4 Aralık 2010 | TEKNÄ°K MAKALE 177. Sayı (EYLÃœL 2010)

1.681 kez okundu

Kani KORKMAZ

Detay Mühendislik Ä°nÅŸaat-Taahhüt Ltd.  Åžti. 

GeçtiÄŸimiz sayıda 1. bölümünü yayınladığımız Kuyumcukent Mekanik Tesisat Projesi, genel yaklaşım bilgilerini, sıhhi tesisat konularını içeriyordu. Ä°lk dört madde ve tablo 1, tablo 2, tablo 3 ile tablo 4 geçtiÄŸimiz sayıda yayınlanmıştı. Projenin ısıtma, soÄŸutma ve havalandırma tesisatı ile ilgili konularına ise bu sayımızda yer verilmektedir. 

Bu  yazıda ofis ve çarşılarında uygulanan 4 borulu FC, temiz hava – egzoz sistemleri hakkındaki genel bilgilerden bahsedilmemekte, kuyum üretim atölyelerindeki mekanik çözümler ise tasarım kriterleri, sistem seçimleri ve kabullerin irdelenmesi açısından ortaya çıkan neticeler ise bu alanda bilinmeye deÄŸer verilere katkı yapacağından ayrıntılı olarak anlatılmaktadır.

5. Isıtma – SoÄŸutma ve HavalandırmaTesisatı

Sıvı atıklarda olduÄŸu gibi gaz atıklarda mevcut atölyelerde Ä°TÜ Çevre Müh. Bölümü tarafından yapılan ölçümlerle tespit edildi. Atölyeler, Endüstri Tesislerinden Kaynaklanan Hava KirliliÄŸinin Kontrolü YönetmeliÄŸi (E. T. K. K. K. Y) iznine tabi tesisler yönetmeliÄŸi kapsamında yer almaktadır. Bu nedenle atmosfere verilecek gaz emisyonlarının kütlesel konsantrasyon ve debileri belirtilen sınır deÄŸerlerde kalmalıdır. 

Isıtma - SoÄŸutma – Havalandırma sistem kriterlerini oluÅŸturan 5 çeÅŸit üretim atölyesinin deÄŸerleri ayrı ayrı tespit edildi. Bu deÄŸerler Tablo 2’de toplu olarak özetle verildi.  DeÄŸerler küçük ve orta iÅŸletmeler için kullanılacağı gibi büyük kuyum fabrikaları için de bir deÄŸerlendirmeyi ortaya koyabilir. Çünkü büyük fabrikalarda fabrikanın içerisinde taÅŸeron iÅŸletme sistemleri de uygulanmaktadır. TaÅŸeronlara fabrikada ayrı bir bölüm verilmekte, bu bölümde taÅŸeron tamamen bağımsız olarak fabrika adına üretim yapabilmektedir.  
Üretim kollarının hangi atölyede olacağı, hangi zonlarda üretim kollarından kaç adet olacağı  netleÅŸmediÄŸi için maksimum deÄŸerlere bir eÅŸzaman faktörü uygulanarak hesaplamalar yapıldı. Bu hesaplamalardan ısıtma-soÄŸutma, havalandırma yüklerine ulaşıldı. 

6. Isıtma – SoÄŸutma Sistemleri 

 1. Etapta çevre zonlarda 4 borulu FC’lerle ısıtma-soÄŸutma, orta çekirdeklerde ise 2 borulu FC’lerle soÄŸutma yapıldı.  Ä°ÅŸletmede yapının doluluk oranının uzun sürede gerçekleÅŸmesinden dolayı iki borulu FC’lerde ısıtma sezonunda tasarımda öngörülmeyen ihtiyaçlar ortaya çıktı.  Ayrıca kuyum iÅŸinde sezon çalışmalarında küçük atölyelerde insan yoÄŸunluÄŸu ve üretim artışları iç yükleri zaman zaman tasarım deÄŸerlerinin üzerine çıkardı. Bu durumda atölyelerin bir kısmı çok az iç yükte olurken, diÄŸerleri maksimumları çok aÅŸtı. Toplam tasarım yüklerini deÄŸiÅŸtirmeyen bu durum, 2. Etabın tasarımı esnasında farklı sistem önerilerinin deÄŸerlendirilmesi gerekti.  Ä°ç yüklerin üretim esnasında ortaya çıkardığı bu çok farklı deÄŸerler atölyelerin birisinde üretim yapılırken diÄŸerinde üretimin olmaması veya sadece iç ısı yüklerinin çok düÅŸük olduÄŸu iÅŸlemlerin yapılıyor olmasından kaynaklandı. 

