ÖNSÖZ İnsanoğlu çok eski zamandan beri düşük sıcaklık elde etme yollarını denemiş ve düşük sıcaklıktan yararlanmayı bilmiştir. İnsanlar besin maddelerinin bozulma sebeplerini bilmeden saklama deneyimlerinde bulunmuş, tabii oluşumları gözlemişlerdir. İnsanoğlunu bu araştırmalara iten başlıca sebep, bütün canlıların en önemli ihtiyacı olan beslenmedir. Dünya nüfusunun hızla arttığı günümüzde, özellikle kalabalık yerleşim merkezlerinde yaşayanlara gerek duydukları besin maddelerini sağlamak önemli bir sorundur. Bu sorun, besin maddelerini çok üretildikleri yerlerden, yerleşim yerlerine besin değerini koruyarak taşımakla ve saklamakla çözülebilir. Bunu sağlamanın en etkili yolu ise soğuk hava depolarının kurulmasıdır. İyi depolama ve muhafaza sonunda üretilen tüm besin maddelerinin korunması ve değerlendirilmesi iç ve dış pazara sunulması bizim için iyi bir gelir ve döviz kaynağı olacaktır. Proje çalışmaları sırasında bana her türlü konuda yardımcı olan kıymetli Hocam Yrd.Doç.Dr. Semiha ÖZTUNA ’ ya teşekkür ederim.
İÇİNDEKİLER Önsöz İçindekiler Giriş Semboller BÖLÜM 1 Genel Termodinamik Bilgiler Ve Soğutma Ve Teorik Esası Araştırması BÖLÜM 2 2.1 Soğutmanın Tanımı 2.2 Tanımlar BÖLÜM 3 3.Soğuk Depoların Kuruluş Esasları 3.1 Mutfak Tipi Soğuk Depolar 3.2 Koltuk Soğuk Depolar 3.3 Tüketim Bölgeleri İçin Soğuk Depolar 3.4 Üretim Bölgeleri İçin Soğuk Depolar 3.5 Pazarlama Bölgeleri İçin Soğuk Depolar 3.6 Terminal, İstasyon Ve Liman Tipi Soğuk Depolar BÖLÜM 4 Soğutucu Akışkanlar BÖLÜM 5 Soğuk Depo Projesi 5.1. Ön Bilgi Ve Kabuller 5.2. Oda Alanlarının Belirlenmesi 5.3. Isı Transferi Katsayılarının Hesaplanması 5.4. Soğutma Yüklerinin Hesabı 5.4.1 Duvar, Kapı, Döşeme Ve Tavandan Geçen Transmisyon Isısı 5.4.2 Radyasyonla Gecen Isı Miktarı 5.4.3 İş İcabı Soğuk Hava Deposu Personeli Tarafından Neşredilen Isı 5.4.4 Işıklar,Motorlar ve Diğer Isı Üreten Cihazlardan Cihazlardan Neşredilen Isı 5.4.5 Dışarıdan Sızıntı İle Soğuk Depoya Giren Vantilasyon İçin Kullanılan Taze Havayı Soğuk Depo Rejimine Getirmek İçin Gerekli Isı :
5.4.6 Soğuk Depoya Alınan Gıda Maddesinin Muhafaza Rejimine Getirmek İçin Gerekli Isı 5.4.7 Depoların Toplam Soğutma Kapasitesi 5.5 Çevrim Hesapları 5.5.1 Kondanser ( Yoğuşturucu) Hesapları 5.5.2 Evaparatör ( Buharlaştırıcı ) Hesapları 5.6 Boru Çaplarının Belirlenmesi BÖLÜM 6 Soğutma Sistemindeki Cihazlar
GİRİŞ Gıda maddesi, atmosfer şartlarında uzun süre muhafaza edilemez. Belirli bir süre içinde gıda maddesi olarak değerlendirilemez ve tüketilmez ise bozulmaya ve çürümeye terk edilir. Bu durum, dört bir yanında açlık tehlikesi olan dünyamızda çok önemli bir yer tutar. Bu israfın ve ekonomik kaybın önlenmesi gerekmektedir. Üretildikleri taze olarak tüketimlerine imkan olmayan veya o yılın o maddelerce eksik olan zamanlarda kullanılabilmesi için muhafaza edilmeleri gerektiğinden, soğutma sistemleri ile soğutulan soğuk dolap ve odalar geliştirilmiştir. Gıda maddelerinin çeşitliliği ve her birinin soğuk muhafaza şartları buna ilavaten üreticinin besin maddelerini bozulmadan saklama istekleri soğuk depoculuğun ticarette benimsenmesini sağlamıştır. Bu nedenle soğuk dolap ve odaların temel yapı elemanı olan soğutma sistemlerinin iyi bilinmesi ve uygulanması ileride edineceğimiz mesleğimiz açısından çok önemlidir. ö nemlidir.
SEMBOLLER A
: Alan
m2
L
: İzalasyon Kalınlığı
m
λ
: Isı İletim Katsayısı
α
: Yüzey Film Katsayısı Katsayısı
Kcal/m h °C Kcal/m Kcal/m 2 h °C
k
: Toplam Toplam Isı İletim İletim Katsay Katsayısı ısı
Kcal/m Kcal/m2 h °C
Q
: Isı Miktar Miktarıı
Kcal/h Kcal/h
∆T
: Sıcaklık Farkı
°C
ν
: Özgül Hacim
m
: Kütl Kütles esel el Debi Debi
kg/ kg/s
cp
: Sabit Basınçta Özgül Isı
Kcal/kg °C
P
: Basınç
kpa
H
: Entalpi
kj/kg
m3/kg
W1
: Kompresörün Teorik İşi
kj/kg
N1
: Kompresörün Teorik Gücü
kw
r
: Kompresörün Sıkıştırma Oranı
η
i
: İndike Verim
η
m
: Mekanik Verim
U D
: Hız : Boru oru Ça Çapı pı
m/s m
BÖLÜM 1 GENEL TERMODİNAMİK BİLGİLER VE SOĞUTMA VE TEORİK ESASI ARAŞTIRMASI 1.1 ISI : Isı enerjinin bir türüdür ve bugün mevcut ölçü cihazlarıyla direkt olarak olarak ölçülmesi mümkün değildir. Isı’nın ölçü birimi olarak soğutmacılıkta Kilo Kalori “Kcal’’ (+14.5 ºC ‘ deki 1Kg suyun sıcaklığı 1 ºC artırmak için verilmesi gereken ısıdır.) 1.2 SICAKLIK : Sıcaklık bağıl bir değerdir ve maddenin ısı sıklığını ( konsantrasyon konsantrasyonunu unu ) ifade eder. eder. Genellikle Genellikle bir bir referans noktaya noktaya göre , daha soğuk veya daha sıcak olarak ifade edilir. cismin ,dünyanı ,dünyanınn yer çekimi kuvvetinin kuvvetinin ,etki seviyesi seviyesi o 1.3 AĞIRLIK : Bir cismin cismin “ Ağırlığı “ olarak tarif edilir.
1.4 HACİM : Bir cismin dolu bir kaptan taşırdığı sıvı miktarı olarak tarif edilir ve birimi metre küp ‘tür. Litre sık olarak kullanılan hacim birimi olup 1Litre =1dm3 =0.001 m3 olmaktadır . Cismin in biri birim m hacm hacmin inin in ağır ağırlı lığı ğıdı dırr ve daha daha çok , 1.5 1.5 ÖZGÜ ÖZGÜL L HA HACİ CİM M : Cism gazlar,buharlar ve hava için kullanılır. En sık rastlanan birimi m 3/kg dır .
1.6 ISINMA ISISI ( ÖZGÜL ISI ) : Birim ağırlıktaki bir kütlenin sıcaklığının ,birim sıcaklık kadar artırmak için , ilavesi gereken ısı miktarı olup her değişik tür madde için faklı olduğu gibi ,aynı maddenin değişik konumları (Katı ,Sıvı,Gaz ) içinde faklıdır. 1.7 DUYULUR ISI : Maddenin sıcaklığını değiştiren ısıya duyulur ısı adı verilir .Gizli ısı ve Duyulur ısının beraberce işlem gördüğü hallerde “Toplam ısı” söz konusu olur.Bir sıvı maddenin buharlaşma sıcaklığı , bulunduğu kaptaki bası basınc ncın ın sevi seviyes yesin inee bağl bağlıı olara olarakk deği değişi şirr .Keza .Keza buhar buharla laşm şmaa ısıs ısısıı da deği değişi şik k buharlaşma sıcaklıklarında birbirinden faklıdır.Örneğin normal atmosfer şartlarında su 100 ºC ‘de kaynar ve buharlaşma ısısı 538.9 Kcal /Kg’ dır.Halbuki 50 ºC ‘de 0.126 ata mutlak basınçta (690 mm Hg vakum )buharlaşma ısısı 569 Kcal /Kg ‘dır .
1.8 MÜKEMMEL GAZ VE BUHAR KARIŞIMLARI : Bir gaz + buhar karışımını oluşturan bütün bileşenler gaz halinde bulunuyorsa ,karışım doymamış haldedir .Doymamış karışımda , buharın kısmı basıncı Pb ,Pd doyma bası basınc ncın ında dann küçük küçüktü türr . Eğer Eğer bir bir gaz gaz buha buharr karış karışım ımın ında daki ki buha buharr , doym doymaa basıncında ve sıcaklığında ise , karışıma doymuş karışım adı verilir . Doymuş haldeki karışım bir gaz fazı ile yoğuşma sonucu elde edilen bir sıvı veya katı fazından oluşur . Sıvı veya katı fazı gaz içinde dispers şeklinde dağılmış halde buluna bileceği gibi içerisinde bulunduğu kabın tabanında da toplanabilir.Her iki halde de, gaz fazı ile faz arasında denge mevcuttur. .Burada , sıvı veya katı fazı içerisinde erimiş halde gaz bulunmadığı ve denge halinde buharın kısmı basıncının , karışımın sıcaklığına uyan doyma basıncına eşit olduğu varsayılacaktır. 1.9 ÇİĞ NOKTASI : 1 noktasında , T 1 sıcaklığında ve P b basıncında bulunan Gaz + buhar karışımı , doymuş karışım durumundadır . Doymuş halde bulunan bu karışımın sabit sıcaklıkta sıkıştırılması ile buharın basıncı , karışım sıcakl sıcaklığı ığında ndaki ki doyma doyma basınc basıncına ına eşit eşit olduğun olduğunda da , 4 noktas noktasına ına gelind gelindiği iğinde nde karışım doymuş karışımı oluşturur . Basınç artırılmaya devam edilirse yoğuşma meydana gelir . Eğer , bir noktasındaki basınç ve sıcaklığa sahip gaz buhar T K
Pd=sbt
T 1
4 3
P=sbt
v=sbt
Pd
1 G az+buharkarışım ım ı ile le ilgili bölge
2 Ç iğ noktası
5
S
karışımı (Pb=sbt ) sabit basınçta soğutulursa , karışımın basıncı sabit kaldığından karışımların kısmı basınçları da sabit kalır . Karışım 1-2 eğrisi boyunca soğur ve 2 noktasında karışım doymuş hale gelir. Bu iki noktasına çiğ noktası , buna karşılık gelen sıcaklığa , çiğ noktası sıcaklığı denir . Gaz +buhar karışımı 1 durum durumund undan an itib itibare arenn sabi sabitt bası basınç nç altı altınd ndaa deği değill de , sabi sabitt haci hacimd mdee altı altınd ndaa soğutulursa , 1-5 eğrisi takip edilerek 5 noktasına gelinir ve bu noktada yoğuşma başlar . bu noktaya uyan sıcaklık , 1 halindeki karışımın çiğ noktası sıcaklığından düşüktür .
