Buhar Kazanı Besi Suyu Karakteristiği
Diğer yaygın inorganik maddelere oranla su, sabit sıcaklık artışında daha fazla ısı emer. Atmosferik basınçta buharlaşırken, hacmi 1600 kat artar. Su buharının büyük miktarda sıcaklık taşıma kapasitesi vardır. Suyun bu kendine özgü özellikleri, onu ısıtma ve enerji üretim proseslerinde kullanılmak üzere ideal bir ham madde haline getirir.
Tüm doğal sular, değişken miktarda çözülmüş ve askıda katılar ile çözülmüş gazlar içerir. Suda çözülmüş mineraller, deniz suyunda olduğu gibi 30 g/L konsantrasyonu ile tat suda kaynaklarındaki gibi 0,005…1500 mg/L konsantrasyonu aralığında bulunabilir. Sudaki safsızlıklar buhar kazanında problemleri sebep olduğu için, buhar üretiminde kullanılacak su kalitesine yeterince dikkatli şekilde bakılmalıdır.
Buhar kazanı besi suyunun içeriği öyle olmalıdır ki, içinde barındırdığı safsızlıklar kazan içerisinde makul katlara kadar konsantre olabilmelidir ve kazan tasarımını tehlikeye sokmayacak, tolere edilebilir limitlerin altında kalmalıdır. Bu şartları sağlayamayan besi sularında safsızlıkların giderimi için arıtma işlemine tabi tutulmalıdır. Safsızlıkların tamamen giderilmesi şart olmayıp, kazan içerisinde uygulanacak kimyasal şartlandırma ile verimli ve ekonomik şekilde safsızlıklara karşı koyulabilinir.
Besi suyu saflığı için, hem safsızlıkların miktarını hem de cinsini göz önünde bulundurmak gerekir: sertlik, demir ve silis gibi safsızlıklar, sodyum tuzlarına oranla daha endişe doğurucudur. Herhangi bir besi suyu için saflık gereksinimi, ne kadar besi suyu kullanıldığına ve kazan tasarımının (basınç, ısı transfer oranı vs) ne derece safsızlıkları tolere ettiğine bağlıdır. Yani besi suyu saflık gereksinimi geniş şekilde değişebilir denebilir. Alev borulu düşük basınçlı bir buhar kazanı yüksek konsantrasyonda besi suyu sertliğini tolere etsede, yüksek basınçlı kazanlarda besi suyundaki neredeyse tüm safsızlıklar giderilmelidir. Çalışma basıncına bağlı olarak, alkali, tuz, silis ve fosfatlar için sadece geniş bir maksimum seviye aralığı belirtilebilinir. Gerçek maksimum seviyeler, kazan imalatçısından elde edilmelidir.
Takip eden tablolar, APAVE (Association of electrical and steam unit owners) ve ABMA ‘dan (American Boiler Manufacturers Association) çıkarılan tavsiye edilir seviyelerdir.