Kış iÅŸletmesinde ve geçiÅŸ mevsimlerinde yük hesabı deÄŸerlerinin ortaya çıkardığı bazı atölyelerde soÄŸutma ihtiyacı varken bazılarında ısıtma ihtiyacı olması WSHP sisteminin 2. Etap için uygun olacağını öne çıkardı. Ayrıca her atölyenin çok farklı çalışma sezonları ve saatleri söz konusu olduÄŸu için tüketimlerin paylaşım noktasında da WSHP sisteminin uygunluÄŸu kabul edildi. 

Tablo 1’deki deÄŸerler esas alınarak atölye büyüklüklerine göre Tablo 5’teki tip atölye kabulleri oluÅŸturuldu.  Her atölyede alanlarının %30-35 mertebesinde ofis olacağı da öngörüldü. 

Bu verilere göre hesaplanan sistem yükleri;

• 3 adet  3 x 2.500 kW Kazan (2 adet yoÄŸuÅŸmalı)
• 5 adet 5 x 175 l/s-5000kW SoÄŸutma Kuleleri (30/37°C - 24°C) ile karşılandı. 

Yapının büyük deÄŸiÅŸkenlik özellikleri göz önüne alınarak 1. Etapta uygulanan ana cihazların bir bölümünün binanın doluluk oranına baÄŸlı olarak sonradan temin edilmesi yoluna gidilecektir.  Tüm altyapıları (kanal, boru, Elk. Panosu, kaideleri vb. ) hazırlanacak yapı kullanıma açıldıktan sonra %70 doluluk oranına ulaşıldığında 1 adet yoÄŸuÅŸmalı kazan ve 2 adet soÄŸutma kulesi yerine konulacaktır. 1. Etapta bu aÅŸamaya 4 yıl sonra gelinmiÅŸti. Bu ÅŸekilde hem ilk yatırım maliyeti zamana yayıldı hem cihazların atıl olarak kalıp yıpranmalarının önüne geçildi. 7. Havalandırma SistemleriHavalandırma sistemini belirleyen etken atölyelerdeki gaz emisyonlarıdır. Gaz atıkları çeÅŸitleri ve özellikleri Tablo 1’de özetle verildi. Bu deÄŸerlendirmeye örnek olarak döküm atölyeleri mum eritme fırını baca özellikleri, davlumbaz bacası emisyon deÄŸerleri ve titrasyon çeker ocak ölçümleri Tablo 6.1, Tablo 6.2, Tablo 6. 3, Tablo 6.4’te verildi.  Atölyelerin kesin üretim koÅŸullarının belirlenememesinden dolayı yine bir eÅŸ zaman faktörü kullanılarak her egzoz için düÅŸey bir kanal hattı oluÅŸturuldu. DüÅŸey hatlar atölye içerisinde asit ve bazik hatların çeker ocaklardan çıkan egzost emisyonunu, ocak hatları, fırın ve davlumbazlarından çıkan egzozları, ortam hatları ise genel ortamın egzozlarını taşımaktadırlar. Asit, baz, ocak egzozları kullanım olmadığında kapalı kalmakta dolayısı ile kullanılmayan veya o anda üretim yapılmayan atölyelerin emisyonları olmamaktadır. Çatıda bulunan egzoz fanları frekans invertörlü seçildiÄŸi için de önemli enerji tasarrufu saÄŸlanmaktadır. Ayrıca kullanılan eÅŸzaman faktörünün sapmalarının da ihtiyaç halinde önüne geçmektedir.  Asit ve baz hatlarında kimyasal dayanım saÄŸlanabilmesi için CTP kanallar kullanılacak ocak-fırın hatları ise sıcaklık dayanımı için siyah saçtan yapılacaktır. Her düÅŸey ÅŸaftın çatısına yerleÅŸtirilen fanlar ise olası gaz kaçaklarına karşı plastik olacaktır.  Kural olarak her atölyede üretimin olduÄŸu yerdeki gaz emisyonlarının arıtma, filtre ve yıkama iÅŸlemleri çeker ocaklarda yapıldıktan sonra ana hatlara baÄŸlanacaktır. Ancak gerek teknik, gerekse kullanıcılardan kaynaklanan hatalar ve arızalar olabileceÄŸi varsayılmış ve dolayısı ile bu hatlardan çekilen egzoz havaları teras katın üst noktasından atılmıştır. Ayrıca sürekli ölçümlerle kontrol edilecek deÄŸerler çevre sınır deÄŸerlerini aÅŸarsa merkezi 2.  arıtmaların yapılabilmesi için gerekli rezervasyon alanları yaratılmıştır. Asit, baz hatlarda kanallarda sıcaklık farklarından ve emisyon konsantrasyonlarından yoÄŸuÅŸmalar olmaktadır.  Bu yoÄŸuÅŸmalar kanal altlarında drenaj ağızları bırakılarak sıvı atıkların toplandığı hatlara baÄŸlanacaktır. 

