bölüm-10 endüstriyel havalandırma

Transkript

ENDÜSTRİYEL HAVALANDIRMA
Doç. Dr. Hüseyin BULGURCU
305
BÖLÜM-10
10.1 GİRİŞ
Endüstriyel ortamlardaki genel havalandırma işçilerin sağlığına ve emniyetine etki edebilecek tehlikeli kimyasal
kirleticilerin, kokunun ve ısının kontrolü amacı ile yapılır. Birçok durumda ısının ve zararlı gazların kaynağında
yakalanarak egzoz edilmesine çalışılır. Çünkü bu durumda ortamın genel havalandırmasına göre çok daha az
miktarda hava ile gerekli kontrolü sağlamak mümkündür.
Endüstriyel havalandırma şu amaçlar için yapılır:
 Çalışma alanı için gerekli oksijen miktarını sağlamak
 Havadaki zehirli maddelerin tehlike sınırına ulaşmamasını denetlemek
 Verilen bir ortamdan istenmeyen kokuların uzaklaştırılması
 Sıcaklık ve nemi kontrol
 İşyeri havasına girmeden önce, istenmeyen kirleticilerin kaynağında yakalanması
10.1.1 Endüstriyel Havalandırma Nedir?
Endüstriyel havalandırma sistemleri yerel havalandırma sistemleri olup, özellikle toz, duman, sis, elyaf gibi
kirleticilerin ortamdan uzaklaştırılmaları ve tutulmaları ile ilgilidir.
 Çevre mühendisleri yönünden: İşçilerin güvenliği, sağlığı ve verimli çalışabilmeleri için gereken koşulları
sağlamak üzere tasarlanan ve uygulanan yöntemlerdir.
 Endüstriyel hijyenistler yönünden: Salınımların (emisyon) kontrolü ve maruziyetlerin kontrolü için
 Makina mühendisleri yönünden: Ortam hava akışı ile kontrol edilmesi. Bu işlem kirli hava ile temiz hava
yer değiştirilmek suretiyle başarılabilir.
10.1.2 Endüstriyel Havalandırma Sistemlerinin Uygulamaları
 Enerji maliyetlerinin optimizasyonu
 İşçi sağlığı ile ilgili şikâyetlerin azalması
 Kirletici derişikliklerinin kabul edilebilir seviyelerde denetlenmesi
 Konfor için sıcaklık ve nemin kontrolü
 Patlama ve yangınların engellenmesi
10.1.3 Endüstriyel Havalandırma Problemlerinin Çözümü
 Süreç değişiklikleri
 Yerel egzoz havalandırması
 Yer değiştirme
 Yalıtım
 İdari denetim
 Personel koruma cihazları
 Doğal havalandırma
10.2 TOZ PATLAMASI OLAYI VE ATEX YÖNERGELERİ
Toz parçacıkları, çapı genellikle 1 mm’ den küçük, hava ortamında asılı kalabilen ve şartlara bağlı olarak
çökebilen parçacıklardır. Belirli bir hacim içindeki ağırlık (m3/mg) ve toz sayısı (m3/tane) cinsinden tanımlanırlar.
Ayrıca tane büyüklüğüne göre, çapı 10 mikrondan daha büyük tozlar; çapı 0,1÷10 mikron arasındaki tozlar ve
çapları ≤ 0,1 µ arasındaki küçük taneli tozlar şeklinde sınıflandırılırlar. 0,1 mikron ve daha küçük çaplılar havada
asılı kalırken, 0,1÷10 mikron büyüklüğündeki sakin (durgun) toz parçacıkları havada asılı kalamazlar.
Endüstriyel kuruluşların çoğunda, belli şartlar altında, 420 mikron veya daha küçük çaptaki katı maddecikler
olarak bilinen yanıcı ve patlayıcı tozların kullanılması kaçınılmazdır. Yanıcı ve patlayıcı tozlar, hava ortamında
veya diğer oksitleyici ortamda ateşlendiğinde, yangın veya patlama riski oluşur.
306
Plastikler, zirai ürünler, her tür gıda, ilaç ve metaller için tozların patlama özellikleri bilinmektedir. Toz
patlamasıyla ilgilenen ilk araştırmacı Weber (1878) yaptığı çalışmada, tozlardaki kohezyon ve yayılım üzerinde
durmuş ve buğday unundaki yanıcılık ve patlama olaylarını analiz etmiştir.
10.2.1 Toz Patlaması Nedir?
Yanma, uygun oranlarda karışan toz ve havanın, ateşleme kaynağıyla birleşmesi sonucunda, patlama ise,
sadece yanma sonrasında oluşur. Patlama, büyük miktarda enerjinin çok kısa süre içinde serbest kalarak
ortamda büyük basınç artışına sebep olur. Kayıtlara göre ilk “Toz Patlaması” olayı 14.12.1875’ de İtalya’nın
Torino şehrinde bir fırında meydana gelmiştir.
Endüstride kullanılan katı maddelerin çoğu havada, toz bulutu halinde iken dış etkenlerin de katkısıyla yanma
riski oluşturmaktadır. Birçok madde üzerinde uzun yıllar yapılan denemeler sonucunda, bunların yaklaşık
%70’inin yanıcı, %30’unun yanmaz oldukları belirlenmiştir. Yanıcı toz malzemeler organik ve metaller olmak
üzere iki farklı sınıfta ele alınırlar. Tahıllar ve şeker gibi tabii organik malzemeler, plastik ve boyalar gibi sentetik
organik malzemeler ile kömür ve kok gibi yakıtlar da, organik malzemeler sınıfındadır. Yanıcı metaller grubunda
ise, okside olan kalsiyum, magnezyum, alüminyum, demir vb. malzemeler bulunur.
Havada askıda kalan toz parçacıklarının atmosferdeki oksijenle çok şiddetli bir reaksiyona girmesi şeklinde ifade
edilen ve kimyasal bir patlama olan toz patlaması, gaz veya buhar bulutu patlamasına benzer bir olaydır. Belirli
hacimdeki yanıcı karışım ateşlendiğinde, ortam basıncında hızlı artış ve bulut içinde hareketli ateş görülür. Yanıcı
malzemenin hava ortamında yanıcı bulut oluşturması ve içindeki alevin yayılmasıyla oluşan patlamanın şiddeti,
ortamdaki oksijen ve yanıcı malzeme yoğunluğuna bağlıdır. Söz konusu değerin altında veya üzerinde toz
patlaması oluşmaz.
Toz patlamasının yayılması durumunda oluşan sekonder patlama çok daha ciddi sorunlara neden olur. Toz
patlamasının neden olduğu maliyeti etkileyen faktörler,
 Çalışanların ölümü veya yaralanma riski,
 Tesisin kapatılması veya yeniden yapılanması,
 Ekipman değişimi,
 Değiştirilebilir ürün çeşitliliğinin gözden geçirilmesi,
 Çalışma süresinin düşmesi,
 Ürün tesliminde sorunların ortaya çıkması,
 Pazarda hisse senetlerinin düşmesi,
 Ortakların güvenlerini yitirmeleri,
 Yıllık kar kaybının önlenememesi,
 Sigorta işlemlerinde ağır şartların ortaya çıkması şeklinde özetlenebilir.
Toz ve gaz patlamaları arasında benzerlik ve farklılıklar da vardır. Ancak, genellikle toz patlamaları, gaz
patlamalarına göre çok daha karmaşıktır. Yerçekimi etkisiyle taneciklerin çökmesi nedeniyle, pratikte toz
bulutlarının varlığından söz edilemeyeceğinden, yanan ortam dinamiği, ateşleme ve sonunda yanma işlemini
karmaşık hale getirir. Toz bulutunun ateşleme ve yanma ile ilgili kimyasal işlemi de gazlara göre karmaşıktır.
Yanmaz ve alev almaz birçok katı madde ince toz haline geldiklerinde yanıcı ve patlayıcı olabilmektedir. Bunlara
örnek olarak Al, Fe, Zn, pirit cevheri, flor, şeker, kakao, odun, kömür vb. malzemeler ait tozlar gösterilebilir.
Bilineceği üzere, toz halindeki katı taneciklerin hava ile teması diğerlerine göre çok daha fazla olacağından
yanma kolaylaşırken bazı tozlar, içlerinde bulunan yanabilen gazları açığa çıkarırlar. Bu da yanma veya
patlamaya neden olabilir. Toz patlamasının oluşabilmesi için minimum toz miktarı yaklaşık 60 g/m3
mertebesindedir. Ayrıca Metan gazı ilavesinin toz patlamasını düşürdüğü bilinmektedir (Şekil-10.1).
307
Şekil-10.1 Metan gazının toz patlamasına etkisi
Toz patlamalarının karakteristikleri gaz patlamalarından farklıdır. Gaz/hava karışımı ateşlenince patlama sonucu
ortaya çıkan itici kuvvet, gaz bulutunun hızlıca yayılmasına neden olduğundan, gaz/hava karışım yoğunluğunun
düşmesiyle yanma işlemi devam etmeyecektir. Böylece gaz ilave edilmediği sürece, patlama milisaniyeler içinde
sona erecektir.
Şekil-10.2 Primer ve sekonder patlamanın şematik gösterimi
Şekil-10.2’de gösterildiği gibi, primer ve sekonder olmak üzere, iki tür toz patlamasından söz edilebilir. Primer
patlama genelde kapalı ortamda oluştuğundan, (siklon veya üretim hattının belli bir noktasında, vb.) ortaya
çıkacak şok dalgaları tesiste hasara sebep olmaktadır. Ayrıca tozun ve gazların yanmasıyla oluşan patlama
ürünlerinin yayılması sonucunda, ortamda birikmiş haldeki tozlar çok daha büyük sekonder patlamaya neden
olacaktır. Toz patlaması risk üçgeninin (Şekil-10.3) dışında gerçekleşen patlama için, beş ayrı şartın gerekliliği
unutulmamalıdır.
Şekil-10.3 Toz patlaması risk üçgeni
Şekil-10.4’ de gösterilen zincirin herhangi bir elemanındaki kopma, patlamayı önleyici yönde etkili olacaktır.
Toz patlamasının oluşmasında etkili şartlar aşağıdaki şekilde özetlenebilir.
1. Tozların yanabilir olmaları gerekir.
2. İnce taneli tozlarda patlama olasılığı daha fazladır.
3. Toz bulutları üst ve alt patlama sınırları içinde, patlama yoğunluğuna sahip olmalıdır.
308
4. Patlamanın başlaması ve devamında ortamda yeterli oksijen bulunmalıdır.
5. Ateşleme kaynağının bulunması şarttır.
Şekil-10.4 Toz patlaması şartları
10.2.2 Toz Patlaması Oluşumunda Etkili Parametreler
Toz Bulutu Yoğunluğu
Tozlar, gaz ve buharlara benzer şekilde toz bulutu oluşturabilirler. Patlama sınırının özellikle üst limitin, gaz ve
buharlarda net olarak tanımlanması çok zordur. Gerçek değerler tozun yapısına, tanecik dağılımına ve belirlenen
yönteme bağlıdır. Genellikle alt limitin 50−100 g/m3; üst limitin 2−3 kg/m3 mertebesinde olduğu kabul edilir.
Patlama oluşmadan önce tutuşabilir toz süspansiyon yoğunluğu, üst ve alt patlama sınırları mertebesinde
olmalıdır. Tutuşabilir birçok toz için alt limit açıkça tanımlanmakla birlikte, toz bulutu yoğunluğundaki kararsızlıktan
dolayı, üst patlama sınırının belirlenmesi oldukça zordur.
Ortam Havasının Durumu
Tozdaki yanmayı sınırlayan, ateşleme enerjisi arttığı ve havadaki oksijen miktarı düştüğü durumlarda patlamanın
şiddeti de düşecektir. Oksijen miktarının azalmasıyla ortama azot veya karbondioksit gazı yüklenebilir. Toz
patlaması için ortamda yeterli oksijenin bulunması şarttır. Havadaki oksijen yoğunluğu % 21 mertebesindedir. Bu
değerin altında, ateşleme sıcaklığının yükselmesi gerekeceğinden toz patlama olasılığı düşecektir. Sistem
tasarımında, toz patlamasından korunmada çok etken bir faktör olan, toz patlamasının oluşmayacağı bir oksijen
sınır yoğunluğu değerinden söz edilmektedir. Toz patlamalarının oksijeni zengin ortamda daha rahat ve şiddetli
olacağı bilinmelidir.
