Kondens Nedir? Kondenstop Ne İşe Yarar? Kondens Hesaplaması

Kondens Nedir?

Kondens, gaz halindeki bir maddenin soğutulması veya basıncının artırılması sonucu sıvı hale dönüşmesi olayıdır. Bu süreç, genellikle buharlaşma ve yoğunlaşma döngüsü içinde yer alır. Kondens, özellikle fizik, kimya ve mühendislik alanlarında önemli bir kavramdır ve çeşitli uygulamalarda karşımıza çıkar.

Buharın yoğuşması sonucu oluşan kondens, buhar sisteminin verimliliğinde olumsuz etki yaratır. Bu nedenle kondensin, kondenstop kullanılarak sistemden tahliye edilmesi gerekir.

Kondenstop Nedir?

Kondenstop , buhar ve kondensat (yoğuşma) gazlarını otomatik olarak ayıran ve sistemden uzaklaştıran bir cihazdır. Bu cihaz, değişken yük ve basınçlara rağmen buharı tutmaya devam ederken, kondens ile hava ve yoğuşmayan gazları sistem dışına atar. Kondenstopun temel amacı, enerji kaybını önlemek ve sistemin verimliliğini artırmaktır.

Kondenstop Ne İşe Yarar?

Kondenstoplar, özellikle kazanlar ve buhar hatlarında kullanılan önemli ekipmanlardır. En temel görevi; sistemde oluşan kondens ve hava gibi gazların, sistemin çalışma verimini olumsuz etkilemeden dışarı atılmasını sağlamaktır.

• Kazanlarda üretilen buhar, ısıtma ve enerji sağlamak amacıyla kullanılır. Buhar enerjisi kullanıldıktan sonra yoğuşur ve kondens oluşur. Ayrıca, boru ve fittings gibi parçalar üzerinden radyasyon ve ısı kayıplarına da uğrar. Bu kayıplar nedeniyle, buharın bir kısmı kondense döner. Eğer kondens sistemden alınmazsa, bu durum sistem verimliliğini düşürür.

• Condens ve hava, boruların alt kısmında toplanır ve buhar üzerinde akar. Kondens miktarının hızla artması, su kütlelerinin buhar ile hareketi sırasında sistemde ani darbelere ve zararlarına yol açabilir. Bu nedenle, kondens ve hava uzaklaştırılmalı ve sistem sürekli temiz tutulmalıdır.

  
  

Hava ve Yoğuşmayan Gazların Önemi

• Sistem ilk devreye alınırken, içeriye hava girmesi.

• Hava ve buhar karışımının, buhar sıcaklığından düşük olması; ısı transferini yavaşlatır.

• Hava, izolasyon malzemesi gibi davranarak ısı transferini engeller.

• Hava ve diğer yoğuşmayan gazların korozyona sebep olması ve sistem ömrünü azaltması.

Kondenstop Türleri

Farklı uygulamalara uygun çeşitli kondenstop türleri bulunmaktadır. En temel özelliği, buhar ve kondensat ile hava veya diğer gazları ayırabilmesidir. Çalışma prensiplerine göre sınıflandırıldıklarında, her birinin avantaj ve dezavantajları bulunur.

1. Yoğunluk Prensibine Göre Çalışan Kondenstoplar

Yoğunluk ya da mekanik tip kondenstoplar, buhar ile kondens arasındaki yoğunluk farkını temel alır. Buhar, yoğunluğu daha düşük olduğu için her zaman daha hafiftir. Bu prensiple çalışan kondenstoplar, yüksek miktarda kondens boşaltabilir ve buharı tutabilir.

• En yaygın türleri:

  • Şamandıralı kondenstop: Şamandıra, kondensin seviyesini ayarlar ve kondensin dışarı atılmasını sağlar.

  • Ters kovalı kondenstop: Yoğuşan gazların hareketini kontrol eden, hareketli kovalara sahip bir düzenek.

  • 
    

2. Sıcaklık Farkını Algılayarak Çalışan Kondenstoplar

Bu tip kondenstoplar, buhar ile kondensin sıcaklık farklılıklarını algılayarak çalışır. Temel prensipleri:

• Denge basınçlı termostatlar

• Bimetalik termostatlar

Sıcaklık farkı üzerinden kondens ve hava ayırımı yapılır, böylece sistemde gereksiz hava ve kondens dışarı atılır.

3. Termodinamik Prensibe Göre Çalışan Kondenstoplar

Termodinamik prensipleri temel alır. Sıvı ve gaz akışını kontrol ederek, buhar ve kondensin ayrıştırılmasını sağlar. Genellikle yüksek verime ve güvenilirliğe sahiptir.

