1. GEÇMİŞTEN GÜNÜMÜZE BİRACILIK




Indir 286.5 Kb.
Title1. GEÇMİŞTEN GÜNÜMÜZE BİRACILIK
Page3/4
Date conversion28.04.2013
Size286.5 Kb.
TypeBelgeleme
Sourcehttp://www.kimyadersanesi.com/kimya/odevlerim/biracilik.doc
1   2   3   4

3.3.1 Glikol Soğutma Ünitesi

Soğutma çevrimi ile elde edilen soğutma gücünün biranın soğutulmasında kullanılması indirekt (önce başka bir akışkanın soğutulmasıyla) olmaktadır. Buhar kompresyon sistemlerinde buna soğutulmuş akışkanlı sistemler (Chiller) adı verilir. Glikol soğutma, biranın soğutulması aşamalarından ilkidir. Hatta, soğutma işlemi gerekli bir ön hazırlık evresidir. Bu bölümde propilen glikolün soğutulması incelenecektir.

Çok sayıdaki müstakil ünitelerin bulunduğu ve büyük soğutma gücüne ihtiyaç duyulan uygulamalarda, sıcaklıkların da daha yakın ve oransal kumandalı olarak kontrol edilebilmesi için soğutulmuş akışkanlı sistemlere gidilmesi gerekmektedir. Bu tip soğutucuda sulu kondenser kullanılır.

Genel olarak soğutma sistemi, mevcut gazın basınç altında sıkıştırılarak sıvılaştırılması, daha sonra geniş hacimde sıkıştırılan gazın buharlaştırılarak ortamdan ısı transfer etmesi prensibine dayanır.

Soğutma sistemini kapalı bir devre olarak düşünürsek, kompresör buharlaştırıcıdan emdiği gazı basınçlandırarak kondensere basar, burada yüksek basınç altındaki soğutucu akışkan üzerindeki ısıyı transfer ederek sıvı durumuna geçer. Sıvı haldeki gaz buharlaştırıcıya gelerek buradaki kontrol valfi aracılığı ile geçişine izin verilir. Geniş hacme geçen akışkan buharlaşmak ister, bu arada gereken ısıyı ortamdan alarak soğutma sağlar.

Chiller sistemlerinin çalışma prensipleri de aynıdır. Bu sistemlerde kondenserin soğutulması soğutma kulesi ile sağlanır. Buharlaştırıcıdan da soğutulmuş glikol elde edilerek sistemde dolaştırılır. Yani işletmeye gönderilir.

Glikol soğutma ünitesinde soğutucu akışkan olarak NH3 ve R – 22 kullanılır. Soğutma sistemi kapalı bir çevrimdir.Bu sistemle bira üretim aşamalarından soğutma kademesinde kullanılan propilen glikol soğutulmuş olur. Glikol de dolaylı olarak birayı soğutur.

Glikolün soğutma prosesi Şekil 3.5 soğutma planında görülmektedir. Planda görülen vidalı kompresörde kullanılan yağ kapalı devre (NH3) ile soğutulur. Sıvı tankından gelen likit NH3 yağ soğutucu eşanjöre girer. Burada yağın ısısını aldıktan sonra kondensere doğru akışına devam ederken soğuyan yağ filtreden geçerek vidalı kompresöre girer. Kompresöre ayrıca evaporatörden (Chiller) NH3 emilir. Ekonomayzerden gelen (-3 / -4 e kadar soğumuş NH3 gaz halinde) NH3 de giriş yapar. Burada NH3 basınçlandırılarak yağ ayırıcıya pompalanır. Kompresörde basınçlandırma sırasında, emme ve basma sürekliliğinden dolayı istenmeyen bir sıcaklık artışı meydana gelir. Kompresör kafasında sıcaklık 90 ºC ’ yi bulur. Bunun önüne geçmek için kompresöre soğuk yağ basılır.