1. Etapta yatay toplamalar yapılarak, merkezi bir düÅŸey kanal hattından egzozların toplanıp, egzoz fanına baÄŸlanması imkanlı olabilmiÅŸti.  Bu sistem yatayda yoÄŸuÅŸmalardan dolayı kanallarda su toplanmasına  neden oldu.  Böylece 2.  Etapta ise bu sorunun bütünüyle ortadan kalkması tasarlandı. 

Ölçümler ve buna baÄŸlı yük hesaplamaları sonucu toplam 125 adet egzoz aspiratörü ile 2. 290. 000 m³/h havanın tam yükle çekilmesi gerektirmektedir. Bu miktarda bir egzozun çekilmesi (≈ 8 deÄŸiÅŸim/h) hava dengesi için içeriye verilmesi gereken taze hava miktarını da öne çıkarmaktadır. Bu miktarların ÅŸartlandırılarak içeri verilmesi önemli enerji tüketimlerine neden olacak, büyük cihazlara ihtiyaç gösterecek, gerekli ÅŸaft yükseklik sorunlarını da beraberinde getirecektir. Bu egzoz debilerinin sürekli ihtiyaç göstermemesi de bilindiÄŸine göre pik anlarda temiz hava 3 aÅŸamalı olarak saÄŸlanacaktır. 

 

7.1. Asit, baz, ocaklar, WC-banyo, mutfak dışında ortamdan alınan havasının da kullanıldığı Direkt Expensiyonlu su soÄŸutmalı kondenserli su ısıtıcı bataryalı Rotary ısı geri kazanımlı hücreli havalandırma ve klima cihazları ile temiz hava temini 

 Bu cihazlar ısıtma ihtiyacını kışın kazandan temin edecek yazın soÄŸutma ihtiyacı DX batarya ile karşılanacak cihazların soÄŸutma üniteleri üzerinde olacak scroll kompresörlerin soÄŸutucu kondenser suyu kapalı devre soÄŸutma kulelerinden temin edilecektir.  SoÄŸutma üniteleri 407C – 410A gazlı olacaktır.  GeçiÅŸ mevsimlerinde basma havası %100 dış hava ile çalışabilecek bu durumda ortam egzozu doÄŸrudan dışarı atılacaktır.  GerektiÄŸinde uygun dış hava koÅŸullarında gece çalışması da yapılıp binanın yaz yük ataletinin alınması saÄŸlanacaktır.  Cihazın çalışma prensip ÅŸeması  Åžema 4’te verilmiÅŸtir. Bu cihazlarla toplam temiz hava debisi 466. 880 m³/h dir.  Bu deÄŸer normalde atölyelerde  1,8 – 2,3 d/h hava deÄŸiÅŸimi ve 8-10 lt/s kiÅŸi deÄŸerlerine denk gelmektedir. Genel hacimlere ise verilen temiz hava egzoz edilmemekte dolayısı ile atölyeler eksi basınçta kalmaktadır. Bunun iki nedeni vardır: 