1.10 YAŞ TERMOMETRE ( YT ) VE KURU TERMOMETRE ( KT ) SICAKLIKLARI :
Havanın göreceli neminin veya nemlilik derecesinin , nemli hava ile ilgili diyagram ile belirlenmesinde , psychrometre denilir, iki termometreden oluşan bir cihaz kullanılır .Cihazın termometrelerinden birinin haznesi çıplak olup , nem miktarı tespit edilmek istenen nemli havanın sıcaklığının ölçülmesi için kullanılır. Bu termometre ile ölçülen sıcaklığa KT kuru termometre sıcaklığı ismi verilir. Haznesi ıslak sargı bezi ile sarılı diğer termometrenin bulunduğu bölümden doymamış nemli hava , ıslak beze temas ederek geçerken , bu esnada havadan ve termometreden , suya , ısıl denge sağlanacak şekilde ısı geçişi olur . bunun sonucunda sonucunda , bu termometreden termometreden YT yaş termometre termometre sıcaklığı sıcaklığı adı verilen verilen ve kuru termometre termometre sıcaklığı sıcaklığından ndan daha düşük bir sıcaklık sıcaklık belirlenir belirlenir . Yaş termometre sıcaklığı için , T çiğ . nok . < YT < KT ifadesi geçerlid geçerlidir ir . Yanı bu sıcaklık sıcaklık , daima daima çiğ noktas noktasıı sıcakl sıcaklıkl ıklığı ığı ile kuru kuru termom termometre etre arasın arasındad dadır ır . doymamı doymamışş nemli nemli havanın , termometrelerin bulunduğu ortamdan yaklaşık 2 ila 2.5 m/s hız ile geçirilmesi gerektiği belirtilmiştir .
BÖLÜM 2 2.1 SOĞUTMANIN TANIMI Bir maddenin veya ortamın sıcaklığını onu çevreleyen hacim sıcaklığının altına indirmek ve orada muhafaza etmek üzere ısının alınması işlemine soğutma diyebiliriz.Genel olarak soğutma çevre sıcaklığının altına inilmesidir.
2.2 TANIMLAR 2.2.1 SOĞUK DEPO Gıda maddelerinin normal atmosferde saklanabilir sürelerinden daha uzun süre saklan saklanabi abilme lmeleri leri için için ihtiya ihtiyaca ca uygun uygun koşull koşullarda arda soğutu soğutulan lan ve nem durumu durumu kontrol edilen, dış atmosferden ısı ve nem kazancına karşı yalıtılmış kapalı hacimlerdir.
2.2.2 SOĞUTMA REJİMİ Gıda maddelerinin belirli bir süre saklanabilmesi için gerekli soğuk depo havasının sıcaklık, nem durumu ve nem dolaşımı koşullarıdır.
2.2.3 SOĞUTMA YÜKÜ
Soğuk Soğuk deponu deponun, n, soğutm soğutmaa rejimi rejiminde nde tutula tutulabil bilmes mesii için için soğuk soğuk depoda depodann çıkarılması veya dışarıya atılması için gerekli ısı miktarıdır.
2.2.4 SOĞUTMA DEVRESİ Soğutma rejimini temin eden ve üzerinde esas olarak soğutucu, emme borusu, kompresör, basma borusu, kondansör, sıvı tankı, sıvı borusu ve genleşme valfi vb. makine ve tesisat bulunan kapalı bir devredir.
2.2.5 SOĞUTUCU AKIŞKAN Soğutma devresinde dolaştırılan ve buharlaşma ile yoğuşturma arasında durum değiştirerek soğutma rejimine uygun sıcaklıkta buharlaşan akışkandır.
2.2.6 EMME BORUSU Soğutucuda buharlaşan düşük basınçlı soğutucu akışkan buharının kompresör emme girişine taşınmasını sağlayan borudur.
2.2.7 KOMPRESÖR Soğutucuda buharlaşan düşük basınçlı soğutucu akışkan buharını emerek daha yüksek bir basınç ve sıcaklık altında kondansere basan bir iş makinasıdır.
2.2.8 BASMA BORUSU Kompresörün bastığı yüksek basınç ve sıcaklık altındaki soğutucu akışkan buharının kondansere taşınmasını sağlayan borudur.
2.2.9 KONDANSER Soğutma kompresörü tarafından yüksek basınç ve sıcaklık altında basılan soğutucu akışkan buharının yoğunlaşmasını ve ısı geçişini sağlayan belirli ısı yayma yüzeyine sahip bir tesisat elemanıdır.
2.2.10 SIVI TANKI Soğutma tesisatında sıvı soğutucu akışkanın topladığı ve genellikle silindir biçimli tanktır.
2.2.11 SIVI BORUSU
Sıvı Sıvı tank tankın ında da biri birike kenn sıvı sıvı soğu soğutu tucu cu akış akışka kanı nınn genl genleş eşme me valfin valfinee kada kadar r taşınmasını sağlayan bir borudur.
2.2.12 GENLEŞME VALFİ Sıvı soğutucu akışkanın bir termodinamik kısma altında genleştiği bir valf veya dar boğazdır. Sıvı soğutucu akışkanın sabit ısı tutumu altında durum değiştirerek genleşmesi sonucu basınç ve sıcaklık düşmesine uğradığı ve bu arada kısmen buhar ve kısmen sıvı durumuna dönüştüğü bir valf veya dar boğazdır.
2.2.13 YÜKSEK BASINÇ TARAFI Bir soğutu soğutucu cu devres devresind indee kompre kompresörü sörünn basma basma tarafın tarafından dan basma basma borusu, borusu, kondanser, sıvı borusu ve genleşme valfine kadar olan tesisat elamanlarının tümüdür.
2.2.14 ALÇAK BASINÇ TARAFI Bir soğutma devresinde genleşme valfinden başlayarak soğutucu, emme borusu ve kompresörün emişine kadar olan tesisat elamanlarının tümüdür.
2.2.15 YOĞUŞMA BASINCI Bir soğutma devresinde yoğuşma basıncının maksimum değeri üst basınç olarak 15 × 105 pascaldır.
2.2.16 YOĞUŞMA SICAKLIĞI Su ile soğutmalı kondansörlerde yoğuşma sıcaklığı +25 °C ile +60 °C arasında seçilmeli ve ancak üst basınç olarak maksimum 15 × 105 pascal yoğuşma yoğuşma basıncı esası da soğutucu akışkan türü belirlenmelidir.
2.2.17 BUHARLAŞMA BASINCI Buharlaşma basıncı alt basınç veya mutlak basınç olarak 0.75 × 105 pascalın altındaki vakum değerine inmemelidir.
2.2.18 BUHARLAŞMA SICAKLIĞI
Buharlaşma sıcaklığı soğuk depo rejim sıcaklığının en çok 10 – 15 °C altında olmalıdır.
2.2.19 SİSTEM KAPASİTESİ Sistem kapasitesi bir soğutma devresinin soğumakta olan soğuk depolardan emdiği ısı miktarıdır.
BÖLÜM 3 3.SOĞUK DEPOLARIN KURULUŞ ESASLARI Soğuk depolar genellikle ticari amaçlara göre çok değişik tip mahal ve bölgelerde yapılabilirler. Bütün bu hususlar tamamen ticari esaslara göre belirlenirler.
3.1 MUTFAK TİPİ SOĞUK DEPOLAR Genellikle büyük mutfaklarda, fabrika, okul, yurt, hastane, askeri birlikler ve çeşitli iş yerlerinde buzdolapları ihtiyacı karşılayamazlar. Bu gibi yerlerde satın alma imkanı ve şartlarına göre boyut ve tipinin belirlenmesi için soğuk depo veya depolara ihtiyaç olur. Bu esaslara göre boyut ve tipi belirlenen soğuk depolara mutfak tipi soğuk depolar denir.
3.2 KOLTUK SOĞUK DEPOLAR Toptan gıda maddesi ticareti yapan firmalarla büyük gıda maddesi pazarlama firmaları genellikle teşhir ve yer imkanları bakımından sınırlıdırlar. Bu gibi durumlarda bu cins firmalar, bir soğuk depodan sürekli mal takviyesi yapmak durumundadırlar. Bu durum aşırı bir külfet ve nakliye masrafı gerektirir. Bu durumun önüne geçmek için genellikle toptan gıda maddesi ticareti yapan firma ticarethanelerinin uygun bir mahalline veya bodrum katlarına uygun boyut ve tipte soğuk depolar tesis ederler. Bu tip soğuk depolara koltuk soğuk depoları denir.
3.3 TÜKETİM BÖLGELERİ İÇİN SOĞUK DEPOLAR Soğuk depoculuk ülkemizde önce tüketim bölgelerinde başlamış olup, bugün de genellikle tüketim bölgelerine kurulan soğuk depolar çoğunluktadır. Bu tip soğuk depolar genellikle büyük ve çok masraflı soğuk depolardır. 3.4 ÜRETİM BÖLGELERİ İÇİN SOĞUK DEPOLAR
Son zamanlarda zamanlarda soğuk depoculuk depoculuk ülkemizde üretim bölgelerine bölgelerine de doğrudan doğrudan yayılmaktadır. Üretim bölgelerinde tesis edilen soğuk depolar genellikle taşıma ve sevk için gıda maddesi toplama mahiyetinde olup küçük soğuk depolardır.
