Kazan blöf vanası seçimi: TDS değerinden vana çapına hesaplı örnek ve EN 12952/12953'e göre şartname

Kazan blöf vanası seçimi dört adımda yapılır. İlk adımda vananın görevini belirlersiniz: sürekli yüzey blöfü mü, aralıklı alt blöf mü. İkinci adımda besleme suyu ve kazan suyu TDS değerlerinden kütle dengesiyle blöf debisini hesaplarsınız. Üçüncü adımda bu debiden akış katsayısına ve hat çapına geçersiniz. Son adımda basınç-sıcaklık sınıfını, bağlantıyı ve malzemeyi kazanın tasarım koşullarına bağlarsınız. Bu sırayla hazırlanmış bir şartnameyi Valftek teknik ekibine gönderdiğinizde, şartnamenin kazan koşullarına göre doğrulanmasını isteyebilirsiniz; teklif birkaç tur soru-cevap yerine tek seferde netleşir.

Sıra önemli, çünkü kazan blöf vanası seçim kriterleri birbirine bağlı. Debiyi bilmeden çap seçerseniz vana ya kısma aralığının dibinde çalışır ya da çökeltiyi atamaz. Sınıfı işletme basıncından seçerseniz tasarım koşulunda vananın sınırına dayanırsınız. Aşağıda tek bir örnek kazan üzerinden her adım sayısal olarak çözülüyor; son bölümde değerler üreticiye gidecek bir veri tablosunda toplanıyor. Seçimde dikkat edilecek genel noktalar Valftek'in kazan blöf vanası seçimi yazısında yer alıyor; bu makale o yazının hesaplı tamamlayıcısı.

Yüzey blöf vanası ile alt blöf vanası neden aynı vana olamaz?

İlk adım olan görev ayrımı vananın tipini baştan belirliyor. İki blöf aynı kazandan su atıyor, ama akış rejimleri birbirine zıt. Yüzey blöf vanası, buhar-su ayrım yüzeyinin hemen altında yoğunlaşan çözünmüş katıları sürekli ve küçük bir akışla dışarı alır. Görevi kazan suyunun iletkenliğini hedef aralıkta tutmak; bunun için hassas ayar ve uzun süre kısmalı çalışma kabiliyeti gerekiyor. Çoğu tesiste bu vana bir iletkenlik ölçümüne bağlı otomatik kontrolle sürülüyor.

Alt blöf vanası ise kazan tabanında biriken çamuru ve çökeltiyi kısa, tam açık darbelerle atar. Burada ayar istenmiyor; istenen, hızlı açılma, tam geçiş ve her açılışta yaşanan sert akışa dayanıklılık. Kısmalı çalıştırılan bir alt blöf vanası koltuğunu kısa sürede aşındırır ve sızdırmaya başlar.

Valftek'in alt blöf için tasarlanmış ürünü küresel kazan blöf vanası. Ürün sayfasına göre vana DN40 flanşlı, karbon çelik gövdeli, PN40 sınıfında ve artı 400 °C'ye kadar çalışıyor. Özel küre tasarımı, paslanmaz takviyeli grafit sit ringleri, grafit salmastra ve kapak ringi ile tepe flanşı var; PED 2014/68/EU CE belgeli ve yangın emniyetli. Model kodları RSS ve RSSA; manuel ve otomatik zamanlamalı dip blöf uygulamalarında kullanılıyor.

Görev ayrımı boyutlandırmayı da belirliyor. Kütle dengesi yalnızca yüzey blöfü için bir debi üretir; alt blöf vanası hesapla değil, kazanın alt bağlantı çapında ve tam geçişli olarak seçilir. Bu yüzden aşağıdaki hesap yalnızca yüzey blöf vanası için.

Blöf debisi nasıl hesaplanır: TDS kütle dengesinden kg/h değerine, oradan Kv ve hat çapına

Yüzey blöfünün debisi kazana giren ve çıkan çözünmüş katıların dengesinden bulunuyor. Buhar çözünmüş katı taşımadığı için besleme suyuyla giren katıların tamamı blöf suyuyla çıkmak zorunda. Bu dengeden iki formül çıkıyor:

• Blöf oranı (besleme suyuna göre). Besleme suyu TDS / kazan suyu TDS limiti.
• Blöf debisi. Buhar debisi × oran / (1 eksi oran). Aynı sonucu buhar debisi × besleme TDS / (kazan TDS limiti eksi besleme TDS) yazımı da verir.

Örneği yalnızca hesabı göstermek için seçilmiş varsayımlarla çözelim. Bu değerler bir standarttan alınmadı ve tipik değer olarak okunmamalı:

• Buhar debisi. 10.000 kg/h (varsayım).
• Besleme suyu TDS. 150 ppm (varsayım).
• Kazan suyu TDS limiti. 3.000 ppm (varsayım).

