mmo · •tel Çekme endüstrisi baskı-boya merkezleri •cam, porselen, seramik end. tekstil...
TRANSCRIPT
MMO Denizli Şubesi
Tesisat Mühendisliği
Komisyonu
Plakalı Isı Eşanjörleri
Semineri
Ufuk Tökü Değişim Isı Teknik
Alfa Laval Ege Bölge Distributörü
Yavuz Demireren Alfa Laval Türkiye
EPS Satış Mühendisi
Zafer Ceylan Alfa Laval Türkiye
Ekipman Satış Mühendisi
04.12.2013
© Alfa Laval Slide 3
© Alfa Laval Slide 4
Program
• Alfa Laval - Global ve Türkiye
• Plakalı Eşanjör Nedir - Nasıl Çalışır?
• Teori ve Uygulama Çeşitleri
• Eşanjör Seçiminde Kritik Faktörler
• Değişik Şartlarda Performans Değerleri
BEKLENTiLERiNiZ ???
© Alfa Laval Slide 5
Gustaf de Laval (1845-1913)
“Separatör Teknolojisini Keşfeden”
• 200 proje ve icatlar.
• Süt separatörü (1878) ve
buhar türbini dahil (1883)
dahil, 92 patent.
• 37 şirketin kurucusu.
© Alfa Laval Slide 6
Global Şirket
• Toplam Satışlar: MEUR 4 500
• Toplam çalışan: 16 000
• 37 üretim noktası
• 20 ARGE merkezi
• 100 ülkede Alfa Laval kendi
ofisleri
© Alfa Laval Slide 7
Alfa Laval hizmet sektörleri
Otomotiv
Gıda
Gazlı İçecekler
Biracılık
Demir Çelik
Petrokimya
Kağıt Endüstrisi
Yağ Sanayi
Hafif Endüstri
İlaç
Denizcilik
Bio-Kimya
Elektrik Üretimi
HVAC
Soğutma
Arıtma Sanayi
Tekstil
Sentetik Elyaf
© Alfa Laval Slide 8
Akış Ekipmanları
Separasyon ekipmanları
Isı Transferi ekipmanları
Ana teknolojiler
uzmanlık ve faaliyet alanları
© Alfa Laval Slide 9
Alfa Laval’ın tarihi
1878 1917 1931
Gustaf de Laval
tarafından icat edilen
kontinü süt separatörü
İlk vakumlu süt
sağma makinası.
Süt pastörizatörü olarak
icat edilen
Plakalı Isı Eşanjörü
© Alfa Laval Slide 10
1931 2007
• 5-10 mm plaka kalınlığı
• İşlenmiş kalın plaka
• Akışkan, plaka yüzeyini yatayda
birkaç defada geçer.
• Paslanmaz çelik
• Max ısı transfer alanı 5 m2
• 0.4 mm e kadar plaka kalınlığı
• Plaka pres teknolojisi
• Akışkan, tüm plaka yüzeyi
boyunca tek bir defada geçer
• Farklı soğuk pres malzemeler
• Max ısı transfer alanı
(ünite başına 2000 m2’ ye kadar)
Plakalı Isı Eşanjörleri - gelişimi
© Alfa Laval Slide 11
Tarihçe
© Alfa Laval Slide 12
• Gövde
• Plaka paketi Plaka
Conta
Plakalı Isı Değiştiriciler
© Alfa Laval Slide 13
Ana Gövde Parçaları
Üst Taşıyıcı
Çubuk
Arka Baskı
Plakası
Saplamalar
Ön Baskı Plakası
Destek Kolonu
Flanş
Saplamaları
Alt Taşıyıcı Bar
Plakalar Ayaklar
© Alfa Laval Slide 14
Plakalı Isı Eşanjörü Çalışma prensibi
© Alfa Laval Slide 15
Plakalı Isı Eşanjörü Çalışma prensibi
© Alfa Laval Slide 16
Plaka dizilimi
Plaka paketi
içerisindeki bütün
plakalar aynıdır.