3.5 PAZARLAMA BÖLGELERİ İÇİN SOĞUK DEPOLAR Büyük ölçüde pazarlama bölgeleri genellikle hal olarak isimlendirilir. Gıda maddesinin bozulmadan ve çürüme temayülü göstermeden tüketime arzı esas olduğuna olduğuna göre gıda maddesi ihtiyaca göre üretim bölgesinde bölgesinde tüketim tüketim bölgesine kadar soğuk muhafaza altında tutulmalıdır, buna soğuk depoculukta soğutma zinciri denir. Bu nedenle soğutma zinciri çerçevesinde pazarlanmak üzere şehir hallerine getirilen gıda maddeleri için buralarda ihtiyaca uygun olarak soğuk depo veya donmuş depolar, soğutma zincirinin kopmadan sirkülasyonu için çok önemli bir ihtiyaçtır.
3.6 TERMİNAL, İSTASYON VE LİMAN TİPİ SOĞUK DEPOLAR Taşıt aracı cinsine göre nakliyatın başlama ve bitim noktaları genellikle terminal, liman ve istasyonlardır. Bu amaçla terminal, istasyon ve limanlarda da soğuk depolar tesis edilir. Bu soğuk depolar bilhassa büyük nakliyat gemilerinin yükleme ve boşaltma yaptığı limanlarda soğutma zinciri kopmadan ve geminin yeterli zamanda yükleme veya boşaltılmasına imkan verecek boyut ve tipte olmalıdır.
BÖLÜM 4 SOĞUTUCU AKIŞKANLAR Bir soğutma çevriminde ısının bir ortamdan alınıp başka bir ortama nakledilmesinde ara madde olarak yararlanılan soğutucu akışkanlar ısı alış verişi verişini ni genell genellikl iklee sıvı sıvı halden halden buhar buhar haline haline (Soğutu (Soğutucu cu – Evapor Evaporatö atör r devresinde) ve buhar halden sıvı haline (Yoğuşturucu – Kondenser devresi) dönüşerek sağlarlar. Bu durum bilhassa buhar sıkıştırma çevrimlerinde geçerlidir. Soğutucu akışkanların, yukarıda tarif edilen görevleri ekonomik ve güvenilir bir şekilde yerine getirebilmesi için bazı kimyasal ve fiziksel özelliklere sahip olmaları gerekir. Bu özellikler, uygulama ve çalışma şartlarının durumuna göre değişeceği gibi her zaman bu özelliklerin hepsini yerine getirmek mümkün olmayabilir. Genel kaide olarak bir soğutucu akışkanda aranması gereken özellikler şunlardır : • Az bir enerji (güç) sarfı ile daha çok soğutma elde edilebilmelidir. • Soğutucu akışkanın buharlaşma ısısı yüksek olmalıdır.
• Evaporatörde basınç mümkün olduğu kadar yüksek olmalıdır. • Yoğuşma (Kondenser) basıncı düşük olmalıdır. • Viskozitesi düşük ve yüzey gerilimi (kılcallığı) az olmalıdır. (Bu
özelli özellik, k, yüksek yüksek ısı geçişi geçişini ni sağlay sağlayan, an, damlaş damlaşarak arak yoğuşm yoğuşmayı ayı zorlaştırmaktadır ve kondenserde bu istenmez) • Emniyetli ve güvenilir olmalıdır. • Yağlama yağı ile ve soğutma devresindeki elemanlar ile zararlı sonuç verebilecek reaksiyonlara girmemelidir. • Soğutma devresinde bulunması gereken rutubet (su) ile bulunması halinde bile çok zararlı reaksiyonlar meydana getirmelidir. • Sistemden kaçması halinde, bilhassa yiyecek maddeleri üzerinde zararlı etki yapmamalıdır. • Sistemden kaçarak havaya karışması halinde civardaki insanlara (ve diğer canlılara) zarar vermemelidir. Havaya karışt karıştığı ığında nda yanıcı yanıcı ve patlay patlayıcı ıcı bir ortam ortam meydan meydanaa • Havaya getirmemelidir. • Çalışma şartlarındaki basınç ve sıcaklıkların en uç sınırlarında dahi ayrışıp çözülmemeli, bütün özelliklerine muhafaza etmelidir. • Elektriksel özellikleri (bilhassa Hermetik tip kompresörler için) uygun olmalıdır. Bu özelliklerin hepsini birden her şart altında yerine getirebilen üniversal bir refrijeran madde (soğutucu akışkan) mevcut değildir. Bilhassa emniyet ve güvenirlik yönünden iyi olan, ayrıca iyi bir ısıl özelliğe özelliğe de sahip olan refrijeran refrijeran madde için 1920 ‘lerde araştırmalar araştırmalar fluokarbon fluokarbon refrijeranla refrijeranların rın (floride (floride edilmiş edilmiş hidrokarbonla hidrokarbonların) rın) bulunmasını bulunmasını sağlamıştır. halokarbon (halojene edilmiş hidrokarbonlar) ailesinden olan fluokarbonla fluokarbonlar, r, metan (CH 4) veya etan (C 2H6) içerisi içerisinde ndeki ki hidroje hidrojenn atomlarından bir veya birkaçının yerine sentez yerine klor, flor veya brom (halojen) yerleştirmek suretiyle elde edilmektedir. Fluokarbonlardan en sık rastlanılanlar ; metandaki 4 hidrojen atomu yerine 2 klor ile 2 flor ikame edilen edilen dichloro-difl dichloro-difluoro-me uoro-methane thane / CCl CCl2F2 (freon-12 veya R12) ve yine metandaki 4 hidrojen yerine 1 klor ile 2 flor atomu yerleştirilen chlorodifluoromethane (freon-22 veya R-22) soğutucu akışkanlarıdır. En sık rastlanan diğer soğutucu akışkanlar :
R-12 (CCl2F2) : Bugün, soğutma maksadı için en çok kullanılan soğutucu akışkandır. Zehirli, patlayıcı ve yanıcı olmaması sebebiyle tamamen emniyetli bir maddedir. En ekstrem çalışma şartlarında dahi stabil ve bozulmayan, özelliklerini kaybetmeyen bir maddedir. Ancak, açık bir aleve veya aşırı sıcaklığa haiz bir ısıtıcı ile temas ettirilirse çözüşür ve zehirli bileşkelere ayrışır. Kondenserde, ısı transferi ve yoğuşma sıcaklıkları bakımından oldukça iyi bir durum gösterir. Yağlama yağı ile tüm çalışma
şartlarında karışabilir ve yağın kompresöre dönüşü basit önlemlere sağlanabilir. Yağı çözücü (Solvent) özelliği, kondenser ve evaparatör ısı geçiş yüzeylerinde yağın toplanıp ısı geçiş yüzeylerinde yağın toplanıp ısı geçişini azaltmasını önler. Buharlaşma ısısının düşük olması sebebiyle sistemde dolaşması gereken akışkan debisi fazladır. Fakat bu önemli bir mahzur olmadığı gibi küçük sistemlerde, akış kontrolünün daha iyi yapılması yönünden tercih edilir. Büyük sistemlerde ise buhar yoğunluğunun fazlalığı ile birim soğutma için gerekli soğutma hacmi R-22, R-500 ve R-717 (Amonyak) dan çok farklı değildir. Birim soğutma için harcanan beygir gücü de takriben aynı seviyededir.
R-22 (CHClF2) : Diğer fluo-karbon soğutucu akışkanlarda olduğu gibi R-22 ‘ de emniye emniyetle tle kullan kullanıla ılabil bilece ecekk zehirs zehirsiz, iz, yanmay yanmayan, an, patlam patlamaya ayann bir akışkandır. R22, derin soğutma uygulamalarına cevap vermek üzere geliştirilmiş bir soğutucu akışkandır, fakat paket tipi klima cihazlarında, ev tipi ve ticari tip soğutucularda da, bilhassa daha kompakt kompresör gerektirmes gerektirmesii (R-12 ‘ye nazaran takriben takriben 0.60 katı) ve dolayısıyl dolayısıylaa yer kazancı sağlaması yönünden tercih edilir. Çalışma basınçları ve sıcaklıkları R-12 den daha yüksek seviyede ve fakat birim soğutma kapasitesi için gerekli tahrik gücü takriben aynıdır. Çıkış sıcaklıklarının oldukça yüksek olması sebebiyle, bunun aşırı sebeplere ulaşmasına engel olmak için emişteki kızgınlık derecesini mümkün mertebede düşük tutmalıdır (Bilhassa hermetik tip kompresörlerde). Hava soğutmalı kondenser kullanıldığında kondenser kapasitesi (alanı) ihtiyaçtan biraz yüksek tutulmalıdır. Derin soğutma uygulamalarında, aşırı çıkış sıcaklıkları ile karşılaşılabileceğinden (yüksek sıkıştırma oranı sebebiyle) silindirlerin su gömlekli olması tavsiye edilir. Yağ dönüşünü sağlamak için R-12 ‘ye nazaran daha dikkatli ve iyi işlenm işlenmiş iş dönüş dönüş borular borularıı döşenm döşenmeli eli,, derin derin soğutm soğutmaa uygula uygulamal maların arında da muhakkak yağ ayırıcı konulmalıdır. R-12 yağ ile daha çabuk ve iyi karışmaktadır. Su ile ise R-22 daha çabuk ve yüksek oranda karışır. fluo-karbon ailesinin ailesinin dışında dışında geniş ölçüde R-717 (AMONYAK) : Bugün, fluo-karbon kullanılmaya devam eden tek soğutucu akışkan amonyaktır. Zehirleyici ve bir ölçüde yanıcı-patlayıcı olmasına rağmen mükemmel ısıl özelliklere sahip olması sebebiyle, iyi eğitilmiş işletme personeli ile ve zehirleyici etkisinin fazla önem taşımadığı hallerde, büyük soğuk depoculukta, buz üretiminde, buz pateni sahalarında ve donmuş paketleme uygulamalarında başarıyla kullanılmaktadır. Buharlaşma ısısının yüksek oluşu ve buhar özgül hacminin de oldukça düşük olması sistemde dolaştırılması gereken akışkan akışkan miktarının miktarının düşük seviyede seviyede olmasını olmasını sağlar. R-22 ‘de olduğu gibi çıkış sıcaklıkları yüksek seviyeli olup kompresör kafa ve silindirlerinin su soğutma gömlekli olması tercih edilir..
