Buhar Nerede ve Nasıl Kullanılır?

Su buharı, tarih öncesi devirlerde ateşin bulunması ve kullanılmasından itibaren bilinmektedir. Ortaya çıkışı, su ile ateş söndürülürken ya da yemek pişirirken buharın kendiliğinden oluşmasıdır. Su buharından teknik anlamda faydalanılması fikri bir buhar topu tasarlamış olan Arşimet’e kadar uzanır. Leonardo da Vinci ise bu konu üzerinde hesaplamalar yaptığı bilinen ilk kişidir. Bir buhar topu sayesinde 8 kg ağırlığındaki bir güllenin yaklaşık 1.250 metrelik bir uzaklığa atılabileceğini hesaplamıştır. Düdüklü tencerenin pratik olarak uygulamasını ise Denis Papin başarmıştır. Basınçlı bir kap olarak tasarlanan düdüklü tencerenin ilk prototipi başarısız olmuş ve patlama ile sonuçlanmıştı. Bu olaydan sonra daha o yıllarda bile bu basınçlı kap bir emniyet ventili ile daha güvenli hale getirilmişti. 1770’li yıllardan itibaren buhar makinesinin kullanımı, su buharı üzerinde teorik ve pratik olarak daha yoğun çalışmaları beraberinde getirmiştir. Buhar makinesini üretip ilk olarak pazarlayan isimler James Watt ve Carl Gustav Patrik de Laval olmuşlardır. 

Isı taşıyıcı akışkanlar arasında buharın suya göre avantajı, ısı kapasitesinin çok daha yüksek olmasıdır. Suyun ısıl kapasitesinin aynı kütle ve sıcaklıktaki buharın ısıl kapasitesine oranı 1/6 ‘dır. Bunun nedeni, buhar oluşabilmesi için çok miktarda buharlaşma enerjisi gerekmesi ve buhara aktarılmış olan bu enerjinin yoğuşma ile tekrar ortaya çıkmasıdır. Suyun kaynaması buna iyi bir örnek olarak gösterilebilir. Çaydanlığın içerisindeki suyun buhar haline gelebilmesi için ocaktan ısı alımı suyun kaynama noktasına kadar belli bir sürede gerçekleşir. Bu süre zarfında kullanılan enerji sadece buharlaşma için harcanır. Bu sırada suyun ya da buharın sıcaklığı değişmez. Buhar son derece avantajlara sahip bir ısı taşıyıcıdır. Aynı miktarda ısı aktarım işlemi için suya oranla altı kat daha az kütle hareket ettirilmesi yeterlidir.

Buhar Kullanım Alanları

Su buharı endüstriyel olarak birçok üretim alanında enerji ve kimyasal madde taşıyıcısı olarak kullanılır. Endüstriyel alanda buharın en yaygın kullanıldığı yerler;

• Buhar türbinleri
• Ahşap işlenmesi
• Rafineriler
• Kâğıt endüstrisi
• İnşaat malzemeleri endüstrisi
• Sterilizasyon amacı ile ilaç endüstrisinde
• Kauçuk ürünlerinin vulkanizasyonu 
• Gübre enstitüsü
• Gıda endüstrisinde meyve suyu, peynir, süt ürünleri ve makarna üretiminde, aynı zamanda da sterilizasyon amaçlı
• Kimyasal prosesler
• Buharlı ısıtma sistemleri

Endüstriyel alanlarda su buharı üretimi ve bunun kullanımı, ısı taşıyıcı olarak sıcak su kullanan ısıtma sistemlerinden farklıdır. Özellikle yüksek kapasitede yüksek basınçlı su buharı üretimi, bu sistemlerin özel bir şekilde hazırlanmasını ve donatılmasını gerektirir. Su soğuk bir ortamda ısıtıldığında ve buhar elde edildiğinde, gaz şeklindeki suyun bir kısmı yoğuşmaya maruz kalarak çok küçük damlacıklar oluşturur. Su buharı bu küçük parçacıklarla beraber gaz halindeki görünmeyen sudan oluşur. Bu şekilde oluşturulmuş olan karışıma ıslak buhar adı verilir.

Buhar Radyatörü

Sanayi devriminden günümüze teknolojinin verimli çalışmasında önemli bir görevi olan buhar radyatörü, en yüksek verimin elde edilmesini sağlayan bir ısı değiştiricidir. Günümüzde sektöre göre buhar radyatör çeşitleri bulunmakta olup hava ve ortamın ısıtılması-soğutulmasında kullanılır. Pompa kullanımına gerek kalmayan buhar radyatörü kullanımında buhar, boru içinde kendi basıncı ile hareket etmektedir. Endüstriyel tesislerde birçok amaç için kullanılmakta olup, serpantinlerin gruplandırılması ile imal edilmektedir. Buhar radyatörü kullanımında dikkat edilmesi gereken en önemli nokta buhar kalitesi ve temizliğidir. Buhar serpantini olarak ta bilinen buhar radyatörü boru malzemesi; karbon çelik, paslanmaz çelik, bakır veya alüminyum olabilir.