Oran = 150 / 3.000 = 0,05. Blöf debisi = 10.000 × 0,05 / 0,95 ≈ 526 kg/h. Sağlama: 10.000 × 150 / 2.850 de ≈ 526 kg/h veriyor.

Kendi hesabınızda limit değeri tesisinizdeki EN 12953-10 ya da EN 12952-12 kopyasından alın ve su şartlandırma firmasının raporuyla karşılaştırın. Limit genel bir tablodan değil, kendi kazanınızın ve su kimyanızın belgesinden gelmeli.

Debi belli olduktan sonra onu akış katsayısına ve çapa çevirmek gerekiyor. Bu dönüşümde vana üzerindeki basınç farkı ve çıkışta oluşan buhar belirleyici. Kazan suyu doymuş sıcaklıkta; vana koltuğunu geçip basıncı düştüğü anda bir kısmı ani buharlaşıyor ve akış iki fazlı hale geliyor.

Önce yalnızca su gibi hesaplayalım. Örnek kazan 10 bar(g) işletme basıncında çalışıyor ve blöf atmosfere yakın basınçtaki bir blöf tankına gidiyor; basınç farkı yaklaşık 10 bar. Bu sıcaklıkta suyun yoğunluğu yaklaşık 0,88 kg/dm³ olduğundan 526 kg/h yaklaşık 0,6 m³/h ediyor. Kv = 0,6 × √(0,88 / 10) ≈ 0,18. Üreticinin kataloğu Cv kullanıyorsa değeri standart birim dönüşümüyle Cv'ye çevirin; sonuç Kv'den bir miktar büyük çıkar.

Bu sonuç bir alt sınır. Ani buharlaşan akışta vana tıkanma sınırına ulaşıyor; basınç farkını artırmak debiyi artık artırmıyor ve su formülü kapasiteyi olduğundan yüksek gösteriyor. Doğru hesap, IEC 60534 yöntemindeki sıvı basınç toparlanma ve kritik basınç oranı katsayılarıyla yapılıyor. Bu katsayılar vana tipine özgü, o yüzden üreticiden alınmalı.

Ani buharlaşan miktarı da ayrı hesaplayın, çünkü çıkış hattının ve blöf tankının boyutu ona bağlı. Buhar tablolarından giriş ve çıkış basıncındaki doymuş su entalpilerinin farkını, çıkış basıncındaki buharlaşma ısısına bölmeniz yeterli. Pratikte yüzey blöf vanasını, hesaplanan katsayı ayar aralığının ortasına düşecek şekilde seçin; böylece su kimyası değiştiğinde iki yönde de ayar payınız kalır. Giriş tarafında bu debi için DN15 hat sıvı hızını düşük tutar; çıkış hattı ise buhar hacmi nedeniyle bir ya da iki çap büyütülmeli.

Blöf vanasının basınç-sıcaklık sınıfı, standardı ve malzemesi nasıl belirlenir?

Boyut netleştikten sonra sıra vananın dayanacağı koşullarda. Blöf vanasının basınç ve sıcaklık sınıfı işletme basıncına göre değil, kazanın tasarım basıncına ve o basınçtaki doymuş sıcaklığa göre seçiliyor. Örneğimizde kazanın tasarım basıncını 13 bar(g) varsayalım; bu basınçta doymuş sıcaklık yaklaşık 195 °C. Gövde malzemesi grubu için EN 1092-1 ya da ASME B16.34 basınç-sıcaklık tablosunu açın ve 195 °C'deki izin verilen basıncın 13 bar(g)'ı rahatça karşıladığı sınıfı arayın. PN16 ve Class 150 bu sıcaklıkta sınıra yaklaştığı için örnekte PN40 ya da Class 300 seçiliyor. Alt blöf vanasında darbe yükleri nedeniyle bu payı korumak daha da önemli. Basınç-sıcaklık tablosunun nasıl okunacağını Valftek'in teknik föy yazısı adım adım anlatıyor.

Hangi standardın geçerli olduğu kazan tipine bağlı. Su borulu kazanlarda EN 12952, alev borulu kazanlarda EN 12953 uygulanıyor; ikisi şartnameye vana düzeni, kumanda ve donanım gereklilikleri olarak yansıyor. ASME projelerinde Section I'in yürürlükteki baskısı esas alınıyor. Alt blöfte kazana yakın hızlı açılan bir vana ve arkasında ikinci bir vana kullanmak yaygın bir düzen; bu düzenin zorunlu olup olmadığını ve vanaların sırasını projenizin standardından teyit edin. Tek bir standart atfına güvenmek yerine üreticiden basınç testini, malzeme sertifikasını ve basınçlı ekipman uygunluğunu ayrı ayrı belgelemesini isteyin.