Amonyak yağ ile karışmaz, fakat karterdeki çalkantı ve silindirdeki yüksek hızlar yağın sisteme sürüklenmesine sebep olur. Bu nedenle, gerek kompresör çıkışına yağ ayırıcı koymak suretiyle, gerekse evaporatörden kompresöre yağın dönüşünü kolaylaştıracak tarzda boru tertibiyle yağın kompresör karterine birikmesi sağlanmalıdır.
Soğutma Sistemlerine Şarj Edilecek Soğutucu Akışkan Miktarının Belirlenmesi Soğutma ve iklimlendirme sistemlerinin fonksiyonlarını tam olarak yerine getirebilmeleri için, bu sistemlerde uygun miktarlarda soğutucu akışkanın bulunması gerekir. Soğutucu akışkanın gerekenden az olması durumunda sistem içinde yeterli debide akışkan sirkülasyonu sağlayamadığı için kompresör emiş basıncı azalır ve sistemin soğutma kapasitesi düşer. Soğutucu akışkanın gerekenden fazla olması durumunda ise kondenserde aşırı miktarda miktarda sıvı akışkan akışkan bulunur bulunur ve kompresör kompresör basma basıncı basıncı gereken değerinden değerinden fazla bir değere çıkar. Yüksek soğutucu soğutucu akışkan akışkan debisi için yetersiz yetersiz kalan evap evapora oratö törde rdenn çıka çıkann akış akışka kann kızg kızgın ın buha buharr hali halind ndee olma olmayı yıp, p, doym doymuş uş sıvı sıvı doymuş buhar karışımından oluşur.Akümülatöründe yetersiz kalması sebebi ile kompresöre kompresöre sıvı akışkan akışkan girmesi girmesi sebebi ile kompresör kompresör valflerinin valflerinin zarar görmesi önlenemez bir durum arz edecektir.Ayrıca bu durum kompresör yağının sıvı akışkan tarafından dışarı sürüklenmesine yol açacaktır. Büyük kapasitede çalışan kompresöre gerekli olan sıvı reficrean sıvı tayini çok önemli olmaz iken düşük kapasitelerde çalışan sistemler için bu durum önem arz etmektedir.Bu şarj miktarı kritik şarj miktarı olarak da adlandırılır.Kritik şarjın değeri ise sistemin soğutma kapasitesine, boru hatlarının uzunluğuna, soğutucu akışkanın türü ve çalışma sıcaklığına bağlı olarak değişir.
BÖLÜM 5
SOĞUK DEPO PROJESİ 5.1 PROJE KONUSU 25 ton balığın soğuk depolanması, 50 ton peynirin soğuk depolanması ve 20 ton balığın dondurulması için soğuk hava deposu tasarımı yapılacaktır. PROJE HESAPLARI YAPILIRKEN KULLANILACAK VERİLER -Soguk hava deposunun yapılacağı yer: İSTANBUL -Dış hava sıcaklığı : +33oC -Dış hava bağıl nemi : % 47 -Yaş termometre sıcaklığı : +24oC -İzafi nem : % 63 -Soğuk odalar iç nemi : % 80 -Soğuk oda döşeme sıcaklığı(Toprak) : +25oC -Soğuk hava tavan sıcaklığı : +33oC -Kompresör odası sıcaklığı : 33+5=38oC -Balık muhafaza odası sıcaklığı : -2oC -Balık ön soğutma odası sıcaklığı : 0 oC -Balık şoklama odası sıcaklığı : -30 oC -Şoklanmış balık bekletme odası sıcaklığı : -25oC -Peynir muhafaza odası sıcaklığı : +1oC -Balıkların depoya giriş sıcaklıkları : +24 oC -Koridor sıcaklıkları : +25oC alınmıştır. -Peynirin depoya giriş sıcaklığı : + 30oC 5.2 SOĞUK HAVA DEPOSU ODALARININ ALANLARININ HESAPLANMASI 25 TON BALIK (SOĞUTULACAK) ( SOĞUTULACAK) 1m2 ’ye 250 kg x 25000 kg _______________
NOT:Balıklar sandıklar içinde saklanacaktır.
x = 25000 = 100m2 250 % 25 oda kullanma faktörü eklenirse:
ABM= 100.1,25 =125 m 2 50 TON PEYNİR(DEPOLAMA) Tavan yüksekliği 3m olan soğuk hava depomuzda 1 m 2 alana istif edilebilecek olan mal miktarı 1920 kg dır.1 m 2 ’ye 20 kg’ lık 96 adet teneke konulacaktır. 1 m2 ’ye 1920 kg x 50000 kg _______________ x = 26 m 2 % 25 ’lik hareket alanınıda eklersek: APM= 32,5 m2 20 TON BALIK (DONDURULACAK ( DONDURULACAK)) 1) Balık için ön soğutma odası alanı (O oC)
Soğuk depolamada sandıkla 250 kg/m2 balık depolanabilir. Günde toplam kapasitenin % 5’i kadar mal geldiği kabul edildi. Balık ön soğutma odasında 24 saat bekletilir. 20 ton x 0,05 = 1 ton /gün 250 kg 1 m 2’ye 1000 kg x _________________ x= 4 m2 % 25 hareket alanı eklenirse: Aös= 4 x 1,25= 5,0 m 2 2) Balık için şoklama odası alanı (-30 oC)
Balık şoklama odasında 24 saat bekletilir. Günde toplam kapasitenin % 5’i kadar mal geldiği kabul edildi. 20 ton x 0,05 = 1 ton / gün 250 kg 1 m 2’ye 1000 kg x _________________ x= 4 m2
% 25 hareket alanı eklenirse: AŞOK = 4 x 1,25= 5,0 m2 3) Dondurulmuş balık muhafaza odası alanı(-25 oC)
450 kg 1 m2’ye 20000 kg x _________________ x = 44,5 m 2 % 25 hareket alanı eklenirse: ADBM = 44,5 x 1,25 = 56 m 2 Toplam alan: 125+32,5+5+5+56=223,5 m 2 YAPI ELEMANLARININ (λ) ISI İLETİM KATSAYILARI (kcal/mh oC) Ytong tuğla (hafif)
0,45 kcal/ mh oC
Çimento sıva
1,2
Kireçli sıva
0,6 kcal/ mh oC
Blokaj
1,3
kcal/ mh oC
Zemin mozaiği
1,5
kcal/ mh oC
Grobeton
1,1
kcal/ mh oC
Demirli beton
1,3
kcal/ mh oC
Strofor
0,035 kcal/ mh oC
Ruberoit (buhar kesici)
0,12 kcal/ mh oC
kcal/ mh oC
5.3 TOPLAM ISI GEÇİŞ KATSAYILARININ HESABI Dış duvarlarda: Yapı elemanları
L (m)
λ(kcal/ (kcal/ mh oC)
• Kireçli sıva
0,03
0,75
• Dolu tuğla(hafif)
0,23
0,45
• Çimento sıva
0,03
1,2
Buhar kesici
0,02
0,12
• Strofor
0,15
0,035
• Buhar kesici
0,02
0,12
• Çimento sıva
0,03
1,2
• Dolu tuğla
0,23
0,45
• Çimento sıva
0,02
1,2
•
α Dış = 20 kcal /m 2h oC
α İç = 7 kcal /m 2h oC
1/K DD DD = 1/7 + 0,03/0,75 + 0,23/0,45 + 0,03/1,2 + 0,02/0,12 + 0,15/0,035 + 0,02/0,12 +0,03/1,2 + 0,23/0,45 + 0,02/1,2 + 1/20 1/K DD= DD= 0,142 + 0,04 + 0,511 + 0,025 + 0,0166 + 4,285 + 0,0166 + 0,025 + 0,511 + 0,0166 + 0,05 1/K DD DD = 5,639 2 o K DD= DD= 0,177 kcal /m h C
İç duvarlarda:
λ(kcal/ (kcal/ mh oC)
Yapı elemanları
L (m)
• Çimento sıva
0,02
1,2
• Strofor
0,15
0,035
• Dolu tuğla
0,23
0,45
• Çimento sıva
0,02
1,2
α iç = α dış = 7 kcal /m 2h oC
1/K İD= İD= 1/7 + 0,02/1,2 + 0,15/0,035 + 0,23/0,45 + 0,02/1,2 + 1/7 = 0,142 + 0,0166 + 4,285 + 0,511 + 0,0166 +0,142 =5,113 2 o K İD İD = 0,195 kcal /m h C
Döşemede: Yapı elemanları
L (m)
λ(kcal/ (kcal/ mh oC)
• Blokaj
0,1
1,3
• Grobeton
0,1
1,1
• Buhar kesici
0,02
0,12
• Strofor
0,10
0,035
• Buhar kesici
0,02
0,12
• Demirli beton
0,1
1,3
• Karo mozaik
0,03
0,9
α iç = 7 kcal / m 2h oC α dış = ∞
1/K DÖ DÖ = 1/∞ + 0,1/1,3 + 0,1/1,1 + 0,02/0,12 + 0,1/0,035 + 0,02/0,12 + 0,1/1,3 + 0,03/0,9 +1/7 2 o K DÖ DÖ = 0,25 kcal / m h C Tavanda:
λ(kcal/ (kcal/ mh oC)
Yapı elemanları
L (m)
• Asfalt yalıtım
0,02
0,15
• Demirli beton
0,1
1,3
• Tavan sıvası
0,04
0,78
• Buhar kesici
0,04
0,12
• Strofor
0,10
0,035
• Tavan sıvası
0,04
0,78
α iç = 5 kcal / m 2h oC α dış = 20 kcal / m 2h oC
1/K TA= TA= 1/20 + 0,02/0,15 + 0,1/1,3 + 0,04/0,78 + 0,04/0,12 + 0,1/0,035 +0,04/0,78 + 1/5 2 o K TA= TA= 0,266 kcal / m h C Soğutma odalarının kapıları için: λ(kcal/ (kcal/ mh oC)
Yapı elemanları
L (m)
• İnce saç levha
0,003
50
• Cam yünü
0,15
0,04
• İnce saç levha
0,003
50
α iç = 7 kcal / m 2h oC
α dış = 20 kcal / m 2h oC
1/K Kapı Kapı= 1/7 + 0,003/50 + 0,15/0,04 + 0,003/50 + 1/20 = 3,952 2 o K Kapı Kapı= 0,253 kcal / m h C
5.4 SOĞUTMA YÜKLERİNİN HESABI Soğutma yükü hesabı ısı kaynaklarına göre yapılmıştır. 1) Duvar,kapı,döşeme ve tavandan geçen ısı