Kondenstop Seçim Tablosu ve Hesaplama Yöntemleri

Kondenstop seçiminde doğru cihazı belirlemek, sistem verimliliği ve güvenliği açısından kritik öneme sahiptir. Aşağıda, kondenstop seçerken dikkate alınması gereken temel bilgiler ve hesaplama adımları detaylı şekilde açıklanmıştır.

Kondenstop Seçiminde Dikkat Edilecek Temel Bilgiler

1. Kondenstop Tipi

Kondenstop tipi, sistem ve cihazların özelliklerine göre belirlenir. Sisteminizin kullanım amacına uygun kondenstop tipi, performansı ve dayanıklılığı doğrudan etkiler. Seçim yapmak için aşağıdaki tablodan uygun tipi belirlemek gerekir.

2. Kondens Miktarı (kg/h)

Sistemde saatlik olarak oluşan kondens miktarı tespit edilmelidir. Bu miktar, ısı kaybı ve kullanım noktası dikkate alınarak hesaplanır. Hesaplanan kondens miktarına emniyet katsayısı uygulanarak, kondenstop kapasitesi belirlenir.

• Emniyet Katsayısı:

  • Ana buhar hatları, ısı eşanjörleri, hava ısıtma sistemleri gibi sıcaklık kontrollü sistemlerde: 3

  • Diğer sistemler: 2

Örnek: Saate 250 kg kondens oluşumu olan bir sistem için, kapasite:250 kg/h × 3 = 750 kg/h

3. Fark Basıncı (ΔP)

Kondenstopa gelen giriş ve çıkış basıncı farkı, seçimi etkiler.

• P1: Giriş basıncı (barg veya bar)

• P2: Çıkış basıncı (karşı basınç veya sistem basıncı, özellikle yükselti ve sürtünme kayıpları dahil edilmelidir)

Örnek:P1 = 4 barg, P2 = 1 barg ise, fark:ΔP = P1 - P2 = 3 barg

Kondensatın geri dönüş hattına bağlandığında, bu karşı basınç da eklenmelidir.

Kondens Miktarının Hesaplanması

Kondens miktarını doğru hesaplamak, kondenstop kapasitesini belirlemek açısından önemlidir. Bu hesaplamada, ısı kaybı ve boru özellikleri göz önünde bulundurulur.

Gerekli parametreler:

• W: Boru ve fittings toplam ağırlığı (kg)

• L: Boru uzunluğu (m)

• T1: Buhar sıcaklığı (°C)

• T2: Ortam sıcaklığı (°C)

• c: Çelik boru özgül ısı değeri (0.48 kJ/kg°C)

• e: Buharlaşma entalpisi (Kj/kg)

• t: Isınma süresi (dak)

Kondens miktarını hesaplama formülü:

Q=W×c×(T1−T2)Q=W×c×(T1−T2)

Ayrıca, ısı kayıplarına göre kondens oluşumu şu şekilde hesaplanabilir:

Örnek Hesaplama:8 bar basınçta, 120 metre uzunlukta, 100 mm çapında borular, toplam 2200 kg ağırlığında, 20 dakikalık ısınma süresinde oluşan ısı kaybı hesaplanır ve kondens miktarı belirlenir.

• Toplam ısı kaybı:Q = 2200 kg × 0.48 kJ/kg°C × (T1 - T2)

• Bu değerden saatlik kondens miktarı:Kondens miktarı = Q / (20 dakikalık süre / 60)

• Gelişmiş hesaplamalarda, bu değere emniyet katsayısı uygulanır.

Örnek Hesaplama:

• Bulunan kondens miktarı = 249,3 kg/h ise;

  Emniyet katsayısı 3 alınırsa, uygun kapasite:

  249,3 kg/h × 3 ≈ 750 kg/h

Boru hatlarına uygun kondenstop sayısı ve çapı bu kapasiteye göre belirlenir.Örneğin, 120 metre uzunluğundaki boru hattına her 40 metrede bir kondenstop yerleştirilecekse, toplam üç kondenstop kullanmak gerekir.

Ana buhar hatlarında kondenstop kapasitesini hesaplamak için emniyet faktörü 3 alınır. Bu örneği hesaplayacak 249,3 x 3 = 747,9 kg/h baz alınır.120 metre uzunluğundaki boruya her 40 metrede bir kondenstop uygulaması yapıldığında üç adet kondenstop kullanmak gerekecektir.

Ana buhar hattının kondenstop tipi için “Seçim tablosu”na bakıldığında uygun kondenstop tipinin termodinamik, çapı da kapasite diyagramından DN15(½”) seçilir.

Kondenstop Seçiminde Dikkat Edilecek Noktalar

• Sistemde oluşan en yüksek kondens sayılarına göre kapasite belirlenmelidir.

