Eşanjörler

Eşanjör, aralarında sıcaklık farklı olana sıvı veya gaz haldeki farklı akışkan tiplerinin herhangi bir fiziksek temas olmaksızın birinden diğerine transfer edilmesini sağlayan devre elemanıdır. Eşanjörler prensipte 3 ayrı gruba ayrılır.

Borulu tip eşanjörler
Plakalı eşanjörler ( sökülebilir tip, yarı kaynaklı tip, kaynaklı tip lehimli tip)
Özel uygulama eşanjörler ( Econocoil eşanjör, spiral eşanjör, platecoil eşanjör)
Gemi, tekstil ve gıda gibi oldukça geniş alanlara sahip sektörlerde kullanılan eşanjörler, ikinci bir alternatif enerjiye ihtiyaç duyulan her sektörde kullanılabilmektedir. Eşanjörler buhar, kızgın yağ kazanı, kızgın su kazanı kullanılan işletmelerde kullanma suyu veya sıcak su ve buhar gereksinimlerinin karşılanması adına oldukça ekonomik çözümler sunar. Enerji geri kazanımı ile ilgili uygulamalar ve atık su geri kazanım ihtiyacı duyulan tekstil sektöründe temizleme faktörlerinin göz önünde bulundurulması durumunda U ve düz borularla dizayn edilen eşanjörler proses kolaylığı sağlamaktadır.

Eşanjörlerin Tasarım ve Üretim Esasları
Eşanjör, imalatı müşteri tarafından imalatçı firmaya verilen proses bilgileri doğrultusunda akışkan özellikleri göz önünde bulundurulmak suretiyle yapılır. İmalat öncesi imalatı yapılacak olan ürünün yüzey alanı, boru çapı, kullanılacak boru sayısı, gövdenin boyu ve çapı, giriş- çıkış borusu ve flanş hesaplamaları yapılır. Eşanjörün kullanılacağı alanın özellikleri, sistemdeki kirlilik ve korozyon faktörleri de dikkate alınarak üretimi yapılan eşanjörler, özel proseslerle üretilmektedir.

Boru ve kaynak malzemesine göre U borulu eşanjör boru demetlerinde kaynak yöntemi kullanılır. Düz borulu sistemlerde ise akışkanın cinsi dikkate alınmak suretiyle kaynaklı ve makineto yöntemi uygulanarak imalat yapılır. Ayrıca hidrostatik test uygulamaları yapılarak elde edilen test sonuçları bir rapor şeklinde tutanak haline getirilerek kayıt altına alınır. Boru ve gövde üzerindeki genleşme veya gerilmelerin alınması ihtiyacı duyulduğunda bir veya birden fazla kompansatör ya da gezer ayna sistemi uygulanabilir.

Eşanjör Tasarımlarında Boru Demeti ve Gövde Bilgileri
Eşanjörler, müşteri talepleri ve eldeki proses bilgileri doğrultusunda karbon çelik, paslanmaz, bakır ve pirinç borular kullanılarak imal edilirler. Kullanılan boru çapları 8 mm ile 60,3 mm arasında değişkenlik gösterir. Boru çaplarının belirlenmesinde akışkanların cinsi önem kazanır. Akışkanın türü ve imal edilecek olan eşanjörün modeline göre düz veya U borulu yapılan boru demetleri, kirlenme ve kireçlenme olasılıkları göz önünde bulundurularak tasarlanır.

U borulu sistemler genellikle buharlı sistemlerde tercih edilirken, yağ sistemlerinde tek tarafı sabit diğer tarafı gezer aynalı düz boru sistemi tercih edilmektedir. Sistem tasarımlarında göz önünde bulundurulması gereken en önemli husus, sistemin tam sızdırmazlık sağlaması adına uygun conta seçiminin yapılmasıdır.

Eşanjör Kullanımının Sağladığı Avantajlar
Eşanjör, kullanımı işletmelerde alternatif enerji ihtiyaçlarının karşılanmasına olanak sağlayarak, enerji geri kazanım anlamında önemli avantajlar sunmaktadır. Eşanjörler,

Yüksek sıcaklığa sahip ortamlarda çalışabilme özelliğine sahiptir.
Esnek ve sağlam bir tasarımla imal edilir.
Yüksek basınçlara dayanıklı bir yapıdadır.
Termal şoklara mukavemetlidir.
Basınç kayıpları en düşük seviyededir.
Boyut sınırlaması yoktur.
Malzeme temini ve tamiri kolaydır.
Kirli ortamlarda da yüksek verimle çalışır.
İşletme maliyetleri düşüktür
Tüm uygulamalarda kullanılabilme özelliğine sahiptir.
Borulu Eşanjör tasarımında Kullanılan Parçalar
Boru demetleri kullanılmak suretiyle elde edilen eşanjörlerde ısı transfer yüzeyi borulardan meydana gelir. Sistemdeki akışkanın biri boruların içerisinde akarken, bir diğer akışkan gövde tarafında borulara çapraz veya paralel bir şekilde akar. Böylece ısı transferi boru üzerinde gerçekleştirilir. Bu tür eşanjörlerin tasarımında,

Isı transeferini sağlamak adına U şeklinde kıvrılmış veya düz borular.
Boruların tespit edildiği ayna veya aynalar
Gövde içinde boruların dışındaki akışı yönlendirmek ve borulara destek amacıyla kullanılan yön değiştirme perdeleri
Boru veya kıvrılmış sacdan imal edilen dış gövde
Gövde tarafında akışkanın giriş- çıkışını sağlayan gövde nozulları
Boru tarafı akışkanının giriş-çıkışını sağlayan kafa ve kafa nozulları
Ayna ve kafaların tespitine olanak sağlayan flanş
Eşanjörün en uygun alana monte edilebilmesine kolaylık sağlayan taşıyıcı ayaklar
Dış yüzeyde ısı kaybını önlemek adına yapılan izolasyon,
Kullanılarak, ısı transferinin sağlandığı boru yüzeylerin oluşumları sağlanarak iyileştirilmiş ısı transfer ortamı oluşturulmaktadır.

