Borulu Eşanjör

Borulu Eşanjör Nedir?

Endüstriyel tesislerde farklı sıcaklıktaki iki akışkanın birbirine karışmadan ısı transferi yapmasını sağlayan, en dayanıklı ve verimli ısı değiştirici tipidir. Mühendislik literatüründe "gövde-boru tipi ısı değiştiricisi" olarak da bilinen bu sistemler, bir dış gövde içerisine yerleştirilmiş boru demetlerinden oluşur.

Borulu Eşanjör Nasıl Çalışır?

Temel çalışma prensibi, ısının yüksek sıcaklıktaki akışkandan düşük sıcaklıktaki akışkana metal boru çeperleri vasıtasıyla iletilmesine dayanır. Yüksek basınç ve sıcaklık dayanımı sayesinde petrokimya, enerji santralleri ve gıda endüstrisinde kritik rol oynayan borulu eşanjörler, enerji verimliliğini artırarak işletme maliyetlerini minimize eder. TEMA standartlarına uygun olarak tasarlanan bu ekipmanlar, LMTD (Logaritmik Sıcaklık Farkı) optimizasyonu ile maksimum termal performans sunar.

Borulu Eşanjör Hesabı Nasıl Yapılır?

Borulu eşanjör hesabı, eşanjörün ne kadar ısı transfer edeceği ile akışkanların sistemden geçerken ne kadar enerji kaybedeceği arasındaki dengeyi kurma sanatıdır. Mühendislik departmanımızda bu hesaplamalar genellikle “Kern Metodu” veya “Bell-Delaware” Yöntemi ile yapılır.

1. Isıl Yükün (Q) Belirlenmesi: Hesabın ilk adımı, sistemin ne kadar ısı transfer etmesi gerektiğini bulmaktır. Bahsetmiş olduğumuz hesaplamada akışkanın kütlesel debisi, özgül ısısı ve sıcaklık farkı kullanılarak hesaplanır

2. Logaritmik Sıcaklık Farkı (LMTD) Hesaplaması: Akışkanların arasındaki itici gücü temsil eden ortalama sıcaklık farkıdır. Karşı akışlı bir sistemin farkını bulabilmek için bu hesaplama yapılır.

3. Toplam Isı Transfer Katsayısının (U) Tahmini: Eşanjör hesabındaki U değeri, ısının bir akışkandan diğer akışkana ne kadar kolay geçebileceğinin testidir. Bunu bir ısı geçirgenlik notu gibi düşünebiliriz. Bu not ne kadar yüksekse, eşanjörünüz o kadar verimli çalışır. Isı transfer katsayısı eşanjörün boyutunu belirleyen en kritik değişkendir, U değeri arttıkça, aynı işi yapmak için gereken eşanjör boyutu ve maliyeti küçülür.

4. Gerekli Isı Transfer Alanının (A) Hesabı: Isıl yük ve U katsayısı belli olduktan sonra, ihtiyacımız olan yüzey alanı bulunur.

5. Boru Sayısı ve Geometrik Tasarım: Bu aşamayı tüm karmaşık hesaplamalardan sonra yapbozun parçalarını birleştirerek bir bütün oluşturduğumuz bölüm olarak görebilirsiniz. Gerekli olan toplam alanı (A) hesapladıktan sonra, bu alanı fiziksel bir gövdenin içine sığdırmamız gerekiyor, yani kaç tane boru kullanacağımıza, bu boruların ne kadar uzun olacağına ve çaplarının nen kadar genişlikte tutulacağına karar veririz. Tasarım sürecimiz ısıyı tam istediğimiz gibi aktaran hem de akışı zorlamayan o mükemmel dengeyi bulana kadar devam ederiz.

Borulu Eşanjör İmalatı

• Malzeme Seçimi ve Tasarım Hazırlığı: Tasarım hesaplarına uygun olarak seçilen karbon çelik, paslanmaz çelik veya bakır gibi metaller tedarik edilir. Gövde için kullanılacak saclar ve boru demeti için gereken dikişsiz borular kalite kontrolünden geçirilir.

• Gövde (shell) İmalatı: Silindirik gövdeyi oluşturmak için saclar silindir makinelerinde bükülür ve boyuna kaynak yapılarak birleştirilir. Gövde üzerine akışkan giriş-çıkış nozulları (bağlantı ağızları) ve taşıma kulpları kaynaklanır.

• Ayna (Tube Sheet) İşleme: Boruların tutunacağı ana levhalar olan aynalar, CNC makinelerinde çok hassas bir şekilde delinir.

• Boru Demetinin (Bundle) Oluşturması: Şaşırtma levhaları ve aynalar bir iskelet üzerine dizilir. Ardından yüzlerce, bazen binlerce boru bu deliklerden geçirilerek demet haline getirilir.

• Boruların Aynaya Tespiti: Boruların aynaya sızdırmaz bir şekilde bağlanması en kritik adımdır. Boru uçları genellikle makineleme yöntemiyle genişletilerek aynaya sıkıştırılır veya sızdırmazlık kaynağı ile sabitlenir.