• Emniyet katsayısı, sistemin çalışma koşulları ve güvenliği açısından önemlidir.

• Fark basıncı ve karşı basınç, cihazın seçiminde göz önüne alınmalıdır.

• Uygulama alanına göre uygun kondenstop tipi seçilmelidir.

Kondenstop Buhar Kaçak Kontrolü ve Hava Kilitlenmesi Sorunları

Kondenstop Arızaları ve Buhar Kaçağı

Kondenstop cihazı arızalandığında veya sit ile subap arasına yabancı maddeler girdiğinde, kondenstop açık kalabilir. Bu durumda, sistemdeki buhar kaçmaya başlar, böylece enerji kaybı yaşanır. Bu kaçaklar, işletme maliyetlerini artırır ve sistem verimini düşürür.

Buhar kaçağının etkileri:

• Enerji maliyetlerinin artması

• Yakıt tüketiminin yükselmesi

• Sistem performansında azalma

Aşağıda, kondenstopların orifis çaplarına göre kaçan buhar miktarları ve buhar tüketiminin tahmini değerleri verilmiştir:

Kondenstop Orifis Çapı	Orifis Çapı (mm)
DN15	3 mm
DN20	5 mm
DN25	6,4 mm
DN40	10 mm
DN50	12,5 mm

Hava Kilitlenmesi ve Sistem Performansına Etkisi

Hava kilitlenmesi, kondenstoplardan kondensin sürekli olarak boşaltılamaması durumudur. Bu durum, ısı transferini olumsuz etkiler; çünkü kondens birikerek, ısı transferini engeller ve sistemin verimini düşürür.Sistem durdurulduktan sonra, içeride hava ve yoğuşmayan gazlar birikir. Sistem tekrar çalışmaya başladığında bu hava ve gazlar, buhar ile beraber taşınır ve kondenstopta birikerek hava kilitlenmesine neden olur.

Hava Boşaltma ve Hava Kilitlenmesi

• Hava ve gazlar, kondenstopların hava atıcılarından atılmazsa sistem kilitlenir.

• Serpantinlerde, hava birikimi, ısı transferini ciddi biçimde azaltır.

• Hava, kondenstoplar tarafından etkin şekilde boşaltılmalı; aksi takdirde, sistem verimini düşüren hava kilitlenmeleri yaşanır.

Ters kovalı kondenstoplar, hava boşaltma işlemini yavaş gerçekleştirir ve yeterli olmayan hava atımı, sorunlara yol açar. Bu nedenle, hava atıcıların uygun özellikte olması ve gerekirse özel çözümler geliştirilmesi önemlidir.

Termostatik Kondenstoplar ve Hava Boşaltma

Tüm termostatik kondenstoplar, ilk işletmeye alınmada ve normal çalışma sırasında hava tamamen boşaltılır.Şamandıralı kondenstoplar, termostatik hava atıcı sistemi ile donatılmıştır ve hava atımını sağlıklı şekilde gerçekleştirir.

Buhar Kilitlenmesi ve Çözüm Yolları

Buhar Kilitleme Problemleri

İşte, özellikle tekstil ve kağıt sanayi gibi alanlarda sıkça rastlanan buhar kilitlenmesi sorunu:

• Silindir ısıtma proseslerinde, buhar, kondenstopa girer ve burada sıkışır.

• Bu durum, silindirin iç kısmındaki kondens ve buharın düzgün akışını engeller.

• Sonuç olarak, ısıl verimlilik ciddi şekilde azalır ve sistem performansı düşer.

Buhar kilitlenmesini önlemek ve çözmek için:

• SLR (Buhar Kilitleme Çözücü) şamandıralı kondenstoplar kullanılır. Bu cihazlar, içeriye giren buharı ve kondensatı serbestçe boşaltır.

• Silindire gelen buhar ısısını verdikten sonra, kondens sifon aracılığıyla kondenstopa ulaşır ve boşaltılır.

• Ancak, tekrar gelen buhar ve kondens, buhar kilitlenmesini önlemek için sistemden uygun şekilde atılmalıdır.

Buhar Kilitleme Çözümünde Kullanılan Yerler

• Tekstil jet boyama

• Tekstil kurutma silindirleri

• Proses tankları

• Pişirme kazanları

• Silindir ütüleri (kalender)

• Çok silindirli apre makineleri

• Kağıt makineleri

HTC-46 Sıcaklık Ayarlı Bimetalik Kondenstop

Satın Al

HA-20 Sıvı Devrelerinden Hava Atıcı Kondenstop

Satın Al

HTK-90K Termostatik Kondenstop Hijyen Kondenstobu

Satın Al