2) Radyasyonla teras,çatı ve güneşe bakan kapı ve duvarlardan geçen güneş ısısı 3) İş icabı faaliyet gösteren gösteren soğuk depo personeli tarafından neşredilen ısı 4) Işıklar,motorlar veya mevcut olabilecek ısı üretim cihazlarının yaydığı ısı 5) Dışardan sızıntı ile ile soğuk depoya giren veya vantilasyon için kullanılan taze havayı soğuk depo rejimine getirmek için alınması gereken ısı 5.4.1 DUVAR , KAPI , DÖŞEME VE TAVANDAN GEÇEN ISI a) BALIK MUHAFAZA ODASI İÇİN: Dış duvardan geçen ısı: Q = K.A.∆T QDD = 0,177.(25.3).[(33) - (-2)]= 464,625 kcal/h İç duvardan geçen ısı Q = K.A.∆T QİD1=0,195.(5.3).[(38 - (-2)]=117 kcal/h QİD2=0,195.(5.3).[1 - (-2)] = 8,775 kcal/h QİD3=0,195.(20.3 - 2,8.1,8).[(25) - (-2)] = 289,364 289,364 kcal/h Tavandan geçen ısı Q = K.A.∆T Qta=0,266.125.[(33) - (-2)] =1163,75 kcal/h Döşemeden geçen ısı *Zemin sıcaklığı 25 oC alındı. Q = K.A.∆T QDö=0,25.125.(25+2) = 843,75 kcal/h
Kapıdan geçen ısı Kapının boyutları: Yükseklik:2,8 m Genişlik :1,8 m
Q = K.A.∆T QKapı=0,253.2,8.1,8.[(25) - (-2)] = 34,428 kcal/h QBM1=2821,692 kcal/h b)PEYNİR ODASI İÇİN: Dış duvardan geçen ısı: Q = K.A.∆T QDD1=0,177.3.6,5.(33 - 1) = 110,448 kcal/h QDD2=0,177.3.5.(33 - 1) = 84,96 kcal/h İç duvardan geçen ısı: Q = K.A.∆T QİD=0,195.(6,5.3 - 2,8.1,8).(25 - 1) = 67,672 kcal/h Tavandan geçen ısı: Q = K.A.∆T QTa=0,266.6,5.5.(33 - 1) = 276,64 kcal/h Döşemeden geçen ısı: Q = K.A.∆T QDÖ=0,25.6,5.5.(25 - 1) = 195 kcal/h Kapıdan geçen ısı: Q = K.A.∆T QKapı=0,253.2,8.1,8.(25 - 1) = 30,60 kcal/h QP1=765,32 kcal/h
c)BALIK ÖN SOĞUTMA ODASI İÇİN: Dış duvardan geçen ısı: Q = K.A.∆T QDD= 0,177.2,0.3.(33 - 0) = 35,046 kcal/h
İç duvardan geçen ısı: Q = K.A.∆T QİD1=0,195.2,5.3.(20 - 0) = 29,25 kcal/h QİD2=0,195.[(2,0.3 - 2,8.1,8)].(25 - 0) = 4,68 kcal/h Tavandan geçen ısı: Q = K.A.∆T QTa=0,266.2,5.2.(33 - 0) = 43,89 kcal/h Döşemeden geçen ısı: Q = K.A.∆T QDÖ=0,25.2,5.2.(25 - 0) = 31,25 kcal/h Kapıdan geçen ısı: Q = K.A.∆T QKapı=0,253.2,8.1,8.(25 - 0) = 31,878 kcal/h QBÖS1= 175,994 kcal/h d) BALIK ŞOKLAMA ODASI İÇİN: Dış duvardan geçen ısı: Q = K.A.∆T QDD= 0,177.2,0.3.[33 - (-30)] = 66,906 kcal/h
İç duvardan geçen ısı: Q = K.A.∆T QİD1=0,195.2,5.3.[0 - (-30)] = 43,875 kcal/h QİD2 =0,195.2,5.3.[(-25) - (-30)] = 7,312 kcal/h QİD3 =0,195.[2,0.3 - 2,8.1,8].[(25) - (-30)] = 10,296 kcal/h Tavandan geçen ısı: Q = K.A.∆T
QTa=0,266.2,5.2[(33) – (-30)] = 83,79 kcal/h Döşemeden geçen ısı: Q = K.A.∆T QDÖ=0,25.2,5.2.[(25) – (-30)] = 68,75 kcal/h Kapıdan geçen ısı: Q = K.A.∆T Qkapı=0,253.2,8.1,8.[(25) – (-30)] = 70,1316 kcal/h QBŞO1 = 351,066 kcal/h e)DONMUŞ BALIK MUHAFAZA ODASI İÇİN: Dış duvardan geçen ısı: Q = K.A.∆T QDD1= 0,177.22,4.3.[(30) – (-25)] = 689,875 kcal/h QDD2 = 0,177.2,5.3.[(30) – (-25)] =76,995 kcal/h İç duvardan geçen ısı: Q = K.A.∆T QİD=0,195.[22,4.3 – 2,8.1,8].[(25) – (-25)] = 606 kcal/h Tavandan geçen ısı: Q = K.A.∆T QTa=0,266.22,4.2,5.[(33) – (-25)] =863,968 kcal/h Döşemeden geçen ısı: Q = K.A.∆T QDÖ=0,25.22,4.2,5.[(25) – (-25)] = 700 kcal/h Kapıdan geçen ısı: Q = K.A.∆T Qkapı=0,253.2,8.1,8.[(25) – (-25)] = 63,756 kcal/h QDBMO1= 3000,594 kcal/h
5.4.2 RADYASYONLA GEÇEN ISILAR İstanbul ili yaklaşık 45 o enleminde ve tesisin dış duvarları ile çatısı açık renge boyalıdır. PEYNİR MUHAFAZA ODASI •
Batıya bakan yüzey için max. solar radyasyon miktarı saat 18:00’da , ∆T= 7,2oC
QB = K.A.∆T = 0,177.5.3.7,2 = 19,116 kcal/h • Kuzeye bakan yüzey için max. solar radyasyon miktarı
QK = 0 • Çatı için max. solar radyasyon miktarı ∆T = 3,9 oC QÇ = K.A.∆T = 0,266.6,5.5.3,9 = 33,715 kcal/h QP2 = 52,831 kcal/h BALIK MUHAFAZA ODASI • Kuzeye bakan yüzey için max. solar radyasyon miktarı
QK = 0 • Çatı için max. solar radyasyon miktarı
∆T = 3,9 oC QÇ = K.A.∆T = 0,266.125.3,9 = 129,675 kcal/h QBM2 = 129,675 kcal/h BALIK ÖN SOĞUTMA ODASI • Saat 14:00’da güneye bakan yüzey için max. solar radyasyon miktarı
∆T = 3,3 oC
QG = K.A.∆T =0,177.2,0.3.3,3 = 3,504 • Çatı için max. solar radyasyon miktarı
∆T = 11,7 oC QÇ = K.A.∆T = 0,266.2,5.2.11,7 = 15,561 kcal/h QBÖS2 = 18,865 kcal/h BALIK ŞOKLAMA ODASI • Güneye bakan yüzeylerde max. solar radyasyon miktarı saat 14:00’da
∆T = 3,3 oC
QG = K.A.∆T =0,177.2,0.3.3,3 = 3,504 kcal/h • Çatı için max. solar radyasyon miktarı
∆T = 11,7 oC QÇ = K.A.∆T = 0,266.2,5.2.11,7 = 15,561 kcal/h QBŞO2 = 18,865 kcal/h DONMUŞ BALIK MUHAFAZA ODASI • Güneye bakan yüzeylerde max. solar radyasyon miktarı saat 14:00’da
∆T = 3,3 oC
QG = K.A.∆T =0,177.22,4.3.3,3 =39,251 kcal/h • Doğuya bakan yüzeylerde max. solar radyasyon miktarı saat 10:00’da
∆T = 7,2 oC
QD = K.A.∆T =0,177.2,5.2.7,2 = 6,372 kcal/h
• Çatı için max. solar radyasyon miktarı
∆T = 11,7oC QÇ = K.A.∆T = 0,266.22,4.2,5.11,7 = 174,283 kcal/h QDBMO2 = 219,906 kcal/h 5.4.3 İŞ İCABI SOĞUK DEPO PERSONELİ TARAFINDAN NEŞREDİLEN ISI
Peynir muhafaza odası : 32,5 m2 Balık muhafaza odası : 125 m2 Balık ön soğutma odası : 5 m2 Balık şoklama odası : 5 m2 Donmuş balık bekletme odası : 56 m 2 _________________________________________________
Toplam alan
: 223,5 m2
Depo alanı 223,5 m 2 olduğu için 3 işçi yeterlidir.1 adet fork-lift kullanılacaktır. El arabası ile çalışan 1 işçi = 250 kcal/h 2işçi = 500 kcal/h Fork-lift operatörü = 200 kcal/h Qİ = 500+200 = 700 kcal/h 1 m2’ye düşen ısı miktarı = 700 / 223,5 = 3,131 kcal/h QP3 = 32,5.3,131 = 101,757 kcal/h QBM3 =125.3,131 = 391,375 kcal/h QBÖS3 = 5.3,131 = 15,655 kcal/h QBŞ3 = 5.3,131 = 15,655 kcal/h QDBM3 = 56.3,131 = 175,336 kcal/h 5.4.4 IŞIKLAR,MOTORLAR VEYA DİĞER ISI ÜRETEN CİHAZLARDAN NEŞREDİLEN ISI IŞIKLARDAN YAYILAN ISI Peynir muhafaza odası: 32,5 m2’lik bu odaya 100 wattlık 1 adet lamba koyabiliriz. QP4 = 100.1.0,860 =86 kcal/h Balık muhafaza odası: 125 m2’lik bu alana 100 wattlık 5 adet lamba koyabiliriz. QBM4 = 100.5.0,860 = 430 kcal/h Balık ön soğutma odası: 5,0 m2’lik bu odaya 100 wattlık 1 adet lamba koyabiliriz. QBÖS4 = 100.1.0,860 = 86,0 kcal/h
Balık şoklama odası: 5,0 m2’lik bu odaya 100 wattlık 1 adet lamba koyabiliriz. QBŞO4 = 100.1.0,860 = 86,0 kcal/h Donmuş balık muhafaza odası: 56 m2’lik bu odaya 100 wattlık 2 adet lamba koyabiliriz. QDBMO4 = 100.2.0,860 = 172 kcal/h VANTİLATÖR MOTORUNDAN YAYILAN ISI: Her 30 m2 alana yaklaşık 250 watt gücünde soğutucu vantilatör motoru yerleştirilir. Peynir muhafaza odası: 32,5 m2 bu alana 1 adet vantilatör motoru motoru konulur. QP5 = 1.250.0,860 = 215 kcal/h Balık muhafaza odası: 125 m2 bu odaya 4 adet vantilatör motoru konulur. QBM5= 4.250.0,860 = 860 kcal/h Balık ön soğutma odası: 1 adet vantilatör motoru konulur. QBÖS5 = 1.250.0,860 = 215 kcal/h Balık şoklama odası: 1 adet vantilatör motoru konur. QBŞO5 = 1.250.0,860 = 215 kcal/h Donmuş balık bekletme odası: 56 m2 ’ye 2 adet vantilatör motoru konulur.
