.. oo N .ı : : : : ı ı (h, V . ) . 3. Baca Tasarımı 3.1 . Duman Kanalları ve Bacalar Sızdı rmaz Olmalıdır Kullanılan yakıt cinsine, brülör cinsine ve yoğuşma durumuna göre kazanları ve bunların bacalarını aşağıdaki gibi gruplandırmak mümkündür: 1. Kömür kazanları il. Sıvı yakıt kazanları ili. Doğalgaz-LPG kazanları iV. Üflemeli brülörlü kazanlar V. Atmosferik brülörlü kazanlar VI. Yoğuşmalı kazanlar Kömür kazanlarında daha çok bacanın doğal çekişinden yararlanılır. Sistem tamamen negatif basınç altındadır. Sıvı yakıt kazanlarında ve üflemeli doğal gaz kazanlarında gaz hareketinin bir kısmı üflemeli brülörün itmesiyle gerçekleştirilir. Dolayısıyla zorlanmış ve doğal çekiş birlikte etkilemektedir. Atmosferik brülörlü kazanların gaz dolaşımı ve baca çekişi yine tamamen doğal çekişle gerçekleştirilir. Yoğuşmalı kazanlarda ise baca sıcaklıklarının düşük olmasına bağlı olarak baca çekişi daha düşüktür ve bu nedenle brülör fanıyla sağlanan itme gücüne daha fazla gereksinim vardır. Bütün bacalarda ve duman kanallarında sızdırmaz bir bağlantıya gereksinim vardır. Bunun amacı duman gazlarının yaşanan ortamlara sızmaması ve bacada oluşan yoğuşma nedeniyle kirli suların baca yapısına ve kazan dairesine sızmaması ve akmamasıdır. Bacalarda ve bağlantı kanallarında vakumda dışarıdan hava emilmemeli, basınçta dışarı gaz sızma imkanı bulunmamalıdır. Duman gazı içindeki su buharının yoğuşması için gazın geçtiği yollardaki temas ettiği yüzeylerin sıcaklıklarının dumanın çiğ noktası sıcaklığı altında olması gerekir. Çiğ noktası sıcaklığı en yüksek olan ve yoğuşma ihtimali en fazla olan duman, doğal gaz yanması sonucu ortaya çıkar. Doğal gaz yanması sonucunda duman gazında yaklaşık %1 6 mertebesinde su buharı vardır ve bu durumda çiğ noktası sıcaklığı 56 °( mertebelerindedir. Duman içindeki su buharının yoğuşmaması için dumanın ve baca iç cidar sıcaklıklarının bu değerin üzerinde tutulması gerekir. Söz konusu sıcaklık değerleri kömür ve sıvı yakıt halinde daha düşüktür ve 40 °C mertebelerindedir. Dolayısıyla yoğuşma olabilmesi için bacanın daha fazla soğuması gerekir. Bu da yoğuşma riskini azaltır. Ancak her durumda soğuk kalkışlarda yoğuşma olacaktır. Yoğuşmanın azaltılması ve önlenmesi için bacanın ısıl izolesi gerekir. 90 Kaliteli bacalarda dumanla temas eden iç yüzeyler kondensten etkilenmeyen paslanmaz çelik veya aluminyum metal yüzeylerden oluşturulmalıdır. Bunun dış tarafında ısı izolasyonu ve izolasyonun da dışında tekrar koruyucu metal kılıf olmalıdır. Ancak doğal gaz bacalarında mutlaka tek katmanlı da olsa metal baca kullanılması gerekir. İç metal kılıf suya ve gaza karşı sızdırmaz olmalıdır. Yoğuşmalı tip doğal gaz kazanlarının bacasında yoğuşma sürekli ve daha yoğun olarak gerçekleşir. Bu nedenle bu tip bacalarda baca dibinde yoğuşan suyun toplanması ve dışarı alınması için, örneğin Şeki l 12'de görüldüğü gibi bir sifon oluşturulmalıdır. 