>> Fuel Master
Endüstriyel Yakıtlara Genel Bakış:
Günümüzde sanayi sektörü kendisi için gerekli enerji kaynaklarını üretmek için “Primer enerji kaynağı” olarak tanımlanan fosil kaynaklı yakıtları kullanmaktadır. Bu kaynaklar halen en ekonomik kaynak olma özelliklerini korumaktadırlar.
Fosil kaynaklı yakıtların yanması sonucu ortaya çıkan emisyon değerleri kontrol altına alınmadığı zaman yaşadığımız çevre için tehlike oluşturmaktadır. Fosil yakıtların kullanılmaları ile atmosfere bıraktıkları Kükürt oksit (SOx ), Karbonmonoksit (CO), Karbondioksit (CO2) ve Azot oksit (NOx) emisyonları büyük ölçüde hava kirliliğine neden olmaktadır.
En belirgin etki asit yağmurları ve bunların oluşturduğu tahribatlardır. Asit yağmurları fosil kaynaklı yakıtların içerisindeki Azot ve Kükürt elementlerinin yüksek sıcaklıkta yanmaları sonucunda oluşturdukları SO X ve NO X bileşiklerinin havadaki su ile reaksiyona girerek Sülfürik asit ve Nitrik asit oluşturmasıyla meydana gelir.
Diğer bir etki ise fosil yakıtlarının tam olarak yanmaması sonucu oluşan karbon parçacıklarının oluşturduğu ve islilik (kurum) olarak adlandırılan toz emisyonlarıdır.
Fuel Oil ve Su:
Ülkemizde en çok kullanılan yakıtlardan biri olan Fueloil, petrol rafinerilerinde elde edilen alt ürünlerden birisi olup içerisinde çok fazla tortu , ağır metal, kükürt,asfalt ve su tutar. Burada bizim inceleyeceğimiz suyun fueloil üzerindeki etkileridir. Yakıt olarak fueloil kullanan sanayi tesislerindeki teknik elemanlar bilir ki fueloil içerisindeki su brülörlerde yanmayı bozar. Bu nedenle ana yakıt tankı dip vanası periyodik olarak açılarak tabana çöken su boşaltılır.
Acaba su yakıt içerisinde çözelti halinde çok küçük damlacık boyutlarında ve homojen bir dağılıma sahip olursa ne olur?
Günümüzdeki en ekonomik yakıt olan ağır yağların yanma etkinliğinin geliştirilmesi ve zararlı emisyon değerlerinin düşürülmesi amacıyla tüm dünyada çeşitli teknolojik uygulamalar geliştirilmiştir. Bu uygulamalardan en verimlisi ve yaygını belirli orandaki suyun ağır yağ içerisinde mikro damlacıklar halinde parçalanması ile oluşturulan homojen bir yakıt çözeltileridir.
FuelMaster Suyu 5-20 mikron çapında damlacıklar halinde fueloil içerisine dağıtan ve çökmeyen bir çözelti oluşturan ekipmandır. FuelMaster vortex-cavitation esasına göre çalışır ve suyu mikro damlacıklar halinde fueloil içerisine dağıtır.
FuelMaster ‘ın oluşturduğu fueloil-su çözeltisi yanmaya son derece uygundur ve yanma sırasında herhangi bir bozucu etki oluşturmaz.
FuelMaster uygun olarak oranlanmış ve karıştırılmış yanmaya hazır son derece dengeli bir çözelti oluşturur. FuelMaster ‘ın nasıl bir çözelti oluşturduğu şekil 1 de gösterilmiştir.
Şekil 1. Normal Fueloil ve FuelMaster çözelti damlacığının karşılaştırılması
Şekil 2 . Tipik fueloil yanma alevi ve fueloil damlacığının yanması
Tipik bir brülör atomizasyonu sonunda 100 ile 200 mikron arasında çapa sahip fueloil damlacıkları oluşur. Bu büyük çaplı fueloil damlacıkları yanma odasında tam olarak yanamazlar. Bu yanmamış karbon parçacıklarının bir bölümü yanma hücresinde ve borularda yüzeye sıvanırlar, büyük bir bölümü ise kazan bacasından dışarı atılırlar. Isı transfer yüzeylerinin bu yanmamış karbon partikülleri ile kaplanması ısıl verimliliği düşürür, aynı zamanda duman gazı ile dışarı atılan parçacıklarda çevre kirliliğine sebep olurlar.
