Tanklar

BERGAMA  MESLEK YÜKSEK OKULU İŞLETME EKİPMANLARI VE KULLANIMI DERS NOTLARI Hikmet A.GÜNDOĞDU 2007

İŞLETME EKİPMANLARI VE KULLANIMI

İÇİNDEKİLER

1. TANKLAR
2. DİSTİLASYON KOLONLARI
3. REAKTÖRLER
4. ISI DEĞİŞTİRİCİLER
5. BUHAR VE KULLANIMI
6. KAZANLAR
7. POMPALAR
8. FANLAR
9. KOMPRESÖRLER
10. PLASTİK İŞLEME EKİPMANLARI

İŞLETME EKİPMANLARI VE KULLANIMI

İÇİNDEKİLER

1. TANKLAR

1. TANKLARIN ÖZELLİKLERİ
2. TANK STANDARTLARI
3. PRİZMATİK TANKLAR
4. SİLİNDİRİK TANKLAR
5. YATAY SİLİNDİRİK TANK  SEVİYESİNE BAĞLI HACİM HESABI
6. TANKLARDA ÖLÜ SEVİYE - DEATH LEVEL NEDİR
7. KİMYASAL TANKLAR PE VE PP TANKLAR
8. MEMBRANLI TANKLAR
9. KRİYOJENİK TANKLAR VE TANKERLER
10. TANK PLAKETİNİN ÖZELLİKLERİ
11. TANKIN ISITILMASI VEYA SOĞUTULMASI
12. BASINÇLI KAPLAR -  BASINÇLI TANKLAR
13. BİRİM ÇEVRİM TABLOSU

1. TANKLAR

Kimyasal Proseslerde hammadde veya ürünlerin sıvı, katı, gaz formunda depolandığı kaplardır.

Basınçlı veya basınçsız olabilir. Prosesin ve İçine konacak maddenin özelliğine uygun imal edilir.

Dışlarında ceketleri yardımıyla soğuk veya sıcak , kontrollu sıcaklıkta tutulabilir.

İçlerinde serpantinler yardımıyla kontrollu , soğuk veya sıcak iç hacim oluşturulabilir.

P . Process , İşlem , Süreç , Kimyasal operasyon türü

I . Instrumentation , Enstrumantasyon , Prosesi Elektrik veya Elektronik olarak Kontrol eden sistemler.  

P & I . Process and Instrumentation Diagram , İşlem ve Kontrol Sistemlerini gösteren Çizimler .

D . Drum , Genellikle Silindirik ve Basınçlı ve Operasyon Kabı ,

T . Tank , Genellikle Basınçsız Depolama kapları ,

K . Compressor , Kompresör ,

E . Exchanger , Isı Değiştirici , Soğutucu , Isıtıcı , Eşanjör

V . Valve , Vana ,

H . Özel Ekipman veya Kapalı devre çalışan Özel amaçlı sistem ,

H . High ,  Yüksek

P . Pressure , Basınç

T . Temperature , Sıcaklık

F . Flow , Akış ,

F . Filter , Filtre ,

L . Level , Seviye ,

L . Low , Alçak , Düşük

S . Switch , Anahtar , Sensor, Duyarga ,

Q . Quantity , Miktar , Ölçmek  

1. TANKLARIN ÖZELLİKLERİ

Tanklar değişik boyutlarda olabilir .  Prizmatik, Silindirik , Küresel, Yassı ,

Tanklar basınçlı , basınçsız , yüzer tavanlı , kapalı , açık  , izolasyonlu , örtülü , yer altı , yerüstü  kullanılmak üzere imal edilebilir.

Ayrıca Tanklar cryogenic- kriyojenik  ,  –150 °C, –238 °F  veya  123 K den düşük sıcaklıklarda kullanılmak üzere tasarlanmış olabilir.

Kriyogenik şartların hesaplanmasında Amerikan Mühendislik çevrelerinde daha çok Kelvin ve Rankine birimleri kullanılır.

Tank içindeki sıvılar değişik sıcaklıklarda farklı hacim kaplarlar . Bunun nedeni Yoğunluğun düşük sıcaklıklarda azalması , yüksek sıcaklıklarda artmasıdır.

1. 
   

.

2. TANK STANDARTLARI

NACE -  National Association of Corrosion Engineers

NACD -  National Association of Chemical Distributors

AICHE -  American Institute Of Chemical Engineers

ASME -  American Society of Mechanical Engineers

DIN     -  Deutsches Institut für Normung e. V.

TSE     -  Türk Standartları Enstitüsü

BS         -  British Standarts

ÖRNEKLER :

TS EN 286-2 - Türk Standartları Enstitüsü – Basit Basınçlı-Hava ve Azot Depolama Tankları Std.

TSE - ECE-R 67-01  -  Türk Standartları Enstitüsü LPG Tank Üretim Standardı - YENİ

TSE - ECE-R 67       -  Türk Standartları Enstitüsü LPG Tank Üretim Standardı - ESKİ

5. 