Tanecik Boyutu
Tanecik boyutunun, patlamanın şiddeti ve ateşlemenin başlaması açısından önemi büyüktür. Patlamanın şiddeti
düşünüldüğünde tanecik boyutunun artması, ateşleme enerjisinin düşürülmesini gerektirir. Araştırmacı Echoff’ a
göre, her şartı sağlamak için tanecik boyutu yaklaşık 50µ olmalıdır. Araştırmacı 50÷150µ’ da yaptığı çalışmada,
maksimum patlama basıncı ile maksimum basınç miktarının sırasıyla 7,5÷9 bar ve 20÷130 bar olduğunu tespit
etmiştir.
Tozun Yapısı
Tozun yanmadığı ve ortam gazlarıyla reaksiyona girmediği durumlarda toz patlamasından söz edilemez.
Ateşleme Direnci
Ateşleme enerjisi toz taneciklerini ateşleyecek derecede büyük olmalıdır. Tozlar için bu değer genelde 1÷10 mJ
arasında değişmektedir.
Toz Dağılım Miktarı
Dağılım/yığılma sırasında toz yoğunluğu ve efektif tanecik boyutu da değişeceği için, yanma da etkilenecektir.
Tanecikleri iyi dağılmış tozlar çok daha iyi yanacaktır. Dağılım derecesi, genellikle tozun dağılım şekline ve toz
bulutu içindeki türbülans derecesine bağlıdır.
Başlangıç Şartları
Başlangıç sıcaklığının artması, ateşleme enerjisini ve patlama alt sınırını düşürür. Ancak, maksimum patlama
sıcaklığı hava yoğunluğu düştükçe azalacağından, reaksiyon için gerekli oksijen miktarı da azalacaktır. Başlangıç
basıncının artmasıyla patlama basıncı da artmakta, ateşleme enerjisi ise düşmektedir. Toz bulutundaki artışla
309
türbülans da artarsa, patlama olasılığı ve buna bağlı olarak basınç da artacaktır. Ateşleme kaynağından gelen
enerji düşük değerlerde yayılacağından, düşük türbülans değerlerinde toz bulutu daha kolay ateşlenecektir.
Nem Miktarının Patlamaya Etkisi
Tozdaki nem miktarı, ateşleme olasılığını ve patlamanın devamını etkileyecektir. Nem miktarı artınca ateşleme
enerjisi de artacağından patlama şiddeti azalacaktır. Toz içerisinde yanabilir çözücünün bulunması, ters bir etki
yaratarak ateşleme enerjisini düşürmekte ve patlama şiddetini artırmaktadır.
Ateşleme Kaynakları ve Toz Bulutlarının Ateşleme Sıcaklıkları
Toz patlamasının gerçekleşmesi için bir ateşleme kaynağının bulunması şarttır. Ateşleme kaynağının büyüklüğü,
toz patlamasının şiddetini belirleyen en önemli faktördür.
Şekil-10.5 Toz bulutları ile ateşleme sıcaklıkları
Ateşleme kaynağında ark oluşturabilecek hatalı elektrik tesisatı, elektrik motorları, kaynak işlemleri, sürtünmenin
veya metalik parçaların neden olduğu kıvılcımlar, aşırı ısınan yataklar, statik elektriklenme, açık alevler, aşırı
ısınan ampuller, kurutucular, sürekli sıcak yüzeyler gibi olumsuzluklardan kaçınılmalıdır. Özetle, toz patlamasında
bir ateşleme enerjisine gereksinim vardır. Benzer şekilde, farklı malzemeler için ateşleme sıcaklıklarının
bilinmesinde yarar vardır. Böylece işleme sırasında ateşleme sıcaklığına göre gerekli önlemlerin alınması daha
kolay olacaktır. Endüstride kullanılan tozların çoğu yanabilir özelliktedir. Bir ateşleme kaynağı ateşlendiğinde,
havada asılı haldeki yanabilir toz yoğunluğu, alevin yayılması için yeterli ise patlama oluşacaktır.
Toz patlamasına ilişkin, risk ve hasar kavramlarına sıkça rastlanır. Bazı durumlarda birbirleri yerine kullanılsalar
da gerçekte faklı anlamları vardır. Hasar, zarar ve/veya yaralanmaya neden olan potansiyel olarak tanımlanır.
Risk ise, olayın oluşu ile ilgili frekans veya hasara neden olan şartların çarpımıyla elde edilen bir olasılık
ürünüdür. Toz bulutlarında patlama riskinin tanımlanması, sistematik yaklaşım açısından önemlidir. Ayrıca
patlama sonucunda karşılaşılacak durumlar için alınacak emniyet tedbirlerinde, aşağıdaki noktalara özen
gösterilmelidir.
 Tozun patlama karakteristiklerinin iyi tanımlanması,
 Yanabilir tozların bulunacağı noktaların belirlenmesi,
 Normal ve özel şartlar altında potansiyel ateşleme kaynaklarının tanımlanması,
 Toz patlamalarının ortadan kaldırılması ve/veya azaltılması için uygun tesis tasarımı, kişi ve ekipmanın
korunması şarttır.
Toz Patlamasını Önlemede Ateşleme Kaynaklarının Kontrolü
1. Uygun elektrik tesisatı ve sargı metotları kullanılmalıdır.
2. Statik elektrik ile birlikte topraklama kontrol altında tutulmalıdır.
3. Sigara içimi açık alanlarda, ateşler ve kıvılcımlar kontrol altında tutulmalıdır.
4. Mekaniksel kıvılcımlar ve sürtünme kontrol edilmelidir.
310
5. İşlem sırasında ateşlemeye neden olabilecek yabancı maddeler ayıklanmış olmalıdır.
6. Isınan ve ısıtıcı yüzeyler toz yığınlarından ayrı tutulmalıdır.
7. Üretimde kullanılan ekipmanın bakımına özen gösterilmelidir.
Toz patlamasının oluşmasında tüm faktörlerle birlikte tanecik çapının etkisi de oldukça büyüktür. Tanecik çapının
düşmesi ortamda oluşacak basıncı belirgin şekilde artıracaktır. Şekil-10.6’da görüleceği gibi, 495 g/m3’lük
numune üzerine yapılan deneylerde tanecik çapı 400µ’dan 50µ’a düşürüldüğünde basınç artışı ve artış
miktarında etkili büyüme görülmüştür.
Şekil-10.6 Toz patlamasında tanecik çapının basınca etkisi
Şekil-10.7 Toz patlamalarında temel nedenler
Şekil-10.7’de toz patlamalarında ateşleme kaynaklarına ilişkin bir çalışma gösterilmiştir. Görüleceği üzere,
patlamaların üçte birine mekaniksel yollarla ortaya çıkan kıvılcımlar sebep olmakta, yaklaşık % 8’i açık ateşten, %
9 sürtünmeden dolayı oluşmaktadır.
Araştırmacı Billinge’ ye göre, endüstriyel sürtünmenin neden olduğu ateşleme için gerekli sürtünme kaynakları üç
grupta ele alınabilir. Bunlar sırasıyla,
Düşük enerji: 10 J (yaklaşık 500 g’ lık kütlenin 2 metre yükseklikte yarattığı enerji)
Orta enerji: 1 KJ, (yaklaşık 25 kg’ lık kütlenin 4 metre yükseklikte yarattığı enerji)
Yüksek enerji: 1 MJ, (örneğin yakıt tankerinin çarpışmasıyla ortaya çıkan enerji)
Sürtünme ateşlemelerinde oluşan patlamaların % 50’si taneciklerin çarpışmalarından kaynaklanmaktadır.
Yüzeyler temas ettiklerinde ve çarpıştıklarında sürtünme veya öğütülme, kıvılcımlara, sıcak noktalara neden
olacaktır. Bunların her ikisi de, oluşan toz bulutu veya toz birikimlerine ateşleme kaynağı olacaktır. Temas anında
toz sıkıştırılırsa, bazı toz tanecikleri düşük sürtünmede ateşlenerek sıcaklığı artırmakta ve sonuçta toz bulutunun
ateşlenmesine neden olmaktadırlar.
311
Şekil-10.8 Toz patlamasından en çok etkilenen endüstri dalları
Şekil-10.8’ da, gıda, ağaç, kâğıt, metal, madencilik ve ilaç endüstrisini de içeren toz patlamasından etkilenen
kuruluşlar özetlenmiştir. Çalışma şartlarına göre, toz patlaması olayının, sanayinin her dalında görülebileceği
açıktır. Ayrıca, beklenmedik bir anda çok ani oluşan özel durumlar da patlamaya yol açabilir. Daha sonra, mevcut
durum kayıt altına alınarak toz patlaması risk bölgelerine ilave edilir.
TABLO-10.1 Toz ortamları ve sıcaklık sınıfları
Bugüne kadar karşılaşılan toz patlamasının en çok görüldüğü tesisler Tablo-10.2’de, en çok hangi endüstri
dallarına ait işlemlerde görüldüğü ise Tablo-10.3’de özetlenmiştir.
TABLO-10.2 Toz patlaması görülen tesisler
312
TABLO-10.3 Toz patlamasının oluştuğu ortam ve karakteristikler
TABLO-10.4 Gaz ortamlarında sınıflandırma
Toz Kontrol Noktaları
Havada patlayıcı toz yoğunluğu oluşmadıkça patlama tehlikesi olmayacağından, çalışma ortam havasına toz
kaçırmamak ve birikmesini önlemek önemlidir. İstenmeyen ürün olarak tanımlanan tozun üretildiği herhangi bir
işlemde, toz miktarının mümkün olduğunca düşük değerlerde olması gerekir.
10.2.3 Toz Patlamasının Oluşması İçin Gerekli Şartlar
Toz patlamasının oluşabilmesi için aşağıda açıklanan altı farklı şarttan birisinin oluşması yeterlidir.
1. Tozun yanabilir olması gerekir. Bu nedenle toz patlamasının ilk aşamasında tozun bulut haline
dönüştüğü ve yanıp yanmayacağı belirlenmelidir. Tozun yanabilmesi yapılacak testlerle belirlenebilir.
2. Hava ortamında toz bulunmalıdır. Tozun aniden alevlenip yanması tanecik yüzeyi ile oksitleyicinin,
havadaki oksijen ile yakın temasını gerektirir. Çünkü birçok tozun yanmayı desteklemesi için yeterince
oksijen olmayabilir. Tanecik etrafında oksijen bulunmaması oldukça zayıf yanmaya neden olur.
3. Toz yoğunluğu patlama sınırları içinde olmalıdır. Toz bulutuna ait yoğunluk, minimum patlama
yoğunluğunun altında ise patlama oluşmaz. Bunun sebebi ise, tanecikler arasındaki boşluğun oldukça
büyük olmasından dolayı yanan tanecikden diğer tanecike enerji aktarımın oldukça zor olması şeklinde
gösterilir. Yüksek toz yoğunluklarında, tanecik yüzeyinde yetersiz oksijen olacağından patlamanın
şiddeti düşecektir.
4. Toz içerisinde bulunan tanecik boyutunun alev yayma kapasitesine sahip olması gerekir. Toz tanecikleri
küçüldükçe oksidasyon için gerekli toplam alan büyüyeceğinden toz bulutunun ateşlenmeye karşı
hassasiyeti ve patlamanın şiddeti düşecektir.
313
5. Toz bulutunun bulunduğu ortamın yanmayı desteklemesi gerekir. Toz bulutunun patlaması için ortamda
yeterince oksitleyicinin bulunması gerekir. Uygulamada, havadaki oksijen en çok görülen oksitleyicidir.
Diğer oksitleyiciler ise klor, azot oksit, azot-tetra-oksit olabilir. Oksitleyici yoğunluğu için “sınır değer”
laboratuar testleriyle belirlenebilir.