Şekil 3. Fuel oil damlacık yüzey alanının Segonder atomizasyon ile arttırılması
FuelMaster kullanılarak oluşturulan fueloil çözeltisi yanarken segonder (ikincil) atomizasyon oluşturarak yaklaşık 100-200 mikron çapındaki fuel oil damlacıklarını 1 ila 10 mikron çapında damlacıklara parçalayarak fueloilin tam olarak yanmasını sağlar. Bu olayın nasıl oluştuğu şekil 3 de gösterilmiştir.
FuelMaster kavitasyon hücrelerinde yaratılan kavitasyon nedeniyle yakıt içerisinde bulunan su, 5-20 mikron çapında damlacıklara bölünür. Bu su parçacıkları birbirlerine yapışamazlar ve yakıt içerisinde düzgün olarak dağılırlar.
Brülör tarafından püskürtülen 100-200 mikron çaplı fueloil damlacığı içerisinde bulunan 5-20 mikron çaplı su damlacıkları , yanma oluştuğu anda oluşan yüksek sıcaklık nedeniyle ani olarak buharlaşırlar. Su damlacıklarının ani bir şekilde buharlaşması ile oluşan sert mikro patlamalar su damlacığının çevresindeki fueloilin parçalanmasına ve 1 ila 10 mikron çapında küçük fueloil damlacıklarına bölünmesine sebebiyet verir. Bu küçük fueloil damlacıkları daha geniş bir yüzey oluşturdukları için kolayca yanarlar. Şekil 3 de görüleceği üzere tam yanma erken oluştuğu için alev boyu kısalır ve alevin kazan arka duvarını yalaması düşürülür. Aynı zamanda alev boyu kısaldığı ve tam yanma önde olduğu için fueloil yüzünden kazan yüzeyinde oluşan kirlenme düşürülür. Çünkü fueloil içerisindeki vanadyum,sodyum,magnezyum gibi inorganik maddeler hızlı soğumanın etkisi ile kazan yanma yüzeylerine tutunamazlar.
FuelMaster çözeltisinin yanması sonunda oluşan segonder atomizasyon nedeniyle tam yanma oluşur ve kazana verilen fazla hava miktarı düşürülür. Kazana verilen fazla havanın düşürülmesi ile fueloil içerisindeki kükürtün SO 3 formuna dönmesi düşürülür. SO 3 Değerinin düşürülmesi ile düşük sıcaklık korozyonları ortadan kaldırılır.
Aynı zamanda düşük hava fazlalığı yanma sırasında vanadyum pentaoksit oluşumunu önleyerek korozyonu ve vanadyum bileşiklerinin kazan yanma tarafında birikmesini düşürür. Fueloil içinde bulunan vanadyum, yanma sırasında yüksek hava oksijeni ve alev boyunca oluşan yüksek atomik oksijenle oksitlendiğinde ,ergime noktası düşük, değerliği yüksek V 2 O 5 bileşikleri kolaylıkla oluşur, alev boyunun kısalmasıyla, atomik oksijen oluşumu azalarak vanadyumun daha düşük basamaklarda oksitlenmesi (VO,V 2 O 3 ,V 2 O 4 gibi) sağlanır ve böylece V 2 O 5 bileşiğinin oluşumu önlenir. Buna bağlı olarak, kazan külhanı ve alev duman boruları yüzeylerinde depozitlerin yüzeye yapışmaları önlenir.
Yanma sırasında inorganik maddelerin (S,V,Na,Mg vb.) oksijen kullanmaları engellendiği için daha az hava ile iyi yanma sağlanır.
FuelMaster Homojenizasyon Etkisi:
FuelMaster kavitasyon hücrelerinde sıvı hızları her noktada farklı olduğu için sıvı sıvıya sürtünerek , tıpkı bir öğütücü gibi davranır. Fueloil içerisinde bulunan tanecik formlu asfalt ve parafin bazlı organik maddeler parçalanarak eritilir. Fueloil içerisinde % 8-12 oranında asfalt ve parafin bazlı ürün bulunduğu göz önüne alındığında bunun ne kadar önemli olduğu anlaşılacaktır. Çünkü asfalt bazlı ürünlerin kalorifik değerleri yüksek olmasına rağmen tanecik halinde bulunmalarından dolayı
• Kazan külhanı içerisinden yanmaları bitmeden ayrılırlar ve kurum olarak bacadan dışarı atılırlar
• Kazan refrakter toprağı ve çanak çevresine sıvanırlar.
Fotograf 1 de fuelmaster kapalı iken 24 saat içerisinde brülör çanağı çevresinde biriken partiküller görülmektedir. Fotograf 2 de ise fuelmaster devrede iken 24 saat sonunda brülör çanağı görülmektedir. Herhangi bir depozit oluşumu yoktur. Bu iki fotograf fuelmaster'ın tanecik formlu organik ve inorganikleri ne denli etkili parçaladığını göstermektedir