Enerji verimliliğinin baş aktörü; Brülör

0
Enerjinin en yoğun tüketildiği sanayide, en hassas konuların başında enerji verimliliği geliyor. Kaynakların doğru kullanımı, yakıt tasarrufu ve nihayetinde üretilen enerjiden en üst düzeyde verim elde edilmeye çalışılıyor. Bu çabanın en önemli araçlarından birini brülörler oluşturuyor. Yakıtın hava ile uygun oranda karıştırılıp tam olarak yakılmasını sağlayan brülör, hem enerji verimliliğini artırıyor hem de çevre korumaya büyük destek sağlıyor.
Başta kazanlar ve endüstriyel fırınlar olmak üzere, bütün yakıcıların ihtiyaç duyduğu brülörlerin verimliliği, sahip olduğu teknolojiye bağlı. Bu gerçeği dikkate alan brülör imalatçıları yeni teknolojiler konusunda önemli çalışmalar yürütüyor. Ar-Ge birimleri yakıttan en fazla verimi almanın peşinde. 3 boyutlu tasarım cihazlarından CAE simülasyon araçlarına, büyük laboratuvarlardan otomatik, hızlı ve eksiksiz ölçüm sistemleri ile donatılmış test tezgahlarına kadar pek çok araç, brülörün emrine sunulmuş durumda.

DOSYA / BRÜLÖR

BrülörYakıtın hava ile uygun oranda karıştırılarak tam olarak yakılmasını sağlayan brülör, basınçlı kaplar sektörünün en önemli cihazlarından biri. Özellikle kazanlarda enerji verimliliği açısından hayati değer taşıyan brülör, sanayide yakıt tasarrufunun baş aktörü konumunda bulunuyor. Sıvı ve gaz yakıcılar ile toz kömürü yakma kategorilerinde sınıflanan brülörler, sağlam konstrüksiyon yapısı ile her türlü zor çalışma şartlarında üstün performans sergiliyor. Yanma kalitesini etkileyen faktörlerin başında ise kazana uygun brülör seçimi, brülör alev boyu ve çapının kazan yanma odasına uygunluğu geliyor.

Enerji tüketiminin zirvede olduğu sanayide hayati önem taşıyan brülörler, enerji verimliliğini arttırırken, çevre korumaya da katkıda bulunuyor. Enerji kaynaklarının gereksiz tüketimini engelleyen bu araçların en büyük özellikleri sahip oldukları yakma teknolojisi… Enerji maliyetlerinde her geçen gün yaşanan artış, günümüzde sanayicileri daha verimli ve daha düşük fiyatlı yanma teknolojilerine yönlendirirken, brülör firmaları da gelişen şartlara ayak uydurmaya çalışıyor.

Bu alanda gerek küresel ölçekte gerekse ulusal düzeyde faaliyet gösteren büyük şirketler var. Bunlar brülör teknolojisini en üst düzeye çıkarma adına önemli Ar-Ge yatırımlarına imza atıyor. 3 boyutlu tasarım cihazlarından CAE simülasyon araçlarına, büyük laboratuarlardan otomatik, hızlı ve eksiksiz ölçüm ve temin sistemleri ile donatılmış test tezgahlarına kadar pek çok araç, brülör teknolojisinin emrine sunulmuş durumda.

UZAKTAN KUMANDAYLA YANMA KONTROLÜ

Türk sanayisine yıllardır hizmet veren köklü imalatçılardan Üret Brülör, yüksek yanma teknolojilerine ulaşma, çevreyi koruma politikası çerçevesinde emisyon değerlerini düşürme gayreti içinde. Bu faaliyetleri, makine üreticileri, üniversiteler ve sanayi tesislerindeki partner işbirlikçiler ile birlikte yürüten şirket, verimlilik ve yanma kontrolüne yönelik yüksek verimli özel yakıcılar imal ediyor. Sektörün ihtiyaçlarına ve sorunlarına çözüm için teknolojik gelişmeleri yakından takip eden Üret Brülör, bunları imalat sürecinde uygulamaya koyuyor. Şirketin yönetici ortağı Arda Üreten, brülör teknolojisinin geldiği noktayı özetlerken, günümüzde tüm brülör yakıcılarında uzaktan masa başı kumanda ile yanma kontrolü ve izleme yapıldığına dikkat çekiyor. “Hatta internet aracılığı ile brülörün yanma kontrolünden ayarlarına kadar sistemin her aşamasına uzak mesafeden müdahale edebiliyorsunuz.” diyor.