6. Alev yayılımını başlatmak için yeterli enerjiye sahip ateşleme kaynağı bulunmalıdır. Toz taşıma ve/veya
işleme tesislerinde toz patlamasının ana nedeni ateşleme kaynağıdır. Bunlara ek olarak kaynak, kesme,
ısıtma, mekaniksel arızaların neden olduğu kıvılcımlar, mekaniksel çarpışmaların neden olduğu
kıvılcımlar, alevler, yanan malzemeler, elektriksel kıvılcımlar da gösterilebilir.
10.2.4 Tozların Patlama Değerleri
Riskin derecesi genelde toz türüne ve uygulanan yönteme bağlıdır. Yeni Zelanda tarafından geliştirilen “DSIR”
patlama indeksinde 0÷100 arası değerler kullanılmıştır. 0, patlama riskinin olmadığı, 100 ise çok ciddi patlama
riskinin bulunduğu durumları tanımlamaktadır. Düzenlenen risk dağılımı, daha sonra kendi içinde zayıf, orta
şiddette, kuvvetli veya şiddetli olmak üzere, alt sınıflara ayrılmaktadır.
Şekil-10.9 Patlama indeksine göre patlama risk değerleri
Patlama Tahliye Noktaları
Patlama tahliye noktaları, toz geçirmez ve aşınmaya direnç gösterecek şekilde yeterli mukavemete sahip
olmalıdırlar. Ayrıca potansiyel ateşleme kaynağına en yakın noktaya yerleştirilmelerinde yarar vardır. Açık
havalandırmalar en etkin kullanım şekilleri olmakla birlikte, ürünün korunması, meteoroloji ve atmosfere toz
atımından dolayı, uygulamada sorun yaratabileceği için, diğer tedbirlerden yararlanılır.
Patlama Panelleri ve Kapakları
Değişik türde malzemelerden yapılırlar. Dikkat edilecek en önemli nokta, tesis içindeki basınca karşı göstereceği
direnç ve artan basınçla malzemenin patlamasıdır. Diğer önemli noktalar ise, ateşe ve meteorolojik değişimlere
karşı gösterecekleri dirençtir.
Şekil-10.10 Basınç düşürülmesinde kullanılan merkezi yırtılmış diskin şematik gösterimi
Kullanılan malzemeler su geçirmez kâğıt, kahverengi ambalaj kâğıdı, cilalı bez, polietilen levha, selüloz, metal
folyo ve kauçuk şeklindedir. Basıncın düşürülmesi, disk ortasına açılacak delikle sağlanabilir (Şekil-10.10).
Patlama Kapıları
Hafif menteşeli kapılar açık havalandırmalar kadar etkindir. Çok hızlı devreye girebilmeleri için ataletlerinin
dolayısıyla ağırlıklarının oldukça küçük tutulmasında yarar vardır. Çalışma şartlarına göre farklılık göstermekle
birlikte, 10 kg/m2 sınır değer olarak kabul edilmiştir. Diğer tip kapılarda mıknatıs, yay ve ince yaprak metallerden
yararlanılabilir. Patlama anında çevreye çok büyük hasar verecekleri düşünülerek bu tip kapıların tesise
bağlanarak çalışma ortamına fırlamaları önlenebilir.
314
10.2.5 Toz Patlamalarının Önlenmesi ve Korunması
Önleme Yolları
Tesiste yanabilir ortamların önceden belirlenmesi gerekir. Tüm ekipmanların birer ateşleme kaynağı olabilecekleri
düşüncesiyle, işlemlerin baştan belirlenmesinde yarar vardır (sürtünme, elektrostatik, sürekli ısıtma vb.) Ayrıca
toz bulutu ateşleme yüzdelerinin analizi gerekeceğinden toz patlama testleri de yapılmalıdır.
Korunma Yolları
Toz patlamasının oluşması durumunda, çalışanların ve çevrede yaşayanların patlamaya karşı korunmaları
sağlanmalıdır. Bunun için alınması gereken önlemler aşağıda verilmiştir:
1. Patlayıcı toz bulutunun oluşabileceği noktalar belirlenip tanıtılmalıdır.
2. Laboratuar deneyleriyle patlamanın ciddiyeti belirlenmelidir.
3. Mevcut yasalara uygun patlama sistemleri tasarlanmalıdır.
4. Patlama sonrası ortaya çıkacak ürünlerin emniyetli ortama atılabilmesi için gereken önlemler alınmalıdır.
5. Taşıyıcı faz olarak hava yerine azot gazı kullanımı sağlanmalıdır.
6. Silolarda sızdırmazlık işlemlerinde azot gazından yararlanmalıdır.
7. Toz yayılımını önlemek için silolarda siklonlardan yararlanılmalıdır.
8. Tanecik boyutu kontrol altında tutulmalıdır.
9. Silo ve torba filtrelerde elektrostatik problemler azaltılmalıdır.
10. Silo ve tesisattaki nem miktarı kontrol altında tutulmalıdır.
11. Sürtünme ile ortaya çıkabilecek ısının sebep olacağı patlamayı önlemek için düşük kütlesel debilerde
çalışılmalıdır.
12. Silolarda biriktirilen tozların oluşturabileceği elektriksel alanların gözlenmelidir.
13. Silolar arasına patlama yalıtım valfleri yerleştirilerek, patlamanın silolar arasında yayılımı önlenmelidir.
14. Toz yoğunluğu patlama yoğunluğunun altında tutulmalıdır.
15. Taşıma hatlarında, patlama blok tasarımı yapılarak denenmelidir.
16. İşlemlerde kullanılan ekipman veya havalandırma sistemlerinden kaynaklanan olası toz kaçakları
azaltılmalıdır.
17. Toz toplama filtreleri kullanılmalıdır.
18. Toz birikimini azaltacak yüzeyler tercih edilmeli ve temizleme aygıtları kullanılmalıdır.
19. Tesiste görülmesi zor olan kör noktalar belirlenmelidir.
20. Belli aralıklarda açık ve gizli noktalardaki artıklar kontrol edilmelidir.
21. Toz artıklarının belli süreler içinde temizlenmelidir.
22. Ateşleme kaynaklarının bulunması durumunda toz bulutu yaratmayacak temizleme metotlarından
yararlanmak gerekir.
23. Toz toplamada sadece vakumlu toplayıcılar kullanılmalıdır.
24. Emniyet valfleri toz patlama riski olan noktalardan uzağa monte edilmelidir.
Toz patlamasından korunma ve önlemede çeşitli önlemler yaratılabilir. Çalışma ortamı ve ürün ve/veya ürünler
önceden bilindiğine göre, ortamda oluşan tozlarla ilgili ön araştırma ve analizler patlama, dolayısıyla yanmanın
önlenmesinde yararlı olacaktır. Toz numunesi alınarak, toz patlamasına ait patlama sınırları, maksimum patlama
basıncı ve artış değeri, minimum ateşleme enerjisi, oksijenin yoğunluk sınırı ve ateşleme sıcaklığı belirlenebilir.
Tüm önlemlerin alınmasına rağmen, yine de patlama önlenemeyebilir. Bu durumda toz patlamasının neden
olabileceği hasar ve tehlikelerin azaltılması için aşağıdaki önerilere uyulması uygun olacaktır.
 Riskin ayrılması sağlanmalıdır. (mesafe ile izole yapılmasında yarar vardır)
 Riskin ayrışması gerekir. (İzolasyonda bariyer kullanılmalıdır)
 Bina, oda ve alanda parlama önleyici alev tutucu kullanılmalıdır.
 Tüm ekipmanlarda basınç emniyet valfi kullanılmalıdır.
 Patlama koruyucu sistemler kullanılmalıdır.
 Püskürtme ve sönümleme sistemleri kullanılmalıdır
315
10.2.6 ATEX Tanımı ve Yönergeleri
ATEX ve Yönergeleri Nedir?
ATEX, potansiyel patlayıcı ortamlarda kullanılmak amacıyla üretilen ekipman ve koruyucu sistemler olarak
bilinmektedir. ATEX kelimesi, Fransızca "ATmosphere EXposible" kelimelerinin ilk heceleri kullanılarak meydana
getirilmiştir. ATEX talimatları ise, ex−proof diye adlandırılan, patlayıcı ortamlarda kullanılan elektriksel
ekipmanlara uygulanacak teknik zorunluluklar şeklinde, yeni yaklaşımları içeren kurallar sistemidir.
ATEX talimatı, şaşırtıcı bir şekilde denizaşırı sabit platformlar, petrokimya tesisleri, maden ocakları ve potansiyel
patlayıcı ortamların bulunduğu diğer alanları da içeren çok geniş bir yelpazeye yayılmış ekipmanların kullanımını
kapsar. Bu tür ekipmanlar için Avrupa pazarının 3 milyar Euro' ya ulaştığı tahmin edilmektedir.
ATEX Yönergeleri
Toz patlamasıyla ilgili ülkemizde herhangi bir standart şu ana kadar hazırlanmamıştır. Ancak İşçi Sağlığı ve İş
Tüzüğünün ilgili maddelerinde, her tür patlama ve bunlardan korunma yollarından söz edilmektedir. Avrupa
Birliğine giriş çalışmalarının son aşamalara gelinmesiyle, ABD’ de kullanılan ATEX (Atmosphere
Exposible−Patlayıcı Ortam) Yönergesine (94/9/EC) uyulmasında yarar olacaktır. Yönerge, mekanik ekipmanlar ile
elektrikli ekipmanları kapsamaktadır. ATEX Yönergesi ve sunduğu talimatlar 01.07.2003’den itibaren uygulamaya
konulmuştur. Bu yönergede, patlayıcı ortamlara ait bölgeler ve ürünler için sınıflamalar tanımlanarak, bu
ortamlarda kullanılacak ürünlerde CE sertifikasına uygunluk gerekli görülmüştür. Bu aşamada ise, her ürün için
kullanım kılavuzu verilmesi şartı konulmuştur. Yönergede sunulan talimatlar ilk defa tozlu ortamlardan çıkarılarak
kapsam içine alınmış, toz koruma, gaz koruma talimatlarına göre, bölge ve kullanılacak ürünler esas alınarak
sınıflara ayrılmıştır. ATEX talimatındaki gerekli koşulları yerine getiren, CE markası sahibi üretici firmalar ex−proof
ürünlerini Avrupa'nın her yerinde ek bir yükümlülüğe tabi olmadan rahatlıkla satabilirler. Bu durum, 450 milyonluk
bir insan topluluğunu içeren dünyanın en büyük ortak pazarına ulaşmak anlamına gelmektedir. ATEX 100a
(1994) ve ATEX 118a (1999) patlayıcı atmosferi, ateşleme oluştuktan sonra, yanmanın tüm yanmayan karışıma
yayılması şartıyla gaz, buharlar, dumanlar veya tozlar şeklinde yanabilir maddelerin atmosferik şartlar altında
hava ile karışımıdır şeklinde tanımlamaktadır.
ATEX talimatları ATEX 137 ve ATEX 95 olmak üzere iki grupta ele alınır. ATEX 137, bu dizide işçi koruma
direktiflerini, ATEX 95 imalatçı tarafından yapılması gerekenler için verilen direktifleri içermektedir. ATEX 137’e
göre tesis kuran imalatçılar, bölge tarifi, sıcaklık sınıfı, patlama grubu, çevre sıcaklığı tanımlarını, ATEX 95’e göre
ise; cihaz sınıflaması, sıcaklık sınıfı, patlama grubu ve çevre sıcaklığını tanımlamalıdırlar. ATEX 137 patlayıcı
ortamlarda risk altında olan işçilerin korunması için hazırlanmıştır. Silolar, un değirmenleri, ağaç tozları, süt tozları
ve bunların taşıma alanları bu grup içindedir.
