Proses koşullarına göre vana ve seviye göstergesi nasıl seçilir?

Proses koşullarına göre vana ve seviye göstergesi seçimi dört parametreyle başlar: tasarım basıncı, tasarım sıcaklığı, akışkanın özgül ağırlığı ve akışkan karakteri, yani ortamın korozif, viskoz, buhar ya da kondens olup olmadığı. Bu dört değer belirlenmeden yapılan seçim, katalogdaki en yakın ürünü tahmin etmekten öteye geçmez. Valftek vanaları ve seviye göstergelerini kendisi üretiyor, kondenstop tarafında Armstrong ürünlerini temsil ediyor; dört ekipman kararı bu yüzden aynı parametre setiyle tek bir tedarikçiyle konuşulabiliyor.

Bu dört parametre dört ayrı kararı birbirine bağlıyor: seviye göstergesinde camlı ile manyetik tip arasındaki seçim, PN40 küresel vanada gövde, sit ve bağlantı, buhar hattında pistonlu vana ile glob ya da küresel vana arasındaki tercih, son olarak da kondenstop tipi ve olası arızanın bedeli. Aşağıdaki matris hangi parametrenin hangi ekipmanı sınırladığını gösteriyor:

Tablo bir eleme aracı. Bir hücredeki koşul sağlanmıyorsa o ekipman hattan çıkar; kalan seçenekler aşağıdaki bölümlerde netleşiyor.

Camlı ve manyetik seviye göstergesi seçimi hangi proses koşullarına göre yapılır?

Camlı gösterge; akışkanın doğrudan gözle görülmesi gereken, korozif ve toksik olmayan, basınç ve sıcaklığın camın dayanım sınırları içinde kaldığı hatlarda yeterli. Manyetik gösterge ise basınç ve sıcaklık yükseldiğinde, akışkan tehlikeli ya da korozif olduğunda, buhar kazanlarında ve uzaktan sinyal gerektiğinde öne geçiyor.

Camlı göstergenin avantajı, operatörün gerçek akışkanı görmesi: renk, bulanıklık ya da faz ayrımı doğrudan izleniyor. Zayıf noktası camın kendisi. Isıl şok, alkali kazan suyunun cam yüzeyini aşındırması ve conta kaçakları bakım yükünü artırıyor; cam kırıldığında da proses akışkanı doğrudan ortama çıkıyor. Bu yüzden toksik, yanıcı ya da çok sıcak akışkanlarda camlı gösterge proses güvenliği açısından kabul edilebilir bir risk değil.

Manyetik gösterge bu riski, akışkanı kapalı bir metal haznede tutarak ortadan kaldırıyor. Seviye, mıknatıslı bir şamandıranın döndürdüğü dış göstergeden okunuyor; aynı gövdeye seviye anahtarı ya da sinyal elemanı eklenebildiği için uzaktan izleme de mümkün.

Manyetik göstergeye geçildiğinde en sık atlanan parametre özgül ağırlık. Şamandıra, akışkanın özgül ağırlığına ve tasarım basıncına göre boyutlandırılmazsa yanlış seviyede yüzer ya da hiç yüzmez. Arayüz ölçümünde, yani iki sıvının ayrım seviyesinin izlendiği durumda, şamandıra iki yoğunluğun arasına göre hesaplanmalı. Sipariş verilerine özgül ağırlığın en düşük ve en yüksek değerini mutlaka yazın.

Valftek'in ürün yelpazesinde camlı ve manyetik seviye göstergeleri birlikte bulunuyor. Valftek'in manyetik seviye göstergeleri (MAG/MNP-MLP) paslanmaz çelik gövdeli; PN16 ve PN40 sınıflarında, eksi 20 ile artı 400 °C arasında çalışıyor ve merkezden merkeze ölçü 200 ile 5500 mm arasında seçiliyor. Şamandıra akışkanın yoğunluğuna ve çalışma şartlarına göre tasarlanıyor; manyetik şalter ve duyarga elemanlarıyla gösterge otomasyona uyarlanabiliyor.

PN40 küresel vanada gövde, sit ve bağlantı standardı nasıl seçilir?

