01.09.2020, 09:14 350

Soğutma kulesi işletim sorunlarına çözümler

Soğutma kulesi ve soğutma suyu sistemi işletmelerin birçoğu için sorunlu sistemlerdir ve işleticiyi yorar. 

Soğutma kulesi ile tanışmamız 1972 yılında, ALARKO Şirketi’nde görevliyken oldu. O yıllardan bugüne soğutma kulesi ve kule işletim sorunları ile ilgili konularla ilgilendik ve son 36 yıldır su arıtım şirketimiz bünyesinde soğutma kuleleri ile ilgili birçok soruna çözümler ürettik ve uyguladık.  Bu bilgi birikimimizi bu yazıda okurlarımız ile paylaşmak istiyoruz.

Bugün piyasada “açık” ve “kapalı devre” soğutma kulesi olarak iki cihaz tarif ediliyor.  “Açık” olarak adlandırılan soğutma kulesinin su çevriminde soğuyan su işletmenin içine gider. 

 

“Kapalı devre” olarak adlandırılan soğutma kulesi, İngilizce’de “Evaporatif Kondenser” olarak adlandırılan cihazdır ve bu cihazda hava ile soğuyan su kule içinde kalır, işletmeye gitmez, işletmeden bu kuleye gelen su veya amonyak gibi soğutma gazı kapalı sistem içinde çevrimini tamamlar.  Bu yazımızdaki soğutma suyu sorunlarının çoğu her iki soğutma kulesi için de geçerlidir.   

Soğutma kulesi konusuna uzak olan okuyucularımız için kısaca soğutma kulesini tanıtmak isteriz.  İşletmelerde ‘Atık Isı’ oluşur, bu ısı önce suya yüklenir. Atık ısının yok edilmesi için suya yüklenmiş olan ısı “Soğutma Kulesi” aracılığı ile tabiatın havasına aktarılır. Bu işlem sırasında atık ısıyı taşıyan suyun bir kısmı buharlaşırken kalan sudan ısıyı aldığı için kalan su soğur.

Soğutma kulesinin seçimini genelde “Tesisat Mühendisi” yapar. Tesisat mühendisi sistemden atılacak ısıyı hesap eder, “atık ısı” miktarına göre soğutma kulesini seçer. Tesisat mühendisi açısından soğutma kulesi “atık ısıyı yok eden bir cihaz” gibi kabul edilse de, işletici için ve bizim gibi su arıtmacı şirketler için soğutma kulesi “sorunlar yaratan bir cihazdır”, bizler soğutma kulesini şöyle tarif edebiliriz:

1. Kule fanları aracılığı ile kuleye gelen ortam havası ile ve ayrıca işletmeden gelen tüm “katıları” soğutma suyuna aktaran “Su Kirletme Cihazı”,

2. Su içinde çözünmüş minerallerden “katı” kristaller oluşturan “Katı Madde Üretici”,

3. Mükemmel “biyolojik üreme ortamı”na sahip olduğu için, içinde her tür bakteriyi üreten, su sistemine ve insanlara zarar veren “Mikrop Yuvası”.

Yukarıdaki üç kötü özelliği sebebi ile işletici soğutma kulesi ile birçok dertler yaşar:

  1. Soğutma kulesinin fanlarının tabiattan emdiği yüksek debili hava ile kuleye gelip soğutma suyuna giren “katılar” ve işletmeden soğutma suyuna gelen “katılar” borularda, chiller’de ve ısı eşanjörlerinde çöker, ısı izolasyonu yapar, basınç kaybı yaratır ve metal korozyonunu arttırır.
  2. Soğutma kulesinden yalnızca SAF SU buharlaştığı için,
  3. kalan sudaki mineral oranı çoğalır ve bunun sonucunda soğutma suyu içindeki mineraller suyun ısındığı yerlerde, yani ısı eşanjörlerinde, chiller’de, plastik kalıbı gibi yerlerde “katı” kristaller oluşturur, bu cihazların verimliliği bozulur, basınç kayıpları artar, işletme sorunlar yaşar. Ayrıca, kapalı devre soğutma kulesindeki boru demetinin araları dolar, kule görevini yapamaz;  açık kulelerin dolgusu ağırlaşır ve kule çöker.