ATEX’e göre, tehlikeli yerler ve patlayıcı ortamın oluşma sıklığı ve söz konusu ortamın devam etmesi esas
alınarak bazı risk bölgeleri belirlenmiştir. Bunlar, patlamaya sebep olacak oluşumlar, elektrik kaynaklı patlamalar,
imalat sırasında oluşan kıvılcım veya ark, çalışma sırasında oluşan ısı, (Mekaniksel patlama ve kıvılcım,
sürtünme ve sıkışmanın neden olacağı ısı artışı) ile açık ateş veya alev, her tür fren sistemi, yanıcı malzemeler
gibi patlamaya neden olabilecek diğer kaynaklar şeklinde sınıflandırılabilir.
ATEX’e göre; Bölge ve Kategori tanımında Bölge 0−Kategori 1, Bölge 1−Kategori 2, Bölge 2− Kategori 3 ifadeleri
kullanılır. Bunlara en çok rastlanan ortamlar sırasıyla, kimyasal ürün imalatçıları, tank imalat ve kuruluşları,
rafineriler, atık arıtma tesisleri, güç istasyonları, boya fabrikaları olarak özetlenebilir. Yine ATEX’e göre, toz içeren
patlayıcı ortamlara örnek olarak, madenler, kimyasal fabrikalar, enerji santralleri, boya ve çimento fabrikaları, un
değirmenleri gösterilebilir. Tozlar için bölge tanımı ise; Bölge 20, Bölge 21 ve Bölge 22 şeklinde ifade
edilmektedir. ATEX’ e göre kullanılacak ekipmanlar için, grup M1 uygunluk kategorisi, grup M2 uygunluk
kategorisi gibi “Uygunluk Kategorileri” hazırlanmıştır. Kullanılacak ekipmanın ATEX’e uygun olduğunu gösteren
etiket ile donatılması şattır. Etiketle birlikte güvenlik, montaj, kullanım talimatlarıyla, servis ve acil durum bakım
onarım bilgisi, eğitim talimatları, elektrik ve basınç bilgileri, sıcaklık ve diğer sınır değerler, kullanım bilgileri,
sistem koruyucuları ile birlikte güvenlik uyarıları da verilmelidir.
316
Patlayıcı Ortamlar ve Sınıflandırmalar
ATEX yönetmeliği ve EN 13463-1 standardı kapsamında muhtemel patlayıcı ortamda çalışan ekipmanlar grup ve
kategorilere ayrılmaktadır.
TABLO-10.5 Ekipman grupları
Grup I Madenler (Grizu ve Yanıcı Tozlar)
Kategori M1
Kategori M2
Patlayıcı ortam
mevcudiyetinde
çalışmaya devam eden
ve çok yüksek seviyede
korumaya haiz
ekipmanlar.
Patlayıcı ortam
mevcudiyetinde
durdurulan ve çok
yüksek seviyede
korumaya haiz
ekipmanlar.
Kategori 1
G
D
(Gaz)
(Toz)
Patlayıcı ortam
mevcudiyetinde
çalışmaya devam eden
ve çok yüksek seviyede
korumaya haiz
ekipmanlar.
Grup II Maden Dışı Ortamlar
Kategori 2
Kategori 1
G
G
D
D
(Gaz)
(Toz)
(Gaz)
(Toz)
Yüksek seviyede
Normal seviyede
korumaya haiz
korumaya haiz
ekipmanlar.
ekipmanlar.
Burada kafa karıştıran bir konu, patlayıcı ortam ve makinanın kodlamalarının farklı olmasıdır. ATEX 137
yönetmeliği patlayıcı ortamın bulunma sıklığı ve süresine bağlı olarak çalışma ortamını farklı bölgelere(Zone)
ayırmıştır. Maden dışı uygulamalar için ATEX 95 yönetmeliğinde verilen grup ve kategorilerine göre farklı
bölgelerde çalışabilecek ekipmanlar aşağıda özetlenmiştir;
TABLO-10.6 ATEX 95 yönetmeliğinde verilen grup ve kategorilerine göre farklı bölgelerde çalışabilecek
ekipmanlar
Bölge
Zone 0
Zone 1
Zone 2
Zone 20
Zone 21
Zone 22
Ekipman Kategorisi
(Minimum Gerekli)
Kategori 1G
Kategori 2G
Kategori 3G
Kategori 1D
Kategori 2D
Kategori 3D
Ortam Açıklaması
Uzun süreli patlayıcı GAZ ortamı
Ara-sıra patlayıcı GAZ ortamı
Çok az veya olağan dışı patlayıcı GAZ ortamı
Uzun süreli patlayıcı TOZ ortamı
Ara-sıra patlayıcı TOZ ortamı
Çok az veya olağan dışı patlayıcı TOZ ortamı
10.3 HAVALANDIRMA TASARIM PARAMETRELERİ
 Üretim süreçleri
 Egzoz hava sistemi-yerel çekme sistemi
 Bina tasarımında iklimlendirme gerekleri (Sızdırmazlık, tesis aerodinamiği, vb.)
 Temizlik gereksinimleri
 Ortam hava şartları
 Isı salınımları
 Tesis etrafındaki arazi
 Kirletici salınımları
 Şartnameler
10.3.1 Kaynak Özellikleri
 Yerleşim
 Her bir maruziyet kaynağının bağıl katkısı
 Her bir katılımcının özelliği
 Ortam havasının özellikleri
 Kirletici kaynağı ile işçilerin etkileşimi
 İş pratikleri
10.3.2 Endüstriyel Havalandırmanın Ana Elemanları
Endüstriyel havalandırma sistemleri aşağıdaki elemanlardan oluşur:



Davlumbaz veya slot emici gibi bir “hava girişi alanı”
Havayı bir ortamdan diğerine taşıyan kanallar
Hava temizleme cihazı
317

Kirlenmiş iç ortam havasını uzaklaştıran fanlar.
Şekil-10.11 Endüstriyel havalandırma sistemi
10.4 ENDÜSTRİYEL HAVALANDIRMA SİSTEM TİPLERİ
10.4.1 Besleme Sistemleri
Amaç:
 Tesiste konforlu bir ortam oluşturmak, örnek olarak iklimlendirme sistemi
 Tesisten atılan havayı değiştirmek, örnek olarak yer değiştirmeli sistem
Elemanları
 Hava giriş kısmı
 Filtreler
 Isıtma ve/veya soğutma cihazları
 Fan
 Kanallar
 İşyeri içinde hava dağıtımı için menfezler/difüzörler
10.4.2 Egzoz Sistemleri
Amaç:
 Bir egzoz havalandırma sistemi işyeri havasını ve havadaki asılı olan kirleticileri uzaklaştırır.
 Egzoz sistemi iş alanının tamamını egzoz edebilir veya kirletici kaynağının yakınına yerleştirilerek yerel
emiş yapılabilir.
Egzoz sistemi tipleri:
 Seyreltme (genel egzoz) sistemi
 Yerel egzoz sistemi
10.5 GENEL EGZOZ SİSTEMLERİ
Seyreltme (Dilution) Yöntemi
Seyreltme yöntemi, bir binada taze hava ve egzoz yardımıyla iç ortamdaki hava kirliliğinin azaltılması yöntemidir.
Endüstriyel ortamlarda yaygın olarak kullanılır.
Genel seyreltme havalandırma tipleri ikiye ayrılır:
1.tip seyreltme havalandırması:
 Potansiyel hava sağlık tehlikeleri, yangın ve patlayıcı koşulları, koku ve tahriş edici kirleticilerin kontrolü
amacıyla kirlenmemiş hava ile kirlenmiş havanın seyreltilmesidir.
 Aynı zamanda, bu sızdırmaz bir bina içinde oluşan buhar, gaz ve tanecikler olarak taşınan kirleticilerin
kontrolünü içerir.
318

Sağlık tehlikesi kontrolünde lokal egzoz havalandırmasında olduğu gibi tatmin edici değildir.
2. tip seyreltme havalandırması:
Sıcak endüstriyel ortamlarda bulunan kapalı atmosferik koşulların kontrol edilmesidir. Amacı işçilerin
rahatsızlıklarını gidermek veya yaralanmalarını önlemektir.
10.6 YEREL EGZOZ SİSTEMLERİ (YES)
Yerel egzoz sisteminin hedefi, kirleticileri üretildiği kaynağında yakalayıp uzaklaştırmaktır.
Avantajları:
 Genel egzoz sistemleri ile karşılaştırıldığında daha verimlidir.
 Yüksek debi gerektiren genel egzoz sistemleri ile karşılaştırıldığında yerel egzoz sistemlerinde daha
küçük egzoz debileri gerekir.
 Daha küçük akış debileri temizleme ekipmanlarının maliyetlerini de düşürür.
Yerel havalandırma şu durumlar için uygundur:
• Salınım kaynağı bağıl olarak yüksek tehlikeli maddeler içeriyorsa;
• Yayılan malzemeler birincil olarak büyük çaplı parçacıklardır (çökelme yaparlar);
• Salınım oranları zamanla değişiyorsa;
• Salınım kaynakları noktasal kaynakları kapsıyorsa;
• Çalışanlar salınım kaynağının hemen yakınında çalışıyorlarsa;
• Fabrika sert bir iklimde bulunuyorsa ve
• Hava değişim sayısının minimum olması gerekiyorsa.
Tipik bir yerel havalandırma sistemi beş kısımdan oluşur:
• Fanlar
• Emiş ağızları
• Kanallar
• Hava temizleyiciler
• Bacalar
Şekil-10.12 Davlumbaz, kanal, hava yıkayıcı fan ve bacadan oluşan tipik bir yerel egzoz havalandırma sistemi
Yerel egzoz havalandırma, kirleticinin işyeri havasına dağılmasını önlemek için, yayılan kirleticiyi kaynağında
veya yakınında yakalamak için tasarlanmıştır.
Bir havalandırma sistemi için doğru fanı seçmek için bu bilgilerin bilinmesi gerekir:
• Taşınacak hava hacmi;
• Fan statik basıncı;
• Tipi ve havadaki kirletici derişikliği (bu fan tipi ve inşaat malzemeleri etkilediğinden) ve
• Sınırlayıcı bir faktör olarak gürültünün önemi,
319
•
Davlumbaz, içindekileri emer ya da bir salınım kaynağı oluşturulan kirleticileri alır. Alın hız basınç ve alın
giriş kayıplarını (örneğin, yuva ve kanal giriş kayıpları) için kanal statik basıncına dönüştürür.
Bir havalandırma sistemi tasarımındaki dikkat edilmesi gereken parametreler; hacimsel debi, sıcaklık, nem ve
hava kalitesidir. Seçilen ekipmanlar düzgün boyutta olmalıdır ve şunları kapsamalıdır:
• Dış hava ağızları veya kanallar
• Filtreleri
• Besleme fanlar ve hava besleme sistemleri
• Isıtma ve soğutma bobinleri
• Nem kontrol ekipmanları
• Besleme kanalları
• Dağıtım kanalları, kutular, plenumlar
• Damperler
• Dönüş hava plenumları
• Egzoz havası debileri
• Dönüş fanları
• Kontrol cihazları
10.7 ENDÜSTRİYEL HAVALANDIRMA YÖNTEMLERİ
Endüstriyel ortamlarda kullanılan mekanik havalandırma sistemleri iki gruba ayrılır:
1. Seyreltme (ya da genel) havalandırmada temiz, bozulmamış hava ile kirli hava karıştırılarak kirletici
derişikliği azaltılır.
2. Yerel egzoz havalandırması, kaynağında ya da çok yakın yerde kirleri yakalar ve bunların dışarıya atar.
10.7.1 Genel Olarak Havalandırma Sisteminin Kısıtlılıkları
 Sistem uzun yıllar çalıştığında bozulur çünkü kirler sistemde ve özellikle filtrelerde birikinti yapar.
 Sürekli bakım gereklidir.
 Düzenli ve planlı bakım işlemi problemlerin erken teşhisini ve doğru ölçümlerle desteklenmesini
gerektirir.
 Havalandırma sisteminin verimli olarak çalışmaya devam edebilmesi için değişikliklerin yalnızca kaliteli
personel tarafından yapılması gerekir.
Aşağıdaki örnek sistemdeki değişiklerin sistem çalışmasını nasıl etkilediğini göstermektedir (Şekil-10.13).
