Buhar Vanalarında Sızdırmazlık Ve Genel Karşılaştırma/Osman F. ŞAYLIMAN

Buhar tesisatlarında Dünya üzerinde yaygın kullanılan vana tipi Globe vanadır. Esasen tesisatlarda bu tür akışkanları kontrol etmek için iki tür vana kullanılır. Bunlardan birisi “kesme amaçlı”, diğeri ise “ayar amaçlı” dır. Globe vananın kullanılma sebebi ise yapısı nedeniyle akışkanı daha iyi ayar imkanına sahip olmasıdır.
Akışkanların daha iyi kontrol ve ayar edilmeleri, sistemin çalışması sırasında ortaya çıkan istekler, çevre standartları bu konvansiyonel tip Globe (Disk tip tapa supaplı) vanalarında değişime uğramasına sebeb olmuştur.

GLOBE VANA (Diskli tip Konvansiyonel)GLOBE VANA (Diskli tip Konvansiyonel)
Standartlarda yer alan Konvansiyonel vanalarda sızdırmazlık sistemi metal bir kapama elemanı olan supap’ın, yine metal bir disk üzerine oturması ile kapama yapmakta ve sızdırmazlık sistemi
metal-metal şeklinde gerçekleşmektedir. Bu tür uygulamalarda supap ile sit arasında giren ve tesisatlarda her zaman bulunabilecek pislik ve katı partiküller sızdırmazlığı olumsuz yönde etkileyerek, özelllikle vanaların iç (Devreye) kaçaklarına sebeb olmaktadır.

Hepimizin bildiği gibi bu tür metal-metale sızdırmazlıkların da ikinci bir elastik sızdırmazlık malzemesine ihtiyaç duyulmaktadır. (İki flanş arasına konulan elastik conta malzemeleri buna en güzel örnektir.)

Bu ihtiyaç ve elastik esaslı, sıcaklığa dayanıklı ürünlerin bulunuşu ile metal-elastik sızdırmazlık esasına dayanan vana türünün ortaya çıkmasına olanak sağlamıştır.
Disk kapamalı Globe vanalarda ve özellikle buhar gibi yüksek akışkan hızına sahip tesisatlarda Diskli vanaların elastik-metal sızdırmazlığa dönüştürülmeleri yüksek sıcaklık nedeniyle mümkün olamadığından, bu defa vananın kapama elemanı olan supap şekli değiştirilerek pistonlu tip vana türü ortaya çıkmıştır.

PİSTONLU TİP GLOBE VANA
PİSTONLU TİP GLOBE VANAPistonlu tip vanalar; Konvansiyonel tip Globe vanalardan farklı olarak metal-elastik sızdırmazlık prensibi ile çalışmakta olup, halka şeklindeki elastik özelliğe sahip iki ringin içersine giren piston kapama elemanı olarak görev yapmaktadır. Kapak somunlarından gelen baskı rinlerin içersindeki pistonu radyal baskı ile sarmakta ve sızdırmazlık sağlanmaktadır.
Pistonun kapama şekli, konvansiyonel baskılı globe vanalardan farklı olarak devrede oluşabilecek tortu ve pislikleri temizlemektedir.
Buhar gibi yüksek hızlara ve sıcaklıklara sahip iki fazlı akışkanlarda bu yapı çok iyi performans göstermekte ve konvansiyonel globe vanalara nazaran daha iyi sızdırmazlık ortaya çıkarmaktadır.
Geçtiğimiz yıllarda asbestin kansorojen yapısı ile yasaklanması bu malzeme ile imal edilen ürünlerinde yasaklanmasına sebeb olmuş, ancak talebin karşılanması için bu malzemenin yerini tutabilecek bir ürünün bulunması çalışmaları devam etmiştir.
Gerek sıcaklık gerekse sızdırmazlık elemanı olarak kullanılabilecek ve asbest-lastik esaslı malzemenin dayanım değerlerine ulaşılabilecek ürün olarak grafit ortaya çıkmıştır.
Ancak grafit’in vana içersinde sızdırmazlık ringi olarak kullanımı için bazı özel tasarımlar geliştirilmiştir.
Vanada kullanım için ringlerin erozyon dayanıklılığı, korozyon arttırıcı madde bulunmaması, ringin kendi içersinde flaş buhara neden olmayacak şekilde yapısı, elastikiyetinin arttırılması gibi hususlar ön plana çıkmıştır.
Bonetti firmasının patentli ürünü olarak geliştirilen paslanmaz çelik takviyeli grafit ringler Pistonlu vanalarda kullanılmaya başlanmıştır. Uygun sızdırmazlık ringli bu tür vanalar, özellikle buhar tesisatlarında kullanılmaktadır.

