Evaporatör

Tatlı Su Elde Etme Yöntemleri

Yazımızda gemilerde kullanılan tatlı suyun elde ediliş şeklinden bahsedeceğim. Özellikle de evaporatör (buharlaştırma) yöntemiyle suyun nasıl elde edildiğini irdeleyeceğiz.

Evaporatör yöntemi ve ters osmoz yöntemi gemilerde yaygın olarak kullanılan distile su elde etme yöntemleridir.

1-) Evaporatör Yöntemi

Bu yöntem genellikle yük gemilerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Geminin büyüklüğü ve çalışan personel sayısına göre uygun kapasitede evaporatörler seçilir. Kapasiteleri çoğunlukla 10 ile 25 ton arasındadır. Sorunsuz bir evaporatör ile üretilen bu miktar, yük gemilerinde çalışan personel sayısının ihtiyacını rahatlıkla karşılamaktadır.

Bu yöntem isminden de anlaşılacağı üzere tuzlu suyu buharlaştırarak tatlı su elde etmeye dayanır. Bizler ideal şartlarda ve 1 atmosfer basınçta suyun 100º’de kaynadığını biliriz. Eğer suyu yüksek bir dağa çıkarak, orada kaynatmak isterseniz yükseğe çıktıkça azalan basınç nedeniyle suyun kaynama noktasında düşüş meydana gelecektir. İşte kullanılan yöntem de aslında budur. Bu yöntemle düşük ortam basıncında kaynama sıcaklığının düşmesinden yararlanılarak tatlı su üretimi yapılmaktadır.

Evaporatörlerde atmosfer basıncının yok edilmesiyle vakumlu bir ortam oluşturulur. Bu aslında 0 atmosfer basıncı yani -1 efektif basınçtır. Termodinamik tablolara baktığımızda 10 KPa’lık bir ortamda yani neredeyse 0 atmosfer basınçta su 45,81º’de kaynar.

Evaporatörü iki kısıma bölersek, deniz suyu bir kısımda buharlaşır ve diğer kısımda da buharlaşan saf su yoğuşur.

Sistemin temel bileşenleri

– Kondenser
– Isı değiştirici
– Ejekter pompası
– Besleme suyu devresi
– Ejekter
– Salinometre
– Selenoid valf
– Distile pompası
– Gözetleme camı
– Vakum tahliye valfi

Sistemi oluşturan bu bileşenlere, evaporatörün devreye alınışını ve nasıl çalıştığını anlatırken kısaca değineceğim.

Öncelikle ejektör pompası çalıştırılarak evaporatörün içinde vakum oluşturmalıyız. Bu pompa soğuk deniz suyunu önce evaporatörün üst kısımda bulunan kondenser bölümüne basar. Sistem buhar üretmeye başladığı zaman suyun yoğuşması bu kısımda sağlanır. Buradan çıkan deniz suyu evaporatörün altında bulunan ejekter devresine girer. Bu ejekter devresinden deniz suyu geçerken evaporatör içinde vakumu oluşturur. Aynı zamanda kondenserden çıkan deniz suyu devresi ince bir devre (bu devre üzerinde mutlaka orifis bulunur) ile evaporatörün alt kısmında bulunan ısı değiştirgecine verilir. Burada deniz suyu plakaların bir yüzeyini doldurduğu zaman plakaların contalarının yapıları itibari ile deniz suyu evaporatörün içine doğru taşar. İçerde oluşturulan vakumla birlikte bu taşan deniz suyu ejekter sayesinde evaporatörün içine taşan suyun sabit kalmasını sağlar. Isı değiştirgecine giren deniz suyunu buharlaştırmak için plakaların diğer yüzeyinde sıcak suyun bulunması gerekmektedir. Bu sıcak su, gemilerde ana makinede kullanılan soğutma suyu ile sağlanır. 80º’da ana makinenin soğutma suyu, bizim vakum altındaki deniz suyunu kaynatmaya yetecektir. İçeride buharlaşan su yükselerek kondenser kısmına gelir ve burada soğuk ortamla karşılaşarak buhar yoğuşur ve kondenser plakalarının tatlı su plaka kısmına girer. Suyun oluşumu gözetleme camından takip edilir. Gözetleme camına gelen suyu görünce, distile pompası çalıştırılarak evaporatör içinde oluşan su pompa ile çekilir. Su öncelikle salinometre ile ppm ölçüsünde kontrol edilir. Eğer suyun tuzluluğu ayarlanan ppm değerinin üzerinde olursa (ideali 0-15ppm’dir) salinometreden sonra bulunan selenoid valf açılarak suyun tatlı su tankına gitmesi engellenerek su evaporatöre geri döndürülür.

Evaporatörleri kapasitesinde kullanabilmek için onlarla hassas olarak ilgilenilmelidir. Evaporatöre giren suyun sıcaklığının, deniz suyu basıncı, gövde sıcaklığı ve dozajlama miktarı gibi birçok değere bakılarak belli değerlerde olması istenir. Yeni bakımı yapılmış evaporatörler bu değerlere dikkat edilmese de devreye girer ancak bu değerlerle uzun süre tam kapasitede kullanılamaz. Çok kısa sürede plakalarda tuz (kışır) oluşumu gözlenir.

2-) Ters Osmoz Yöntemi

Genellikle su ihtiyacı fazla olan yolcu gemilerinde ve bakım tutumu kolay olduğu için isteğe bağlı olarak teknelerde kullanılır. Bu yöntemle elde edilen su miktarı evaporatörlerle elde edilen miktara göre daha fazladır. Temel olarak bu yöntem, yüksek basınçta tuzlu suyu yarı geçirgen bir zardan geçirerek tatlı su elde etmektir.

Düzenleyen: Ece Eldek
Ekleyen: Ceyhan Akgül