Şekil-10.13 Sistem değişikliğinin etkisi
Bir davlumbaz ve kol mevcut bir kanala eklenir. Yerel egzoz havalandırması, egzoz fanına daha uzaktaki
yerlerden hava akışını azaltacak şekilde sistem içine hava emer. Yine, hava akımının tüm etkilenecektir. Sonuç
olarak sistem daha hızlı bir şekilde yüklenecek ve diğer davlumbazlarda kirleri uzaklaştırmak için hava akışları
yeterli olmayacaktır.
320
10.7.2 Taze Hava Girişi İle İlgili Bilinmesi Gerekenler
Yerel havalandırma sisteminin önemli ve bazen gözden kaçan yönü, işyerinden atılan havayı karşılamak için
yeterli miktarda dış hava sağlamak gerekliliktir. Büyük hava hacimleri egzoz edildiği zaman yeterince taze hava
temin edilmezse, işyeri havasında negatif basınç oluşur.
İşyerinde negatif basınç oluşması havalandırma sistemi direncini arttırarak daha az hava taşınmasına neden olur.
Boşaltılan hava miktarını dengelemek için, kapı veya pencere veya diğer küçük açıklıklardan sızıntı yoluyla hava
bina içine girmektedir. Sonuçta işçiler kışın soğuk havaya maruz olabilir ve ek ısıtma masrafları oluşabilir. Eğer
bina kapılarının kapatılmasında bir zorluk varsa bu binanın aşırı negatif basınç altında olup olmadığını anlamak
için basit bir yöntemdir.
Dışarıdan temiz, kirlenmemiş hava getirmek için egzoz fanlarının bulunduğu yerin uzağında bir ayrı emme fanı
kullanılmalıdır. Gerektiğinde bu temiz hava ve kışın ısıtmalı ya da yaz için soğutulmuş olmalıdır.
10.7.3 İşyerleri İçin En Uygun Havalandırma Sistemi Nasıl Belirlenir?
Düzgün tasarlanmış bütün endüstriyel havalandırma sistemleri, işçileri uzun süreli koruyabilmesi gerekir.
Aşağıdaki tabloda seyreltme ve yerel egzoz havalandırması karşılaştırılmıştır.
TABLO-10.1 Endüstriyel havalandırma sistemlerinin karşılaştırılması
Seyreltme Havalandırması
Avantajları
Dezavantajları
Genellikle düşük ekipman Kirleticileri tamamen uzaklaştıramaz
ve tesis maliyeti
Daha az bakım gerektirir.
Yüksek derece zehirli kimyasallar
için uygun değildir.
Düşük zehirli kimyasallar
Tozlar, metal dumanları veya büyük
küçük miktarlarda için etkin
miktarlarda gazlar veya buharlar için
kontrol
etkisizdir
Yanıcı veya parlayıcı gaz
Büyük miktarda ısıtılmış veya
veya buharlar için etkin
soğutulmuş şartlandırılmış hava
kontrol
gerektirir
Mobil ya da dağılmış kirletici Gazlar veya buharlar veya düzensiz
kaynaklar için en iyi
salınımlarının değişken taşıma
havalandırma
yükleri için etkisiz.
Yerel Egzoz Havalandırması
Avantajları
Dezavantajları
Kirleticileri kaynağında yakalar Tasarım, tesis ve ekipman
ve işyerinden uzaklaştırır
maliyeti yüksektir
Son derece zehirli hava Düzenli temizlik, muayene ve
kimyasalları için tek seçenek.
bakım gerektirir
Tozlar ve metal dumanları
dâhil çok çeşitli kirleticiler için
kullanılabilir
Daha küçük egzoz miktarı için
daha az taze hava gerektirir
Taze havayı ısıtmak veya
soğutmak için daha az enerji
maliyeti oluşturur
10.8 SEYRELTME HAVALANDIRMASI (GENEL HAVALANDIRMA)
Seyreltme ya da "genel" havalandırma, bir alan veya binadan büyük miktarda hava emip taze hava besleme
işlemidir. Genellikle bir oda ya da bir bina duvarına veya çatısına yerleştirilmiş büyük egzoz fanlar içerir.
Seyreltme havalandırması, tüm işyerini havalandırmak suretiyle bir işyerinde üretilen kirleticileri kontrol eder.
Genel havalandırma kullanımında bir dereceye kadar, kirleticiler tüm işyeri boyunca dağıtır ve bu nedenle kirlilik
kaynağı insanları etkileyebilir.
Egzoz fanı, kirliliğe maruz kalan işçilerin bulunduğu yere yakın yerleştirilir ve kirli hava daha uzaktaki işçinin
solunum bölgesinden çekilirse taze hava işçinin arkasından çekiliyor ise seyreltme havalandırması daha verimli
hale getirilebilir. İyi ve kötü seyreltme havalandırma tasarım örnekleri için Şekil-10.14 ve Şekil-10.15’e bakınız.
Kimyasal kirleticilerin kontrol etmek için kullanıldığında, seyreltme yalnızca aşağıdaki durumlarda ile sınırlı
olmalıdır:
 Üretilen kirleticilerin miktarları çok yüksek değildir,
 Zehirlilik oranları nispeten orta seviyede,
 İşçiler görevlerini kirlilik kaynağının hemen yakınında yürütmüyor ise.
Kimyasal maddelerin kontrolünde genel havalandırma işlemi tavsiye edilmez, ancak derişikliği milyonda 100
parçacıktan daha az olan çözücüler (solvent) için kabul edilebilir.
321
a)
b)
c)
d)
Şekil-10.14 Tavsiye edilen seyreltme tipi havalandırma örnekleri (a, b.c,d)
Şekil-10.15 Tavsiye edilmeyen seyreltme tipi havalandırma örneği
10.8.1 Seyreltme Tipi Havalandırmanın Kısıtlılıkları
İşçilerin korunması için bir yöntem olarak bu seyreltme havalandırmasında şunları dikkate almak gerekir:
 Kirleri tamamen uzaklaştırmak mümkün değildir.
 Yüksek derecede zehirli kimyasallar için kullanılamaz.
 Toz ya da metal dumanlarında, büyük miktarlardaki gaz veya buharlar için etkili değildir.
 Büyük miktarda ısıtılmış veya soğutulmuş taze hava gerektirir.
 Düzensiz gazlar veya buhar salınımlarında veya değişken taşıma yüklerinde etkili değildir.
Normal "kat" ya da "masa" fanları da bazen havalandırma yöntemi olarak kullanılır, ancak bu fanlar genellikle
etkin bir kontrol olmadan çalışma alanı çevresinde kirleticileri uzaklaştırırlar. Açılan kapı veya pencere seyreltme
havalandırma olarak kullanılabilir, ancak hava hareketi kontrollü olmadığı için yine bu yöntem güvenilir değildir.
322
Genel bir not olarak, seyreltme havalandırması büyük ölçüde "hacimsel" akış debisine bağlı olup havaya giren
kirletici arttıkça verimlilik için taze işlenmiş hava oda havasına karıştırılır.
Seyreltme havalandırması:
 Bir ortama büyük miktarda hava gönderilerek ortamda sıcaklık kontrolü için kullanılır. Hava
şartlandırılmış veya geri dönüşümlü olabilir.
 Bir ortamda üretilen kirleticileri, yeterli miktarda dış hava ile karıştırarak, ortalama derişikliği emniyetli
seviyeye düşürmek için kullanılır.
Seyreltme havalandırması (genel egzoz havalandırma) şu durumlar için uygundur:
• Salınım kaynakları bağıl olarak tehlike seviyesi daha düşük malzemeler içerir (Tehlike seviyesi zehirlilik,
dozaj oranı ve bireysel sorumluluk ile ilgilidir)
• Salınım kaynakları birincil olarak buhar veya gazlardır veya küçük solunabilir boyutta aerosollerdir (bir
yere çökelmesi mümkün değildir)
• Salınımlar aynı boyutta ortaya çıkar
• Salınımlar geniş bir ortama yayılmıştır
• Ilıman iklim koşulları etkindir
• Isı, dış hava ile emilebilecek seviyededir
• Buharların derişiklikleri bir muhafaza içinde azaltılabilir
• Taşınabilir veya mobil salınım kaynakları kontrol edilebilir
• Genel egzoz havalandırması, kirleticilerin işyeri havası tarafından emilmesine izin verir, sonra
derişikliklerinin müsaade edilebilir seviyeye düşürülmesi için seyreltilir (Ki: Müsaade edilebilir iç hava
derişikliği veya daha altı)
• Seyreltme sistemleri sıklıkla buharlaşan sıvıların kontrolü için kullanılır
10.8.2 Seyreltme Havalandırması İçin Havalandırma Yükleri
Birim hacim başına saatteki hava değişim sayısı genellikle seyreltme havalandırma yükünü ölçmek için bir yol
olarak kullanılır. Hava değişim sayısı bir dakika veya bir saat içinde çalışma alanındaki tüm hacmin değiştirilmesi
anlamına gelir. Aşağıdaki formül, hava değişim oranını belirlemek için kullanılabilir:
(m3/h)
(10.1)
Hd: Hava değişim sayısı (defa/saat= 1/h= h-1) (Tablo-6.9)
Vm: Ortamın toplam hacmi (m3)
Örnek olarak taban alanı 1200 m2, yüksekliği 8 m olan bir işyerinde saatteki hava değişimi 8 alınırsa toplam debi:
(m3/h) bulunur.
Gerekli debisi için bazen havalandırma şartnameleri ve havalandırma tasarım standartları verilir. Örneğin, bir
yanıcı depolama oda Amerikan OSHA şartnamelerine göre saatte altı hava değişimi gerekir. Kanada Ulusal Yapı
Kodu (NBC) konutlarda, ısıtma sezonunda baca geri tepmesini önlemek için en az (0,5) hava değişimi
sağlayabilen mekanik havalandırma sistemi gerektirir.
Hava değişim sayısına bağlı seçim kriteri ısı ve/veya kokular gibi bazı tehlikelerin kontrolü için uygun bir ölçüt
olmayabilir. Hava debisi, üretilen kirletici miktarına ve bu kirleticilerin (oda sadece boyutuna bağlı değil) zehirlilik
sınıfına göre belirlenmelidir.
Bu yöntemde ortamda meydana gelecek zararlı maddelerin (gazlar, buhar, toz, vb.) saatteki miktarına göre,
saatteki gerekli hava debisi hesaplanır. Şu formülle bulunur:
[m3/h]
SM: Zararlı maddelerin yayılım hızı [cm3/h veya mg/h]
Ki: Müsaade edilen iç hava derişikliği [cm3/m3 veya mg/m3] (Tablo-10.7)
Kd: Dış hava zararlı madde derişikliği (genelde 0 alınabilir) [cm3/m3 veya mg/m3]
(10.2)
323
Örnek: 15 000 m3 hacimli bir yeraltı garajının havalandırılması için gereken dış hava miktarını bulunuz. (Saatte
hacmin havasına 3,5 m3 CO/h ilave edilmektedir. Dış hava zararlı maddeleri Kd=10 cm3/m3 kabul edilecektir.)
Çözüm: Tablo-10.7’den CO için Ki=50 cm3/m3 alınırsa, V = 3,5x106/(50-10) = 87500 m3/h bulunur.