3.2. Baca Hesabı Baca hesabı DiN 4705 tarafından detaylı biçimde anlatılmaktadır. Buna göre kazana havanın çekilmesinden başlayarak kazan içinde ve daha sonra baca bağlantısı ve bacada gazların hareketi ve dumanın belirli bir hızla atmosfere atılması normalde baca çekişiyle karşılanır. Modern kazanlarda kazan brülörünün fanı, havanın ve gazların bu hareketine yardımcı olmaktadır. Fanlar genellikle havanın emilmesini ve kazandaki duman dolaşımını temin ederler. Bacada atık gazları hareketi genellikle baca çekişi tarafından temin edilir. Doğal çekişli bacalar için istenen şart: Baca çekişi > (bacadaki basınç düşümü + dinamik basınç) Biçiminde formüle edilebilir. Bu ifadede, Doğal Baca Çekişi pb = H.( pd- P) Pb = Doğal Baca Çekişi (P.) H = baca yüksekliği (m) pd = dış hava yoğunluğu (kg/m3) Px = baca sıcaklığında gazın yoğunluğu (kg/m3) Bacadaki basınç düşümü (veya bacadaki gaz akışına karşı direnç) A.H yı yı öpb = d Px . -2 + yerel kayıplar 6Pb = Bacadaki basınç düşümü (Pa) A = baca sürtünme katsayısı H = baca yüksekliği (m) d = baca çapı (m) V = duman gazının hızı (m/s) Yerel kayıplar= dirsek vs. tarafından yaratılan lokal kayıplardır Baca çıkışındaki di namik bası nç (hız basıncı) Pd= Px·V2/2 Pd= dinamik basınç (Pa) Bacadaki gaz hızı (m/s) V= m/ P•.A) Px= baca sıcaklığında gazın yoğunluğu (kg/m3) A= Baca kesiti (m2) Duman kütlesi (kg/s) m= k.Q/ (rı . 1000) k= 0,55 (sabit bir değer) Q= kazan gücü (kW) rı = kazan verimi 3.3. Doğal baca çekişini etkileyen üç ana parametre vardır: t Baca yüksekliği t Baca gazı sıcaklığı t Dış hava sıcaklığı Baca çekişinin iyi olması için baca mümkün olduğu kadar yüksek olmalı, bacaya giren gazların sıcaklığı yüksek olmalı ve dış hava sıcaklığı düşük olmalıdır. Çekişin düşmemesi için bacada gaz sıcaklığı düşmemelidir. Bunun için bacanın ısı izolasyonlu olması gerekmektedir. lsı izolasyonu aynı zamanda baca iç yüzey sıcaklıklarının yükseltilmesi ve böylece yoğuşmanın önlenmesi açısından da gereklidir. Alman standartlarına göre bacanın ısı kayıp direnci en azO,12 m2K/W olmalıdır. Bu değer bütün yıl çalışan bacalarda direnç 0,22 m2K/W olmalıdır. 3.4. Baca (dış sıcaklık değişimine bağlı olarak) çok çekerse Dış hava sıcaklığındaki değişmeler özellikle üflemeli brülörlü kazanlarda etkilidir. Kazanda brülör otomatik olarak hava ayarı yapamıyorsa, dış sıcaklık değişimleri yanmadaki hava fazlalık değerinin değişmesine, bu da yanma ve kazan veriminin değişmesine neden olur. Yüksek sıcaklıkta ayar yapılan kazanda dış sıcaklık düşerse kazana emilen hava artar. Üflenen yakıt değişmediğinden hava fazlalık katsayısı artar ve fazla havayla bacadan atılan enerji artar, kazan verimi düşer. Tam tersinde ise azalan hava nedeniyle yakıt tam yakılamaz ve kurum oluşumu, tam yanmamış zehirli gazların atmosfere salınması gibi olumsuz durumlar ortaya çıkar. Üflemeli brülörlü standart tip çelik bir doğal gaz kazanında +20 °( dış hava sıcaklığında brülör ayarı yapıldığında kazanın teorik modeli üzerinden duman miktarı, tarafımızca 570 m3/h olarak hesaplanmıştır. �
RkJQdWJsaXNoZXIy MTcyMTY=