PN40 küresel vanada önce gövde malzemesi tasarım sıcaklığına göre seçilir, sonra sit malzemesinin o sıcaklığa dayanıp dayanmadığı kontrol edilir, en son bağlantı standartları eşleştirilir. PN40 anma basıncı tek başına yeterli bir bilgi değil. EN 12516'ya göre PN40 basınç-sıcaklık değerleri, gövde malzemesine bağlı olarak sıcaklık arttıkça düşüyor: oda sıcaklığında 40 bar taşıyan bir gövde, yüksek sıcaklıkta daha düşük bir basınçla sınırlanıyor. Şartnamede bu nedenle yalnızca "PN40" değil, tasarım basıncı ile tasarım sıcaklığı birlikte yazılmalı.

Gövde doğru seçilse bile sınırı çoğu zaman sit malzemesi gövdeden önce koyar. Gövde ve sit eşleşmesinde dört durum öne çıkıyor:

• Karbon çelik gövde, PTFE sit. PTFE temiz sıvı ve gazda iyi sızdırmazlık sağlıyor, ama sıcaklık yükseldikçe yumuşuyor ve soğuk akma eğilimi gösteriyor. Sınırı sit koyuyor.
• Karbon çelik gövde, takviyeli PTFE sit. Takviye, PTFE'nin sıcaklık sınırını bir miktar yukarı taşıyor; sınırı yine sit koyuyor.
• Metal sit. Yüksek sıcaklıkta ve aşındırıcı ortamda tercih ediliyor; sınırı gövde koyuyor, buna karşılık sızdırmazlık sınıfı ve tork ihtiyacı farklı. Aynı gövdeye farklı sit takıldığında vananın izin verilen çalışma sınırı da değişiyor.
• Paslanmaz çelik gövde. Korozif ortama dayanıyor; PTFE ya da metal sit için aynı kural geçerli.

Gövde ve sit eşleşmesi netleştikten sonra bağlantı tarafında üç standart birlikte kontrol edilir. EN 1092-1 karşı flanşla uyumu, EN 558 boru hattındaki montaj boşluğunu, ISO 5211 ise ileride eklenecek aktüatörün doğrudan oturup oturmayacağını belirliyor. Projede ASME tarafı kullanılıyorsa karşılaştırma referansı ASME B16.34'ün güncel sürümü; standart flanşlı, dişli ve kaynak uçlu vanalar için basınç-sıcaklık sınıflarını, malzemeleri, testi ve markalamayı kapsıyor.

Valftek'in PN40 sınıfında üç küresel vana ailesi var: genel amaçlı, monoblok ve dövme çelik küresel vanalar. Aynı PN40 etiketini taşıyan üç aile, gövde ve sit seçimine bağlı olarak farklı sıcaklıklarda bitiyor:

Genel amaçlı ve monoblok ailelerde sit malzemesini ve o sitle verilen basınç-sıcaklık değerini teklif aşamasında yazılı isteyin. Bu seçimlerin her biri şartname onayında belgeyle kanıtlanmak zorunda; Valftek ISO 9001:2015 kalite sistemiyle çalışıyor ve EN 10204 3.1 malzeme ve test sertifikalarını istek üzerine verdiğini belirtiyor. Sorunun adım adım cevabı Valftek'in PN40 küresel vana seçimi yazısında yer alıyor.

Pistonlu vana hangi basınç ve sıcaklık aralıklarında tercih edilir?

Pistonlu vana; gövde ve sızdırmazlık halkası malzemesinin basınç-sıcaklık değerlerinin izin verdiği aralıkta, özellikle buhar, kızgın su ve kondens hatlarında tercih ediliyor. Salmastra kaçağının ve sık açma-kapama yükünün kritik olduğu hatlarda bu tercih daha da belirginleşiyor. Sayısal üst sınırı vana tipi değil, seçilen gövde ve halka malzemesi koyuyor; karşılaştırma bu yüzden üreticinin her malzeme kombinasyonu için verdiği değerler üzerinden yapılmalı.