TABLO-10.7 Maksimum iş yeri yoğunluğuna göre müsaade edilen kirletici madde miktarları
Zararlı Madde
Aseton (CH3-CO-CH3)
Acrylnitril (CH:CH.CN)
Amonyak (NH3)
Eter
Etilasetat
Benzin
Benzol (C6H6)
Kurşun (Pb)
Bütan (C4H10)
Kloridrojen
E 605
Karbondioksit (CO2)
Karbonmonoksit (CO)
Metanol (CH2 OH)
Ki
cm3/m3 [ppm]
1000
20
50
400
400
500
10
1000
5
5000
50
200
Zararlı Madde
mg/m3
2400
45
35
1200
1400
2000
32
0.2
2350
7
0.1
9000
55
260
NaOH
Nikotin
Ozon (O3)
PH3
Propan (C3H8)
Civa (Hg)
Nitrik asit (HNO3)
Sülfirik dioksit (SO3)
Sülfirik asit (H2SO4)
SH2
Terebantin
CCl4
C(NO2 )4
Ki
cm3/m3 [ppm]
0.1
0.1
1000
10
50
-00
20
10
1
mg/m3
2
0.5
0.2
0.15
1800
1.0
25
13
1
30
560
65
8
10.9 YEREL EGZOZ HAVALANDIRMASI
Yerel egzoz sistemi, seyreltme havalandırma aksine, işyerine yayılmış olan kirlilikleri kaynağında veya yakınında
yakalamak suretiyle hava kirleticileri kontrol etmek için kullanılır. Yerel egzoz genelde yüksek seviyede zehirli
kirleticileri, işçi solunum bölgelerini ulaşmadan kontrol etmek için kullanılan çok daha etkili bir yoldur. Bu tip bir
sistem genellikle aşağıdaki durumlarda tercih edilen kontrol yöntemidir:
 Hava kirletici ciddi sağlık riski oluşturmaktadır.
 Büyük miktarlarda toz veya duman üretilir.
 Soğuk havalarda havalandırma için artan ısıtma maliyetleri endişesi vardır.
 Salınım kaynakları sayısı azdır.
 Salınım kaynakları işçi nefes bölgelerine yakındır.
Genel olarak bir yerel egzoz sistemi, ev tipi vakum süpürgeye benzer şekilde çalışır, hortumu kirlerin bulunduğu
yere mümkün olduğunca yakındır.
10.9.1 Yerel Egzoz Havalandırması Elemanları
Yerel bir egzoz sistemi altı temel unsura sahiptir:
 Bir “davlumbaz” veya açıklıkla kirleticileri kaynağında yakalar.
 Kanallar havadaki kimyasalları sisteme taşımak için kullanılır.
 Bir hava temizleme cihazı sisteminde hareket eden hava kirleticileri uzaklaştırır (her zaman gerekli
değildir).
 Fanlar havayı sistem boyunca hareket ettirir ve dış ortama egzoz eder.
 Kirlenmiş hava bir baca üzerinden boşaltılır.
 Egzoz havası, taze hava ile değiştirilir.
10.9.2 Davlumbazlar ve Temel Tipleri
Bir davlumbaz – daha doğru tanımla yerel egzoz davlumbazı - kirlenmiş havanın havalandırma sistemi içine
çekilme noktasıdır. Davlumbaz boyutları ve şekilleri belirli görevler veya durumlar için tasarlanmıştır. Davlumbaz
alın kısmında ve iç kısımdaki hava hızı, kirleticileri yakalamak ya da taşımak için yeterli olmalıdır. Daha etkili
olabilmesi için, davlumbaz yüzeyi kirletici kaynak civarına veya mümkün olduğunca kirlilik kaynağına yakın olarak
yerleştirilmelidir.
324
Üç temel davlumbaz sınıfı mevcuttur:
 Kapsayıcı
 Alıcı
 Yakalayıcı
Kapsayıcı Davlumbaz
Kapsayıcı davlumbazlar ya da "duman" davlumbazları, süreci veya bir noktada üretilen kirleticileri çevrelerler.
Tamamen kapalı davlumbazlar (bütün taraflar kapalı), eldiven kutuları ve taşlama başlıklarıdır. Kısmen kapalı
davlumbaz örnekleri, laboratuar davlumbazları veya boya sprey kabinleridir (iki veya üç tarafı kapalı). Kapsayıcı
davlumbaz yaygın olarak tercih edilir (Şekil-10.16).
Alıcı Davlumbaz
Bu "alıcı" davlumbazlar bir kaynaktan çıkan salınımları belli bir başlangıç hızında yakalamak için tasarlanmıştır.
Örneğin, kapak (kanopi) olarak adlandırılan bir tür davlumbaz, yükselen sıcak hava ve gazı emer (Şekil-10.17).
Bir diğer kapak davlumbaz örneği bir eritme fırını üzerinde yerleştirilmiştir.
Yakalayıcı Davlumbaz
Bu yakalayıcı davlumbaz onu çevreleyen bir mesafe olmadan, salınım kaynağının bitişiğine yerleştirilir. Örnekler
köşeli bir tankın üzerine yerleştirilmiş dikdörtgen bir davlumbaz (Şekil-10.18'da görüldüğü gibi) veya bir kaynak ya
da taşlama masa tezgâhı (Şekil-10.19) veya el taşlama tezgâh için bir aşağı doğru bakan bir davlumbazdır (Şekil10.20) .
Şekil-10.16 Kısmen kapsayıcı davlumbaz
Şekil-10.18 Yakalayıcı davlumbaz
Şekil-10.17 Alıcı davlumbaz
Şekil-10.19 Kaynak veya taşlama amaçlı yakalayıcı
davlumbaz
325
Şekil-10.20 El taşlaması için alttan emen davlumbaz
10.9.3 Yakalama Hızının Anlamı
Havalandırma sistemi kirleticileri, hava ile birlikte egzoz davlumbazının içine emerek uzaklaştırır ve işçi veya
kaynaktan uzağa atar. Davlumbaz ağzında hava hızı kirleri davlumbaz ve kanala ulaştırmak için “yakalayacak
veya taşıyacak” hızda olmalıdır. Gerekli hava hızına “yakalama hızı” adı verilir.
Davlumbaz ve çevresi dışından herhangi bir hava hareketi hava davlumbazın içine akarak emişini etkileyebilir.
Havalandırma sistemi bu sapmaların üstesinden gelmek için daha yüksek bir hava hızı gerektirir. Mümkün
olduğunca, havalandırma sisteminin etkin çalışması için hava hareketini etkileyen diğer kaynakları en aza
indirilmeli veya ortadan kaldırılmalıdır.
Dış hava hareketinin yaygın kaynakları şunlardır:
 Özellikle sıcak süreçlerin veya ısı üreten faaliyetlerden termal hava akımları,.
 Taşlama, bant konveyör, vb gibi makine hareketi
 Sönümleme veya doldurma gibi malzeme hareketi
 Operatör hareketleri
 Oda hava akımları (genellikle minimum 0,25 m/s alınır ve daha yüksek olabilir)
 Hızlı hava hareketi noktasal (spot) soğutma ve ısıtma donanımlarından kaynaklanır
Yakalama hızlarının çoğu yaklaşık 0,5 m/s civarındadır. Zar zor hissedilen yandan gelen hava hareketi 0,5 m/s
kadardır. Bu bir davlumbazın kirletici maddeleri, diğer yönlerden gelen hava hareketlerinden etkilenmeden ne
kadar yakaladığını görmek kolaydır (Şekil-10.21).
Şekil-10.21 Yakalama hızının rekabetçileri
10.9.4 Davlumbaz Tasarımında Genel Kurallar
Davlumbaz boyutu ve şekli, hava akımının büyüklüğü, konumu ve hızı tasarım konularında önemli bir rol
oynamaktadır. Her tip davlumbazın da özel tasarım gereksinimleri vardır, ancak bazı genel ilkeler tüm
davlumbazlar için geçerlidir:
 Davlumbaz tercihen kirlenme kaynağına mümkün olduğu kadar yakın yerleştirilmelidir, tercihen onu
kapsamalıdır. Kaynağa daha yakın yerleştirmek, kirleri kontrol için daha az hava gerektirecektir. Gerekli
olan hava debisi Şekil-10.22'de gösterildiği gibi bir kaynak uzaklığının karesi ile değişir.
326




Havanın yeterince kirletici yakalaması için kirletici kaynağından yeterli hız ile davlumbazın içine alınması
gerekir.
Hiçbir zaman operatör, kirletici madde kaynağı ile davlumbaz arasında kalacak şekilde
yerleştirilmemelidir.
Kirleticilerin doğal hareketi dikkate alınmalıdır. Örneğin davlumbaz, sıcak işlemlerde yükselen gazları ve
ısıyı yakalamak için yukarıda yer almalıdır. Bir taşlama veya ağaç doğrama makinesinde uçan talaşları
yakalamak için kısmi kapsayıcı davlumbaz ile donatılmış olmalıdır.
Flanşlar veya başlıklar, etraftaki yakalama etkinliğini artırmak ve havalandırma debi gereksinimlerini
azaltmak için davlumbaz çıkış kısmının etrafında kullanılmalıdır.
Şekil-10.22 Bir yarıklı (slot) davlumbazın debisi, emiş mesafesinin karesiyle artar
10.9.5 Davlumbazların Testi
ASHRAE 110 (test) duman davlumbaz performansını değerlendirmek için bilinen yöntemdir. Testi nitelikli bir
insanın yapması gerekir.
10.9.6 Davlumbaz Hava Debisi Hesabı
Endüstriyel havalandırma sisteminde kullanılan emiş ağızları ve davlumbazların amacı, kirletici kaynağından
doğudan emiş yaparak, minimum emiş havası ile maksimum temizlik kontrolü yapabilmektir.
Davlumbazların tasarımında, havayı davlumbaza çekmek için gerekli uygun hava debisinin belirlenmesi en
önemli aşamayı oluşturur. Bu amaçla yakalama hızı kavramı geliştirilmiştir. Yakalama hızı, davlumbaza girmeden
önce kaynak bölgesinde kirli havanın sahip olması gereken hızdır.
Kaynakta oluşan kirletici hava akımına karışır ve davlumbazla emilen hava ile taşınır.
En basit flanşsız düz davlumbazlar için gerekli hava debisi;
Q = V. (10.x2 + A) ifadesi ile bulunabilir.
(10.x)
Burada,
Q = Hava debisi, [m3/s]
V = Yakalama hızı, [m/s]
x = Davlumbaz girişi ile kirletici kaynağı arasındaki mesafe, m
A= Davlumbaz girişi yüzey alanı, [m2]
Farklı şekillerde ve flanşlı hallerde daha küçük debilerle aynı yakalama hızını sağlamak mümkündür. Görüldüğü
gibi kaynakla davlumbaz arasındaki mesafenin büyük etkisi vardır. Kaynak davlumbaza mümkün olduğu kadar
yakın olmalıdır. Kaynağa 1m den daha uzaktaki davlumbazlar etkisiz kabul edilir.
TABLO-10.8 Yakalama hızları
Kirletici Yayılma Koşulları
Örnekler
Durgun havaya ön hız olmaksızın yayılma
Tanklardan buharlaşma
Yakalama Hızı [m/s]
0,25-0,5
Düşük hızda durgun sayılabilecek havaya ayrılma
Depo doldurma, düşük hızlı konveyor, kaynak
0,5-1,0
Hızlı hava hareketine aktif biçimde karışma
Konveyör yüklemesi, kırıcılar, kömür elekleri
1,0-2,5
Çok hızlı hava akımına yüksek hızla karışma
Öğütme, patlama, sıcak eleme
2,5-10
327
Serbest emiş yapan emme ağzı düz veya flanşlı dairesel kesitli özel emişinin, emme ağzındaki hız dağılışı
aşağıdaki şekillerde gösterilmiştir.