METAL KÖRÜKLÜ GLOBE VANAMETAL KÖRÜKLÜ GLOBE VANA
Bu tür vanalar bire bir yukarıda anlatılan baskılı vanalarla aynı tip olup, mil sızdırmazlık sistemleri, paslanmaz çelik körük ile geliştirilmiştir. Yani vananın mil yatağından dışarıya olan sızdırmazlık sistemi, kapak ile gövde arasına takılan çanak+körük+mil sistemi ile arttırılmıştır. Bunun dışında körükte olabilecek problem neticesi, dışarıya olabilecek sızdırmazlıklara geçici çözüm için salmastra gurubuda konulmuştur. Milin aşağı-yukarı hareketi sırasında körük şeklindeki sızdırmazlık sistemi hareket ederek işlevini devam ettirmektedir. Bu tür vanalarda dış sızdırmazlık sistemi için kullanılan körüklerin malzeme özellikleri önemli olup, vana mili hareketi ve açma kapama sayısı gibi faktörler körük imalatında önem taşımaktadır. Körük sayısı vananın stroku ile direk ilintili olup, buna ait standartlarda bu özellikler açıklanmaktadır. Dünya üzerinde vanalarda kullanılan körükler için vanacılar birliği tarafından çeşitli sertifikalar verilmektedir. (MSS SP117) Vanalarda kullanılan körüklerle, tesisatlarda kullanılan kompansatörler görevleri bakımından benzerlik gösterse de, diğer hususlarda çok farklılıklar göstermektedir.
Bu durumda Metal Körüklü globe vanalar, konvansiyonel tip baskılı vanaların, dış (Ortama) sızdırmazlık sistemi geliştirilmiş tipi olarak kullanılmaktadır. Ancak devre sızdırmazlığı bakımından bir farklılık görülmemektedir.

Tesisatlarda ilk göze çarpan vanalardaki dış sızdırmazlık olup, devre sızdırmazlıkları ancak kapama gerektğinde, bakım esnasında karşımıza çıkmaktadır.

Buraya kadar çalışma prensiplerini anlattığımız vanalar açıklandığı gibi aynı yapı özelliklerini taşımaktadır.

Ülkemiz piyasasında da yoğun olarak kullanılan bu üç tip vana ele alındığında ve Karşılaştırmada konvansiyonel baskılı tip globe vana yerine dış sızdırmazlık sistemi geliştirilmiş diğer özellikleri aynı metal körüklü vanalar seçilerek kıyaslama aşağıdaki tablodan görülmektedir. Değerlendirme bilinen belirli kriterler esas alınarak yapılmış olmakla beraber, işletmecinin kendi tecrübelerini de göz ardı etmemek gerekir. Tüm vanaların sağlıklı çalışması söz konusu akışkanların işletme şartları ile direkt ilgilidir.

AKIŞKANA BAĞLI OLARAK TAVSİYE EDİLEN VANA TİPLERİ

AKIŞKANA BAĞLI OLARAK TAVSİYE EDİLEN VANA TİPLERİ

Osman F. ŞAYLIMAN
Makine Mühendisi
VALFTEK® A.Ş Paz.Satış Müdürü/Yön.Kur. Üyesi.