BUHAR KAZANLARI
GEMİLERDE KULLANILAN KAZANLAR
Gemilerde kullanılan kazanlar genellikle ikiye ayrılırlar:
1)Ana kazanlar(MAİN BOİLERS)
2)Yardımcı kazanlar(AUXILIARY BOİLERS)
Ana kazanlar, geminin ana makinesi, yani pervaneyi çeviren makine türbin ise, buharın (steam) elde edildiği kazan, ana kazan tabir edilir.(Main boliers)Pervanesi, diesel motoru ile çalıştırılan gemilerde kullanılan kazanlara, yardımcı kazanlar denilir.(AUXILIARY BOİLERS)
Kazanlar bir diğer ayırıma göre üçe ayrılır:
1)Su borulu kazanlar (WATER TUBE BOİLERS)
2)Alev borulu kazanlar(FİRE TUBE BOİLERS)
3)Aynı kazanda alev ve su borulu birleşik kazanlar( composite boilers)
Ana kazanlar, su borulu kazanlardır. Alev borulu kazanlar, ana makinesi motorlu olan gemilerde kullanılır. Aynı zamanda, motorlu gemilerde, yardımcı kazan olarak, hem alev borulu ve hem de, su borulu kazanlar birlikte kullanılırlar. Bu konuları daha etraflıca ileride açıklayacağız.
SU BORULU ANA KAZANLAR (WATER TUBE MAİN BOİLERS):
Su borulu kazan denince; boruların içinden suyun, dışından alevin dolaştığı anlamına gelir.Şekil:1’de, su borulu bir kazanın en basit bir şeması görülmektedir. Burada, su dolaşımı, tabii sirkülâsyonla (natural cırculation-gravity circulation) yapılır.
Su borulu kazanların kapasiteleri(CAPACITY OF WATER TUBE BOİLERS)
1.5ton/saatte ile 2500ton/saatte yani saatte 1.5ton ila 2,5 ton/saatte buhar üreten kazanlar
BUHAR BASINÇLARI(PRESSURES OF STEAM):
7bar-225bar.7kg/cm2’den 225 kg/cm2’ye kadar.
Bu kazanlar kızgın sitim üretirler600/650 Centigrade.
Yukarıda bahsedilen yüksek basınç (225 bar) ve yüksek süperhiter (650°C) derecelerindeki kazanlar, daha ziyade kara tesislerindeki termal güç santrallarında kullanılır.
Bugün, VLCC (VERY LARGE CRUDE CARRİER-Çok büyük ham petrol taşıyıcıları)——-250,000DWT-350,000DWT. DWT-bir geminin taşıyabileceği en fazla yük.
Diğer bir deyimle; geminin ağırlık yönünden kaldırma kapasitesi. Türbinli tankerlerde, su borulu kazanların buhar basınçları 30 ila 60 bar ve ürettikleri sitimin süperhit sıcaklıkları da 400-510 derece arasında değişir. Bu kazanların bakım tutumları, son derecede hassastır ve çok iyi bir bakım tutum gerektirir. Aksi taktirde, bilgisizlikten doğan hatalar ve ihmaller, kazanlar da büyük sorun yaratır ve gemiyi, kazan tamirleri için, ticari faaliyetinden uzun zaman alıkoyabilir. Kazan bakım tutumları derken; su borularının içinde kışır yaptırmamak ve de boruların dışında, kurum birikmelerine mani olmak anlamına gelir. Bir tanıtım olarak; su borulu kazanların, boru içinde,(0,6 mm) bir kışır birikiminde, boru üzerinde,215 derece fazladan bir ısı meydana gelerek, boru malzemesinin tavlanıp bozulmasına sebebiyet verir.
Bu konuda daha fazla bilgi edinmek isterseniz; “Buhar kazanlarında kışır birikimi ve kontrolü” notlarıma bakabilirsiniz.
Su borulu kazanların, boru dış yüzeylerinde toplanan kurumları en az günde bir defa (sootblowing-boru demetlerinin arasına yerleştirilmiş sitim püskürten nozullar),sistemi ile temizlemek şarttır.
Zira, yanma sonucu, gazların içinde bulunan sodıum ve vanadıum tuzları boruların üzerinde toplanarak, aşırı corrossion’u (paslanma aşınma)ve dolayısıyla, bilhassa süperhiter boruları üzerinde delinmelere sebebiyet verirler.
Şekil 2: Ana kazanlarda kullanılan çok nozullu döner sistemde bir sootblower görülmektedir.
Ana kazanları, imalatçı firmalarına göre sınıflandırılıp ve bir iki şekilde gösterdikten sonra; sizlerin, çıkacağınız gemilerde daha çok karşılaşacağınız, yardımcı kazanlardan etraflıca söz edeceğiz. Ana kazanların yapımcı firmalara göre isimlendirilmeleri;
- Foster wheeler su borulu ana kazanlar. Amerikan yapımı.