    Soğutma kulesi işleticisinin üç ana sorunu için çözümlere değinelim.

    SORUN 1: SOĞUTMA KULESİNE GELEN KATILARIN YARATTIĞI SORUNLARA ÇÖZÜM:
    Soğutma kulesini daha önce işletmemiş olan kişilere yukarıdaki bilgileri verdiğimizde onlar şöyle bir soru sorar:  “Soğutma suyuna havadan ne kadar katı gelebilir ki?” 

    Bu soruya cevap vermek için basit bir hesap yapalım:

    Bir soğutma kulesi kataloğundan örnek hesap için 300.000 kcal/saat kapasiteli küçük bir soğutma kulesi seçelim, kataloğa göre bunun fan debisi: 27.000 m³/h.  Kuru ve rüzgarlı bir yaz günü, kule fanının tabiattan çektiği her metreküp hava ile soğutma suyuna yalnızca 0,1 gram/m³ katı madde girdiği kabulü ile, soğutma suyu içine her saat giren katı miktarı 2,7 kg/saat olur, bu da günde 64,8 kg katı madde demektir. Bu kadar katı hiç de az sayılmaz, çünkü bir hafta içindeki katı miktarı:

     64,8 x 7 = 453,6 kg !!!.  Yani bir haftada yarım ton katı !!!

    İşte bu sebeple soğutma suyu filtrasyonu gereklidir.

    Soğutma suyu filtrelendiğinde aşağıdaki avantajlar elde edilir:
    Sudaki katıların oluşturduğu sorunlar en aza iner,

  4. Sistemde korozyon ve aşınma azalır,
  5. Soğutma sisteminin ısı randımanı artar.
  6. Soğutma sularındaki katılar iki şekilde sudan ayrılabilir:
    Birinci Seçenek: Soğutma suyunun ana hattı üzerinde, yani çevrim pompasının debisine uygun olarak “Ana  Hat Üzerinde Filtrasyon”.  Yüksek kapasiteli soğutma sistemlerinde ana hat filtresi olarak, siklon prensibi ile sudan daha ağır maddeleri sudan ayıran “Katı Ayırıcı” kullanımı çok avantajlıdır.

    İkinci Seçenek: Soğutma suyu çevrimi dışında kurulacak olan “Servis Hattı Üzerinde Filtrasyon. Bu yöntem çok pratik ve ekonomik bir filtrasyon yöntemi olduğu için sanayi ülkelerinde çok kullanılır, Sanayi  tesislerinde bu filtrasyon yöntemi “Böbrek Filtre” olarak adlandırılır, Resim 5’deki gibi kurulur.

    SOĞUTMA SUYU FİLTRE SİSTEMİ SEÇİMİNDE AŞAĞIDAKİ KRİTERLER GÖZ ÖNÜNDE TUTULMALIDIR:
    Soğutma sistemine havadan ve işletmeden lifli katılar, yapışkan maddeler, naylon torbalar, yapraklar, kuş tüyleri dahi gelir. Soğutma sisteminde üreyen bakteriler bazı filtre türlerinde de üreyip filtreleri tıkar. Filtrenin tıkanması sonucunda soğutma suyu debisi azalır ve işletme sorunlar yaşar. Soğutma suyuna uygun olmayan bir filtre kullanıldığında, bu filtrenin otomatik yıkama sistemi filtreyi çok sık ters yıkar ve sonunda kule suyu boşalır, soğutma sistemi durur, işletme de durur; bu sorunları önleyici otomasyonu olan filtre sistemi seçilmelidir.  Uzun yıllardır elde ettiğimiz tecrübeler sonucunda her su filtresinin soğutma suyu için uygun olamayacağına şahit olduk. “Su filtrasyonu ilim değil tecrübe birikimidir”.

