Evaporatörjerin Uygulama ve Teknik Özellikleri...

13 Ağustos 2008 Dergi: Temmuz 2005
3.4. Çok Düşük Hızlı (DC) oda soğutucular:

3.2. Kabin tip (WR) oda soğutucular

3.6. Şok Dondurucular (FSL):

GİRİŞ:

E vaporatörler (BuharlaştırıcılarSoğutucular), soğutucu akışkanın buharlaşarak, soğutulmak istenen ortamdan ısının çekilmesini sağlayan elemanlardır. Soğutma uygulamalarında, soğutucu akışkanın cinsine, çalışma şartlarına, soğutulmak istenen sıvı veya havanın sirkülasyon yöntemine, soğutucu akışkan kontrol tipine ve uygulama yerine göre değişen çok farklı konstrüksiyon ve boyutlarda dizayn edilmiş buharlaştıncı tipleri bulunmaktadır.

Ticari ve Endüstriyel soğutma, şok dondurma uygulamalarında geniş bir kullanım aralığı bulunan evaporatörierin (buharlaştırıcılar) dizayn, uygulama ve teknik özellikleri hakkında bilinmesi gereken önemli noktalar bu yazıda özetlenmiştir.

1.EVAPORATÖRDE KAPASİTENİN BELİRLENMESİ İÇİN GEREKLİ PARAMETRELER

Evaporatör seçiminde gerek duyulacak bilgiler aşağıda sıralanmıştır:

1) Oda sıcaklığı ve relatif (bağıl) nem seviyesi

2) Oda sıcaklığıevaporasyon sıcaklık farkı (mal cinsine göre)

3) Oda sıcaklığıhava üfleme sıcaklığı

4) Oda boyutları (En x Boy x Genişlik) / Üfleme mesafesi

5) Gerekli hava debisi

2. EVAPORATÖR SEÇİMİNDE GÖZ ÖNÜNE ALINMASI GEREKEN TEMEL KONULAR

2.1. Soğuk oda bağıl nem koşulu

Özellikle besin maddelerinin soğutulması esnasında soğuk odanın bağıl neminin belirli koşullarda olması istenir. Soğutulmuş bir hacimde, sıcaklığın en düşük olduğu yer evaporatör yüzeyidir. Bu nedenle oda nemi yeterli seviyede yüksekse, oda havası evaporatör üzerinden geçerken çiğ nokta sıcaklığının altına düşecek ve havanın içerisindeki nem yoğuşmaya başlayacaktır. Hava sıcaklığı 0 "C'nin altında ise, bu nem donacaktır. Oda sıcaklığı ile evaporasyon sıcaklığı farkını belirli sınırların altında tutmak suretiyle, oda havasının bağıl nemini de belirli bir seviyede tutmak mümkündür.

Odanın bağıl nemi, soğuk oda sıcaklığı ile buharlaştıncı yüzey sıcaklığı (veya buharlaştıncı sıcaklığı) farkının bir fonksiyonudur. Oda sıcaklığı ve malın cinsi biliniyorsa, o mal için uygun nem teknik tablolardan yararlanılarak bulunabilir. Bulunan nem için olması gerekli odaevaporasyon sıcaklığı farkı tespit edilebilir. Böylece evaporasyon sıcaklığı bulunmuş olur.Buna bağlı olarak kompresör ve evaporatör seçimlerinin netleştirilmesi gerekir.

2.2. Hava hızı

Lamel ve boru üzerinden geçen havanın hızı dış yüzey ısı transfer katsayısını doğrudan ve büyük oranda etkiler. Hava hızının artırılması elbette ki güç harcamasını da önemli ölçüde artıracaktır. Dolayısıyla değerlendirme yapılırken elde edilen kapasite artışı ile fanların çektiği güç artışı birlikte değerlendirilmeli ve optimum bir seçim yapılmalıdır.