Montaj esnasında
her ikinci plaka ters
çevrilmiştir
© Alfa Laval Slide 17
İlk Plaka Son plaka
Conta 2 standart
contanın
birleşiminden
meydana gelir
• Deliksiz
• Standart Conta
© Alfa Laval Slide 18
Plaka
Tek defada soğuk şekil verme/presleme
Özellikler
– Plakaların tamamıyla birbirine benzer ve eş yapıda olması
– İnce (0,4 mm dahi) fakat dayanıklı plaka
– Tüm plaka yüzeyi boyunca metal-metal teması
Faydalar
• Yüksek Isı transfer Katsayısı
• Basınç darbelerine ve titreşime dayanım
• Yüksek performans faktörü
© Alfa Laval Slide 19
Profil fonksiyonu
• Mekanik
– Fazla sayıda temas noktası
– Dayanım kaybı olmadan ince plaka kullanımı
– Farklı devre basınçları
• Hidrolik
– Yüksek Tirbülans
– Verimli Isı Transferi
– Kendi kendini temizleme
etkisi
© Alfa Laval Slide 20
Ana Plaka Alanları
Ana Isı Transfer
Yüzeyi
Dağıtım alanı
“Çikolata Paterni”
Klavuz deliği
Giriş/Çıkış Giriş/Çıkış
Conta
Boş bölge
Markalama
© Alfa Laval Slide 21
Plaka ve Conta Malzemeleri
• Plaka Malzemeleri:
Paslanmaz Çelik AISI 304
Paslanmaz Çelik AISI 316
Alloy 20/18/6 SMO
Titanyum
Hasteloy C276
• Conta Malzemeleri:
Clip On NBR (Nitril), 130 deg C
Clip On EPDM, 150 deg C
Viton A, B, G
© Alfa Laval Slide 22
Dağıtım Alanı «Çikolata Paterni»
• «Çikolata Paterni»
• Alfa Laval tarafından patentlenmiş ve geliştirilmiştir
• A ve B yönünde basınç düşümleri eşittir
A
BÖYLECE:
- Akış eşit bir şekilde plakanın eni
boyunca dağılımakta
- Kör noktalar oluşmamakta
- Tüm plaka alanı ısı transferi için
kullanılmakta
© Alfa Laval Slide 23
Plakaların Kanalları
Tip «L» Tip «Н»
L + L
«L»
L + H
«М»
H + H
«Н»
P P P
© Alfa Laval Slide 24
Basınç düşümü
© Alfa Laval Slide 25
Contalar – üstün sızdırmazlık sistemi
Uzun ömürlü, dayanıklı contalar!
geçmeli “clip-on” conta
“Çatı paternli”
conta profili
Destekleyen ve
koruyan conta
kanalı
Sertifikalı conta
malzemeleri
Tek parçalı olarak
üretilen kauçuk
conta
© Alfa Laval Slide 26
Conta – çift sızdırmazlık sistemi
Conta dizaynının bir parçası olan conta üzerindeki özel
açıklıklar kirlenmeleri önler.
Contada kaçak olursa Kaçaklar dışarıdan gözlemlenebilir.
Contanın iç
kısmında hasar
Yüzük
contadaki
hasar
© Alfa Laval Slide 27
Borulu veya Plakalı...
Borulu PHE
Isı transfer
Katsayısı: 1 3-4
Ağırlık:
Boş 6 1
Görevde 7 1
Yer alanı
Yerleşim 8 1
+ bakım 9 1
Kirlilik marjı 25% 5%
max
Fıyat 5 1 - 2
© Alfa Laval Slide 28
© Alfa Laval Slide 29
© Alfa Laval Slide 30
Gövde - M15 ve daha büyük üniteler
• Taşıma barları, Aluminyum veya boyalı karbon çelik
• Destek kolınları, Aluminyum veya boyalı karbon çelik
• Taşıma barları, paslanmaz çelik
Taşıma barları
Destek
kolonları
Taşıma barları
© Alfa Laval Slide 31
• Eşsiz 5 temaz noktalı sistem
– Plaka paketinde, plakaların tek bir hat
üzerinde kalmasını garanti altına alan,
plakaların üst kısmında 3 kontakt noktalı
ve alt kısmında 2 kontakt noktalı,
toplamda 5 temas noktalı sistem
– Özellikle plaka paketindeki plaka sayısı 200 ve
üzerinde olan ve yüksek işletme basıncı
altında çalışan contalı plakalı eşanjörler için
önemlidir
– Plakaların yatay ve dikey olarak mükemmel
pozisyonlanması için
– Plaka paketi boyunca iyi ve tam sızdırmazlığı
garanti altına almak için
Carrying bar
Guiding
bar
Plate
Gövde - M15 ve daha büyük üniteler
© Alfa Laval Slide 32
• Saplama somunları kolay açma / kapamaya
olanak sağlar.