   
   

   

   
   
   
   

7. KİMYASAL TANKLAR PE VE PP TANKLAR

Polietilen veya Polipropilen Plastik Kimyasal tankların özellikleri ;

• Zehirli, kimyasal (asit, tuz, baz) ve korozyon yapıcı elementlere karşı mükemmel dayanır.

• Fazla doldurma-yükleme kapasitesini sağlayan uygun üstün fiziksel özellikleri vardır.

• Kesin sızdırmazlık sağlar.

• Konstrüksiyon homojen ve elastiktir.

• İç yüzeyi düzgün ve pürüzsüzdür.

• Mikroorganizma ve kemirgenlere dayanıklıdır.

• Yüksek sıcaklıklara dayanır.

• Hafiftir, nakliye ve yerleştirme kolaydır , düşük maliyetlidir.

• Çevreye zararı yoktur.

• Dayanıklıdır. Uzun süre sorunsuz kullanılır.

• Talebe uygun fittings montajı yapılabilir.

• Plastik kaynak metoduyla tankta çeşitli bağlantı tipleri uygulanabilir ve zaman içinde konstrüksiyonda değişiklik yapılabilir.

• Darbe mukavemeti yüksektir..

• Hijyenik, yani sağlığa uygundur.

• Özel durumlarda, iç içe konup nakledilebilir.

• Plastik tank çapları Ø900 mm ile Ø3600 mm arasında olup iç hacmi düşey kullanımda 1m3- 50 m3 olabilir

• Dayanım hesapları Institute Für Bautecknik Berlin ve DVS 2205 part 1 - 4 normlarına göredir. Üretim DIN16961 standartlarına uygun olmalıdır.

8. MEMBRANLI TANKLAR

Membranlı Kapalı Genleşme Tankları ısıtma sistemlerinde ısınan suyun hacimsel değişimini karşılamak, sıhhi tesisat uygulamalarında pompa tarafından oluşturulan statik basıncı kullanım seviyesinde tutmak ve su debisinde oluşan değişimleri kompanse etmek amacıyla tasarlanmıştır. Sistemde, doğru seçilmiş bir genleşme tankı, ani basınç değişimlerine engel olur, tesisat elemanlarının ve pompanın ömrünü uzatır.

• Tanklardaki membranlar küreseldir. Sac tankla temas etmez. Dolayısıyla bütün tanklar hem ısıtma/soğutma, hem de sıhhi tesisatta kullanılabilir.
• Membranlar EPDM'dir. EPDM, gıda amaçlı uygulamalarda da kullanılan en kaliteli membran polimerdir. Koku yapmaz. EPDM - ethylene propylene diene monomer rubber - titreşime ve genleşmeye dayanıklı kauçuktur.
• Tankların çalışma sıcaklık aralıkları –10 ºC, +100 ºC'dir.
• Soğutma tesisatında kullanılan antifiriz membranı etkilemez. 
• Tanklar elektrostatik toz boya ile kaplıdır.
• 50 litre ve daha büyük tanklar ayaklıdır. 
• 500 litre ve üzeri tanklarda yan yüzeyde, özel muhafaza içinde monometre ve gaz süpabı bulunur.
• Tanklar ön gaz basıncını sağlamak için azot ile doldurulmuştur. Kullanım yerinde basınç ayarlaması yapılırken, azot yerine hava da kullanılabilir.

9. KRİYOJENİK TANKLAR VE TANKERLER

Havayı ayrıştırarak elde edilen oksijen, azot ve argon gazlarını depolamanın ve taşımanın en pratik ve en yaygın yollarından biri onları sıvı olarak depolamak ve taşımaktır. Kriyojenik sıcaklıklar dediğimiz -196°C, -183°C gibi hayli düşük sıcaklıklarda sıvı olarak bulunan bu gazlar, ancak ısı yalıtımı çok iyi sağlanmış ve bu sıcaklıklara dayanıklı malzemeden yapılmış kaplarda depolanabilir ve taşınabilir. Pratikte en iyi izolasyon vakumlu sistemlerle sağlanır.

Tank ve tankerlerin dizaynında dünya standartları uygulanır. İç tankı ostenitik paslanmaz çelikten dış tankı karbon çelik malzemeden yapılan tank ve tankerlerde bu iç içe iki tank arasına perlit doldurularak 0.03 milibar değerine kadar vakumlanıp mükemmel izolasyon sağlanır.

Tanklar ve tankerlerin hacimlerine de bağlı olarak günlük buharlaşma miktarları; 25.000 lt'lik bir tank için % 0,25 civarındadır, bu ise tanklarda otomatik ekonomizer vanaları ile kullanıcının normal kullanımına verilerek kayıpsız bir kullanım sağlanır.

