaki bağıntı ile tanımlanır: Aynı büyüklük, yüzeysel buhar salınım hızları cinsinden aşağıdaki eşdeğer ifade ile de yazılabilir: Bu eşdeğerlik, yüzey alanı yaklaşımı ile yüzeysel hız yaklaşımının aynı fiziksel durumu tanımladığını göstermektedir. 3. ÖRNEK HESAP Soru: 25 ton/h kapasiteli üç geçişli alev-duman borulu bir buhar kazanı 10 barg işletme basıncında çalışmaktadır. Asgari su seviyesindeki yüzey alanı:
RkJQdWJsaXNoZXIy MTcyMTY=