QDBM5 = 2.250.0,860 = 430 kcal/h 5.4.5 DIŞARDAN SIZINTIYLA SOĞUK DEPOYA GİREN VE VANTİLASYON İÇİN KULLANILAN TAZE HAVAYI SOĞUK DEPO REJİMİNE GETİRMEK İÇİN ALINMASI GEREKEN ISI MİKTARI : Standart olarak 21 oC sıcaklıkta , 1 atm basıncında , 1 kg kuru hava 0,833 m 3 /kg özgül hacim kaplanmaktadır.Sıcaklığın değişmesiyle havanın hacmi de değişeceğinden , her sıcaklık için 1 kg havanın hacmi ayrı ayrı hesaplanmalıdır. V1 = İlk özgül hacim (m 3 /kg) T1 = İlk mutlak sıcaklık ( ok) V2 = Son özgül hacim (m 3 /kg ) T2 = Son mutlak sıcaklık ( ok) m / V1 = ٩ = kg/ m 3 = 1 / V P. V1 / P. V2 = m . R . T 1 / m . R . T 2 1 = m / V 1 . T1 1 / V1 . T1 = 1 / V 2 . T2 1 = m / V 2 . T2 (21 + 273) / 0,833 = ( 33 + 273) V2 = 0,867 m3 /kg a) Peynir Peynir muhafaza muhafaza odası: Peynir muhafaza odasında günde 30 defa hava değişimi esas kabul edildiğine göre; • Oda hacmi: V = 5.6,5.3 = 97,5 m 3 •
Günde değişen hava miktarı:
V = 97,5 . 30 = 2925 m 3 / gün • Havanın kütlesel debisi:
M = V / V 2 = 2925 / 0,867 = 3373,7 kg / gün = 140,57 kg/h QPMS = m. Cp .∆T Cp = 0,109 kcal / h oC QP6 = 140,57 . 0,109 . (33 – 1) = 409,308 kcal / h
b) Balık muhafaza muhafaza odası odası : Balık muhafaza odasında günde 35 defa hava değişimi esas kabul edildiğine göre; • Oda hacmi:
V = 5.25.3 = 375 m 3 • Günde değişen hava miktarı :
V = 375.35 = 13125 m 3 • Havanın kütlesel debisi:
M = V / V 2 = 13125 / 0,867 = 15138,408 kg / gün = 630,76 kg / h QBM6 = 630,76.0,109. [(33) – (-2)] = 2406,376 kcal / h c) Balık ön soğutma soğutma odası odası : Balık ön soğutma odasında günde 75 defa hava değişimi olduğu esas kabul edildi. • Oda hacmi:
V = 2,5.2,0.3 = 22,5 m 3 • Günde değişen hava miktarı: V = 22,5. 75 = 1687,5 m 3 Cp = 0,109 kcal / h oC • Havanın kütlesel debisi :
M = V / V 2 = 1687,5 / 0,867 = 1946,366 kg / gün = 81,098 kg / h QBÖS6 = 81,098 . 0,109 .(33) = 291,711 kcal / h d) Balık şoklama odası : Balık saklama odasında günde 50 defa hava değişimi olduğu esas kabul edildi. • Oda hacmi:
V = 2,5 . 2 .3 = 22,5 m 3 • Günde değişen hava miktarı : V = 22,5.50 = 1125 m 3 • Havanın kütlesel debisi:
M = V / V 2 = 1125 / 0,867 = 1297,577 kg / gün = 54,065 kg / h QBŞ6 = 54,065. 0,109 .[(33) – (-30)] = 371,269 kcal / h e) Donmuş balık muhafaza odası: Bu odada günde 25 defa hava değişimi kabul edildiğine göre ; • Oda hacmi:
V ═ 2,5.22,4.3 = 56.3 = 168 m 3 • Günde değişen hava miktarı:
V = 168 . 25 = 4200 m 3 • Havanın kütlesel debisi:
M = V / V 2 = 4200 / 0,867 = 4844,29 kg / gün = 201,845 kg / h QDBM6 = 201,845 . 0,109 . [(33) – (-25)] = 1276,066 kcal /h
5.4.6 SOĞUK DEPOYA ALINAN GIDA MADDELERİNİ MUHAFAZA REJİMİNE GETİRMEK İÇİN ALINMASI GEREKEN ISI: a) Peynir depolama odası (+1 oC) :
Cp = 0,5 kcal / kg oC Depoya her gün depodaki malın % 5’i kadar mal koyalım.Peynir odaya 30 oC de girmekte ve +1 oC’ye 24 saatte soğutulur.
M = 50000 . 0,05 = 2500 kg / gün QP7 = M . Cp . ∆T = 2500 / 24 . 0,5 . (30 – 1) = 1510,416 kcal / h b) Balık muhafaza odası (-2 oC) :
Balıklar odaya 24 oC sıcaklıkla girmekte ve -2 oC’ye 24 saatte soğutulur. Bu odada depolanacak balığın her gün % 5’i kadar mal geldiğini kabul edelim. Cp = 0,8 kcal / kg oC M = 25000 . 0,05 = 1250 kg / gün QBM7 = M . Cp . ∆T = 1250 / 24 .0,8 .[(24) – (-2)] = 1083,33 kcal / h c) Balık ön soğutma odası :
Balıklar odaya 24 oC’de girmekte ve 0 oC’ ye 24 saatte soğutulur. Cp = 0,8 kcal / kg oC M = 1000 kg / gün QBÖS7 = M . Cp . ∆T = 1000 / 24 . 0,8 . (24 - 0) = 800 kcal / h d) Balık şoklama odası :
Balıklar şoklama odasında 0 oC’de girer ve (-30) oC’ye 24 saatte soğutulur. Cp = 0,8 kcal / kg oC M = 1000 kg / gün QBŞ7 = M . Cp . ∆T = 1000 / 24 . 0,8 . [(0) – (-30)] = 1000 kcal / h e) Donmuş balık muhafaza odası :
QDBM7 = 0 kcal / h 5.4.7 ODALARIN TOPLAM SOĞUTMA YÜKLERİ • Peynir muhafaza odası :
QPMt = QP1 + QP2 + QP3 +QP4 +QP5 + QP6 + QP7 QPMt = 765,321 + 52,831 +101,757 +86 + 2,5 + 409,308 + 1510,416 QPMt = 3143,33 kcal / h • Balık muhafaza odası:
QBMt = QBM1 + QBM2 + QBM3 +QBM4 +QBM5 + QBM6 + QBM7 QBMt = 2821,692 + 129,675 + 391,375 + 430 + 860 + 2406,376 + 1083,33 QBMt = 8122,448 kcal / h • Balık ön soğutma odası:
QBÖSt = QBÖS1 + QBÖS2 + QBÖS3 +QBÖS4 +QBÖS5 + QBÖS6 + QBÖS7 QBÖSt = 175,994 + 18,865 + 15,655 + 86 + 2,5 + 291,711 + 800 QBÖSt = 1603,225 kcal / h • Balık şoklama odası :
QBŞOt = QBŞO1 + QBŞO2 + QBŞO3 + QBŞO4 + QBŞO5 + QBŞO6 +QBŞO7 QBŞOt = 351,066 + 18,865 + 15,655 + 86 + 215 + 371,269 + 1000 QBŞOt = 2057,855 kcal / h • Donmuş balık muhafaza odası :
QDBMt = QDBM1 + QDBM2 +QDBM3 + QDBM4 + QDBM5 + QDBM6 + QDBM7 QDBMt = 3000,594 + 219,906 + 175,336 + 172 + 430 +1276,066 QDBMt = 5273,902 kcal / h SOĞUK HAVA DEPOSUNUN TOPLAM SOĞUTMA YÜKÜ: QTSY = QTopP + QTopBM + QTopBÖS + QTopBŞ + QTopDBM QTSY = 20200,76 kcal /h 5.5 ÇEVRİM HESAPLARI Yoğuşma sıcaklığı : + 40 oC Buharlaşma sıcaklığı : - 40 oC T = + 40 oC
için
P = 16 ata
To = - 40 oC
için
Po = 0,732 ata
P / Po = 16 / 0,732 = 21,857 > 8 olduğu için için sistem çift kademeli yapılmalıdır. yapılmalıdır. PM = (P . Po )½ + 0,35 PM = (16 . 0,732)½ + 0,35 PM = 3,77
h h1 h2 h3 h4 h5 h6
Kcal / kg
v
388 442 400 450 146 146
V1 V2 V3 V4 V5 V6
m3 / kg 1,58 0,45 0,35 0,104 0,0014 0,055
h7 h8
96 96
V7 V8
0,005 0,182
SOĞUTUCU AKIŞKAN MİKTARININ BULUNMASI QTSY = MAB . (h1 - h8 ) MAB = QTSY / (h1 - h8 ) MAB = 20200,76 / (388 – 96) = 69,2 kg / h Serbest genişleme kabı dengesinden : MAB . (h3 - h7 ) = MYB .(h2 – h6) MYB = MAB . (h3 - h7 ) / (h2 – h6) MYB = 69,2 . (400 – 96) / (442 – 146) MYB = 71 kg / h KOMPRESÖR HESAPLARI a) Alçak basınç kompresörünün teorik işi ; WTEO.AB = h2 – h1 WTEO.AB = 442 – 388 WTEO.AB = 54 kcal / kg b) Alçak basınç kompresörünün teorik gücü ; NTEO.AB = MAB . WTEO.AB NTEO.AB = 69,2 kg / h . 54 kcal / kg NTEO.AB = 3736,8 kcal / h NTEO.AB = 4,34 kW c) Yüksek basınç kompresörünün teorik işi ; WTEO.YB = h4 – h3 WTEO.YB = 450 – 400 WTEO.YB = 50 kcal / kg d) Yüksek basınç kompresörünün teorik gücü ; NTEO.YB = MYB . WTEO.YB NTEO.YB = 71 kg / h . 50 kcal / kg NTEO.YB = 3550 kcal / h NTEO.YB = 4,12 kW
e) Sıkıştırma Sıkıştırma oranı ; r = P / P0 r = 16 / 0,732 r = 21,857 f) Politropik Politropik hal hal değiştirme değiştirme katsayısı katsayısı ; • Yüksek basınç kompresörü için :
n = ( LnP – LnPm ) / (LnV 3 – Ln V4 ) = Ln (P / P M ) / Ln (V3 / V4 ) n = Ln (16 / 3,77 ) / Ln (0,35 / 0,104 ) n = 1,445 / 1,213 n = 1,19 • Alçak basınç kompresörü için :
n = (LnPm – LnP 0 ) / (Lnv1 – Lnv2 ) n = Ln (Pm / P 0 ) / Ln (v1 - v2 ) n = Ln (3,77 / 0,732 ) / Ln (1,58 / 0,45) n = 1,639 / 1,256 n = 1,3
g)Volümetrik Verim Mutedil iklim bölgesinde; • Alçak Basınç Kompresörü İçin
ηv = ηTP. [1- (VSO / VS).[(1,1.PM / 0,9.PO)1/n – 1]] ηTP=Termik ve pompalama verimi=0,85 VSO /VS = Silindir ölü hacminin,piston süpürme hacmine oranı VSO /VS = 0,05 kabulüyle ηv =0,85.[1 – (0,05).[(1,1.3,77 / 0,9 .0,732)1/1,3 – 1]] ηv = 0,85.(1 – 0,155) = 0,7182 = %71,82