Kompresörde basınçlandırılıp kompresörü terk eden NH3 içinde bir miktar yağ vardır. NH3’ün yağdan ayrılması gerektiğinden sistemde separatör bulunur. Kompresörden çıkan gaz içinde yağ da sürüklenirse ve bu yağ soğutucu akışkanla birleşmezse yoğuşturucu boruları üzerinde bir film tabakası oluşturarak ısı transferini kötüleştirir. Ayrıca tüm yağın kompresör karterine geri dönmemesi halinde yağ eksilmesi kompresörü tehlikeye sokabilir. Bu sebeple özellikle yağda erimeyen akışkanlar için kompresörden çıkışa bir yağ ayırıcısı konur. Ayrılan yağ, yağ pompasıyla tekrar yağ soğutucu eşanjöre basılır. NH3 ise yoluna devam eder ve gaz halinde kondensere girer.

Sistemde kondenserdeki soğutma, soğutma kulesiyle sağlanır. Böylece NH3 yoğuşur ve likit tankına verilir. Likit tankının kapasitesi 5 – 6 tondur. Soğutma kulesi su ihtiyacını altında bulunan havuzdan sağlar. Kuleden çıkan soğuk su kondenserde dolaştırılır. Bu sırada yine kondenser borularına girmiş olan gaz NH3 de ısısını suya vererek yoğuşur. Kondenserde yoğuşan akışkan alt taraftaki yüzeyleri kaplar ve ısı transferini kötüleştirir. Bunun için kondenserin kot olarak altına bir sıvı deposu konulur. Bu depo onarım vs. için tüm akışkanın toplanabileceği kap görevini de görür. NH3 de bu likit tankına dolar. Isınmış su da tekrar soğumak üzere kuleye geri döner. Sıvı tankında bir kısım NH3 yağ soğutucu eşanjöre gider. Geri kalanı likit tankında toplanır.

Bu soğutma sisteminde soğutma efektinin, asıl sağlandığı ünite ekonomayzerdir. Ara soğutma ünitesi olarak da düşünülebilir. Likit tankından gelen NH3 ani genleşme ile bu üniteye dolar. NH3’ün gelişinin devamı veya durdurulması selenoid valfle kumanda edilir. Ekonomayzerde şamandra sistemi mevcuttur. NH3 dolumu, belli seviyeye gelince durdurulur. Bu, seviye kontrol cihazının selenoid valfe ‘kapat’ komutunu vermesiyle sağlanır. NH3 likit tankından sonra dar hacimden geniş hacme çıktığı için kısmen buharlaşma olur. Ekonomayzerin üst kısmında - 3 / - 4 ºC de soğuk gaz halinde NH3 toplanır. Bu NH3 kompresör emişine verilerek çıkış sıcaklığı düşürülür. Kalan likit NH3 ise burdan daha soğumuş olarak çıkar ve Chillere gönderilir. Ekonomayzer olmasaydı buradan elde edilecek soğutma efekti de Chillerden sağlanmak durumunda olacaktı. Bu da daha fazla enerji sarfiyatına sebep olacaktı.

Chiller borulu eşanjör gibidir. Chillere işletmeden gelen ( - 1 ºC de) ısınmış glikol pompalarla basılır. Burada NH3’ün glikolü soğutması buharlaştırıcı vasıtasıyla olur. Evaporatörle ortamdan ısı çekilir böylece NH3’ün de buharlaşması için gerekli ısı glikolden sağlanmış olur. Fazla ısısını NH3’e bırakan glikol (- 4 ºC de) işletmeye geri döner ve böylece çevrim tamamlanmış olur. Bu çevrimde elde edilen glikolün gittiği yerler şunlardır :

  1. Buzlu su plakalı soğutucu

2. Maya tankları

3. Floatasyon tankları

  1. Çekme tankları

  2. Filtre plakalı soğutucu

  3. Büro hacimlerini soğutma eşanjörü


Soğutma planında detaylı bir şekilde görülen proses, Şekil 3.6 soğutma ünitesi akım şemasıyla özetlenmiştir.

İşletmede yapılan ölçümlere göre vidalı NH3 kompresörünün Chillerden NH3’ü emiş basıncı 2.8 bardır. NH3’ün kondensere basma basıncı ise 1.2 bar okunmuştur. Evaporasyon sıcaklığı - 12 ºC ve kondenzasyon sıcaklığı 30 ºC dir. Kompresör çıkış sıcaklığı ise 90 ºC dir.