Şeki-10.23 Düz dairesel açıklıklar ve flanşlı dairesel açıklıklar arasında yakalama oranı farkı
TABLO-10.9 Davlumbaz tipleri
Davlumbaz
Tanım
Kenar Oranı: W/L
Slot
0,2 veya daha az
Hava Debisi
Q=3,7 L.V.X
Flanşlı slot
0,2 veya daha az
Q=2,8 L.V. X
Düz açıklık
0,2 veya daha büyük
Q=V (10 X2+A)
Flanşlı açıklık
0,2 veya daha büyük
Q=0,75 V (10 X2+A)
328
TABLO-10.9 Davlumbaz tipleri (devam)
Davlumbaz
Tanım
Kenar Oranı: W/L
Hava Debisi
Kanal ağzı
İşe uygun
Q=V A=V.L.W
Kapak (kanopi)
İşe uygun
Q=1,4 (L+W).2.H.V
Düz çoklu slot açıklıklı
0,2 veya daha fazla
Q=V(10 X2+A)
Flanşlı çoklu slot açıklıklı
0,2 veya daha fazla
Q= 0,75 V(10 X2+A
10.10 TEMEL ÖLÇÜM (TEST) CİHAZLARI
• Duman boruları
• Rüzgâr ölçerler, hava hızölçerler (anemometreler):
- pervaneli anemometre
- termal veya sıcak telli anemometre
• Basınç hisseden cihazlar:
- U-borusu veya elektronik manometreler
- Pitot tüpü
- termal (termal ve sallanan pervaneli cihazlar ile statik basınç dolaylı olarak ölçülür)
- kadranlı("körüklü") göstergeler
• Gürültü izleme cihazları
• Şerit metreler
• Diğerleri: bezler, el feneri, ayna, takometre
• Yanıcı gazölçerler veya oksijen metreler
• CO, CO2, formaldehit için örnekleme boruları
329
Şekil-10.24 Pervaneli anemometreler
Şekil-10.25 Sıcak telli anemometre
Şekil-10.26 Pitot tüpü ve göstergesi
Şekil-10.27 Ölçüm davlumbazı (kanopi)
10.10.1 Ölçümler
• Kanal çapları, kanal alanlarını hesaplamak için ölçülür.
• Kanal iç çaplarını ölçmek çok önemlidir ancak levha metal kanal için dış çap ölçümü de yeterlidir.
• Kanalı ölçmek için, şerit metre kanalın çevresi çapı boyunca açılarak ölçülür ve  (3,142) sayısına
bölünerek kanal çapı bulunur.
• Emiş ağzı ve kanal boyutları planlar, çizimler ve şartnamelerden hesaplanabilir.
• Ölçümler şerit metre kullanılarak yapılabilir.
• Şayet bir kanal 0,75 m veya 1,2 m’lik kısımlardan oluşuyorsa, bu kısımlar hesaplanır (dirsekler ve Te’ler
eşdeğer uzunluğa dönüştürülmelidir)
• Emiş ağzı yüzey hızları, ağzın dış yüzey kısmından velometre, duman borusu ve sallanmalı kanatlı
anemometreler ile ölçülebilir. Bunların tümü taşınabilir, güvenilir ve batarya gerektirmez.
• Minimum hız bir anemometreden 0,25 m/s olarak ölçülebilir. Ölçüm cihazı daima dik pozisyonda
tutulmalı ve yalnızca cihazla birlikte verilen boru kullanılmalıdır.
• Anemometreler içinde toz ve nem olan kanallarda kullanılmamalı çünkü hava doğrudan cihaz içine girer
ve onun çalışmasını etkiler.
• Cihaz periyodik temizlik ve yılda bir kez kalibrasyon gerektirir.
• Sıcak telli anemometreler aerosol (sıvı tanecik) içeren hava akıntılarında kullanılmamalıdır.
330
10.10.2 Emiş Ağzı Yüzey Hız Ölçümü
• Hayali alanları işaretleyin;
• Her alanın merkezindeki hızı ölçün ve tüm ölçümlerin ortalamasını alın.
• Duman, görülebilir olduğundan yüzey hızını ölçmede kullanışlıdır.
• Duman emiş ağzından uzakta sürüklenir, emiş ağzı tarafından yakalanır veya çalışanların teneffüs ettiği
havaya doğru geçer. İşlem çok hızlı ve havalandırma sistemi uygun çalışmadığında bu işlem yöneticilere
ve çalışanlara güven vermez.
Duman yüzey hızını kabaca tahmin etmek için kullanılabilir:
Şekil-10.28 Emiş ağzı yüzey hızının ölçümü
•
•
Emiş ağzı statik basınçları, düz kısmın 4-6 kanal çapı kadar uzaktan ölçülmelidir.
Ölçüm pitot tüpü ile yapılabilir veya levha metal kanal üzerindeki statik basınç deliğinden ölçülür.
Şekil-10.29 Statik basıncın ölçüm yeri
•
•
•
•
•
•
Basınç göstergeleri çok çeşitli tiplerde olabilir, en basiti U manometredir.
Kanal hızı ölçümleri doğrudan (velometre ve anemometre ile) veya kanal hız basıncı kullanılarak
(manometre ve pitot tüpü ile) dolaylı olarak yapılabilir.
Ağız yerleşimi olabildiğince salınım (emisyon) kaynağına yakın olursa verimli olur. Salınım kaynağından
maksimum mesafe 1,5 kanal çapını aşmamalıdır.
Ortalama yakalama hızından (Vc) kanal hızına doğru (Vd) flanşlı emiş ağzından basit bir daralma
parçası ile kanala bağlanır.
Örnek olarak bir salınım kaynağı emiş ağzından bir çap mesafesi kadar ön kısımda ve kanal hızı Vd=15
m/s ise beklenen yakalama hızı Vc=1,5 m/s olur.
Ağızdan 2 çap kadar mesafede yakalama hızı 10 katsayısı kadar azalır ve 0,15 m/s olur.
Şekil-10.30 Emiş ağzında yakalama hızının mesafe ile değişimi
331
Şekil-10.31 Maksimum yakalama hızının gösterimi
10.11 KANAL SİSTEMLERİ
Endüstriyel havalandırma sistemlerinin ikinci elemanı hava kanallarıdır. Bir binadaki havalandırma sistemi; hava
hareket cihazı olan fanlar, körükler ve kirlenen iç havayı egzoz edecek, taze havayı dış havadan içeriye getirecek
kanal bağlantı sisteminden oluşur.
Hava kanallarının kullanım amacı; emiş ağızları ve davlumbazlar ile kirlilik kaynağından doğrudan emilen kirli
havanın taşınmasını sağlamaktır. Kirleticileri içeren bu hava kanallarının yuvarlak olması tavsiye edilir. Çünkü:
 Yuvarlak kanallarda hız daha üniformdur, dolayısıyla tanecik karakterli kirleticilerinin çökelme ihtimali
daha azdır.
 Normal olarak emiş sistemlerinde uygulanan yüksek statik basınçlara daha dayanıklıdır.
Eğer şartlar dikdörtgen kanal yapılmasına zorluyorsa, bu kanalların mümkün olduğu kadar kare kesite yakın
olmasına çalışılmalıdır.
Kanallarda hava akışında minimum taşıma hızı ifadesinden bahsedilir. Bu hız taneciklerin çökelmeden
taşınabilecekleri en düşük hızdır. Kanal tasarım hızları, minimum taşıma hızından biraz daha yüksek alınabilir.
Fakat hızlar hiçbir zaman limit değerinden daha aşağıda olmamalıdır.
Tabloda tavsiye edilen hava hızları esas alınarak kanal kesitleri hesaplanmalıdır.
 Seçilen hava hızı ve debiye karşılık gelen düz kanal kaybı ve özel kanal kayıpları (dirsek, redüksiyon,
birleşme vb.) hesaplanır.
 Emiş ağzı basınç kaybı ve eğer sistemde kullanıldıysa, özel hava filtreleme sistemi basınç kaybı da göz
önüne alınarak, havalandırma sisteminin toplam basınç kaybı hesaplanır.
TABLO-10.10 Kirletici taşıma hızları
Kirletici cinsleri
Buharlar, gazlar, dumanlar
Dumanlar
Çok ince hafif tozlar
Kuru tozlar
Ortalama endüstriyel tozlar
Ağır tozlar
Ağır ve ıslak tozlar
Örnekler
Bütün gazlar, buharlar, dumanlar
Kaynak
Pamuk elyafı, ağaç tozu
İnce lastik, bakalit, pamuk, hafif rende, deri tıraşlama tozları
Öğütme, kahve taneleri, ayakkabı tozu, granit, silika, tuğla ve seramik
kesme, kaya, döküm, kireç, asbest tozları
Testere (ağır ve ıslak) metal tozları, döküm işlemlerindeki tozlar,
kumlama tozu, dökme demir kesme tozu, kurşun tozu
Küçük parçalar halinde kurşun, ıslak çimento tozu, boru kesme
makinelerinden çıkan asbest talaşları, yapışkan elyaf (naylon, vb)
Taşıma hızı (m/s)
5-10
10-13
13-15
15-20
18-23
20-23
23 ve üzeri
10.11.1 Kanal Tasarımının Bazı Temel Prensipleri
Kanal sistemleri, havanın kanal içinde olabildiğince az sürtünme kaybı veya direnci oluşturacak şekilde
tasarlanmalıdır. Bir kanaldan geçen havanın miktarı (debisi) bir kanalın kesitine ve hava hızına bağlıdır. Hava
hareketi çok yavaş olduğunda kirletici maddelerin kanal içinde çökelti yapmasına, toplanmasına ve sonunda
kanalı tıkamasına neden olur. Hava hareketi çok yüksek olduğunda çok fazla enerji harcanır, gürültü problemleri
332
ortaya çıkar ve toz parçalarının kanal çeperlerini aşındırmasına neden olur. Farklı tip kirleticiler için tavsiye edilen
hızlar Tablo-10.5’de verilmiştir.
Kanal sistemlerinde, tipik olarak kirletici maddeleri nispeten küçük miktarlarda hareket ettirmek için büyük
miktarda hava gerekir. Gerekli hava debisi, kirletici maddelerin mevcut hacimdeki kabul edilebilir bir derişikliğine
bağlıdır. Dikkatli bir tasarım yapılmış sistem gerekli hava derişikliği sağlanırken daha az güç harcanmış olur.
Diğer tasarım konuları ilk yatırım maliyetleri, güvenilirlik, bakım ve hava taşıma ekipmanlarının dayanıklılığını
içerir.
10.11.2 Bir kanalda Kaçak veya Tıkanma Nedenleri
Kanallar aşağıdaki ana nedenlerden dolayı tıkanır veya kaçak yapabilir:
Düşük Hava Hızı: Kanalların iç yüzeyi, kirleticileri taşımak için hava hızı yeterli olan bir kademe içinde olmalıdır.
Herhangi bir kanalda kanal boyutunu veya hava debisinin değiştirilmesi minimum hızı değiştirebilir. Sistemin bir
bölümünde küçük bir değişiklik genel sistem ve performansını etkileyebilir.
Esnek Kanallar: Pürüzlü (yivli) esnek kanallar daha fazla sürtünme oluşturur ve büküm kayıpları hava hızını
azaltabilir.
Kanal Sistemi Değişiklikleri: Mevcut kanal sistemine davlumbaz ve kanalları eklenirse, onu ayarlamak ya da
hava akımını yeniden "dengelemek" gereklidir. Uygun şekilde yeniden dengelenmediğinde sistem "kendi kendine
dengelenmiş" olur - genellikle hava hızı, daha yüksek bir dirence sahip bölümlerde azalacaktır. Azaltılmış hava
hızı, yabancı maddelerin kanal içinde çökelti yapmasına neden olur.
TABLO-10.11 Bazı temel kanal tasarım prensipleri
Kanal tasarım prensipleri
Prensip
Hava akış sisteminde hava türbülansı
ve direncini mümkün olduğunca en
aza indirin.
Yuvarlak kanallar kare kanallardan
(daha az yüzey alanı) daha az direnç
oluşturur.
Parlak, sert kanallar; esnek, pürüzlü
kanallara nazaran daha az direnç
oluşturur.
Kısa kanallar, uzun kanallardan daha
az direnç oluşturur.
Düz kanallar kısa keskin dirsekli
kanallardan daha az direnç oluşturur.
Daha az akış direnci için tasarımlar
Hava akış direncini arttıran tasarımlardan
kaçınılmalıdır
333
Kanal ayrılmaları dik açılar yerine
daha küçük açılarla girmelidir. Kanal
kolları aynı noktadan ana kanala
bağlanmamalıdır.
Kademeli dirsek, keskin dirsekten
daha az direnç oluşturur.
Büyük çaplı kanallar, küçük çaplı
kanallara göre daha az direnç
oluşturur..