Şoklama işlemi sırasında ise yüksek bir hava hızına ihtiyaç vardır. Yüksek hava hızı daha güçlü ve yüksek basınçlı fan demektir. Basınç yeterli değilse hava miktarı düşeceği için şoklama iyi olmaz. Daha güçlü fan ise tünel içinde soğutma cihazı tarafından alınması gerekli daha fazla ısı üretimi demektir. Çeşitli ürünler için farklı olabilmekle birlikte genel olarak 36 m/s hızlar en uygun ve ekonomik hızlar olarak bulunmuştur. Bu değer boş odada hava geçiş keskindeki hava hızlarıdır. Bundan daha yüksek hızlara çıkmak çok az kazanç sağlamaktadır. Ürün üzerinde ortalama 5 m/s gibi bir hava hızı alarak dizayn yapmak,çalışma sahasında güzel bir hava dağılımı ile birleştirildiğinde dondurucu içindeki tüm ürün üzerinde tavsiye edilen hava hızlarını sağlamaktadır.

3. KULLANIM YERİNE GÖRE EVAPORATÖRLER

Hava hızı : 2,53,7 m/sn (orta hızlı)

* Genel soğutma uygulamalarında yaygın kullanım

* Geniş kapasite ve hatve seçenekleri

3.1. Standart tip (FE)oda soğutucular

Hava Hızı : 1,62,5 m/sn (Düşük Hızlı)

o Küçük kabinlerde ve Düşük tavan yüksekliği için uygun (h: 2,22,8m)

o Soğuk hava direk ürün üzerine gelmez

o Soğutma tavandan tabana doğru yapılır

o Odanın soğutulması bir noktadan sağlanır



3.3. Çift Üflemeli tip (DD) oda soğutucular

Hava Hızı : 1,53,5 m/sn (Orta Hızlı)

o Özellikle et işleme mahalleri gibi havanın doğrudan vurması istenmeyen yerlerde kullanım (Soğuk hava direk ürün üzerine gelmez)

o Düşük tavan yüksekliği için uygun (h:2,22,8m)

o Soğutma tavandan tabana doğru yapılır

o Odanın ortasına monte edildiğinde göreli olarak daha homojen bir soğutma sağlanır

Hava Hızı : 0,60,95 m/sn (Çok Düşük Hızlı)

o Çiçek, et ve hassas ürün soğutma uygulamalarında kullanım

o Düşük tavan yüksekliği için uygun (h:2,22,8m)

o Soğuk hava direk ürün üzerine gelmez

o Soğutma tavandan tabana doğru yapılır

o Odanın ortasına monte edildiğinde göreli olarak daha homojen bir soğutma sağlanır

Genel Endüstriyel soğutma uygulamalarında yaygın kullanım

o Geniş kapasite ve hatve seçenekleri

3.5. Endüstriyel soğutucular (FES):

Şok dondurucularda kullanılan evaporatörler son yıllarda giderek daha fazla standardize olmuş ve fabrikasyon olarak üretilmektedir. Yüksek basınçlı ve yüksek debide hava temin eden fanlarla donatılmış olan bu evaporatörler taahhütçünün yerinde yapmak zorunda kaldığı birçok zor yerleştirme ve montaj işini ortadan kaldırmakta yada azaltmaktadır. Bu ürünlerin değişik yerleştirme şekillerine uygun versiyonlan vardır. Ülkemizde de FRİTERM şok dondurucu evaporatörlerini paket olarak "S (Standart) Tip", "H Tip" ve "K (Kompakt) Tip" olmak üzere 3 farklı şekilde sunmaktadır.

İyi dizayn edilmiş ve doğru çalıştırılan bir dondurucuda ürün üzerindeki hava hızı tünelin her yerinde | aynı olmalıdır. Böylece tüm ürünlerin eşite yakın şekilde dondurulması sağlanmış olur. Tünel dizayl nının, hava akımına karşı ürünlerin yarattığı direncin tüm hava geçiş kesitinde eşit olacak şekilde yapılması çok önemlidir. Aksi takdirde! hava en kolay yolu tercih ederek) ürüne çarpmadan geçecek ve dondurma işlemi verimsiz olacaktır.

4. EVAPORATÖRLERDE UYGULANAN DEFROST YÖNTEMLERİ

Oda soğutucularda, sıfır derecenin I altındaki evaporasyon sıcaklıklarında kar eritme (defrost) sistemi mutlaka bulunmalıdır. Aksi halde kanat aralarında donan su, kısa sürede hava hareketini azaltarak (hatta tamamen durdurarak) soğutma işleminin devamına engel olur. Kanat aralarının geniş tutulması bir dereceye kadar karlanma süresinin uzun olmasına yardım edecektir.