Avrupa’da emisyon değerleri açısından, tüm yakıcılarda ciddi çalışmalar yapıldığını vurgulayan Üreten, gaz yolu armatürleri, yakıt hava karışım türbülasyonu know-how’ları ile istenilen değerlere ulaşıldığını belirtiyor.

BRÜLÖR KONTROL CİHAZLARI

Brülör teknolojisini genişleten ve farklı özellikler katan unsurların başında brülör kontrol cihazları geliyor. Örneğin sıvı ve gaz yakıt kullanan orta ve büyük kapasiteli brülörlerin kontrolünde kullanılan bir cihazla, 69 brülörün çalışma bilgilerini bir bilgisayarda toplamak mümkün. Aynı cihaz, geçmiş 6 arızayı hafızasında tutarak, kullanıcıya sistemdeki sorunlar hakkında da bilgi veriyor.

Küçük ve orta kapasiteli brülör kontrol cihazları da, son teknolojik imkanları kullanıcılara sunuyor. Cihazda oluşan arıza bilgilerine cep telefonundan veya bilgisayardan rahatlıkla ulaşılabilme imkanı tanıyan bir kontrol cihazı, ortam sıcaklığından ve voltaj değişimlerinden etkilenmeme özelliklerine de sahip olabiliyor. Brülör beyni ile optik bağlantı kurup iletişim imkanı veren bir başka cihaz, önceki arıza durumu gibi istatistiki bilgilerin bilgisayarlara aktarımını yapabiliyor. Üstelik hafızadaki bilgiler elektrik kesilse de silinmeden saklanabiliyor. Bir anlamda brülörün çalışma arşivi tutuluyor.

Söz konusu cihazların yanında brülör kontrol aksesuarları da önemli işlevler görüyor. Kendi kendini kontrol eden ve hassasiyet ayarlı alev dedektörleri, sıvı yakıtlı brülörlerde daha iyi yanma sağlayan ön ısıtıcılar, toplam harcamayı ve çalışma saatini gösteren yakıt sayaçları bunların belli başlı olanları.

ISITMA SİSTEMLERİNDE VERİMLİLİK

Isıtma tesisatlarının verimliliğine doğrudan etki eden brülörlerin seçimi, kapasiteleri ve bakımı konusunda da dikkat edilmesi gereken hususlar var. Yanlış brülör eşleştirmeleri yüzünden önemli problemler oluşabiliyor. Brülör seçimi, verimliliği doğrudan etkileyen bir faktör olarak öne çıkıyor. Isıtma tesisatlarındaki kazan ve brülör kapasitesinin en uygun şekilde ayarlanması; enerji, işletme verimliliği ve emisyon değerleri için en önemli kriterlerden biri. Kullanılan yakıt türleri ve kalitesinin de mutlaka brülör ve kazan üreticisinin onayladığı yakıt standartlarına uygun olması gerekiyor.

Firmaların uyguladığı teknolojilerden örnekler

Brülör

Enerji kaynaklarının verimli kullanımı ve çevresel etkenler, brülör teknolojilerinin önemini ortaya koyarken, firmalar da söz konusu teknolojileri geliştirme adına önemli yatırımlara imza atıyor. Sektörün önde gelen firmaları Ar-Ge birimleri aracılığıyla kullanıcılara dikkat çekici teknolojik yenilikler sunuyorlar. İşte bazı brülör firmalarının ürünlerinde geliştirdikleri örnek teknolojiler:

OE OKSİJENLE ZENGİNLEŞTİRİLMİŞ BRÜLÖR

Yeten Yakma ve Enerji Teknolojileri’nin Mildflame oksijenle zenginleştirilmiş brülör tasarımı, alevsiz yakma teknolojisine dayanıyor. Söz konusu teknoloji, yakma sistemlerindeki oksijen zenginleşirme işlemi olarak özetleniyor. Buna göre gaz ve hava, 850 °C’nin altındaki sıcaklıklarda ön yakmayı gerçekleştirmek için brülör bloğunun içinde karışıyor. 850 °C’nin üstündeki fırın sıcaklıklarında ise hava girişindeki klapenin hava akışını değiştirmesi ile alevsiz yanmaya geçiliyor ve oksijen beslemesiyle yanma devam ediyor. Sistem, ‘çift mod’ta çalışabilme özelliğine sahip. Oksijen kesildiğinde ‘alevsiz mod’ta çalışmaya devam edebiliyor. Asgari yüzde 25 yakıt tasarrufu ve yüzde 15 kapasite artırımı sağlıyor. Düşük alev sıcaklığı, refrakter ömrünü uzatıyor. Tufal ve cürufta azalma, üniform sıcaklık dağılımı, mamül kalitesinde ve fırın veriminde artış da teknolojinin sağladığı diğer faydalar arasında yer alıyor.

ALARKO GAZ BRÜLÖRLERİ

Uzun süreli testler sunucunda gaz konusunda deneyimli uzmanlar tarafından geliştirilen brülörler, doğal gaz ve LPG ile aynı verimlilikte çalışma özelliğine sahip. Özel tasarlanmış yanma başlığı ve türbülatörü ile mükemmel hava yakıt karışımı, düzgün ve yüksek verimli yanma gerçekleşiyor. Aynı miktarda enerji daha az yakıt yakılarak sağlanıyor. Bunun sonucu yakıt sarfiyatından maksimum tasarruf ediliyor. Yüksek verimli fanı sayesinde sessiz çalışan brülörler, yüksek karşı basınçlı kazanlarda bile mükemmel bir yanma sağlıyor. Özel tasarım yanma başlığı ve türbülatörü; yüksek verimle yanma, düşük CO ve NOx emisyonları ile çalışmayı temin ediyor.

2 kademeli brülörlerde, servomotorla hava damperine kumanda edilerek uygun yakıt-hava karışımı sağlanıyor. Bunun sonucu kararlı, düzgün ve yüksek verimli bir yanma elde ediliyor. Öte yandan hava klapesi, brülör durduğunda hava geçişini kapatarak kazanın soğumasını geciktiriyor, olası ısıl şokları engelliyor ve ısının kazan içerisinde kalmasını temin edip yakıt tasarrufu sağlıyor.

SCHWANK’TAN WHISPER-JET BRÜLÖR

Whisper-Jet brülör, Schwank tüplü brülörlerinin esasını oluşturuyor. Bu brülör, gazla çalışan kızılötesi radyant ısıtıcılarla uğraşırken elde edilen uzun yıllara dayanan deneyimin ve daha ileri teknik gelişmeler için gösterilen sürekli çabaların bir sonucu. Mühendislik aşamasında en son teknolojiler ve know-how kullanılıp uygulamaya geçirildi. Örneğin bir basınç fanı kullanılarak gaz-hava karışımının akış karakteristiklerine tesir edilmesi daha kolay bir hale getirildi ve bu sayede daha iyi ve tek tip bir ısı dağılımı elde edildi.

Whisper-Jet brülörde fan ve fan rulmanları gibi parçalar, sıcak baca gazına maruz kalmıyor. Bu da bu parçaların daha uzun ömürlü olmasına katkıda bulunuyor. Çeşitli simülasyon testleri, CFD [bilgisayımsal sıvı dinamikleri] testleri yoluyla ve patentli Schwank seramik brülör kiremidi kullanmak suretiyle Whisper-Jet, çok uzun ve katmanlı bir alev meydana getiriyor. Bu alev, eksensel bir doğrultuda boylu boyunca tüpten geçip ısıyı tek tip bir biçimde dağıtıyor. Bu da tüm tüp boyunca alevden sürekli ısı aktarımı gerçekleşmesini garanti ediyor.