- Babcock deniz tipi su boru ana kazanlar. Amerikan yapımı.
- Combustion enginnering su borulu ana kazanlar. Amerikan yapımı
- Kawasaki ve Mitsubishi su borulu ana kazanlar. Japon yapımı.
Şekil 3:Foster Wheeler kazanın şematik görünümü.
Şekil 4:Babcock kazanın foto grafik görünümü.
YARDIMCI KAZANLAR: (AUXILIARY BOİLERS):
Motorlu gemilerde yardımcı kazanlar, düşük basınçlarda sitim üreterek, ısınma ve ısıtma sistemlerinde kullanılır. Yani, soğuk havalarda gemiyi ısıtmak ve ağır yakıtın(heavy fuel oil) ısıtılarak püskürme viskozitesine indirilmesinde kullanılır. Motorlu büyük tankerlerde (70,000 ila 350,000DWT),yardımcı kazanlar su borulu oluyor. Alçak basınçlı ( 9-12 kg/cm2) ve düşük süper hiterli (125/300 derece) kazanlar olarak imal edilirler.
Ana makinesi, diesel motoru ile çalışan büyük ham petrol taşıyan tankerlerde yardımcı kazanlar su borulu kazanlardır. Bu kazanlardan elde edilen düşük süperhiterli (150/250 derece) ve 10kgcm2 basınçlı sitim, türbinle çalışan cargo pump (ham petrolü basan pompalar)’larda ve doymuş(satureted) 7kgcm2 sitim de, güvertede sitimle ( buharla çalışan ) demir ırgatı / halat ırgatları ve vinçlerin çalıştırılmasında ve ısıtma sistemlerinde kullanılır. Burada bazı deyimleri açıklamakta fayda görüyorum. Doymuş sitim(satureted steam) Sitimin(buharın, su ve sitim dramından elde edilmesi. Yani, dramın içinde su ve sitim birlikte bulunur. Süperhit sitim-doymuş buharın tekrar boru demetlerinden geçilerek kızgınlaştırılmasıdır. Motorlu büyük ham petrol taşıyan tankerlerin ,en az üç adet cargo pumpları vardır ve bunlar türbin ile aküyle çalışırlar. Her birinin kapasitesi (1500ton/saat)’tir. Ham petrol taşıyan tankerlerin bütün güverte üstü makineleri sitimle çalışır. Yangın ve patlama riskine karşın. Bunun içindir ki, motorlu tankerlerde, su borulu yüksek kapasiteli yardımcı kazanlar bulunur. Satureted ve süperhited stim aynı sistemden elde edilir.
Şekil 5: Su borulu foster wheeler yardımcı kazan görülmektedir.
Şekil 6:Yine gemilerde çok sık kullanılan Danimarka patenli su borulu yardımcı kazan görülmektedir.
Bu kazanın özelliği, çift basınçlı (double pressure) sistemle çalışmasıdır. Birinci sistem; kapalı sistem olup yüksek basınç üretir.(20/25 kg/cm2 )Bu basınçtaki sitim yukarı dramın içinde bulunan boru paketine gider ve yukarı dramda bulunan suyu, buharlaştırarak, düşük basınçta, (7/10 kgcm2), sature (doymuş) sitim elde edilir. Bu kazanın avantajı: Birinci kısım kapalı sistem olduğu için, su kaybı olmaz ve su kondisyonu devamlı olarak en yüksek düzeyde tutulabilir. Yüksek düzey derken, kışır yapmayan ve alkalı düzeyinde (asit olamayan) su anlamına gelir. Motorlu yük gemilerinde (general cargo/bulk carrier) yardımcı kazanlar, alev borulu veya hem alev borulu hem su borulu olarak aynı kazanda bulunur. (compozite boilers)Bu kazanların çalışmalarını daha iyi anlayabilmemiz için, şekil: 7-8-9 aşağıda ele alınarak, anlatılmıştır.
Şekil 7: Cochoran tipi İsveç patentli bir birleşik kazanı gösteriyor.(COCHRAN COMPOSİTE BOİLER)
Burada boru demetleri iki kısımdan oluşur; birinci kısım boru demetleri, barner (yakıt püskürten meme)teşkilatı ile yakıt püskürtülerek elde edilen sitim. Bu limanda elde edilen sitim, daha ziyade gemi limanda iken kullanılır. Alt yanma mahallinden çıkan yanmış gazlar, tek geçişli olarak, boruların içinden geçip, sağ taraftan atmosfere atılır. Gemi limandan ayrılıp, açık denize çıkınca ana makinenin egzoz gazları (250/340 °C) ikinci-üstte-boru demetinin içinden iki geçişli olarak, sağ taraftan baca vasıtası ile atmosfere atılır.