Soğutma kulesinde kondenseri soğutan suyun giriş çıkış sıcaklık farkı T = 4 ºC dir. Verilen değerlerin lnP-h diyagramında yerine konularak entalpi değerleri okunur. Çevrimin lnP-h diyagramı arka sayfada görülmektedir.


h1 = 397 kcal/kg

h2 = 447 kcal/kg

h3 = 407 kcal/kg

h4 = h5 = 134kcal/kg


ln P-h

Soğutma kulesinin soğutma kapasitesi 10.000.000 kcal/h ’tir. Soğutma kulesinden kondensere geçen su debisi (11) ifadesi ile bulunur.


(11)

10.000.000 =

= 2.500.000 kg/h


Soğutma kulesi ve kondenser arasındaki Alınan ısı = Verilen ısı denkliğinden ;









QL = (h1 – h5 )

QL = 31.9848,8 (397 – 134 )




WNet giren = (h2 – h1 )

WNet giren = 31.9848,8 (447 – 134 )

WNet giren = 1.597.440 kcal/h


copSM =

copSM =

copSM = 5,26


Şekil 3.5 Soğutma Ünitesi Prose Şeması

      1. Karbondioksit Soğutma Tesisi

Fermantasyon tankından 100mmss basınçta çıkan CO2 beraberinde getirdiği sudan ayrılmak suretiyle gazojen tankına gelir. Gazojen tankında şamandra sisteminde suyunu bırakır. Buradan gelen CO2 balonda toplanır. Balondan da paletli rotator pompa ile basıncı yükseltilerek ( 0,13 atm ) gaz yıkayıcı tanka getirilir. Su, tankın üst kısmından gaz üzerine püskürtülür. Buradan gelen gaz CO2 kompresörü ile 15 atm basınca çıkarılır. Bu, çift kademeli V tipi (pistonlu) bir kompresördür.

İki tane aktif karbon tankı ve iki tane de silikajel tankı vardır. Bunlardan birer tanesi çalışmaktadır. Kompresörde basınçlandırılan CO2 içindeki kokunun alınması amacıyla önce aktif kömür yıkayıcısından, nemin tutulması içinde silikajel maddesi dolu tanktan geçirilir.

Gaz halindeki CO2 ’nin sıvı hale getirilip depolanması için soğutucudan geçirilerek likit hale getirilir. Buradaki soğutma sistemi, glikol soğutma ünitesinin işleyişiyle aynı prensiplere sahiptir. Soğutucu akışkan olarak NH3 veya R – 22 kullanılır.

Gaz CO2 likit tankının üstündeki evaporatörden geçerek kompresör tarafından emilir. Evaporatör bu sırada sistemden ısı çekerek likit tankındaki soğumayı sağlar. Kompresörden basılan CO2 gazı kondenserde yoğuşturulup tankta depo edilmiş olur. 16 atü basınçta – 76 C de depolanır. Bu depolar 50 tonluktur. İki adet CO2 tankı vardır. Fıçılama veya şişelemeye gitmesi için tekrar ısıtma işlemine tabi tutulur.

Tanktan likit halde alınan CO2 buharlaştırıcı eşanjörden geçer ve basıncı düşürülerek işletmelere yollanır.

Yangın tüplerini doldurmak için ise dolum pompası aracılığıyla 70 atü basınca çıkarılır. 2,5 kg veya 10 kg lık tüplere doldurulur.


Şekil 3.6 Karbondioksit Toplama Devresi


Şekil 3.7 Karbondioksit Ünitesi Proses Şeması

3.3.3 Soğutma Kulesi

Soğutma kuleleri, termik tesislerin kondenserlerinde ve diğer ısı değiştirgeçlerinde akışkanın yoğuşturulması sonucunda serbest kalan buharlaşma ısısının tesiri ile ısınarak sıcaklığı yükseltilmiş olan sirkülasyon sularının atmosferik hava ile temas ettirilerek tekrar yoğuşması işlemlerinde kullanılan tertibatlardır.

Su ile soğutmalı kondenser kullanılan soğutma sistemlerinde suyun devamlı ve ucuz şekilde temin edilmesi istenen durumlarda soğutma kulesi kullanılarak suyun soğutularak tekrar kullanılması yoluna gidilir. Özellikle büyük kapasiteli soğutma sisteminde genellikle soğutma kulesi kullanma zorunluluğu çıkar.