Uygulanan defrost sistemleri:

1) Elektrikle eritme
2) Sıcak gaz ile eritme
3) Su ile eritme
4) Sıcak salamura ile eritme
5) Oda havasıyla eritme (2 "C'ın üzerinde oda sıcaklıkları için)
6) Isıtılmış hava ile eritme (sıcak hava oda dışından irtibatla, yaı damperlerle alınır.)

Defrost süreleri her odanın ve mu hafaza edilecek ürünün kendi şart larına. kullanılan evaporatöre. la mel aralığına v.b. bağlı olarak de ğişkenlik gösterir. Bunu işletmec kontrol etmeli ve doğru defrost sü relerini uygulamalıdır. Günümüzdf özel PLC kontrol sisteminde duyaı eleman vasıtası ile yüzey sıcaklığ kontrol edilir ve zaman saati yardımıyla optimum evaporatör defrosl zamanı elde edilir.

4.1. Elektrikli Defrost:

Şekil 2. Friterm A.Ş. 'de kullanılan kendinden kablolu defrost ısıtıcı Friterm A.Ş'de kullanılan Isıtıcılar' kendinden kablolu olduğu için, elle yapılan bağlantılarda ortaya çıkan elektriksel hatalar burada görülmez. Operatörün tek yapması gere1 ken hazır olan kablonun ucunu klegirmektir. Böylece işçilik hataları sıfıra indirilmiştir.

Lamel üzerindeki özel ısıtıcı deliklerinin içindeki boş borulara ısıtıcılar yerleştirilerek eritme sağlanır. Defrost işlemi, el ile veya otomatik defrost zaman saatleriyle kontrol edilir. Kullanılacak elektrik rezistansının gücü evaporatörün soğutma değerine göre değişecektir. Elektrikli defrost yönteminde hafif defrost (El Tip) ve ağır defrost (E2 Tip) sistemleri bulunur. Evaporasyon sıcaklığı 10 °C'a kadar olan uygulamalarda hafif defrost sistemi, evaporasyon sıcaklığının daha düşük olduğu uygulamalarda ise ağır defrost sistemi uygulanır. Ağır defrost sisteminde uygulanan güç hafif defrost sistemine oranla daha fazladır. Bunun yanında uygulama özelliklerine göre, ağır defrost sisteminde tava ısıtıcısı, izolasyonlu tava ve drenaj borusu ısıtıcısı da bulunur.

CE direktifleri doğrultusunda imalat yapması gereken üretici firmalar ısıtıcıların test ve montajında hassas olmalıdırlar. Friterm A.Ş'de Kablolu ısıtıcılara yüksek voltaj testi uygulanmaktadır. Her ısıtıcıya 1 saniye süresince 1000V yüklenir ve max ölçülmesi gereken değerimiz lOmA'dir. Isıtıcılarda izolasyon kusursuzdur ve hiçbir kaçağa imkan vermez. İzolasyon direnci testi de uygulanan diğer bir testtir. Bataryaya 7 saniye boyunca 500 V yüklenir ve ölçülen min direnç 1M_ 'dur. Bunun yanı sıra, ısıtıcıların ısınınca hareket etme meyilleri vardır. Hareket eden ısıtıcılar bataryanın içinde kayarak kapak saclarına dayanır. Böylece bağlantılarda kısa devreler meydana gelir. Bu durumun oluşmasını mutlaka önlemek gerekmektedir.

4.2. Sıcak Gaz Defrostu:

Sık uygulanan diğer bir defrost sistemi, basılan sıcak soğutkanın kondanser yerine direkt olarak evaporatöre yönlendirilmesi suretiyle defrost yaptırılması yöntemidir. Bu tarzda, evaporatöre verilen sıcak gazın ısısını burada vererek yoğuşması çok ciddi kompresör hasarlarına neden olabilir.

Bu nedenle bazı önlemler almak gerekir; bu önlemlerden en geçerli olanı sisteme yardımcı bir evaporatör konulmasıdır. Evaporatör sayısı fazla olan ve yağla çalıştırılan sistemler de tavsiye edilir. Küçük sistemlerde likitakümülatörlü olarak da uygulanmaktadır.