Pistonlu vananın bu hatlarda öne geçmesinin nedeni farklı bir sızdırmazlık kurgusu. Salmastralı glob vanada sızdırmazlık, sit ile disk arasındaki metal temasa ve mil salmastrasına dayanıyor; sıcak buharda sık çalıştırılan bir glob vanada bu iki nokta zamanla aşınıyor. Pistonlu vanada piston iki sızdırmazlık halkası arasında kayıyor ve halkalar hem hat sızdırmazlığını hem mil tarafındaki sızdırmazlığı sağlıyor. Aşınmada halka değişimi genellikle gövde hattan sökülmeden yapılabiliyor; kendi modeliniz için bakım talimatını isteyin.

Valftek'in pistonlu vanaları DN15-DN200 flanşlı ve 1/2 ile 2 inç arası dişli üretiliyor. Gövde demir döküm, sfero döküm ya da karbon çelik; basınç sınıfları PN16, PN40 ve PN63, çalışma aralığı eksi 29 ile artı 400 °C. Sızdırmazlık, asbestsiz ve paslanmaz çelik takviyeli saf grafit halkalarla sağlanıyor. Valftek'in kendi açıklamasına göre pistonlu vana grubu, Cesare Bonetti ürünlerinin üretim hakkı kapsamında Kartepe'de üretiliyor; Valftek bazı Cesare Bonetti markalı ürünlerde münhasır üretim hakkına sahip olduğunu belirtiyor. Değerleri belgelenmiş bir pistonlu vanaya bu yoldan yerli üretimle ulaşılabiliyor.

Küresel vana ise buhar dışındaki ve daha düşük sıcaklıklı hatlarda daha ekonomik kalıyor; basınçlı hava, soğuk su ve birçok proses sıvısı bu gruba giriyor. Buhar hattında küresel vana kullanılacaksa önceki bölümdeki sit sınırı belirleyici: Valftek'in genel amaçlı küresel vanaları artı 200 °C'ye, dövme çelik ailesi artı 260 °C'ye kadar çalışıyor.

Kondenstop arızası nasıl teşhis edilir ve enerji kaybı nasıl hesaplanır?

Kondenstop arızası üç gözlemin birleştirilmesiyle teşhis ediliyor: ultrasonik dinleme, giriş ile çıkış arasındaki yüzey sıcaklığı farkı ve görsel tahliye kontrolü. Üçü birlikte değerlendirildiğinde arıza üç sınıfa ayrılıyor:

• Açıkta kalma. Sürekli ultrasonik ses duyuluyor, çıkış sıcaklığı girişe yakın ve tahliyede canlı buhar görülüyor. Doğrudan buhar kaybı oluşuyor.
• Kapalı kalma. Ses duyulmuyor, giriş tarafı beklenenden soğuk ve tahliye gerçekleşmiyor. Kondens hatta birikiyor, ısı transferi düşüyor ve koç darbesi riski oluşuyor.
• Kısmi kaçak. Çevrimler arasında ses tamamen kesilmiyor; tahliyede kondensle birlikte buhar da görülüyor.

Bu sınıflardan yalnızca açıkta kalma ve kısmi kaçak buhar kaybettirdiği için enerji kaybı yalnızca bu iki durumda hesaplanıyor. Hesap dört adımda yapılıyor:

• Kaçan buhar debisi. Debi = k × A × P. A arızalı orifisin kesit alanı, P mutlak hat basıncı, k orifis akış tablolarından alınan katsayı. Kısmi kaçakta değer, gözlenen açıklık oranıyla düzeltiliyor.
• Yıllık kaçan buhar. M = debi × t; t hattın yıllık çalışma saati.
• Kaybedilen enerji. Q = M × (hat basıncındaki buhar entalpisi eksi kazan besi suyu entalpisi).
• Yıllık kayıp. Q, kazan verimine bölünüp yakıtın birim maliyetiyle çarpılıyor.

Hesabı kendi tesisinize uygularken ölçtüğünüz orifis çapını, hat basıncını ve çalışma saatini yerine koyun. Entalpi değerleri buhar tablolarından, kazan verimi ve yakıt birim maliyeti tesisin kendi kayıtlarından geliyor. Sonuç, aynı kondenstopun yıllık kaybını değişim maliyetiyle karşılaştırmanızı sağlıyor.