Akış karakteristiklerini optimize eden ve basınç fanı kullanan Whisper-Jet, fevkalade sessiz. 3 metre mesafede yaklaşık 46dB [A] oranıyla tek duyduğunuz şey hafif bir fısıltı oluyor. 2 kademeli ve modülasyonlu çalışma sayesinde işletme maliyetleri önemli oranda azalıyor.

BRENSLER’DEN DOĞRU KAPASİTE İLE EKONOMİK BRÜLÖRLER

Tam kapasite değeri veren Brensler ile kazan karşı basıncına karşı koyabilmek için kazan kadar büyük olmak gerekmiyor. Kazan kapasitesinin üstünde brülör kW gücü, kullanıcıya sadece fazladan ses, fazladan fiyat getiriyor. Brensler brülörleri kazanın ihtiyacını maksimum karşılayan doğru kW değerlerinde çalışıyor. Bu sayede gereksiz fiyat artışı yaşanmıyor. Tek kademe, iki kademe, modülasyonlu ve her türlü domestik, endüstriyel uygulama için dizayn edilen brülörler, uygulama kolaylığı, düşük ses ve atık gaz emisyonları, ileri fan teknolojileri sayesinde yüksek karşı basınç yenebilme avantajına sahip.

RİELLO BRÜLÖR ÖN KARIŞIM TEKNOLOJİSİ

Klasik üflemeli brülörler ile ön karışım teknolojisiyle çalışan bir brülör arasındaki esas fark gaz-hava karışımının hazırlanması şeklinde ve yanma başlığında kullanılan teknolojide. Üflemeli brülörlerde gaz ve yanma havası yanma kafası ucunda özel bir teknolojiyle karışıyor. Alev yanma kafasının dışında yanma odasındaki boşluk içinde yayılarak oluşuyor. Alevin büyüklüğü brülörün gücüne bağlı… Ön karışımlı brülörlerde hava-yakıt karışımı yanma kafasının arkasında oluşuyor ve değişik şekillerde elde ediliyor. Küçük kapasitelerde, gaz ve hava aynı anda fana sevk ediliyor ve karışım hava giriş kısmında oluşuyor. Bu nedenle hava gaz kaçaklarını önlemek için sızmaz bir hava kanalına ihtiyaç duyuluyor.

Elde edilen karışım yanma kafasına sevk ediliyor. Hassas olarak yapılmış pasajlardan geçerek yanma kafası dışına çıkıyor ve burada ateşleme ve takiben yanma oluşuyor. Alev sadece yanma kafasının dış yüzeyinde meydana geliyor ve alevin büyüklüğü pratik olarak yanma kafasının büyüklüğüne eşit. Belirtildiği gibi ön karışım alevinin, alev metalik örgü ve altındaki desteğe çok yakın olması nedeniyle, çok küçük bir geometrisi var. Bu durum herhangi bir şekilde alevin yanma odası duvarıyla temas ihtimalini ortadan kaldırıyor. Dolayısıyla düzensiz yanma ve yanma odasında oluşacak sıcak noktaların veya kazan gövdesi içinde oluşabilecek lokal kaynama olayları da önlenmiş oluyor.

Ön karışımlı alevin kompakt şekli, yanma odası ölçülerinin de düşürülebilmesine yardımcı oluyor. Yanma odaları bu avantajdan yararlanmak üzere tasarlanabiliyor. Ön karışımlı yanmanın bir diğer üstünlüğü de alev gürültüsünün azalması. Böylece bacada oluşan gürültü de azaltılmış oluyor. Bu, özelikle konut ve kapalı mekân uygulamaları için önemli bir üstünlük.