I. Atölyelerin kıymetli maden tozlarının dışarı çıkmasının önlenmesi. 

II. Üretim gazlarının herhangi bir kontrolsüzlükte dışarı kaçışının önlenmesi.  

7.2. Tavan tipi veya dik tip kanal baÄŸlantılı WSHP ünitelerinden temiz hava temini 

 Bu cihazlar %20-25 oranında dış hava alma imkanına sahip olacak, her atölyenin dış duvarından temiz hava almak için panjur ve filtre bulunacaktır. Isı pompaları filtre, otomatik balans kiti, kondens drenaj baÄŸlantısı mikro-iÅŸlemci bazlı terminal kutusu oda veya kanal tipi sıcaklık hassas  akustik izoleli (min.  30 mm, 25 kg/m³ yoÄŸunlukta) fan bölümü, kompresör bölümünden akustik izoleli panenle ayrılmış R410A veya R407C gazlı 15 kW soÄŸutmadan düÅŸük cihazlarda tek, daha büyük cihazlarda çift soÄŸutma devresi olan -4 – 49 °C arasında su giriÅŸ sıcaklıklarda, +4,4°C – +35°C arasında hava giriÅŸ sıcaklıklarında çalışabilmiÅŸ olacak, çift devreli cihazların fanları fan motoru tarafından bir deÄŸiÅŸken ve hızı ayarlanabilen EN 779-64 filtreli, oda sıcaklık ve emniyet kontrolunu kendisinin yapabileceÄŸi özellikte kontrol düzenli, cihazlar olacaktır. Su giriÅŸ-çıkış sıcaklıklarının soÄŸutmada 30/37°C – ısıtmada 20/22°C, hava giriÅŸ sıcaklığı soÄŸutmada 26°C-ısıtmada 21°C, çıkış sıcaklığı 15°C max. 

7.3. Yalnız üretim esnasında kullanılan çift cidarlı davlumbazların atölye cephesine yerleÅŸtirilen basma fanlarından temiz hava temini

 Davlumbazlar çift cidarlı olacak, emiÅŸ kanalı üzerinde bulunan plastik CTP gövdeli motorlu damper açıldığında basma fanı da çalışacak davlumbazın dış cidarından davlumbaz aÄŸzına hava basacaktır. Bu sistemin iÅŸleyiÅŸi örnek TÄ°P 1 döküm atölyesi planı (Åžema 7) ve prensip ÅŸemasında (Åžema 8) verilmiÅŸtir. 

Böylece atölye içerisinde asit, baz, ocak emisyonlarının olmaması halinden baÅŸlayarak ortama min taze hava (≈ 7 m³/h-m²) temiz hava santralinden saÄŸlanacaktır. Bu miktar 25 kiÅŸinin 8 lt/s temiz hava ihtiyacını karşılayacak orandadır. Kullanma amaçları doÄŸrultusunda atölye giriÅŸlerindeki CAV üniteleri ile her kullanıcının sabit olarak verilecek temiz hava ihtiyaçları karşılanacaktır. Bu durumda diÄŸer damperler kapalı olacaktır. Ocak egzoz hattı açılırsa WSHP cihazı taze hava emiÅŸ damperi açılacak, asit-baz hattı açılırsa dış hava fanı çalışacak davlumbazlara ve çeker ocaklara doÄŸrudan dış hava beslemesi yapacaktır. WSHP cihazlarının doÄŸrudan dışarıdan aldığı hava her durumda temiz hava santralinden ÅŸartlandırılmış hava ile karıştırılacaktır. Temiz hava santralinden yazın 25°C kışın 20°C sıcaklığında hava ortama gelmiÅŸ olacaktır. WSHP üniteler temiz hava ile ortam havasını resirküle ederek ortamı ÅŸartlandıracaklardır. 