Hesap değişimin gerekli olduğunu gösterdiğinde teşhis, hangi tipin seçileceğini de yönlendiriyor. Yükün değişken olduğu ısı eşanjörlerinde şamandıralı tip uygun. Basınç farkının yüksek, yükün düşük olduğu ana hat drenajlarında termodinamik tip kullanılıyor. Buhar izleme hatlarında termostatik tip öne çıkıyor. Yanlış tip seçimi, arızanın kısa sürede tekrarlanmasının en yaygın nedeni. Valftek, kondenstop ve buhar cihazlarında Armstrong'un temsilcisi; saha belirtileri Valftek'in kondenstop çalışmıyorsa sorun nerede yazısında ayrıntılı anlatılıyor.

Dört kararı tek bir şartname veri sayfasında birleştirin

Girişteki matristeki parametreler her ekipman için tek bir veri sayfasına dönüştürüldüğünde dört karar aynı temele oturuyor. Bu sayfada tasarım basıncı, tasarım sıcaklığı, özgül ağırlık aralığı, akışkan karakteri, bağlantı standardı ve istenen test belgeleri yer alıyor; kondenstop için yük ve basınç farkı ekleniyor. Tedarikçiden teklifi bu sayfa üzerinden istediğinizde gelen teklifler aynı temelde karşılaştırılabiliyor. Eksik parametre de sahada değil, teklif aşamasında ortaya çıkıyor.

Proses koşullarına göre vana ve seviye göstergesi seçimi hakkında sık sorulan sorular

Buhar kazanında camlı gösterge yerine manyetik gösterge ne zaman zorunlu hale gelir?

Basınç ve sıcaklık camın dayanım sınırına yaklaştığında, alkali kazan suyu cam yüzeyini hızla aşındırdığında, uzaktan sinyal gerektiğinde ya da kırılma halinde buhar çıkışı riski kabul edilemediğinde manyetik gösterge seçilmeli. Şamandıra bu durumda çalışma sıcaklığındaki suyun özgül ağırlığına göre boyutlandırılır.

PTFE sitli PN40 küresel vana buhar hattında kullanılabilir mi?

Yalnızca buharın sıcaklığı, PTFE sitin üreticinin verdiği basınç-sıcaklık sınırı içinde kalıyorsa; bu sınırın üzerinde takviyeli PTFE ya da metal sit değerlendirilmeli. Sık açma-kapama yapılan buhar hatlarında pistonlu vana daha uygun bir seçenek.

Valftek'in PN40 küresel vanaları hangi sıcaklığa kadar çalışıyor?

Genel amaçlı ve monoblok aileler artı 200 °C'ye, R-PTFE sitli dövme çelik aile artı 260 °C'ye kadar çalışıyor. Daha sıcak buhar hatlarında Valftek'in pistonlu vanaları artı 400 °C'ye kadar çıkıyor.

Pistonlu vanada sızdırmazlık halkaları ne zaman değiştirilmeli?

Kapalı konumda hat tarafında ya da mil çevresinde kaçak görüldüğünde veya periyodik bakımda halkalarda aşınma ya da sertleşme fark edildiğinde. Yeni halkalar hattın tasarım basıncına ve sıcaklığına uygun malzemeden seçilmeli; aksi halde aynı kaçak kısa sürede geri döner.

Kondenstop testinde ultrasonik ölçüm tek başına yeterli mi?

Hayır; ultrasonik dinleme açıkta kalma ve kısmi kaçağı iyi yakalar ama düşük yükte ya da gürültülü hatlarda yanıltabilir, kapalı kalma ise ses üretmediği için gözden kaçar. Güvenilir teşhis için ultrasonik ölçümü yüzey sıcaklığı farkı ve görsel tahliye kontrolüyle birlikte değerlendirin.

Valftek 1998'de kuruldu ve 2009'dan bu yana Kocaeli Kartepe'deki tesisinde vana ve seviye göstergesi üretiyor. Hazırladığınız veri sayfasını Valftek teknik ekibiyle paylaşarak vana ve seviye göstergesi seçimini bu sayfa üzerinden birlikte netleştirebilirsiniz.