Mekanik Tesisatlarda Armatür Seçiminin Enerji Verimliliği Üzerine Etkileri

6 Mayıs 2012 | TEKNİK MAKALE
195. Sayı (MART 2012)

1.622 kez okundu

İbrahim AKDEMİR

Asteknik A.Ş.

Armatür Seçiminde İncelenmesi Gereken Konular

• Vana çapı

• Akış hızı

• Akışkan cinsi

• Akışkan sıcaklığı

• Ortam sıcaklığı

• Çalışma Basıncı

• Flanş bağlantısı

• Kumanda şekli

• Ekonomiklik

Aşağıdaki şekillerde, karşılaştırılacak vana çeşitlerinin kesitleri gösterilmektedir.

a) Kelebek Vana

Kelebek vananın tam açık pozisyonu teta = 0 derecede olmaktadır.

Klepe kapandıkça ya da diğer bir deyişle teta açısı büyüdükçe A/A0 oranı 1’e yaklaşmaktadır (Şekil 1).

b) Küresel vana

Küresel vananın tam açık pozisyonu teta = 0 derecedir.

Top dönerek akış yolunu engelledikçe ya da teta büyüdükçe vana kapanmaktadır. A/A0 oranı 1’e yaklaşmaktadır. (Şekil 2)

c) Sürgülü vana

Sürgülü vananın tam açık pozisyonu A mesafesi = 0 yani A/A0 = 0. Vana kapandıkça A/A0 oranı 1’e yaklaşmaktadır. (Şekil 3)

Yapılan deneylerin sonunda elde edilen K basınç direnç katsayıları çeşitli açıklıklarda Grafik 1’deki gibi ölçülmüştür. mak

K oranının küçülmesi akışa karşı daha az direnç göstermesi; K oranının büyümesi akışa karşı direncin büyümesi yani basınç kaybının artması anlamına gelmektedir.

A/A0 oranı en açık durumda 0; vanaların kapalı olduğu durumda 1’dir.

Grafik 1’e bakınca, vanaların en açık konumdaki basınç kayıpları bakımından ‘sürgülü vana’ en avantajlı seçim olarak görülmektedir. Fakat vana kısılmak suretiyle yapılan deneylerde ‘kelebek vananın’ en avantajlı olduğu görülmektedir.

Bu da kelebek vanaların debi kontrolü için en iyi seçim olduğunu göstermektedir.

Tablo 1’de üç vana türünün boyut ve ağırlık karşılaştırması yer almaktadır. Özellikle kazan dairesi gibi yer darlığı çekilen uygulamalarda kelebek vana ufak boyu ile ön plana çıkmaktadır.

En çarpıcı özellik ise, kelebek vananın, küresel ve sürgülü vanaya göre ol-dukça hafif olmasıdır. Örneğin, bir adet DN100 kelebek vana sürgülü mak

vanadan 23,8 kg; aynı çap küresel vanadan da 30 kg daha hafiftir.

Ortalama 100 adet vana içeren bir uygulamada bütün vanaları sürgülüden kelebek vanaya çevirmekle yaklaşık 2380 kg; küreselden kelebek vanaya çevirmekle 3 ton sadece ham maddede tasarruf yapılabilir.

Bu sektörde Türkiye pazarında ayda 20.000 adet vana satıldığını göz önüne alırsak, sürgülüden kelebek vanaya geçmekle ayda ortalama 476 ton fazla malzeme; küresel vanadan kelebek vanaya geçmekle ayda ortalama 600 ton fazla malzeme üretilmekte, lojistiği yapılmakta ve kullanılacakları yere monte edilmektedir.

Aynı örneğe enerji verimliliği penceresinden bakarsak; yukarıdaki miktarlarda madenin çıkarılması, dökümünün yapılması, işlen-mesi ve taşınması göz önüne alınırsa ya-pılabilecek tasarruf daha net olarak ortaya çıkmaktadır.

Yani kelebek vanayı tercih etmek, günümüzde çok önem arz eden karbon salınımını da azaltmak için atılacak bir adımdır.

Yukarıda verilen rakamların fosil yakıt olarak karşılığı da; sürgülü vana üretmek için aylık 1200 ton fazladan fosil yakıt; küresel vana üretmek için aylık 1500 ton fosil yakıt harcanması demektir.

Ayrıca, kelebek vanaların içinin elastomerli olması, ısı yalıtımı bakımından da kelebek vanayı ön plana çıkarmaktadır. Küresel ve sürgülü vananın içinde ısı yalıtımı yapacak malzeme olmayışı ve buna ilaveten bo-yutlarının büyük olması ısı kaybını ve dola-yısıyla işletme maliyetini artırmaktadır.

Bu da enerji verimliliğini büyük oranda düşürmekte ve daha fazla yakıt tüketimi ve daha fazla karbon salınımına yol açmaktadır.

Konumuz enerji tasarrufu olduğu için ‘en büyük tasarruf hiç tüketmemektir’ felse-fesinden yola çıkarak, aynı işi gören arma-türlerden ağırlıkları ve boyutları daha az olan armatürleri seçmek bize büyük enerji tasarrufu sağlattıracaktır.

Bu karşılaştırmanın sonucu basınç kaybı, ağırlık, boyut ve enerji verimliliği olarak Tablo 2’de verilmektedir. mak