Ön karışım teknolojisi üzerine önemli üniversitelerin Malzeme Mühendisliği laboratuarlarıyla işbirliği içinde birçok test yapıldı. Bu testlerin bazılarının sonuçları ise şöyle: “Yüksek yanma yoğunluğu, yüksek modülasyon oranı, yüksek ısıl gerilme, yüksek ve orta sıcaklıktaki yanma odalarıyla uyum.”

BENNIGHOVEN BRÜLÖRLERİNDE YAKIT VERİMLİLİĞİ

Benninghoven, fotosel ve alev izleme teknolojisini brülörlerde dünyada ilk kullanan marka özelliğini taşıyor. Brülör yakma havası olarak, kurutucudan brülör tarafına doğru gelen sıcak hava kullanılarak brülörlerin yakıt tasarrufu sağlanıyor. Brülör gövdesi içine yerleştirilmiş olan fan su sızdırmaz, toz geçirmez bir dizaynda özel muhafaza ile donatılmış aksiyal türbin kanatçıklarına bağlı bir fan. Aksiyal fan dizaynı sayesinde hava, kurutucuya doğru çok düzgün bir şekilde yönlendiriliyor. Bu türbülans sayesinde oluşan yakıt-hava karışımı yüksek yanma verimi sağlıyor.

Fan motoru, hız sürücüsü ile denetleniyor. Fan, ihtiyaca göre ve otomatik olarak gerekli hız ile çalışıyor. Böylece fan, kalkınırken ve normal çalışma sürecinde de o anki üretim kapasitesi ile kurutulmakta olan agrega iç nem oranında gerekli ve yeterli miktarda elektrik kullanmak sureti ile tasarruflu bir şekilde çalışmış oluyor. Benninghoven brülörlerde, isteğe bağlı olarak; mazottan ‘fuel-oil’e, metandan propana, doğalgazdan LPG’ye, kömür tozundan odun talaşına kadar her tür yakıt kullanılabiliyor. Bir kombinasyonda 4 yakıt seçeneği olabiliyor.

Yüzde 30’a kadar daha az yakıt tüketen Benninghoven brülörler, modern invertör kontrolü (hız denetimi) her kapasite aralığında mükemmel yanma, bunun sonucunda da düşük oranda emisyon (atık gaz yayılımı) sağlıyor. Özel susturucu dizaynı sayesinde gürültü yayma seviyesi olabilecek en düşük düzeye iniyor ve yansıyan ısı kurutma işleminde yeniden kullanılıyor. Bu da düşük kapasitede yakıt tüketimi ile yani yüksek oranda tasarruf ile sonuçlanıyor.

BCS MÜHENDİSLİK’İN ALEVSİZ BRÜLÖRLERİ

Yakma sistemlerinde enerji tasarrufu için sürekli yeni teknolojiler geliştiriliyor. Bunların içinde en önemlilerinden biri de alevsiz brülör teknolojisi. Homojen ısı dağılımının en iyi biçimde gerçekleştirebilmesi için tasarlanan bu brülörler aynı zamanda tufalde de önemli derecede düşüş sağlıyor. Gazda tasarruf, tufalde düşüş ve homojen ısı dağılımı sonrası mamülde kalite artışı bu brülörleri ön plana çıkarıyor. Bu brülörlerde 780 dereceden sonra brülör ağzında klasik bir şekilde alev gözükmez. Yüzde 10’a kadar düşük O₂ ile çalışabilir. 1450°C sıcaklığına kadar 7/24 saat çalışabilme kapasitesine sahip. Yakma havası sıcaklığı ise 400°C.

