TEMEL BİLGİLER
Kazan yakıttaki kimyasal enerjiyi ısı enerjisine çeviren cihazlara denir. Hazırlamış yakıtlar (petrol veya kömür) hava ile pülverize hale getirilip yanma odasının içine püskürtülür. Yanma sonucunda açığa çıkan ısı, kazan borularının içindeki suyu buharlaştırır. Arta kalan katı atık ve cüruflar kazanın altındaki su teknesine düşer, oradan da bantlarla dışarı atılır. Yanma sonucunda oluşan gazlar da ısısı iyice alındıktan sonra 110–160 C civarında bacadan gönderilir. Kazanda üretilen buhar türbine yönlendirilir.
Buhar üretimi; suyun ısı etkisiyle buhara dönüştürülmesi işlemidir. Su kaynağında su ve buharın sıcaklıkları aynıdır. Bu sıcaklığa “doygunluk sıcaklığı” denir. Sabit basınçta, bir sıvı kaynağında buharlaştırmayı sağlamak için bir ısı verilmesi gerekir. Bu ısıya da “gizli ısı” veya “buharlaşma ısısı” denir.
Eğer üretilen buhar kaynama noktasında ve su içermiyorsa buna “kuru doymuş buhar” su içeriyorsa “ıslak buhar” denir. Eğer buhar kaynama derecesinin üstünde bir noktaya kadar ısıtılmış ise “kızgın buhar” olarak adlandırılır.
KAZANLARIN SINIFLANDIRILMASI
1- Kazan yapımında kullanılan malzemenin cinsine göre;
– Dökme dilimli kazanlar
– Çelik kazanlar
2- Kullanılan yakıtın cinsine göre;
– Gaz yakıtlı kazanlar (Doğal gaz)
– Sıvı yakıtlı kazanlar (Motorin, fuel –oil )
– Katı yakıtlı kazanlar ( Taş kömürü, odun vb.)
3- Yanma odasının basıncına göre;
– Karşı basınçlı kazanlar
– Karşı basınçsız kazanlar
4- Isıtıcı akışkan cinsine göre;
– Sıcak sulu kazanlar
– Kaynar sulu kazanlar
– Buharlı kazanlar
5- Kazanın yapısal tasarımı açısından;
– Alev borulu kazanlar
– Alev duman borulu kazanlar
– Duman borulu kazanlar
– Su borulu kazanlar
6- Kazanın biçimi açısından;
– Yarım silindirik kazanlar
– Tam silindirik kazanlar
– Prizmatik paket kazanlar
Petro kimya ve rafinerilerde genelde kazanlar iki ana tipte kullanılmaktadırlar. Bunlar; alev borulu kazan ve su borulu kazan olarak adlandırılır.
Alev Borulu Kazanlar
Alev borulu kazanlarda bütün ısı transferi su ile çevrelenmiş, içinden sıcak yanma gazlarının geçtiği borular (tüpler) yardımıyla olur. Su ve buhar aynı bölümde (kovan kısmında) bulunur. Buhar çıkışı dramın üzerinden çıkar. Bu tip kazanlara örnek olarak lokomotif ve gemi buhar kazanları ve proses ünitelerindeki tüpten sıcak gaz veya sıcak likit ürünün geçtiği buhar kazanları verilebilir.
Su Borulu Kazanlar
Su borulu kazanlarda yanma odası, içinden su ve buhar karışımının sirkülasyon yaptığı tüplerle çevrilidir. Bu tip kazanlar rafineri operasyonlarında alev borulu olanlara göre çok daha yaygın olarak kullanılmaktadır. Tasarımları son zamanlarda önemli gelişmeler göstermiştir. Dikey veya dikeye yakın doğrultulu tüpler hem radyasyon (yanma odası) hem de konveksiyon (yanma gazları) bölgelerinde verimli bir şekilde kullanılmaktadır. Ayrıca ekonomizer ve hava ısıtıcılarının da kullanımıyla sıcak baca gazlarının atık ısısından maksimum derecede yararlanılmaktadır.