Soğutma kulesi suyu soğutmak üzere, kütle ve enerji transferi yapan ve bu amaçla suyun atmosferle geniş bir alanda temasını sağlayan, hava ve su akışları sürekli bir cihazdır.

Su ile atmosferin temas alanını arttırmak, suyu yayan ızgara şeklindeki ahşap kafesler (dolgu) vasıtasıyla yapılabileceği gibi suyu fıskiyelerle atomize halde, hava akımının içine püskürterek de sağlanabilir.

İşletmeden gelen su, hava akımıyla soğutularak işletmeye gönderilir. Efes’deki soğutma kulesi bir havuzun üstünde dizayn edilmiştir. Gerekli su bu havuzdan sağlanır. Kondenserden çıkan su, soğutma kulesinin üst kısmından aşağıya tahta ızgaralar arasından dökülmüştür.


Şekil 3.8 Ters Akımlı Soğutma Kulesi

Kule üç bölümdür. Her bölümde bir fan mevcuttur. Kulede hava akışı mekanik vantilatörle sağlanır. Fanlar yardımıyla hava yukarı çekilerek soğutma sağlanmaktadır. Efes Pilsen’de ters akım prensibine göre çalışan soğutma kulesi kullanılmaktadır. Bu tip kulelerde su aşağı doğru akarken hava fanlarla yukarı doğru çekilir. Böylece suyun ısısı atmosfere verilir. Efes Pilsen’deki soğutma kulesinin kapasitesi 10.000.000 kcal/h’tir.

Soğutma kulesinde operasyon sırasında havanın nemi artar ve suyun sıcaklığı yaklaşık olarak havanın yaş termometre sıcaklığına kadar düşer. Bu yöntem yalnız, havanın yaş termometre sıcaklığının suyun istenilen çıkış altında olması durumunda uygulama alanı bulabilir.

Soğutma kulelerini yalnız soğutma suyu maliyetini minimize eden tesisler olarak görmemek gerekir. Günümüzde termik tesislerin kapasitelerinin artması ile çevreye atılması gereken ısı miktarları da artmaktadır. Isınan soğutma suyunun doğrudan çevreye atılması söz konusu olduğunda, bunun çevreye olacak etkileri düşünülmelidir. Kentucky’de Green River üzerinde kurulan Paradise termik santralinin planlama aşamasında kondens suyunun doğrudan nehre verilmesiyle nehirde yaşayan balıkların, nehirde akışın azaldığı yaz aylarında ve santralin tam yükle çalıştığı dönemlerde sıcak suyun etkisinden kaçınmak için santral civarını terk edecekleri, aynı zamanda balık yemi organizmalarının ölümü ile balık üremesinin azalmasına neden olacağı su sıcaklığı yükselmasinin sualtı bitkilerinin üremesini hızlandıracağı, bunun da suyun başka amaçlarda kullanılmasına zarar veren birtakım tat ve koku bozulma sorularını da beraberinde getireceği anlaşılmış ve çevrede bol miktarda soğutma suyu bulunmasına rağmen soğutma kuleleri de planlanmıştır. Nitekim termik santral 1961’de üretime geçmiş, 1968’de soğutma kuleleri devreye alınıncaya kadar geçen sürede yaz balıkçılığının gerilediği buna karşın kış balıkçılığının büyük gelişme gösterdiği gözlenmiştir.

Hava ile su arasındaki ısı alışverişi sırasında havaya nem geçişi olur ve ilave su gerekir. Bu ilave suyun olabildiğince azaltılabilmesi ve soğutma kulesinin verimli olabilmesi için hava ile suyun birbiri ile uzun süre temasta olması gerekir. Bunu sağlarken kule boyutlarının da küçültülmesi istenirse kule içine düşey yönde çeşitli engeller konur. Bu engeller suyun düşme hızını azaltır ve hava ile suyun uzun süre temasta bulunması sağlar. Böylece verim artar ve daha iyi soğutma sağlanır. Bu tip kuleler dolgu tipi kuleler olarak adlandırılır. Şekil 3.9’da bu ters akımlı soğutma kulesi görülmektedir. Ters akımlı bu kulede havanın aşağıdan yukarıya doğru hareketi de suyun düşüş hızını azaltır. Hava yükselirken sıcaklığı artar, ısınan havanın yükselmesi de kolaylaşır.