— Somun kafası
— Rulman kutusu
— Plastik koruyucu
— Kilitlemeli pul
— Somun
— Dişli saplama
Gövde - M15 ve daha büyük üniteler
© Alfa Laval Slide 33
Diğer saplamaların bolt kafasının
diğer ucunda bir kilitlemeli pul
bulunur.
• Açma ve kapama amaçlı 4 ana
saplama, üniteyi kapatırken
sürtünmeleri minimize etmek ve
gerilmeleri azaltmak için rulman
kutuludur.
• Saplama somunları kolay açma / kapamaya
olanak sağlar.
Gövde - M15 ve daha büyük üniteler
© Alfa Laval Slide 34
• Karşı kilit sistemi
• Eşanjörü tek kişinin
açıp
kapayabilmesini
sağlar.
• Kilitlemeli pul
• Açma ve
kapama işlemi
sırasında
saplamanın
düşmesini
önler
• Saplama yerleşim
yuvası
• Saplamanın
düşmesini önler
• Saplama somunları eşanjörün kolayca açılmasına imkan
verir.
Gövde - M15 ve daha büyük üniteler
© Alfa Laval Slide 35
• Arka baskı plakası üzerindeki “Paslanmaz Roller”, eşanjörü kolay açma / kapamaya imkan sağlar.
Gövde - M15 ve daha büyük üniteler
© Alfa Laval Slide 36
Gövde – bağlantılar ve astar • Studbolts around the connection
• Connection pipes are bolted to the PHE
• Three different types of linings
Unlined
• Düşük fiyatlı
• Temiz su görevleri
için
Rubber lining
• Düşük fiyatlı
• Sıcaklık limitli
• NBR ve EPDM
Metal lining
• Yüksek fiyatlı
• Endüstriyel kullanım
• Plaka malzemesi ile
aynı
© Alfa Laval Slide 37
© Alfa Laval Slide 38
Konfor
Uygulamaları
© Alfa Laval Slide 39
Konfor
Uygulamalar
Boyler
10 – 60°C veya 10 – 45°C
Isı Kaynağı:
i. 90-70 Kazan ile
ii. Buhar ile
iii. Kızgın(150-110) su ile
© Alfa Laval Slide 40
Buhar ile Bina
Isıtması ve Boyler
• Askeriye
• Üniversite
Konfor
Uygulamaları
© Alfa Laval Slide 41
Bölgesel Isıtma
Jeotermal Su ile
İzmir
Balçova, Narlıdere, Çeşme, Seferihisar, Dikili
Manisa
Salihli, Bergama Denizli
Karahayıt , Sarayköy
Balıkesir
Gönen, Susurluk, Güre, Edremit
Afyon
Sandıklı, Simav
Konfor
Uygulamaları
© Alfa Laval Slide 42
Bölgesel Isıtma
Elektrik Santrali Atık suyu ile
Denizli
Sarayköy
İstanbul
Esenkent
Boğazköy
Konfor
Uygulamaları
© Alfa Laval Slide 43
Yüksek katlı binalarda
basınç kırıcı
Konfor
Uygulamaları
© Alfa Laval Slide 44
Kızgın su ısıtma
150 °C -> 110°C
90°C <- 70°C
i. Rusya
ii. Türki Cumhuriyetler
iii. Ukrayna
Konfor
Uygulamaları
© Alfa Laval Slide 45
Havuz Suyu Hazırlama
Konfor
Uygulamaları
© Alfa Laval Slide 46
Güneş Enerjisi ile Isıtma
TGüneş
Kollektörü
Depo
Plakalı
Eşanjör
Şebeke Devresi
Kullanım
Devresi