| Çalışma Basıncı [bar] | 0 … 20,7 | 20,8 … 31 | 31,1 … 41,4 | 41,5 … 51,7 | 51,8 … 52,1 | 62,2 … 69,8 | 69 … 103,4 | 103,5 … 137,9 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Besi Suyu | ||||||||
| Çözülmüş oksijen (oksijen tutucu dozajı öncesi) | 0,04 | 0,04 | 0,007 | 0,007 | 0,007 | 0,007 | 0,007 | 0,007 |
| Toplam demir | 0,1 | 0,05 | 0,03 | 0,025 | 0,02 | 0,02 | 0,01 | 0,01 |
| Toplam bakır | 0,05 | 0,025 | 0,02 | 0,02 | 0,015 | 0,015 | 0,01 | 0,01 |
| Toplam sertlik (CaCO3) | 0,3 | 0,3 | 0,2 | 0,2 | 0,1 | 0,05 | Ölçülemeyecek miktarda | Ölçülemeyecek miktarda |
| Uçucu olmayan TOC | 1 | 1 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,2 | 0,2 | 0,2 |
| Yağ | 1 | 1 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,2 | 0,2 | 0,2 |
| pH @ 25 oC | 7,5…10 | 7,5…10 | 7,5…10 | 7,5…10 | 7,5…10 | 8,5…9,5 | 9…9,6 | 9…9,6 |
| Çalışma Basıncı [bar] | 0 … 20,7 | 20,8 … 31 | 31,1 … 41,4 | 41,5 … 51,7 | 51,8 … 52,1 | 62,2 … 69,8 | 69 … 103,4 | 103,5 … 137,9 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Kazan Suyu | ||||||||
| Silis | 150 | 90 | 40 | 30 | 20 | 8 | 2 | 1 |
| Toplam alkalinite (CaCO3) | 350 | 300 | 250 | 200 | 150 | 100 | Belirtilmemiş | Belirtilmemiş |
| Serbest hidroksil alkalinite | Belirtilmemiş | Belirtilmemiş | Belirtilmemiş | Belirtilmemiş | Belirtilmemiş | Belirtilmemiş | Ölçülemeyecek Miktarda | Ölçülemeyecek Miktarda |
| İletkenlik (uS/cm) | 3500 | 3000 | 2500 | 2000 | 1500 | 1000 | 150 | 100 |
| Çalışma Basıncı [bar] | 0 … 15 | 15 … 25 | 25 … 35 | 35 … 45 | 40 … 60 | 60 … 75 | 75 … 100 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Besi Suyu | |||||||
| Silis | 0,02 | 0,02 | 0,02 | 0,02 | 0,02 | 0,02 | 0,02 |
| Toplam sertlik (oFr) | 0,5 | 0,3 | 0,2 | 0,1 | 0,05 | 0,05 | 0,05 |
| Yağ | Yok | Yok | Yok | Yok | 0,05 | 0,05 | 0,05 |
| pH | > 8,5 | > 8,5 | > 8,5 | > 8,5 | > 8,5 | > 8,5 | > 8,5 |
| Toplam Demir | Belirtilmemiş | Belirtilmemiş | Belirtilmemiş | Belirtilmemiş | 0,05 | 0,05 | 0,03 |
| Toplam Bakır | Belirtilmemiş | Belirtilmemiş | Belirtilmemiş | Belirtilmemiş | 0,03 | 0,03 | 0,01 |
| Çalışma Basıncı [bar] | 0 … 15 | 15 … 25 | 25 … 35 | 35 … 45 | 40 … 60 | 60 … 75 | 75 … 100 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Kazan Suyu | |||||||
| M Alkalinite (oFr) | 100 | 80 | 60 | 40 | 15 | 10 | 5 |
| P Alkalinite (oFr) | 0,07 M | 0,07 M | 0,07 M | 0,07 M | > 0,5 M | > 0,5 M | > 0,5 M |
| SiO2 | 200 | 150 | 90 | 40 | 15 | 10 | 5 |
| TDS | 4000 | 3000 | 2000 | 1500 | 500 | 300 | 100 |
| Fosfat | 30 … 100 | 31 … 100 | 20 … 80 | 21 … 80 | 10 … 60 | 10 … 40 | 5 … 20 |
| pH | 10,5 … 12 | 10,5 … 12 | 10 … 11 | 10 … 11 | 10 … 11 | 10 … 11 | 10 … 11 |
| Takviye suyu | Yumuşak veya karbonatsız yumuşak | Yumuşak veya karbonatsız yumuşak | Yumuşak veya karbonatsız yumuşak | Yumuşak veya karbonatsız yumuşak | Yumuşak veya karbonatsız yumuşak | Demineralize | Demineralize |
Referanslar
“Water treatment handbook” vol. 1-2, Degremont, 1991
“Industrial water conditioning”, BeltsDearborn, 1991
