Kapat

Borulu Eşanjör


Geçmişten Günümüze Isı Transferi ve Borulu Eşanjör Tasarımı

Eski çağlardan beri insanlar tarafından  ısınma sorununa çözüm aranmıştır.Ateşin bulunmasıyla bu sorun çözülmüş fakat çadır mağara gibi ortamlarda ateşi kullanmak çeşitli tehlikeleri beraberinde getirmiştir.

Çözüm olarak ateşte ısıtılan taş ve kaya blokları çadırlarda ve mağaralarda kullanılmış , ısının iletilebilirliği bulunmuştur.

Bilinen ilk yerden ısıtma sistemi Romalılar tarafından kullanılmıştır.Hipokaust denilen bu sistemde sütunlar üzerinde yükselen yapılar altında yakılan ateşin dumanıyla konutların ısıtılması sağlanmaktaydı.Korede ise "Ondol" denen borulu bir yer ısıtma sistemi HVAC sistemini oluşturmuştur.Seralarda ürün yetiştirmek,yumurta kuluçkalandırmak için de kullanılan bu sisteme 1829 yılında İngiliz mucitler patent almıştır.

1850'li yıllarda ise bir şarap üreticisi Louis Pasteur'ü şarapları incelemesi için davet etmiştir.Şarapları inceleyen Louis Pasteur bakterilerin bir kısmının yararlı, bir kısmının ise 50-70 derecelerde ölen zararlı bakteriler olduğunu görmüş ve bu alandaki gelişmeler sonucu pastörizasyon bulunmuştur.

Borulu eşanjörler genel olarak dairesel kesitli borulardan imal edilen, bir akışkanın borunun içerisinden, diğer akışkanın ise iç boru demeti ile dış yüzey arasından akmasıyla ısı transferini sağlayan mekanik aksamlardır.

 

Şekil 1. Borulu Eşanjörü Oluşturan Başlıca Parçalar

Borulu eşanjörlerde boruları destekleyerek yapısal rijitliği korumak, borulardaki titreşimi ve eğilmeyi engellemek için bafıllardan yararlanılır.Bafılların diğer bir önemli görevi ise boru demetine dik olarak akışın yönünü değiştirerek ısı transfer katsayısını arttırmaktır.İdeal bafıl mesafesi gövde çapının
0,4-0,6 katı kadar kullanılması tavsiye edilmekte, kesim miktarının ise %15-%30 arasında olması gerekmektedir.Bafıllar arası mesafe gövde iç çapını aşar ise gövde kısmındaki akış borulara paralel olacak ve ısı transferi azalacaktır.

 

Şekil 2. Boru Dizilim Çeşitleri

Eşanjör tasarımındaki diğer bir parametre ise boruların dizilimidir.Bu dizilim eşkenar üçgen, kare,döndürülmüş kare şeklinde olabilir.
Bir çok akışkan için eşkenar dizilim uygun olsa da, bazı gıda pastörizasyon eşanjörlerinde, viskozitesi yüksek akışkanlarda ve kirli sıvılarda genellikle kare dizilim kullanılmaktadır.

 

 

Şekil 3. Yivli Boru

Borulu eşanjörlerde türbülanslı bir akış elde etmek için yivli boruların tercihi sıklıkla tercih edilen bir yöntemdir.Bunun yanı sıra türbülatör olarak adlandırılan yardımcı ekipmanların kullanımı da girdap akımları oluşturmakta ve girdap akımını içermeyen tasarımlara oranla ısı transferini dikkate değer ölçüde arttırmaktadır.
 

Boru Demeti: ilk akışkanın içerisinden geçtiği kısımdır.
Gövde: İkinci akışkanın içerisinden geçtiği ve boru demetini çevreleyen parçadır.
Ayna:Tüpleri bir arada tutan ve ilk akışkanın borulara yönlendirilmesini sağlayan parçadır.
Kafa: Eşanjörden geçecek akışkanın , eşanjör ile bağlantısının yapıldığı kısımdır.
Bafıl: Gövdeden geçecek akışkanın , eşanjör içerisindeki akışının yönlendirlmesini sağlayan parçalardır.

Doğru bir borulu eşanjör tasarımını bir çok parametre etkilemektedir.
İlk olarak kullanılacak akışkanların korozyona uğratmayacağı özelliklere uygun, birbirleriyle uyumlu malzeme seçimi yapılması gerekmektedir.
Eşanjörün çalışma sıcaklığı ve basınç değerlerine uygun boru ve gövde et kalınlığı,basınç normuna uygun flanş seçimi yapılmalıdır.

Borulu eşanjör tasarımında akla gelen bir diğer tasarım özelliği ise  eşanjördeki geçiş sayısıdır.İhtiyaca göre tek ya da daha fazla geçişli olarak tasarım yapılabilmektedir.Geçiş sayısının artışı akışkanı eşanjör içerisinde daha uzun süre tutarak ısı transferinin en verimli şekilde gerçekleştirilmesini sağlamaktadır.

Özetle geçmişten günümüze kullanıcıların ihtiyacı olan ısı transferi, eşanjörler ile mümkün olmaktadır.
Boyutsal olarak kullanım yeri ve özelliklerine  göre tasarlanan eşanjörler, el ile taşınabilir boyutlardan  mega araçlar ile taşınabilen boyutlara uzanmaktadır.

Teknolojinin gelişmesi ile beraber çok sayıda malzeme alaşımlandırılarak kullanılabilmekte, bu sayede eşanjörlerin hem mukavemet hem de korozyon direnci arttırılmaktadır.

 



Günümüzde yenilenebilir enerji kullanımı bir çok ülkede zorunlu hale gelmeye başlamıştır.Özellikle güneş enerjisi tarlalarının kurulması büyük kapasitelerde borulu eşanjörlerinin kullanımıyla ısınma ihtiyacına bir çözümdür.

Borulu eşanjör tasarımlarındaki çeşitlilik ve esneklik kullanıcıların tüm özel ihtiyaçlarına çözüm sunmakta ve bu sebeple endüstriyel uygulamaların demirbaşları arasında yer almaktadır.

 

 

 

 

 

 

 

Ferhat KURALAY
Metalurji ve Malzeme Mühendisi
Ekin Endüstriyel Isıtma Soğutma San.Ltd.Şti


Destek

7x24 Müşteri Hizmetleri

İade Garantisi

14 Gün koşulsuz iade

Güvenli Alışveriş

256 BIT RapidSSL

Takipte Kalın

MalzemeDolu © 2019 | Bu site RGS Yazılım® E-ticaret sistemi ile hazırlanmıştır