Otomatik
Kontrol Ünitesi
Konfor
Uygulamaları
© Alfa Laval Slide 47
HVAC SOĞUTMA
SİSTEMLERİ
CHILLER GRUBU
SOĞUTMA EŞANJÖRLERİ DAHİLDİR. (CHILLER GRUBU )
1.DURUM 2.DURUM
KONDENSER EVAPORATOR
35° C 38° C 11° C 12° C
7° C
29° C 32° C 6° C
© Alfa Laval Slide 48
Basınç Kırıcılar
63 m3/h
13° C –> 7° C
63 m3/h
6° C –> 12° C
Tek zone
Birden fazla zone
© Alfa Laval Slide 49
Kondenser Standard Soğutma
( Kule ile)
63 m3/h
29° C –> 35° C
3 Deg C Ekonomik yaklaşım
Her iki devrede eşit debi ve
dT
63 m3/h
38° C –> 32° C
Kondenser
Evaporator
© Alfa Laval Slide 50
Kondenser Soğutma
( Kule yerine Deniz suyu ile.)
63 m3/h
29° C –> 35° C
63 m3/h
38° C –> 32° C
Kondenser
Evaporator
Deniz suyu /nehir suyu
© Alfa Laval Slide 51
Chiller By-Pass Free Cooling
Yaz Çalışma
Durumu
Kış Çalışma
Durumu
63 m3/h
38° C -> 32° C
63 m3/h
29° C -> 35° C
63 m3/h
13° C -> 7° C
63 m3/h
6° C -> 12° C
© Alfa Laval Slide 52
Isı Geri Kazanımı
12 m3/h
8° C –> 33° C
25 m3/h
41° C –>29° C Kondenser
Aküm
üla
tör
tankı,
ele
ctr
ikli
veya y
akıtlı ı
sıtıc
ı
PHE ön ısıtma
© Alfa Laval Slide 53
Plakalı Eşanjör Kullanımının
Kondenser Devresi için sağladığı avantajlar
• - KONDENSERDEKİ Kirlilik ve korozyona engel olur.
• - KONDENSERİN daha düşük dizayn basıncında çalışmasını
sağlar.
• - Serbest soğutma “Free Coolıng” olanaklarını mümkün kılar.
• - KONDENSERİN atık ısısının geri kazanımına olanak tanır.
• - Korozyon önleyici pahalı katkı maddeleri kullanımını minumuma
indirir.
© Alfa Laval Slide 54
Bazı Referanslar
i. İş Bankası Kuleleri
ii. Tekfen Tower
iii. Garanti Plaza
iv. Polat Tower
v. Maya Akar Center
vi. AkMerkez
vii. Özdilek Hotel İzmir
viii. Ankara Armada
ix. Sapphire Tower
x. Mashattan
© Alfa Laval Slide 55
•Hafif Sanayi
•Uygulamaları
© Alfa Laval Slide 56
Hafif Endüstri Örnekleri
OEM Uygulamaları
•Ekstrüzyon Makinaları Lubrikant yağ üniteleri
•Kalıp Soğutma Ocak soğutma
•Kaynak Makinaları Transformatör uygulamaları
•Kompresör soğutma Otoklavlar
•Freon gazı ile hava kurutma Lazer/x-ışını ekipmanları
•Kojenerasyon modülleri Gıda Paketleme Üniteleri
•Hidrolik Yağ Üniteleri
© Alfa Laval Slide 57
Hafif Endüstri Örnekleri
Son Kullanıcılar
•Otomotiv Sanayi Döküm Sanayi
•Tel Çekme Endüstrisi Baskı-Boya Merkezleri
•Cam, Porselen, Seramik End. Tekstil Endüstrisi
•Boyama / Kaplama End. Çamaşırhaneler
•Elektronik Sanayi Paketleme Endüstrisi
•Plastik, Kauçuk, Deri Sanayi Fotoğraf Lab.