Tank ve tankerler ortak olarak kriyojenik şartlara göre ve uluslararası kabul görmüş dizayn kodlarına göre imal edimeli, yine uluslararası kabul gören 3.parti denetim kuruluşlarınca imalatın her safhasında denetlenip sertifikalandırılmalıdır. Tankerler ayrıca tüm Avrupa karayollarında çalışma ve ADR sertifikasına sahip olmalıdır.  Tank ve tankerler imalatında kullanılan her türlü malzeme imalata girmeden önce ayrı ayrı test edilip sertifikalandırılıp, kalite imalat planlarına göre imalatları gerçekleştirilir. Tüm çalışmalar belgelendirilip kayıt altına alınır.

Tanklar tüplü kullanımın yetersiz kaldığı yüksek kullanımlar için ideal bir çözümdür. Tank seviyeleri uzaktan izlenebilir, gaz tüketimi ve tank seviyesi tespit edilerek  kritik seviyeye gelmeden tanker ile dolum yapılabilir.

Tank; buharlaştırıcısı, basınç kontrol ve emniyet ekipmanları bir çitin içinde emniyet mesafeleri ve tank yeri seçme kuralları göz önüne alınarak standart tank beton kaidesine monte edilmelidir.Emniyet mesafeleri, başta oksijen tankı olmak üzere tankların yollara, insanların biriktiği alanlara, ofislere, LPG tanklarına, yanıcı parlayıcı madde tanklarına, trafolara, alev çıkaran kaynaklara, menfezlere, pencerelere…vb yerlere olan uzaklıkları belirler.

10. TANK PLAKETİNİN ÖZELLİKLERİ

1. Okunabilir ve Silinemez olmalıdır.
2. Firmanın kısa adı, ticari ünvanı , adresi , varsa tescilli markası olmalıdır.
3. İmal edildiği Standardın No'su , ve İşareti olmalıdır.
4. Sınıfı ve tipi yazılı olmalıdır.
5. Yapım tarihi yer almalıdır.
6. Kapasitesi yazılmalıdır.
7. Operasyon ve Test basıncı yazılı olmalıdır.

11. TANKIN ISITILMASI VEYA SOĞUTULMASI

Tanklar gerekli ise Serpantinle veya Ceketle Isıtılır veya soğutulurlar.

Soğutma genelde Su veya Soğutma suyu ile , Isıtma Buhar veya özel ısıtma sıvıları ile veya elektrik enerjisi ile olur .                                                                                                                                                    Buharla ısıtmada Buhar üstten verilir. Kondensat –Yoğuşan Buhar alttan alınır.                                                                            Sıvı ile ısıtma veya soğutmada ise sıvı alttan verilir, üstten geriye alınır. Sistemde hava kalmaz.

                                                                                                 

 

12. BASINÇLI KAPLAR -  BASINÇLI TANKLAR

Basıncı 1,05 kg/cm2 g = 15 psi 'dan fazla olan kaplara basınçlı kaplar denir.

            1 kg/cm2 g = 14,2857 psi 'dir.

Basınçlı Tanklar aşağıdaki şekillerde olabilir.

1. Silindirik Tanklar
2. Küresel – Küremsi Tanklar
3. Küresel , Tam küre tanklar
4. Ceketli tanklar

Basınçlı Tankların Malzemeleri , CS, SS, Ferritik Alaşımlar (monel, nikel, aluminyum ) olabilir.

Basınçlı Tankların Düşmanları ,                                                                                                                                       1. Korozyon - Corrosion – Parçalanma , yeni bileşik oluşur,                                                                                2. Erozyon - Erosion – Aşınma , Mekanik sürtünme ile fiziksel olarak parça kaybıdır.                                          Kaplar içine uygun kaplama yapılarak  korozyon ve erozyon önlenebilir.

13. BİRİM ÇEVRİM TABLOSU

Hacim Birimleri

1 m3   = 1000 dm3  = 1000 litre = 1 000 000 cm3  =  1 000 000 ml  

1 litre  = 1 dm3  = 1000 cm3  

Aşağıdaki Tablo Yardımıyla Sıcaklık Birimleri birbirine çevrilebilir.

Bulunacak Sıcaklık Birimi	Çevrilecek  Birim	Formül
Fahrenheit	Rankine	°F = °R − 459,67
Rankine	Fahrenheit	°R = °F + 459,67
Fahrenheit	Celcius	°F = (°C × 9/5) + 32
Celcius	Fahrenheit	°C = (°F  − 32) ÷ 1,8
Fahrenheit	Kelvin	°F = (K × 9/5) − 459,67
Kelvin	Fahrenheit	K = (°F  + 459,67) ÷ 1,8
Kelvin	Rankine	K = °R × 1,8
Rankine	Kelvin	°R = K ÷ 1,8
Celsius	Rankine	°C = (°R ÷ 1,8) – 273,15
Rankine	Celsius	°R = (°C + 273,15) × 1.8
Celsius	Réaumur	°C = 1,25 × °Ré
Kelvin	Réaumur	K = 1,25 × °Ré + 273,15
For temperature intervals rather than specific temperatures, 1 °F = 1 °R  and 1 kelvin = 1,8 °R