4.3. Sulu Defrost:

Sık uygulanan diğer bir defrost sistemi de sulu defrosttur. Su ile defrost yaptırılması ekonomik ve geçerli bir usuldür. Bu sistemde, defrost yapmak için evaporatöre ılık su püskürtülür. Aynca, tavaya da ayrıca su püskürtUlebilir. Bu su ve erittiği kar süratle odadan (cihaz tavasında toplanarak) atılmalıdır. Burada dikkat edilecek nokta; eriyen su ve püskürtülen suyun tahliye ağzından dışarı alınmasının mümkün kılınması gerekliliğidir. Bu sebeple, tahliye çaplarının yarısının tahliyede efektif kullanıldığını bilmek ve kapasiteyi buna göre ayarlamak yerinde olacaktır.

5. EVAPORATÖRLERDE UYGULANMASI TAVSİYE EDİLEN ÖNEMLİ ÖZELLİKLER

5.1. Açılır Kapanır Menteşeli tava özelliği:

AçılırKapanır Menteşeli tava özelliği, çoğunlukla tavana monte edilen soğutucularda çok önemli bir kolaylık sağlar. Soğutucunun bakım işlemlerinin daha pratik olarak yapılabilmesini ve gerektirdiği zaman müdahalesini kolaylaştırır.

5.2. Fan Davlumbazı Isıtıcısı:

Çok düşük sıcaklık aralıklarında çalışan ünitelere uygulanır. Isıtıcı defrost kablosu fan davlumbazının etrafına sarılır. Evaporatör fanlarında oluşacak olan buz parçacıklarını önleyerek, fan balans hassasiyetinin bozulmamasını ve buza vurarak tahrip olmamasını sağlar. Endüstriyel uygulamalarda mutlaka uygulanmalıdır.

5.3. Tava Isıtıcısı ve Tava İzolasyonu: Gerek yoğuşan suyun, gerekse

buzların defrost sırasında eritilmesi sonucu ortaya çıkan suyun toplanması için bir tavaya ihtiyaç vardır. Tavada toplanan su drenaj borusu vasıtası ile dışarı atılır. Donmuş muhafaza odalarında kullanılan evaporatörlerde, drenaj tavası ve borusu içinde kalabilecek suyun donma riski vardır. Bu nedenle tava içine ısıtıcı konulur. Isıtıcının verimli olması, odayı ısıtmaması ve tavada donma olmaması için derin soğutma ve şok odalarında tavalar kesinlikle izolasyonlu olmalıdır.

5.4. Drenaj Borusu Isıtıcısı:

Tava ısıtıcısı tarafından tavada çözülen su, defrost öncesi tava tahliyesinde bulunan donmuş su nedeniyle tahliye edilemeyebilir. Bu sebeple tava tahliyesine de esnek kablo rezistanslardan konularak, tahliyede donmuş suyun çözülmesi sağlanır.

5.5. Endüstriyel soğutma uygulamalarında kullanılan soğutucular için taşıyıcı ayaklar:

Su Girişi

Friterm A.Ş tarafından endüstriyel soğutma uygulamaları için üretilen yüksek soğutma kapasitesine haiz endüstriyel soğutucularda "taşıyıcı ayaklar" standarttır. Bu ayaklar nakliye ve taşıma esnasında ürünü ve drenaj tavasını korumasının yanı sıra soğutucunun tavana asılmadan yerden takviyeli olarak montajına imkanı verir ve endüstriyel ağır evaporatörün şantiyede emniyetli ve kolaylıkla yerine yerleştirilmesini sağlar.

6. EVAPORATÖRLERDE KULLANILAN KANAT MALZEMESİ ÖZELLİKLERİ

Evaporatörlerde kullanılan ana kanat malzemesi Alüminyumdur. Kullanım yerine bağlı olarak kullanılması tavsiye edilen kanat malzemeleri aşağıdaki tabloda detaylıca tanımlanmıştır.

Hasan ACUL

Friterm A.Ş.

ArGe Bölüm Mühendisi



Etiketler


Söyleşi