Üretim yapılan kazanlarda kullanılan suyun kalitesi iyi olmalıdır. Kalitesiz su buhar oluşumuna engel teşkil eder. Daha fazla enerji harcaması ile birlikte malzemelerinize zararı olacaktır. Kazan Besleme Suyu Şartlandırması yapmak kaliteyi arttırmak amacıyla çözümleri iyi belirlemek bu sorunları asgariye indirecektir.
Suyu tanımak ve içindekileri iyi bilmek daha kaliteli buhar üretmek mümkündür. Suyun içeriği ve su özelliğini (sertlik, Tçm, pH, alkalinite vb.) endüstriyel suların hudutları vardır. Bunlara bir kaç test daha eklemek gerekmektedir bunlar oksijeni, serbest asitleri ve silisi de ekleyebiliriz.
Kazan Kimyasalları
Buhar kazanı çalıştıkça bu safsızlıklar, kazanın içinde kalarak birikinti oluşturur. Çözülmüş maddeler konsantrasyonu, suyun buhara taşınmasına, budan dolayı tesisatın, buhar kapanları ve proses ekipmanlarının fazlaca zarar görmesine neden olurlar.Askıdaki katı maddelerin artan konsatrasyonu ise, kazan verimini ve ısı transfer kapasitesini zayıflatan çamur oluşumunu doğurur.
Kazan besleme suyunun yol açtığı kireç taşı, korozyon, köpürme ve sürüklenme vs. gibi problemleri gidermek gerekir. Kazan suyunun istenen özelliklere getirilmesi için bir dizi fiziksel ve kimyasal işlemler yapılarak, kazan suyunun şartlandırılması gerekmektedir. Bu işlem kazan kimyasalları ile yapılmaktadır.
Kazan Kimyasalları Neden Önemlidir ?
Taş (Kışır): Kazanlarda biriken taş en önemli sorunlardandır. Isı iletkenliğinin düşük olması yakıt tüketimini artırır ve boruların ısıyı üzerlerinden atamamalarından dolayı patlamalarına sebep olur. Taşın birinci sebebi su sertliğidir. Kalsiyum karbonat taş oluşumunda çok önemlidir.
Sırasıyla; Havadaki karbon dioksit ile su, karbonik asiti oluşturur: CO2 + H2O => H2CO3 Karbonik asit, kayaların hammaddesi, dünyanın %7 sini oluşturan kalsiyum karbonat ile reaksiyonundan kalsiyum bikarbonat oluşur.
H2CO3 + CaCO3=>Ca(HCO3)2 Kalsiyum karbonat soğuk su çözünürlüğü sıcak suya nazaran daha fazladır. Nadir tuzlardan biri olduğu için bu su kazana geçtiğinde sıcaklık kalsiyum bikarbonatı tekrar ayrıştırır. Erimeyen boru ve kazan cidarlarına yapışan kalsiyum karbonat geri döner.
Magnezyum karbonat ve bikarbonat da kalsiyum karbonat ve bikarbonat gibi tepkime gösterir. Kalsiyumu ve magnezyumu kazandan önce elimine etmek esas hedef olmalıdır. Kalsiyum ve magnezyum sülfatları da karbonatları gibi taş oluşturabilirler.
Oda sıcaklığında kolay çözünen kalsiyum sülfat yüksek basınç ve ısıda erimez ve birikim oluşturmaya başlar. Başka bir taş çeşidi silikat çok sert bir çökelti oluşturur. Silikat taş oluşumları arasında en az ısıyı iletenidir. Bundan dolayı yakıt ve hasar masrafları da en fazla burada olur. Silikat oluşumunun kontrolü çok önemlidir.
Korozyon (pas): Kimyasal korozyon kazan ve boru yüzeylerinden metal kaybı şeklinde kendini gösterir. Kaynakları arasında düşük pH, çözünmüş oksijen, karbon dioksit ve şartlandırma kimyasalları olarak sayabiliriz.
Korozyon kaynağına göre çeşitlenir; asidik ortamlardan oluşanlarda metal kaybı geniş alanlarda olur. Oksijen korozyonu ise borularda küçük delikler (pitting) açar. Sudan kaynaklanan korozyon sebeplerinin ön sıralarında alkalinite, pH ve oksijen gelir.
Alkalinite: sudaki bikarbonat, karbonat ve hidroksitlerin ölçümüdür. Alkalinitesi yüksek bir su içindeki bikarbonat, ısının etkisiyle karbon dioksit ve karbonata dönüşür: 2HCO3» CO2 + CO3 + H2O Karbon dioksit de daha önce görüldüğü gibi, su ile reaksiyona girerek karbonik asidi oluşturur ve bu da sistemde, özellikle buharın kuru fazdan çıkıp ıslak faza dönüştüğü kondens hattında korozyon oluşturur.
pH: sudaki hidrojen iyonlarının konsantrasyonunun ölçümüdür. 6’nın aşağısı asidik, 8 in üstü alkalin ortam kabul edilir.
Hem asidik, hem de çok alkalin ortam korozif olabilir. Suyun özelliklerinden kaynaklanan bu nedenlere ek olarak aşırı kimyasal besleme de pH’ı çok yükseltir ve asidik korozyon kadar olmasa bile alkalin korozyon ile sorunlara sebep olabilir.
Suda çözünmüş oksijen: çok sık rastlanan bir korozyon sebebidir. Çözünmüş oksijen metal ile etkileşir ve metal oksidi (pas) oluşturur.
Sürüklenme: Sürüklenme su taneciklerinin ve başka safsızlıkların buhar tarafından buhar hattına taşınmasıdır. Yüksek TÇM (Toplam Çözünmüş Madde) başlıca sebeptir.
Yüksek TÇM buhardaki suyun neden olduğu enerji kaybına ve korozyonun sürdürülmesine yol açar. Sürüklenme; köpürme, kaynama (priming) ve kabarcıkların patlamasını kapsar.
KİMYASAL ŞARTLANDIRMANIN AVANTAJLARI