Plakalı Eşanjörler
Eşanjör tasarımlarının bir diğer çeşidi olan plakalı eşanjörler, farklı uygulamalarda kullanılabilir olma özelliği sayesinde, en geniş ürün yelpazesine sahip olan verimi yüksek ısı eşanjörleridir. Bu tür eşanjörler modüler yapı kavramına dayanılarak oluşturulmaktadır. Eşanjör gövdeleri, akışkan giriş-çıkış nozülleri ve plakalar farklı yapılarda birleştirilmek suretiyle değişik modellerde eşanjör imalatı yapılabilmektedir. Bu tür eşanjörlerin en önemli özelliği, çalışma şartlarındaki olası değişkenliklerde plaka eklenebilmesi veya çıkarılabilmesidir. Ayrıca bakım veya temizlik gibi ihtiyaçların hâsıl olması durumunda kolayca açılabilmesi önemli özellikleri arasında yer almaktadır.

Isı değişimini sağlamaya yarayan patentli plakalar, saplamalar vasıtasıyla çelikten yapılmış olan ön ve arka baskı plakaları arasında, alt ve üst taşıyıcı barlar üzerine dizilerek sabitlenirler. Kullanılan bu plakaların her birinin yekpare olarak preslenmiş olması, olası yüksek mukavemet gerektiren durumlar açısından oldukça önemlidir.

Kullanılan plakalar arasında herhangi bir kaynak kullanılmadığı gibi, herhangi bir bağlantı da mevcut değildir. Standart kullanımlar için üretilen bir ünitede her plakanın üzerine, her biri bir köşede yer alan dört delik bulunur. Ayrıca sızdırmazlığın sağlanması ve ısı transfer kanallarının oluşturulması için, lastik esaslı contalar kullanılır ve bu contalar plakanın etrafında bulunan conta yuvasında yer alır.

Özel Uygulama Eşanjörler
Bazı ısı transferi uygulamaları, farklı çözümler gerektiren yapılara sahiptir. Bu tür eşanjörlerin imalatı öncesinde, prosesteki gerekli olan tüm bilgiler alındıktan sonra, konusunda deneyimli makine mühendisleri tarafından şematik çizimler yapılarak sistemin dizaynı yapılır. Çizim üzerine yapılan hesaplamalar ve kontrollerde boyutsal bir sorun görülmemesi halinde imalat resimleri çıkarılarak üretim aşamasına geçilir.

Bu tür eşanjörler, sadece dizayn edildiği prosese özel ve genellikle bir başka benzeri olmayan eşanjörler olmaktadır. Gerekli duyulması halinde imalat sonrasında izole edilerek dışarıya ısı sızmasının önlenmesi sağlanır. Borulu eşanjör tiplerinin imalatında herhangi bir kapasite sınırı söz konusu değildir. Özel uygulama adına üretilen bu tip eşanjörler, seri veya paralel bağlanmak suretiyle birden fazla olmak üzere gruplandırılarak kapasiteleri artırılabilmektedir.

Özel imalat eşanjörlerin imalatında proses ihtiyacı doğrultusunda kullanılan malzemeler, kullanıldığı alanların özelliklerine göre belirlenerek üretilir.

St37
St 35.8
AISI 304
AISI 316
Bakır
Titanyum gibi malzemeler özel koşullarda çalıştırılmak üzere imalatı yapılan eşanjörlerde kullanılan malzemelerdir.
Borulu eşanjörler her ne kadar sorunsuz ve uzun ömürlü yapılar olsalar da, dış etkenlere bağlı olarak oluşan bazı deformasyonlar ve kirlenmeye maruz kalabilmektedir. Bu sebeple belirli sürelerde bakım ve temizlik ihtiyaçları ortaya çıkmaktadır. Temizlik sırasında hatalı kimyasalların seçilmesi borulara zarar vermesinin yanı sıra, eşanjörde daha büyük revizyonları gerektirecek olan sorunların ortaya çıkmasına sebep olabilir.

Bu sebeple bakım ve temizlik işlemlerinin periyodik bir takvimde uzman ekipler tarafından yapılması çok daha uygun olacaktır. Bakım ve temizlik sırasında korozyon sebebiyle deformasyona uğrayan iç borular, borulu eşanjörün yapısına bağlı olarak tek tek veya demet halinde değiştirilebilmekte, değişim sırasında boru malzemeleri istenildiği gibi seçilebilmektedir.


EŞANJÖR
Kızgın Su Eşanjörü
Kızgın Yağ Eşanjörü
Yağ Soğutma Eşanjörü
Gövde Borulu Eşanjörler