Demir-çelik hadde fırınları ile alüminyum ergitme, Slab tav, Çukur tav, Isıl işlem, Çam tipi, Tel tav, bakır, kurşun ve çinko fırınlarında kendine kullanım alanı bulan alevsiz brülörlerin faydaları ise şöyle özetleniyor: “Alevli ve alevsiz modda çalışabilme, yüzde 20’ye kadar yakıt tasarrufu, yüzde 10 kapasite artırımı, tufalde yüzde 0.7’lere kadar düşüş, Mamül kalitesinde artış, Fırın refrakter ömründe uzama, Homojen ısı dağılımı (Fırının her bölgesinde ±10 derece farkı), Cürufta azalma, Daha düşük hava fazlasıyla ile çalışma…”

Daha önce TÜBİTAK’la birlikte Türkiye’nin ilk oksijenli brülörünü geliştiren BCS Mühendislik, Alevsiz uygulamaya da imza attı. 2014 yılında hayata geçirilen alevsiz brülör uygulamasından önemli neticeler çıktı. İtmeli tip bir fırında 150x150x6000mm’lik kütüklerle 8’lik inşaat demiri üretiminde ton başına 32 Sm3 gaz tüketimi, yüzde 0.7 tufal değerleri elde edildi. Bu değerlere sadece brülörle değil; doğru bir yanma, oransal bir akış, iyi tasarlanmış bir otomasyon sistemi sayesinde ulaşıldı.

Brülör2Brülör seçimi ve montajında bunları es geçmeyin

– Açılabilir kazan kapaklarına montajlı brülörlerin elektrik bağlantıları, gaz valfleri ve sıvı yakıt bağlantı parçalarının yeterli uzunlukta ve hareketi sınırlamayacak şekilde olması gerekiyor. Ayrıca, kazan üzerindeki brülör işletiminden kaynaklı titreşim ve osilasyon oranı ise 60 mm/s değerini geçmemeli.

– Kazanın alev/duman tarafındaki karşı basıncın mutlaka dikkate alınması gerekiyor. Bosch Termoteknik’in bu konudaki önerisi, brülör fanının alev/duman tarafına uygulayacağı karşı basıncın 50 mBar değerini geçmemesi yönünde.

– Brülör namlu uzunluğu kazan üreticisinin tavsiyesine uygun olarak monte edilmeli, tüm komponentlerine servis ve bakım açısından kolay erişilebilir olmalı.

– Kazanlarda yüksek ısı transferini sağlayabilmek için brülörün alev formu yani çapı ve boyu kazanın yanma odası ile uyumlu olmalı. Brülör üreticisinin vermiş olduğu alev boyu ve alev çapı ölçülerini kazanın yanma odası ve alev tüpü ile karşılaştırıldığında elde edilen bilgiler de yol gösterici oluyor. Buna göre, kazanın yanma kapasitesinde brülörün alev çapının hiçbir zaman yanma odasının yüzeyine çarpmaması gerekiyor.

– Kazan brülör uyumunda dikkat edilmesi gereken bir başka önemli nokta da yanma gürültüsü ve titreşim. Her kazanın kendine has bir doğal rezonans frekansı var. Brülörün yanma karakteristiği kazanınki ile akustik olarak uyumlu olmalı ve doğal frekansına uyum sağlayabilmeli. Tüm brülörler uygulamalar için özel olarak tasarlanmadıklarından dolayı devreye alma esnasında oluşabilecek istenmeyen titreşim ve rezonanslar için ayarlanabilir olmaları gerekiyor.

Teknik bilgiler

BrülörBrülör Parçaları: Brülör Gövdesi, Elektirik Motoru, Vantilatör ve Hava Ayar Klepesi, Yakıt Yağı Pompası, Yakıt Yağ Isıtıcıları, Ateşleme Trafosu, Fotosel, Turbülatör, Ateşleme Elektrotları, Brülör Memesi, Beyin.

Brülör Çeşitleri: (Kullanılan Yakıt Cinsine Göre) Tek Yakıtlı Brülörler, Katı Yakıt Brülörleri, Sıvı Yakıt Brülörleri, Gaz Yakıt Brülörleri, Gliserin, hayvansal yağlar gibi Özel Yakıt Yakan Brülörler, Çift Yakıtlı Brülörler, Çok Yakıtlı Brülörler. (Yakıtın Parçalanması Yöntemine Göre) Yüksek Basınç ile Püskürtmeli Brülörler, Buhar/Hava Atomizasyonlu Brülörler, Rotatif Çanaklı Brülörler.

Share.

About Author

Leave A Reply