Yarı Kaynaklı Eşanjör Uygulamaları

Yarı Kaynaklı Eşanjör Uygulamaları

Yarı kaynaklı (Semi-Welded) eşanjörler iki plakanın conta yüzeyleri boyunca lazer
kaynağı ile kaynatılması ile oluşmaktadır.


Yarı kaynaklı (Semi-Welded) eşanjörler contalı eşanjör ailesinin bir üyesi olmakla
birlikte adını lazer kaynağı ile iki plakanın birbiri ile kaynatılmasından almıştır. Bu
özelliği ile birçok endüstriyel uygulamada çelik kaynaklı ve contalı eşanjörlerin
görevlerini birlikte yapabilmektedir.


Yarı kaynaklı (Semi-Welded) eşanjörler conta dayanımının düşük olduğu akışkanlar ile
conta dayanımının yüksek olduğu akışkanların bir arada çalışmasını sağlamaktadır. Bu
sayede kirlenme dayanımı çelik kaynaklı eşanjörlerden yüksek olmaktadır. Ayrıca bu
eşanjörler klasik contalı eşanjörler gibi plakaları gövdeden sökülerek temizlenebilme
ve prosesin gelecekteki kapasite artışlarını, plaka ekleyerek karşılayabilme avantajı
sunmaktadır. Contalı eşanjörlerin agresif akışkanlara karşı dayanımı conta özelliğine
bağlı olduğundan, bu eşanjörlerdeki çelik kaynaklı yüzey sayesinde contaya temas
minimize edilmiştir.

Yarı kaynaklı eşanjörler genellikle farklı conta malzemesi gereksinimi olan akışkanların kullanıldığı uygulamalarda tercih edilir.

Akışkanlardan biri kaset halindeki plakanın iç yüzeyinden geçerken Halka Conta olarak adlandırılan bir conta ile temas halinde olmakta ve diğer akışkan kaset halindeki akışkanın dış yüzeyinden geçerken plaka yüzeyini kaplayan kaset contası ile temas etmektedir.

Halka conta malzemesi uygulama ve akışkan özelliklerine göre Chloroprene, VITON ve Teflon gibi özel malzemeler ile imal edildiğinden agresif akışkanlara karşı yüksek dayanım sağlamaktadır.

Yarı kaynaklı (Semi-welded) eşanjörlerin en yoğun kullanıldığı uygulama endüstriyel soğutma uygulamalarıdır. Bu ürünler, endüstriyel soğutma uygulamalarında kondenser, evaporatör ve desuperheater olarak kullanılmaktadır.

Kondenser ve Evaporatör uygulamalarında soğutma sisteminin gerekliliği olan yoğuşturma işlemi kondenserde, buharlaştırma işlemi evaporatörde gerçekleşmektedir. Kompresör ile kızgın faza dönüştürülen kızgın fazdaki soğutucu akışkan kondenserde sıvı fazına dönüştürülmekte ve bir soğutma kaynağına yoğuşma sonucu oluşan ısıyı aktarmaktadır. Yoğuşan gaz, kısma valfi ile kondens tankında alındıktan sonra evaporatör sayesinde ortamdan ısı alarak buhar fazına dönüşmektedir. Böylece, evaporatör sayesinde ortam soğumaktadır.

Desuperheater uygulamasında kompresör ile kızdırılan gaz, kondensere girmeden önce kızgın gazın enerjisini alarak atık ısı geri kazanımı sağlamak için kullanılır. Bu süreçte en önemli husus gazın bu eşanjörde yoğuşmasını müsaade etmeyecek uygun tasarımdır. Kondensere giren gazın tamamıyla buhar fazında olması gerekmektedir. Bu uygulama ile ortalama ısı geri kazanımı, kondenserin kurulu gücünün %8 ile %10 arasında olmaktadır.

Şemalarda bahsedilen uygulamalarda soğutucu gaz ve su/glikollü suyun farklı conta malzemesi gereksinimlerinden dolayı Yarı Kaynaklı (Semi-Welded) eşanjörler kullanılmaktadır.

Soğutucu akışkan plakanın iç yüzeyinden yani kaynaklı yüzey boyunca ilerleyip Halka Conta ile temas halinde olup, bu halka contanın malzemesi Chloroprene olmaktadır. Su veya glikollü su plakanın kaynaksız yüzeyi boyunca yani EPDM veya NBR contalı yüzey boyunca ısı alışverişinde bulunacaktır.

Nötralize prosesinde ham yağlardan, suda çözünmeyen hidratların, tüm fosfatidlerin ve serbest yağ asitlerinin uzaklaştırılmasıdır. Ham yağ, serbest yağ asitleri ve kostik soda ile şartlandırılır. Böylece çözünmeyen sabunlarda dönüştürülür ve santrifüjle kolayca ayrıştırılabilir. Bu işlem için ham yağın ısıtılması gerekir. Ağartma prosesinde ısıtılan sıcak yağ, asitle aktive edilmiş ağartma toprağı (%1-2) ile bulamaç haline getirilir. Bu proseste amaç nötralize edilmiş yağ yıkandıktan sonra, yağda kalan fosfatidler, artık sabunlar, oksidatif ürünler, iz metaller ve renk verici maddeler bu ağartma işlemi prosesinde emilir.

Deodarizasyon işleminde sıvı ve katı yağlar, düşük vakum ve istenen sıcaklıkta buhar distilasyonu ile yapılmaktadır. Bu adımın amacı, nötralize edilmiş ve ağartılmış yağlarda kalan serbest yağ asitlerini, fiziksel rafinasyonda tüm serbest yağ asitlerini, yağın tadını ve kokusunu etkileyen (özellikle keton ve aldehitler) uçucu komponentlerin uzaklaştırılmasıdır. Bu işlemde yağın buhar veya yüksek sıcaklıktaki akışkan ile ısıtılması hedeflenmektedir.

Nötralize, Ağartma ve Deodarizasyon işlemlerinde yağ genellikle buhar ile ısıtılmaktadır. Akışkanlardan biri yağ, diğeri buhar olduğu için iki akışkanın conta ihtiyaçları farklıdır. Buharın temas ettiği yüzeyler plaka içinden geçip kanallarda EPDM conta ile temas ederken, yağ ise plaka yüzeyinden geçerek NBR conta ile temas etmesi sağlanır. Böylece her iki akışkan uygun conta türünde çalışmış olur. Klasik sistemlerde kullanılan contalı eşanjörlerde NBR-HNBR contaları kullanılmaktadır. Ancak bu durumda buhar kullanılması sebebi ile sürekli conta değişimi söz konusu olmaktadır.