Ters akımlı soğutma kulesindeki koşullar daha önce de denildiği gibi, su sıcaklığının havanın kuru termometre sıcaklığının yüksek olmasına veya havanın yaş termometre sıcaklığının, suyun istenen çıkış sıcaklığının altında olmasına bağlıdır. Böyle bir kulenin üst ve alt kısımlarındaki değişim şematik olarak Şekil 3.10 ve Şekil 3.11’de gösterilmeye çalışılmıştır. Şekil 3.10’da soğutma kulesinin üst kısmındaki durum görülmektedir. Su hem buharlaşma hem de duyulur ısı transferi nedeni ile soğur. Hava sıcaklığına ait sıcaklık ve nem farkları fazlar arası yüzeyden hava kütlesine doğru azalmaktadır.

Soğutma kulesinin alt kısmında suyun sıcaklığı, havanın yaş termometre sıcaklığından yüksektir; ancak, havanın kuru termometre sıcaklığından daha az olması da olasıdır. Bu durumda fazların temas yüzeyinin su kütlesinden daha soğuk olması nedeni ile su soğutulur. Su içerisindeki sıcaklık farkı, su kütlesinden fazların temas yüzeyine doğrudur. Diğer taraftan hava adyabatik olarak nemledirildiği için, hava kütlesinden fazların temas yüzeyine doğru bir duyulur ısı akımının olması gerekir. Su kütlesinden fazların temas yüzeyine doğru akan ısıların toplamı, yüzeyde bir buharlaşmanın oluşumuna neden olur ve oluşan su buharı hava kütlesi içerisine difüze olur. Bu buharlaşma, fazlar arası yüzeye her iki yönde duyulur şekilde transfer olan ısıyı, gizli ısı şeklinde yüzeyden uzaklaştırır. Elde edilen sıcaklık değişikliği Şekil 3.11’de gösterilmiştir.


Şekil 3.9 Soğutma Kulesi Üst Kısmı Isı Transfer Diyagramı


Şekil 3.10 Soğutma Kulesi Alt Kısmı Isı Transfer Diyagramı

1   2   3   4

Similar:

1. GEÇMİŞTEN GÜNÜMÜZE BİRACILIK iconGEÇMİŞTEN GÜNÜMÜZE

1. GEÇMİŞTEN GÜNÜMÜZE BİRACILIK iconGEÇMİŞTEN GÜNÜMÜZE ÖLÇÜLER

1. GEÇMİŞTEN GÜNÜMÜZE BİRACILIK iconGeçmişten günümüze aydınlanma

1. GEÇMİŞTEN GÜNÜMÜZE BİRACILIK iconGEÇMİŞTEN GÜNÜMÜZE OZANLIK GELENEĞİ

1. GEÇMİŞTEN GÜNÜMÜZE BİRACILIK iconGEÇMİŞTEN GÜNÜMÜZE İLETİŞİM VE HABERLEŞME ARAÇLARI

1. GEÇMİŞTEN GÜNÜMÜZE BİRACILIK iconGEÇMİŞTEN GÜNÜMÜZE YÖNETİM DÜŞÜNCESİNDEKİ GELİŞMELER

1. GEÇMİŞTEN GÜNÜMÜZE BİRACILIK iconGeçmişten günümüze: Konya Devlet Tiyatrosu

1. GEÇMİŞTEN GÜNÜMÜZE BİRACILIK iconGEÇMİŞTEN GÜNÜMÜZE TÜRKİYE ORMANLARI VE ORMANCILIĞI

1. GEÇMİŞTEN GÜNÜMÜZE BİRACILIK iconGEÇMİŞTEN GÜNÜMÜZE MALATYA’DA KAYISI YETİŞTİRİCİLİĞİ

1. GEÇMİŞTEN GÜNÜMÜZE BİRACILIK iconÜlkemizde yaşlılara götürülen hizmetler geçmişten günümüze genellikle kuruluş bakımında yoğunlaşmaktadır

Sitenizde bu düğmeye yerleştirin:
Belgeleme


The database is protected by copyright ©okulsel.net 2012
mesaj göndermek
Belgeleme
Main page