    SOĞUTMA SUYU FİLTRESİ’NİN “MİKRON SEVİYESİ” NE OLMALIDIR? (1 MM = 1000 MİKRON)Tecrübemize göre, 100 mikron seviyesinde soğutma suyu filtrasyonu işletmelerin çoğunda yeterli olmaktadır.  Ancak bazı hassas proseslerde soğutma suyu filtrasyonunun mikron seviyesi için işletmeciler ile beraber ve deneyler sonucu karar verilir.

    SORUN 2: SOĞUTMA SUYUNUN OLUŞTURDUĞU “KATI KRİSTALLER” SORUNUNA ÇÖZÜM:Soğutma kulesi besi suyu şartlandırılarak kristal yapma özelliği yüksek olan minerallerin miktarı düşürülmeli, bunu yapabilmek için besi suyu Ters Ozmoz cihazı ile hazırlanmalıdır.Soğutma suyunun içindeki minerallerin, dolayısı ile suyun iletkenliğinin çok artmasını engellemek için kuleden kontrollü blöfler yapılmalıdır (buhar kazanında yapıldığı gibi). Suyun pH derecesi kontrol altında tutulmalıdır.Jeneratörü Tekniği” ile kristallerin oluşması engellenmelidir. Resim 6’da görünen frekans jeneratörü boru üzerine kol saatı gibi takılır, sudaki “Kalsiyum” iyonlarının iri kristaller üretmesini engeller.Soğutma suyu sisteminde oluşan kristalleşmeyi engelleyici kimyasal ile veya “Frekans Jeneratörü Tekniği” ile kristallerin oluşması engellenmelidir.  Resim 6’da görünen frekans jeneratörü boru üzerine kol saatı gibi takılır, sudaki “Kalsiyum” iyonlarının iri kristaller üretmesini engeller. Bunların sonucunda sistem bakımı azalır, sistemin ve kulenin ömrü uzar, işletme randımanı çok yükselir, işletme ekonomisi sağlanır.

    SORUN 3: SOĞUTMA SUYUNDA “BAKTERİ” ÜREMESİ SORUNUNA ÇÖZÜM:

    a. İnsan sağlığı en önemli konu olduğuna göre, soğutma kulelerinde üreyen ve insan için ÖLÜMCÜL olan “Legionella” bakterisi (Lejyoner Hastalığı) ile mücadele işletmecinin önemli konusu olmalıdır.  Lejyoner Hastalığı Kontrol Usul ve Esasları Hakkında Yönetmelik 13 Mayıs 2015 tarihinde yayınlanmıştır.
    b. Soğutma suyu sisteminde bakteriler ile sürekli mücadele yapılmazsa bu canlılar aralarında iletişim kurarak BİYOFİLM tabakaları oluşturur.  BİYOFİLM boruları tıkar, korozyonu destekler, içinde Legionella bakterisini üretir ve ayrıca yosun oluşumunu destekler.
    c. Soğutma suyunun iyi filtrasyonuna önem verilmelidir, soğutma suyunda ve kulede katıların azalması sağlandığında katılara tutunan bakterilerin çoğalmasını engellenir.                                             

    d. Soğutma suyunda mikro-biyolojik ortamın oluşmasını önleyici kimyasallar kullanılmalıdır.

    e. Belirli aralıklar ile mekanik temizlik yapılarak bakteri üreme yuvalarının oluşması önlenmelidir.

    f. Frekans Jeneratörü kullanarak bakteriler arasındaki iletişim bozulabilir.

    SONUÇ

    - Soğutma sistemi kurulurken, soğutma suyu konusunda tecrübeli bir şirket ile işbirliği yapmak ileride yaşanacak işletme zorluklarını önler.

    - “Ucuz” değil “Doğru Çalışan” filtrelere ve yardımcı cihazlara yatırım yapılırsa işletme sorunsuz çalışır görüşündeyiz.

15°
açık
Günün Anketi Tümü
Sektörel dergiler okunuyor mu?
Sektörel dergiler okunuyor mu?

Gelişmelerden Haberdar Olun

@