Gerek resirküle havanın emiÅŸinde gerekse ortam havasının temiz havaya dönüÅŸünde mikron filtrelerinin kullanılması gerekmektedir. Kuyum iÅŸinde iÅŸlemler yapılırken deÄŸerli madenler tozlarla karışarak menfez, kanal, giysi ve saç diplerine önem arzedecek miktarda toplanmakta ve sıvanmaktadır. Kullanıcıların çok önemsedikleri bu durumda ana sisteme kaçakların olduÄŸunu gözledikleri menfezleri kapatmakta, bu durumda tüm hava dengelerinin bozulmasına neden olmaktadır.  Filtrelerin yanında hava hızlarının da dikkatle deÄŸerlendirilmesi gerekmektedir. EmiÅŸ ağızlarında hızların 1 m/s mertebelerinde olması uygun olmaktadır. 1. Etapta bu hız deÄŸerleri aşıldığından (2-2,5 m/s) ana kanallara toz maden kaçakları toplandı ve menfez kapatmaları yaÅŸandı. 

Bu düzenleme de ortamdan çekilen havadan ısının geri kazanılması, yeterli miktarda havanın ortama verilmesi, mevcut kazanlardan ihtiyaç duyulması halinde ısıtıcı bataryanın yükünün karşılanması temiz hava cihazlarının kondenserine atılan ısıdan uygun olduÄŸu durumlarda sistemin yararlanması amaçlanarak bir soÄŸutma grubuna ihtiyaç göstermeden atölyedeki WSHP üniteleri kapalı kulelerle birlikte tüm sistemin ısıtma-soÄŸutma ihtiyacı karşılanmış olmaktadır. 1.Etapta egzoz fanları iki ayrı hattı asit ve bazlar doÄŸrdan dışarı atılıyor ortam havası ise bataryalı bir fanla çekiliyor. Bu fanın bataryasından elde edilen ısı bir sirkülasyon pompası ile temiz hava santralinin ön bataryasına ısıyı taşıyordu. Böylece sudan havaya ısı geri kazanımı amaçlanmıştı. Kış çalışma ÅŸartlarında %50 oranda öngörülen verimlilik deÄŸeri saÄŸlandı. Yaz çalışmasında ise emiÅŸ havası doÄŸrudan dışarı atıldı.

8. Sonuç

 Eldeki ölçüm verileri ile kurulu 1. Etaptaki alçılı suların toplamasındaki tıkanma, asidik ve bazik atık gaz kanallarındaki yoÄŸuÅŸmadan kaynaklanan akışkanların toplanma sorunları, ısıtma ve soÄŸutmada karşılaşılan pik yük sapmaları sistemin yatay toplamalardaki çözümsüz kaldığı noktalar, temiz havanın ÅŸartlandırılma giderlerinin düÅŸürülmesi, Egzoz toplama kanallarının emisyon niteliklerine baÄŸlı olarak sayılarının artırılması gereÄŸi 2. Etap tasarımında gözönünde bulundurulmuÅŸtur.

Kaynaklar

 1. Prof. Dr.  O. Ä°nce,Prof. Dr.  H. C.  Okutan, Y. Doç. Dr.  Ö.  Karahan, Dr.  T.  Ölmez, Kuyumcukent 2. Etap Ä°nÅŸaatları Atık Yönetimi Projesi - Ocak 2009

2. Ä°ski Atık YönetmeliÄŸi 26. 11. 199 - 584

3. Orman Ve Çevre Bakanlığı Çevre YönetmeliÄŸi

4. Katı Atıkların Kontrolu YönetmeliÄŸi 14. 03. 1991 – 20814

5. Smacna – 1995a Fiberglas GüçlendirlmiÅŸ Kanallar

6. Ashrae Standartı 92-2 1997 Frp-Rtp-Grp

7. Ashrae Endüstriyel Gaz Temizleme Ve Hava Kirlilik Kontrolu

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

---

R E K L A M