• Yüksek Basınç Kompresörü İçin
ηv = ηTP. [1- (VSO / VS).[(1,1.P / 0,9.PM)1/n – 1]] ηv =0,85.[1 – (0,05).[(1,1.16 / 0,9.3,77)1/1,19 – 1]] ηv =0,85.(1 – 0,149) = 0,723= %72,3 h) Kompresörün Gerçek Gücünün Bulunması • Alçak Basınç Kompresörü İçin
ηi = 0,8 ve η m = 0,9 kabulüyle NEF = NTEO.AB / ηi.ηm = 4,34 / 0,8 .0,9 = 6,027 Kw • Yüksek Basınç Kompresörü İçin
ηi = 0,8 ve η m = 0,9 kabulüyle NEF.YB = NTEO.YB / ηi.ηm =4,12 / 0,8 .0,9 = 5,722 Kw i)Kompresörün Süpürme Hacmi • Alçak Basınç Kompresörü İçin
VAB = mAB.v1 / ηVAB VAB = 69,2.1,58 / 0,7182 VAB = 152,236 m3 / h • Yüksek Basınç Kompresörü İçin
VYB = mYB.v3 / ηVYB VYB = 71.0,35 / 0,723 VYB = 34,37 m3 / h 5.5.1 KONDENSER (YOĞUŞTURUCU) HESAPLARI a)Kondenserin Özgül Isı Yükü qKOND = h4 – h5 qKOND = 450 – 146 = 304 kcal / kg b) Kondenserin Isı Yükü QKOND = mYB.qKOND
QKOND = 71.304 = 21584 kcal / h 5.5.2 EVAPARATÖR (BUHARLAŞTIRICI ) HESAPLARI a)Evaparatörün Özgül Isı Yükü qEVAP = h1 – h8 qEVAP = 388 – 96 = 292 kcal / kg b)Evaparatörün Isı Yükü QEVAP = mAB.qEVAP QEVAP = 69,2.292 = 20206,4 kcal / h c)Peynir Muhafaza Odası QPMT = 3143,33 kcal / h değeri Q PMT = 3200 kcal / h olarak alındı. M1 = QPMT / qEVAP M1 = 3200 / 292 = 10,958 kg / h Peynir muhafaza odasına 3200 kcal / h kapasitesinde 1 adet evaparatör kullanıldı. d)Balık Muhafaza Odası QBMT = 8122,448 kcal /h değeri Q BMT = 8200 kcal / h olarak alındı. M2 = QBMT / qEVAP M2 = 8200 / 292 = 28 kg /h Bu odamızın alanı büyük olduğu için,soğutma işleminin homojen olarak yapılabilmesi için 2 adet evaparatör kullanıldı. M2* = 28 / 2 = 14 kg / h bir evaparatöre gelen akışkan miktarı. Balık muhafaza odasına herbiri 4100 kcal / h kapasitesinde 2 adet evaparatör kullanıldı. e)Balık Ön Soğutma Odası QBÖST = 1603,225 kcal / h değeri Q BÖST = 1700 kcal / h olarak alındı. M3 = QBÖST / qEVAP M3 = 1700 / 292 = 50821 kg / h Balık ön soğutma odasına 1 adet 1700 kcal /h kapasitesinde evaparatör kullanıldı. f)Balık Şoklama Odası
QBŞOT = 2057,855 kcal / h değeri Q BŞOT = 2100 kcal / h olarak alındı. M4 = QBŞOT / qEVAP M4 = 2100 / 292 = 7,191 kg / h Balık şoklama odasına 2100 kcal / h kapasitesinde 1 adet evaparatör kullanıdı. g)Donmuş Balık Muhafaza Odası QDBMT = 5273,902 kcal / h değeri Q DBMT = 5300 kcal / h olarak alındı. M5 = QDBMT / qEVAP M5 = 5300 / 292 = 18,15 kg / h Donmuş balık muhafaza odasına herbiri 2650 kcal / h kapasitesinde 2 adet evaparatör kullanıldı. M5* = 18,15 / 2 = 9 kg / h bir evaparatöre gelen akışkan miktarı. miktarı. 5.6 BORU ÇAPI HESAPLARI A.W = m.v A = π.D2/ 4 D2 = (4.106.m.v) / (3600. π.W) EMME HATTI 1.BORU m1 = 10,958 kg / h v1 = 1,58 m3 / kg W = 20 m /sn D2 = (4.106.10,958.1,58) / (3600. π.20) D2 = 306,327 D1 = 17,05 mm 2.BORU m2 = 14 kg /h v1 = 1,58 m3 / kg W = 20 m /sn D2 = (4.106.14.1,58) / (3600. π.20) D2 = 391,365 D2 = 19078 mm 3.BORU m3 = m1 + m2 = 24,958 kg /h
v1 = 1,58 m3 / kg W = 20 m /sn D2 = (4.106.24,958.1,58) / (3600. π.20) D2 = 697,693 D3 = 26,413 mm 4.BORU m4 = 5,821 kg / h v1 = 1,58 m3 / kg W = 20 m /sn D2 = (4.106.5,821.1,58) / (3600. π.20) D2 = 162,724 D4 = 12,766 mm 5.BORU m5 = m3 + m4 = 30,779 kg / h v1 = 1,58 m3 / kg W = 20 m /sn D2 = (4.106.30,779.1,58) / (3600. π.20) D2 = 860,417 D5 = 29,332 mm 6.BORU m6 = 7,191 kg / h v1 = 1,58 m3 / kg W = 20 m /sn D2 = (4.106.7,191.1,58) / (3600. π.20) D2 = 201,022 D6 = 14,178 mm 7.BORU m7 = m5 + m6 = 37,97 kg / h v1 = 1,58 m3 / kg W = 20 m /sn D2 = (4.106.37,97.1,58) / (3600. π.20) D2 =1061,44 D7 = 32,579 mm 8.BORU
m8 = 9 kg / h v1 = 1,58 m3 / kg W = 20 m /sn D2 = (4.106.9.1,58) / (3600. π.20) D2 = 251,592 D8 = 15,861 mm 9.BORU m9 = m7 + m8 = 46,97 kg / h v1 = 1,58 m3 / kg W = 20 m /sn D2 = (4.106.46,97.1,58) / (3600. π.20) D2 = 1313,032 D9 = 36,235 mm 10.BORU m10 = 14 kg / h v1 = 1,58 m3 / kg W = 20 m /sn D2 = (4.106.14.1,58) / (3600. π.20) D2 = 391,365 D10 = 19,78 mm 11.BORU m11 = m9 + m10 = 60,97 kg / h v1 = 1,58 m3 / kg W = 20 m /sn D2 = (4.106.60,97.1,58) / (3600. π.20) D2 = 1704,398 D11 = 41,284 mm 12.BORU m12 = 9 kg / h v1 = 1,58 m3 / kg W = 20 m /sn D2 = (4.106.9.1,58) / (3600. π.20) D2 = 251,592 D12 = 15,861 mm
13.BORU m13 = m11 + m12 = 69,97 kg / h v1 = 1,58 m3 / kg W = 20 m /sn D2 = (4.106.69,97.1,58) / (3600. π.20) D2 = 1956 D13 = 44,226 mm BASMA HATTI 14. BORU m14 = m13 = 69,97 kg / h v = 0,35 m 3 / kg W = 20 m /sn D2 = (4.106.69,97.0,0014) / (3600 . π.1,5) D2 = 433,289 D14 = 20,815 mm 15.BORU m15 = 35 kg /h v = 0,35 m 3 / kg W = 20 m /sn D2 = (4.106.35.0,0014) / (3600. π.1,5) D2 = 216,737 D15 = 14,722 mm SIVI HATTI 16.BORU m16 = 69,97 kg / h v = 0,0014 m 3 / kg W = 1,5 m / sn D2 = (4.106.69,97.0,0014) / (3600 . π.1,5) D2 = 23,108 D16 = 4,8 mm 17.BORU
m17 = 9 kg / h v = 0,0014 m 3 / kg W = 1,5 m / sn D2 = (4.106.9.0,0014) / (3600 . π.1,5) D2 = 2,97 D17 = 1,72 mm 18.BORU m18 = 60,97 kg / h v = 0,0014 m 3 / kg W = 1,5 m / sn D2 = (4.106.60,97.0,0014) / (3600 . π.1,5) D2 = 20,136 D18 = 4,48 mm 19.BORU m19 = 14 kg / h v = 0,0014 m3 / kg W = 1,5 m / sn D2 = (4.106.14.0,0014) / (3600. π.1,5) D2 = 13,871 D19 = 3,72 mm 20.BORU m20 = 46,97 kg / h v = 0,0014 m 3 / kg W = 1,5 m / sn D2 = (4.106.46,97.0,0014) / (3600 . π.1,5) D2 = 15,512 D20 = 3,95 mm 21.BORU m21 = 9 kg / h v = 0,0014 m3 / kg W = 1,5 m / sn D2 = (4.106.9.0,0014) / (3600 . π.1,5) D2 = 2,972 D21 = 1,75mm
22.BORU m22 = 37,97 kg / h v = 0,0014 m3 / kg W =1,5 m / sn D2 = (4.106.37,97.0,0014) / (3600 . π.1,5) D2 = 12,540 D22 = 3,55 mm 23.BORU m23 = 7,191 kg / h v = 0,0014 m3 / kg W =1,5 m / sn D2 = (4.106.7,191.0,0014) / (3600 . π.1,5) D2 = 2,4 D23 = 1,55 mm 24.BORU m24 = 30,779 kg / h v = 0,0014 m3 / kg W = 1,5 m / sn D2 = (4.106.30,779.0,0014) / (3600 . π.1,5) D2 = 10,165 D24 = 3,2 mm 25.BORU m25 = 5,821 kg / h v = 0,0014 m3 / kg W = 1,5 m / sn D2 = (4.106.5,821.0,0014) / (3600 . π.1,5) D2 = 1,922 D25 = 1,4 mm 26.BORU m26 = 24,958 kg / h v = 0,0014 m3 / kg W = 1,5 m / sn D2 = (4.106.24,958.0,0014) / (3600 . π.1,5) D2 = 8,242
D26 = 2,87 mm 27.BORU m27 = 14 kg / h v = 0,0014 m3 / kg W = 1,5 m / sn D2 = (4.106.14.0,0014) / (3600. π.1,5) D2 = 4,623 D27 = 2,15 mm 28.BORU m28 = 10,958 kg / h v = 0,0014 m3 / kg W = 1,5 m / sn D2 = (4.106.10,958 .0,0014) / (3600 . π.1,5) D2 = 3,619 D28 = 1,9 mm
D (çap) D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8
mm 17,5 19,78 26,413 12,756 29,332 14,178 32,579 15,861
D9 D10 D11 D12 D13 D14 D15 D16 D17 D18 D19 D20 D21 D22 D23 D24 D25 D26 D27 D28
36,235 19,78 41,284 15,861 44,226 20,815 14,722 4,8 1,72 4,48 3,72 3,95 1,75 3,55 1,55 3,2 1,4 2,87 2,15 1,9
BÖLÜM 6
SOĞUTMA SİSTEMİNDEKİ CİHAZLAR 1-Kondansör : Soğutma sisteminde soğutucu akışkanın evaporatörden aldığı ısı ile kompresördeki sıkıştırma işlemi sırasında ilave olunan ısının sistemden alınması kondansörde yapılır. Böylece akışkan sıvı haline gelerek basınçlandırılır ve tekrar genişletilerek evaporatörden ısı alacak duruma getirilir.