Sınıf ve standart vananın hangi basınca dayanacağını belirliyor; bağlantı ve malzeme ise nasıl aşınacağını ve nasıl bakım göreceğini.

• Bağlantı. Küçük çaplı yüzey blöfü hatlarında soket kaynak sızdırmazlık açısından güvenli, ama vanayı sökmek için kesme gerektiriyor. Bakım sıklığı yüksek bir noktada flanşlı bağlantı daha pratik. Dişli bağlantıyı yalnızca düşük basınçlı ve titreşimsiz hatlarla sınırlayın, çünkü ısıl çevrimler dişte sızıntıya yol açıyor.
• Malzeme ve iç takım. Malzeme seçimini belirleyen asıl etken ani buharlaşma: koltukta oluşan buhar kabarcıkları ve yüksek hızlı su damlacıkları yüzeyi oyuyor. Yaygın çözümler stellit kaplama ya da sertleştirilmiş paslanmaz iç takım; gövdede dövme ya da döküm karbon çeliği kullanılıyor. Valftek'in küresel kazan blöf vanasında bu iş özel küre tasarımı ve paslanmaz takviyeli grafit sit ringleriyle karşılanıyor.
• Önceliğin yeri. Görev farkı burada da kendini gösteriyor: yüzey blöf vanasında ayar elemanının, alt blöf vanasında ise koltuğun aşınma direnci öncelikli.

Üreticiye gidecek şartname verileri: teklif talebini tek tabloda kapatın

Önceki adımlarda bulunan değerler teklif talebine eklenecek tek bir veri tablosunda toplanmalı; böylece üretici aynı kazanı sizin gördüğünüz gibi görüyor. Örneğimiz için tablo şöyle:

Tablodaki iki satır üreticinin katkısına bırakıldı: iki fazlı akış düzeltmesiyle akış katsayısı teyidi ve uygunluk belgelerinin kapsamı. Bu iki cevabın sözlü değil, kayıtlı belge olarak gelmesi gerekiyor. Valftek ISO 9001:2015 kalite yönetim sistemiyle çalışıyor ve PED 2014/68/EU belgesi sertifikalar sayfasında yer alıyor; teyit sonuçlarını ve test kayıtlarını bu sistemin kayıtları olarak isteyin.

Alt blöf sütunu için Valftek'in küresel kazan blöf vanası somut bir başlangıç noktası: DN40 flanşlı, PN40, artı 400 °C. Kazanınızın alt bağlantı çapı DN40'tan farklıysa ya da otomatik zamanlamalı çalışma için aktüatör istiyorsanız bunu teklif aşamasında belirtin. Yüzey blöfü için kısma kabiliyetli vananın tipini ve iletkenlik kontrol düzenini Valftek teknik ekibiyle ayrı olarak netleştirin.

Kazan blöf vanası boyutlandırma hakkında sık sorulan sorular

Yüzey blöf vanası ile alt blöf vanası aynı vana olabilir mi?

Hayır; yüzey blöfü sürekli ve ayarlı küçük bir akış, alt blöf ise kısa ve tam açık darbeler istiyor. Kısmalı çalıştırılan alt blöf vanası koltuğunu kısa sürede aşındırır.

Blöf debisi nasıl hesaplanır?

Blöf debisi = buhar debisi × besleme TDS / (kazan TDS limiti eksi besleme TDS). Limit değeri kendi kazanınızın standardından ve su şartlandırma raporundan alın.

Su formülüyle bulunan Kv neden yeterli değil?

Kazan suyu vanayı geçerken ani buharlaşıyor ve akış iki fazlı hale geliyor; su formülü bu durumda kapasiteyi olduğundan yüksek gösteriyor. Doğru katsayı, vana tipine özgü değerlerle IEC 60534 yöntemine göre üreticiden teyit edilmeli.

Blöf vanasının basınç sınıfı nasıl seçilir?

İşletme basıncına göre değil, tasarım basıncına ve o basınçtaki doymuş sıcaklığa göre seçilir. Örnekteki 13 bar(g) tasarım basıncında PN16 ve Class 150 sınıra yaklaştığı için PN40 ya da Class 300 seçiliyor.

Valftek'in kazan blöf vanası hangi göreve uygun?

Valftek'in küresel kazan blöf vanası dip (alt) blöf için tasarlanmış; DN40 flanşlı, PN40 sınıfında ve artı 400 °C'ye kadar çalışıyor. Manuel ve otomatik zamanlamalı dip blöf uygulamalarında kullanılıyor.

Kendi kazan verilerinizle tabloyu doldurup Valftek'e gönderin ve teknik ekipten şartnamenin kazan tasarım koşullarına göre doğrulanmasını isteyin.