Eşanjör Seçimi

Eşanjörler ısı değiştiriciler olarak da bilinen, bir ortamdan diğerine ısının aktarılması amacı ile kullanılan tesisat ekipmanlarıdır. Kullanım alanı bakımından oldukça geniş bir yelpazeye sahiptir ve sıklıkla tercih edilmektedir. Eşanjör seçiminde en önemli kriter kapasite olup, eşanjörler ihtiyaç duyulan kapasite doğrultusunda hazırlanmalıdır. 

Eşanjör Seçiminde Dikkat Edilmesi Gerekenler

Plakalı eşanjörler, kullanım sıcak suyunun hazırlanmasını doğrudan etkilemesi sebebi ile ısı istasyonları içerisinde seçimine en çok dikkat edilmesi gereken bileşendir. Doğru tercih edilmiş bir eşanjör ile kazan suyu sıcaklıkları düşürülebilir. Kazan suyu sıcaklığının düşürülmesi kazan verimi doğrudan arttıran bir etkendir. Bununla beraber ısı tüketiminin yapıldığı alana kadar olan tesisatta da ısı kayıplarında azalma sağlar.

90 derece veya daha düşük sıcaklıklardaki suyun primer devrede kullanılması gereken durumlarda plaka tipli eşanjörler tercih edilmelidir. Hacim olarak daha az yer kaplaması ve daha ekonomik olması ile avantaj sağlamaktadır. Eşanjör kullanımı gerektiren sistemlerde suyun kireci mutlaka alınmalıdır. Plaka tipi eşanjörler genelde borulu tip olarak tercih edilmektedir.

Kızgın su kullanılarak 90 ya da 70 derece sıcak su üretiminde genellikle boru demetli eşanjörler kullanılır. Bu eşanjörler temelde üç ana bölümden oluşur;

• Boru demeti: Genellikle bakır ya da çelik boruların kullanıldığı kısımdır.
• Dış kabuk: Genellikle çelik sac kullanılarak üretilir.
• Su giriş ve çıkış bölmeleri

Borulu eşanjörler düz borulu ve U borulu olacak şekilde 2 grupta incelenir. Isı geçişinin iyi bir şekilde gerçekleşmesi için akışkanların ters yönde olması gerekir. U borulu eşanjör tipi maliyet bakımından daha uygun olmasına rağmen, temizlenebilme imkânları daha kısıtlıdır ve boru değişimi oldukça zordur.

Günümüzde ısıtma tesisatlarında plakalı eşanjör kullanımı oldukça yaygındır ve gittikçe daha da yaygın bir hale gelmektedir. Plakalı eşanjör tiplerinin ısı geçişi konusunda performansları neredeyse kusursuz denebilecek kadar iyidir. Maliyetli olmaları bir dezavantaj oluşturmakla beraber diğer eşanjör tipleri ile arasındaki fiyat farkı, üretim tekniklerindeki gelişmelere bağlı olarak azalmaktadır.

Eşanjörlerin kontrolü iki ya da üç kollu vanalarla yapılabilmektedir. İki yollu motorlu vana kullanılması durumunda, proje ve uygulamadaki kritik devre oluşumuna neden olabilecek hatalar kısmen engellenmiş olur. Ancak iki yollu vana kullanıldığı takdirde, tüm devredeki vanaların kapatılması durumunda oluşacak risk ve basınç artışına karşı ana devre üzerinde önlem alınmalıdır. Otomatik by – pass ya da emniyet ventili ile by – pass sağlanabilir. Eşanjörlerin ön tarafında en az kendi uzunluğu kadar boşluk bırakılmasına dikkat edilmelidir.

Eşanjör Seçiminde Kullanılan Bazı Parametre ve Formüller

Eşanjörleri daha iyi anlamak ve daha doğru tercihler yapmak için bazı parametrelerin incelenmesi gerekir. Bu parametreler aşağıdaki gibi sıralanabilir;

• Isıl Kapasite: Eşanjör üzerinden transfer edilmesi gereken ısı enerjisi miktarıdır
• Primer ve sekonder devrelerin giriş ve çıkışındaki sıcaklıklar
• Primer ve sekonder devre debileri
• Primer ve sekonder devre basınç kayıpları

Eşanjör Seçiminde Kullanılan Isı Transfer Formülleri

Eşanjör seçiminde ihtiyaç duyulan parametrelerin doğru şekilde hesaplanmasını sağlayan formüller mevcuttur. Bunlar;

Q = m . c . DT

Q = k . A . LMTD 

Toplam ısı transfer katsayısı, formül üzerinde k ile gösterilir. Kullanılan eşanjörün cinsine, akışkan yapısına, kirlilik oranına, plaka tasarımından ötürü oluşan ve debiye karşı oluşan direncin ölçüsü olarak bilinmektedir. Birimi ise W / m2 deg . C’dir. 

Isı yükü ( kapasite ), formül üzerinde Q ile gösterilir. Transfer edilmesi gereken enerji miktarıdır. Birimi kW’dır.

Logaritmik sıcaklık farkı, formül üzerinde LMTD olarak gösterilir. Eşanjörün boyutunun belirlenmesindeki en önemli parametredir.

Kütlesel debi, formül üzerinde m ile gösterilir. Birimi Kg / s cinsindendir.

Özgül Isı, formül üzerinde cp ile gösterilir. Birimi kJ / kg . deg.C’dir.

Sıcaklık farkı, formül üzerinde DT ile gösterilir. Birimi deg.C’dir.

Isı transfer alanı, formül üzerinde A ile gösterilir. Birimi m2 cinsindendir.

Tüm bu parametrelerin yanı sıra eşanjör seçiminde termal uzunluk, yoğunluk, basınç düşümü ve viskozite gibi değerler de dikkate alınmalıdır. Unutulmamalıdır ki eşanjör seçiminde doğru tercihler yapmak, hem alım hem de kullanım maliyetlerinde ciddi avantajlar sağlamanın yanında yüksek verimlilik ve performans bakımından da son derece önemlidir.