• Montaj ve Birleştirme: Hazırlanan boru demeti, silindirik gövdenin içine yerleştirilir. Kapaklar ve sızdırmazlık contaları takılarak eşanjörün ana yapısı tamamlanır.

• Test ve Kalite Kontrol: İmalatın sonunda cihaz mutlaka hidrostatik teste (basınç testi) tabi tutulur. Boru tarafı ve gövde tarafı ayrı ayrı test edilerek kaçak olup olmadığı kontrol edilir. Ayrıca kaynak yerlerine tahribatsız muayene (X-ray veya sıvı penetrant testi) yapılır. Aces Process olarak, borulu eşanjör imalatında uluslararası sertifikalı kaynak teknolojilerini ve TEMA/ASME standartlarındaki titiz kalite kontrol süreçlerini birleştirerek endüstriyel güvenliği en üst seviyeye taşıyoruz.

Borulu Eşanjör Özellikleri

• Yüksek Basınç ve Sıcaklık Dayanımı: En zorlu endüstriyel koşullarda, ekstrem sıcaklık ve basınç değerleri altında yapısal bütünlüğünü koruyan rijit tasarımlar sunuyoruz.

• Geniş Malzeme Yelpazesi: Akışkan karakteristiğine ve korozyon riskine göre karbon çelikten paslanmaz çeliğe, hatta titanyum gibi özel alaşımlara kadar uzman işçilik sağlıyoruz.

• TEMA ve ASME Standartlarında İmalat: Tasarımlarımızı küresel kabul görmüş standartlara tam uyumlu şekilde gerçekleştirerek uluslararası güvenilirlik sunuyoruz.

• Maksimum Isıl Verimlilik: Hassas hesaplanmış şaşırtma levhası (baffle) dizilimleri ve boru hatveleri ile türbülansı artırarak en yüksek ısı transfer katsayısını (U) hedefliyoruz.

• Sıfır Hata Kaynak Kalitesi: Boru-ayna birleşimlerinde sertifikalı kaynak yöntemleri ve NDT (X-ray, penetrant) testleri ile sızdırmazlığı garanti altına alıyoruz.

• Bakım ve Temizlik Kolaylığı: Operasyonel süreklilik için boru demetinin kolayca sökülebildiği, temizlenebildiği ve servis verilebildiği modüler tasarımlar uyguluyoruz.

Borulu Eşanjör Kullanım Alanları

• Petrokimya ve Rafineriler: Yüksek sıcaklıktaki kimyasal proseslerin ve ham petrolün güvenli ısı kontrolünü sağlar.

• Enerji Santralleri: Kondenser ve besi suyu ısıtıcısı olarak yüksek basınçlı buhar çevrimlerinde görev alır.

• Gıda ve İçecek Endüstrisi: Pastörizasyon gibi ısıl işlemlerde hijyenik ve hassas sıcaklık yönetimi sunar.

• Denizcilik Sektörü: Gemi motorlarının yağ ve soğutma sularını deniz suyuyla verimli şekilde soğutur.

• HVAC Sistemleri: Büyük ölçekli bina ve tesislerin merkezi ısıtma-soğutma çevrimlerini yönetir.

• İlaç Sanayii: Hassas kimyasal üretim süreçlerinde korozyona dayanıklı ve sızdırmaz çözümler sağlar.

• Kâğıt Üretimi: Üretim esnasında açığa çıkan atık ısıyı geri kazanarak enerji tasarrufu sağlar.

Borulu Eşanjör Fiyatları

Aces Process olarak üretim disiplinimizin merkezine koyduğumuz ISO 9001 kalite yönetim sistemi sayesinde, tasarımdan teslimata kadar her aşamada sürdürülebilir ve izlenebilir bir mükemmellik sunuyoruz. Küresel endüstrinin "altın standardı" kabul edilen ASME (American Society of Mechanical Engineers) normlarına tam uyumlu imalat kabiliyetimiz, cihazlarımızın en zorlu basınçlı kap kriterlerini karşıladığını ve uluslararası projelerde güvenle yer alabileceğini kanıtlamaktadır. Özellikle yanıcı ve patlayıcı ortamlarda kritik önem taşıyan ATEX (Ex-Proof) sertifikasyon uzmanlığımız sayesinde, eşanjörlerimizi en riskli sahalarda bile statik elektriklenmeye ve kıvılcım riskine karşı tam korumalı olarak tasarlıyoruz.

Bu kapsamlı belge ve standartlar bütünü, Aces Process imzasını taşıyan her ürünün sadece bir ekipman değil, aynı zamanda dünya standartlarında onaylanmış bir güvenlik ve kalite taahhüdü olduğu anlamına gelmektedir.

Kaynakça:

• ASME Section VIII
• PED
• ATEX Direktifleri
• AD2000
• EN13445
• TEMA Standartları