2-Evaporatör : Evaporatör sıvı akışkanın buharlaştığı ve bu sırada bulunduğu ortamdan ısı alan cihazlardır. Kondansörden direk olarak veya akışkan deposundan geçerek ve kuru kuru tip tip sist sistem emde de genl genleş eşme me valf valfi, i, kılc kılcal al boru boru veya veya benz benzer erii bir bir bası basınç nç düşürüc düşürücüü elaman elamanda da adyaba adyabatik tik olarak olarak genişl genişleti etildi ldikte ktenn sonra sonra evapora evaporatöre töre sıvı sıvı buhar karışımı şeklinde giren akışkanın büyük bir kısmı sıvı haldedir. Evaporatörden ısı alarak buharlaşan akışkanın bir miktar daha ısı verilmesi veya kızgın buhar durumuna gelmesinin bir çok faydaları vardır. Direkt veya sıvı temaslı olarak çalışan evaporatörlerin hepsinde de akışkan basıncı kondansör tarafındaki basınca oranla çok daha düşüktür. Bu nedenle avaporatör tarafına sistemin alçak basınç tarafı adı verilir. 3-Kompresör : Kompresörün sistemdeki görevi buharlaştırıcıdaki ısı ile yüklü soğutucu akışkan akışkan sürekliliği sürekliliğini ni sağlamak sağlamak ve buhar halindeki soğutucu akışkanın basıncını kompresördeki yoğuşma sıcaklığının karşıtı olan seviyeye çıkarmaktır. 4-Termostatik Genleşme Valfi : Sıcaklık ve basınca göre çalışan bu valfler küçük veya orta büyüklükteki tesislerde kullanılmakta olup günümüzde geniş kullanma alanı bulmuştur. Çok büyük tesislerde hariç amonyaklı soğutma tesislerinde de bu çok valflere sık rastlanır. Valfin amacı, el ayar valfi veya otomatik valflerde olduğu gibi, sabit bir soğutma gücü veya buharlaşma basıncı temin etmek olmayıp, muhtelif işletme şartlarında buharlaştırıcının daima mümkün olan en yüksek soğutma gücünü temin etmesidir. Buna göre, şayet soğutucuda çok hızlı buharlaşma oluyorsa çok fazla sıvı, yavaş buharlaşma oluyorsa daha az sıvı vermek gerekir. 5-Selenoid Valf : Soğutma Soğutma sistem sistemind inde, e, sıvı sıvı veya veya gaz halind halindeki eki akışın akışınıı elektr elektrik ik sinyal sinyaliyl iyle, e, uzaktan kumandalı bir şekilde açıp kapatabilmeye yararlar. Valfin normal açık veya normal kapalı yapılış şekline göre valf, yerçekimi etkisiyle, yay etkisiyle veya veya akışka akışkanın nın kendi kendi basınc basıncıyl ıylaa normal normal konumd konumdaa iken, iken, elektri elektrikk sinyal sinyaliyl iylee meydana gelen manyetik bir alanın sağlanmadığı hareket vasıtasıyla normalin aksi konuma girer. 6-Yağ Ayırıcı :
Yağ ayırıcının görevi, kompresörde çıkan gazların beraberlerinde taşıdıkları yağlanma yağlarını kompresöre iade etmektir. Her ne kadar yağı ayırıp otomatik olarak kompresöre yollarsa da en az miktarda yağ buna rağmen kondenser ve yoğutu yoğutucuy cuyaa kaçabi kaçabilir lir.. Bu nedenle nedenle tesisi tesisinn projes projesini ininn yapımı yapımında nda yağ geriye geriye dönüşü dikkate alınmalıdır. 7-Filtre-Kurutucu : Soğutma sisteminde arızaların %80’i direkt veya dolaylı şekilde sistemde nem oluşumuna bağlıdır. Denilebilir ki soğutma sistemine nem kesinlikle girmemeli, girerse de hızla sistemden atılmalıdır. Nemin zararları : • Genleşme valfinde suyun donarak akışı engellemesi • Metal korozyonu • Bakır kaplama olayı • Kimyasal zincirleme reaksiyonları devam ettirmesidir. Bu nedenle önce nemin soğutma sistemine girmesi önlenmeli, girmişse süratle atılmalı sistemde kalan veya çalışma esnasında sonradan giren nemde derhal tutulmalıdır. Bu sonuncu önlem filtre-kurutucu adıyla tanımlanan elamanlarla yapılmaktadır. 8-Gözetleme Camı : Soğutma sistemindeki akışkanın akışını görmek veya akışkan içinde bulu bulunab nabil ilec ecek ek nemi nemi kont kontrol rol etme etmekk ve akış akışkan kan şart şartıı hakk hakkın ında da bilg bilgii alma almak k maksadıyla değişik türden gözetleme, seviye ve nemi kontrol etme elemanları geliştirilmiştir. Sıvı gözetleme maksadıyla kullanılan ve gözetleme camı diye anılan elaman genellikle filtre-kurutuculardan sonra, sıvı kontrol elamanlarından önce konulur. 9-Yüksek Basınç Presostadı : Bu cihaz bir basınç şalteri olup kompresörün çıkış borusu üzerine bağlanır. Basınç, ayarlanan ve müsaade edilen miktarı aşınca kompresörü çeviren elektrik motorunun elektrik aldığı manyetik şaltere ait bobinin sargılarında geçen akımı keserek kompresörün durmasına sebep olur. 10-Alçak Basınç Presostadı : Yapı itibariyle yüksek basınç presostadı gibi olup ondan farkı, elektrik devres devresini ini belli belli bir bir basınc basıncın ın altına altına düşürül düşürüldüğ düğünd ündee açması açması yani yani kopresö kopresörün rün durmasıdır.
11–Soğutma Suyu Ayar Valfi : Bu valflerin görevi, su soğutmalı kondenserlerde suyun gerektiğinden fazla sarfiyatını önlemektir.Kondanser basıncına bağlı olarak çalışırlar ve kondanser basıncı arttıkça valfi açmak suretiyle gereği kadar suyun kondansere girmesini sağlarken kondanser basıncının artması artması halinde su geçişi kısılır. 12–Çekvalf : Çekvalfler soğutma tesislerinde, normal akış yönünün tersi yönünde akış meydana gelmemesi istenen yerlerde kullanılır. Çekvalf normal yöndeki akış sırasında valfin giriş ve çıkış ağızları arasında meydana gelen basınç farkıyla açılır. 13–Sıvı Tankı : Kondansörde sıvılaştırılmış olan soğutucu akışının devamlı olarak evaporatör besleyebilmesi için kondanser ile termostatik genleşme valfi arasında sıvı tankı konur. Sıvı tankları çelik şaçlardan imal edilir. Üzerinde bir veya iki tane servis valfi vardır. Servis valflerinden birisi sıvı hattı ile depo arasında diğeri ise kondanser ile ile depo depo aras arasın ınaa konu konur. r. Yatı Yatıkk ve dik dik olma olmakk üzer üzeree iki iki duru durumd mdaa devr devrey eyee bağlanırlar. Sıvı tankları devrenin gazını tamamen alacak şekilde ve üst kısmında %20 boşluk bulunmak üzere dizayn edilirler. 14–Emme ve Basma Manometresi : Emme manometresi emme hattındaki basıncı, basma manometresi, basma hattındaki basıncı ölçmeye yarar.
KAYNAKLAR 1. DAĞSÖZ A.K A.K “Soğutma Tekniği, Tekniği, Isı Pompaları, Isı Boruları” Boruları” Meta Basım Yayım 2.Baskı 1990 2. ÖZKOL N.
“Uygulamalı Soğutma Tekniği” Ceylan Matbaacılık Ocak 1997 Ankara
3. Yunus A.ÇENGEL & M.A. BOLES “Mühendislik Yaklaşımı İle Termodinamik” Literatür Yayıncılık/2.Basım İstanbul Eylül 1996 4. T.Ü Örnek Projeler Projeler 5. Ahmet CİHAN “Soğutma Tekniği Dersi Notları ’’ 2001