•Mekanik Endüstri Balık Çiftlikleri
© Alfa Laval Slide 58
Plastik Ekstrüzyon Makinaları Kalıp Soğutma
© Alfa Laval Slide 59
İndüksiyon ocağı soğutma
© Alfa Laval Slide 60
Kompresör Soğutma
Separatör
Komp.
Hava soğutucu
Phe
Termostatik vana
Termostatik vana
Yağ devresi
Su
Kompresör çalışmaya başladığında, yağ soğuk olduğu için, termostatik vanalar
yağı eşanjöre göndermeden, by-pass devresinden kompresöre geri gönderir.
© Alfa Laval Slide 61
Hidrolik Pres veya Paketleme Mak.
Soğutma Uygulaması (off-line )
© Alfa Laval Slide 62
Yüzey İşlem Hatları
© Alfa Laval Slide 63
Tel Çekme Endüstrisi
Islak tip Kuru tip
© Alfa Laval Slide 64
Tekstil Endüstrisi Uygulama Alanları
• - Boyahane Atık Suları Isı Geri Kazanım
• - Kullanım suyu ısıtma (Boyler)
• - Buhar ile 90/70 bina ısıtma
• - Kondens tankı Flaş buhar geri kazanımı
• - Sürekli kazan blöfü ısı geri kazanımı
• - Kostik veya boya soğutma
• - Kışın chiller yerine kule suyu kullanmak (bedava soğutma
• - Kompressör yağı/suyu veya basınçlı hava soğutma ……
•
•
© Alfa Laval Slide 65
Tekstil Endüstrisi
Boyahane Atık Suları Isı Geri Kazanımı
Sıcak su tankı
Overflow makinası
To drain
© Alfa Laval Slide 66
ALGATPIE
Geniş Aralıklı Plakalı Isı Eşanjörü
ALGATPIE
© Alfa Laval Slide 67
Tekstil Isı Geri Kazanım
– İşletmeye Faydaları:
– Azalan yakıt tüketimi sebebi ile KARLILIK
– Azalan boyama süresi sebebi ile birim zamanda daha
fazla üretim KARLILIK
– Daha az buhar kullanımı ve birim kumaş bazında işletme
giderlerinin azalması KARLILIK
– Sıcak su ile işleme başlanması sebebi ile makina içi
termal gerilimin azalması, bakım giderlerinin düşmesi,
KARLILIK ve ZAMAN TASARUFU
BUHAR UYGULAMALARI İÇİN
TS BUHAR EŞANJÖRÜ
© Alfa Laval Slide 68
BUHAR ISI DEĞİŞTİRİCİLERİ
• Alfa Laval endüstriyel buhardan sıcak su
üretilmesinde kullanılmak üzere TS-M adı altında
yeni ve özel bir plakalı ısı değiştirici serisi geliştirdi.
• TS-M serisinin özelliği diğer borulu veya plakalı ısı
değiştiricilerle ulaşılamayacak bir işletim
ekonomisine ve performansına sahip olmasıdır.
• Bu yeni bir ısı değiştirici jenerasyonudur.
© Alfa Laval Slide 69
Faydalar – Buhar Isı Değiştiricileri
© Alfa Laval Slide 70
• • Optimum plaka tasarımı
• • Uzun ömürlü contalar , Yeni conta malzemesi ile 180°C sıcaklıklara çıkabilme imkanı
• • Daha sağlam konstrüksiyon
• • Termal hasar yok
• - İnce plakaların ve esnek contaların kombinasyonu sayesinde sıcaklık değişimleri sonucu olaşan termal gerilmelere karşı ünitenin esnemesi ve dayanabilmesi
• • Hassas sıcaklık kontrolü
• • Küçük üniteler
• - Buhar ısı değiştiricileri borulu ısı değiştiricilerle karşılaştırıldığında çok küçük kaplama alanına sahiptir
• • Rekabetçi fiyat
• • Kolay temizlik
• • Korozyon dayanımı
• • Esneklik
• -
T e ş e k k ü r l e r