Parçacık tuzakları, yerleşme odaları veya “temizlik çıkışları” mevcut ya da kullanılmış değildir: Bir banal
bağlantı sisteminin bazı noktaları sıkça temizlenmesi, ana sistem temizlik gereksinimlerini azaltacaktır. Çok
yaygın bazı arıza noktalarını izlenmesiyle kanallardaki bakım gereksinimleri en aza inebilir. Hızlı veya sıkça
tıkanan yerlerdeki temizleme veya giriş kapakları, temizleme işlemini daha kolay hale getirir (Şekil-10.32).
Şekil-10.32 Kanal sistemindeki tipik temizleme kapağı
Ani hava akış yön değişimleri: Kir birikintileri, kısa yarıçaplı dirsek ve "T" tipi branşman bağlantılarında daha sık
görülür. Aşağıdaki şekilde ani hava yön değişiklikleri örnek ile gösterilmiştir.
Şekil-10.33 Keskin dirsek yoğun birikintiye neden olur
Şekil-10.34 Asla T bağlantı ve keskin dönüşler
kullanılmamalıdır
10.11.3 Kanaların Tasarlandığı Gibi Çalışıp Çalışmadığı Nasıl Anlaşılır?
Havalandırma sistemi ile performans sorunlarının çoğunda kanalların yanlış işleyişi vardır. İyi tasarlanmış ve
uygun kurulmuş bir sistemde, zaman geçtikçe sorunlar ortaya çıkabilir.
Bu sistemin tasarım şartlarında çalıştığından emin olmak için ve olası sorunları gidermek için düzenli tarifeli
olarak kanal şebekesinin hava debisini ve statik basıncını ölçmek gereklidir. Bu amaçla havalandırma uzmanları
veya sağlıkçıları gibi eğitilmiş insanlar özel cihazlar kullanarak bu ölçümleri yapmalıdır.
334
Ancak, aşağıda basit bir denetim yürütmek için bazı ipuçları vardır. Başlamadan önce, havalandırma sisteminin
bir çizimine bulunduğundan emin olun. Sistemin tümü hakkında konuşabilmek için aşağıdaki notları dikkate alın:
 Kirletici yakalama yeteneğinde azalma (kirletici kaçakları ölçülebilir ya da bazen görülebilir).
 Bir kanalda sabit tıkanıklık olabilir. Bu birikintilerin katman olup olmadığını görmek için bir sopa ile
dokunun.
 Hasarlı kanallar (ezikler, delikler).
 Hasarlı veya eksik contalar.
 Havalandırma sistemine bağlı ekipman üzerinde görebilir tozlar olabilir
 Sistem için açık girişler (özellikle sistemin ilk kurulumdan sonra da eklenmiş olabilir)
 Açılmış patlama kapıları veya diğer açıklıklar
 Kanallar kesiciler ve boş flanşlar ile çevrelenmiştir.
Yukarıdaki problemler, sistem denetimi esnasında muhtemel nedenler ile ilgili herhangi bir doküman olabilir. Bu
problemlerin bina bakım personeline, sorumlu müdüre veya mümkünse bir havalandırma uzmanına aktarılması
gerekir.
10.12 HAVA TEMİZLEME CİHAZLARI (FİLTRELER)
Bir havalandırma sisteminde, bir hava temizleme cihazı havada mevcut olan kirletici maddeleri yakalar veya
uzaklaştırır. Kullanılan hava temizleyici türü şunlara bağlı olacaktır:
 Uzaklaştırılacak hava kirletici tipi
 Havadaki kirletici derişikliği
 Ne kadar kirletici uzaklaştırılacağı bu konudaki yönetmelikler veya standartları karşılaması gerekir
 Zehirli kimyasal kirleticilerin tipi ve derişikliği
 Toz parçacıklarının tipi ve büyüklüğü
 Sıcaklık, nem, vs
 Yangın güvenliği ve patlama kontrolü
 Hava kirliliği kontrol yönetmeliği
Katı Parçacıklar İçin Kullanılan Hava Temizleme Cihazları
Parçacıklar (örneğin, toz, sis, duman, duman, duman ya da spreyler gibi havada ince katı parçacıklar ya da sıvı
süspansiyonu) için kullanılan hava-temizleyiciler şunlardır:
 Santrifüj toplayıcılar (siklonlar)
 Patlaçlı (jet pulse) kartuş filtreler
 Patlaçlı (jet pulse) panel filtreler
 Patlaçlı (jet pulse) torba filtreler
 Sarsak motorlu torba filtreler
 Mobil filtreler
 Yağ tutucu filtreler
 Elektrostatik toz tutucular
 Dik tip yıkayıcılar (scrubberlar)
Gaz ve tanecik derişikliklerinin yüksek olduğu (20–40.000 mg/m³) endüstriyel uygulamalarda özel emiş ağızları
veya davlumbaz sistemi ile kaynaktan veya bölgesel olarak emilen hava, kanal ve fan yardımı ile toplanıp
filtreleme cihazlarından geçirilerek dışarı atılmalıdır.
Havanın atmosfere atılabilmesi için tesisatın sonunda gaz ve taneciğin havadan ayrılması gerekir. Bazı durumlar
dışında bugün için kirli havayı direkt atmosfere üflemek olanaksızdır. Çünkü böyle bir hava çevreyi rahatsız
etmektedir. Çevre havasını bozmamak için müsaade edilen sınır değerler yığın mal ve hava debisine bağlantılı
olarak saptanmıştır. Maksimum toz derişikliği 150 mg/m³ hava için tehlikesiz sayılmaktadır.
335
TABLO-10.12 Hava temizleyici tipleri
Kirleticiler
Hava temizleyici tipleri
Siklon
Parçacıklar
Elektrostatik çökeltici
Kumaş filtre
Ventüri, siklon tip ıslak sistemler
Katı emicili (adsorbsiyon)
Gazlar ve buharlar
Kimyasal yıkama
Termal yakıcılar
Performans ve yorumlar
2 m için %0; 5 m için %50 verim (küçük parçacıklar için uygun değildir)
8 m için %90 verim (büyük parçacıklar için uygundur)
<5 m için verim %80-%99
5-10 m için verim %99
Çok düşük veya çok yüksek elektrik iletkenliğine sahip parçacıklar için
verimli değildir
Çok küçük parçacık boyutları için iyi ancak toz filtresi üzerinde çökelti
yapar, hava akış direnci artar
<5 m parçacıklar için %20 ila %80 arasındadır (düşük verimli)
>5 m parçacıklar için%95 verimlidir.
Atıkları uzaklaştırmak için sulu çamur gerekir.
En yaygın olanı aktif karbon filtrelerdir, ancak filtre dolduğunda aniden
verimsizleşir
Özel kirleticiler için uygundur
Yanma istenmeyen yan ürünlere neden olabilir
10.12.1 Santrifüj Toplayıcılar
 Bu tip ayırıcılarda tanecikler, hava akımına “spin hareketi” (hem dairesel, hem de düşey hareket)
verilerek ayrılır.
 Endüstriyel toz toplama sistemlerinde 50 mikrona kadar olan taneciklerin tutulmasında kullanılır.
 Filtrelerden önce kullanıldığında filtre ömrünün uzamasını sağlar.
 Paralel bağlanarak yüksek kapasiteler çıkılabilir.
Santrifüj toplayıcıların en yaygın türü bir siklon toplayıcıdır. Bu toplayıcı (bir siklon veya kasırga benzeri) "dönme"
için havayı zorlayarak havadan parçacıkları ayırır. Dönen hava kirleticileri hava akımının dış kenarına "atar" ve
parçacıkların hava akımının dışına düşmesine veya yerleşmesine neden olur. Siklon toplayıcılar yaygın olarak
hava akımından kaba tozları ayırıcı olarak ve sıklıkla verimli bir filtreden önce ön temizleyici olarak ve/veya bir
ürün ayırıcı olarak kullanılır. İnce taneciklerin toplanması için uygun değildir.
Cihaz esas olarak düşey bir silindirden ibarettir. Alt kısmı konik bir yapıya sahiptir. Siklonun üst kısmındaki
girişten yüksek hızla giren kirli hava siklon konstrüksiyonu vasıtasıyla helisel bir akış formu verilerek, yoğunluğu
taşıyıcı ortamdan daha yüksek olan parçacıkların merkezkaç kuvveti ile siklon cidarlarına yönlendirilmesi
sağlanır.
Siklonlar tozsuzlaştırma sistemlerinde, havadaki iri taneli tanecikleri tutmak için kullanılırlar. Siklonlar, yapıları ve
çalışma prensipleri itibari ile ince tanecikli tozlarda çalışmaya uygun değildirler. Siklonlar ayrıca toz yükünün fazla
olduğu sistemlerde filtre öncesi birinci kademe toz tutucu olarak görev yaparak filtreye gelen toz yükünü azaltırlar.
Bu sayede filtre ünitesini daha verimli kullanmak mümkün olmaktadır.
Yan cepten giren gaz - parçacık karışımı 360° döndürülür, oluşan santrifüj kuvvet sayesinde havadan ağır tozlar
ve parçalar siklonun iç cidarına savrulur. Merkeze yakın bölümlerde hava ikinci girdabı oluşturur. Tozlar ve
parçacıklar cidardan siklonun alt hunisine düşerken hava orta kısımdan yukarıya doğru yönelerek çıkış ağzından
siklonu terk eder. Alt çıkışa bağlanan motorlu hava kilidi sayesinde havadan ayrılmış katı malzeme aşağıya
dökülür. Siklon, merkez kaç kuvvetinin etkisi ile karışım halindeki gaz ve katı maddeyi birbirinden ayıran
sistemdir.
Siklon içindeki ani hız değişimi nedeni ile ataletini kaybeden tanecikler siklon cidarından süzülerek alt konik
toplama bunkerine akarlar. Bu mekanizma sonucu içerdiği tozlardan arınmış olan gaz, siklon merkezindeki çıkış
borusu vasıtasıyla siklon üst kısmından dışarıya verilir. İçerisindeki uçucu kül ve kurum bulunan duman gazları ile
aşırı miktarda parçacık ihtiva eden hava ve benzeri gazların içersindeki taneciklerin tutulması ve ayrılması amacı
ile duman gazı yıkama ve filtreleme sistemlerinde kullanılır.
336
Şekil-10.35 Siklonlar ve çalışma prensibi
Uygun bir gaz-parçacık ayrıştırıcısının seçimi bir takım faktörlere bağlıdır. Bu faktörlerin başında gazdan veya
havadan ayrılması istenen katı taneciklerin boyutları ve tane dağılımı gelmektedir. Taneli malzemeler için siklon
kullanılabilir fakat toz malzemeler için siklon yeterli olmayabilir. Böyle durumlarda bez filtre sistemleri
kullanılmalıdır. Eğer malzeme geniş bir tane dağılımına sahip ise önce siklondan geçirilmeli siklondan çıkan tozlu
karışımında filtreye verilmesi gerekir.
Pnömatik taşıma hattının sonunda taşınan katı malzemeleri ayırmak için siklon veya toz filtreleri kullanılır. Bunlar
genellikle malzeme toplama silosunun tepesine yerleştirilir ve sürekli çalışabilirler.
Siklon Konstrüksiyonunu Etkileyen Faktörler
Siklonlar genellikle belirli bir basınç kaybı dikkate alınarak tasarlanırlar. Siklonlar genellikle 15 m/s gaz hızlarında
çalışabilecek şekilde tasarlamak gerekir.
Siklon verimini etkileyebilecek başlıca tasarım faktörü siklonun çapıdır. Aynı basınç kaybın altında çalışan daha
küçük çaplı bir siklonun verimi daha yüksek olacaktır. Belirli bir miktardaki gazı ayrıştırabilmek için küçük çaplı
siklonlardan birden fazlasının paralel olarak uygulanması gerekebilir. Bu tarz uygulamaya multi siklon tertibi de
denilmektedir (Şekil-10.36).
Şekil-10.36 Multisiklon Sistemi
337
Siklon gaz borusunun çapının azaltılması basınç kaybını arttırır. Belirli bir gaz giriş hızında genişliğin minimumda
tutulması gerekir. Siklona gaz giriş uzantı parçasında uzunluk genişlik oranının yüksek tutulması verimi yükseltir.
Yaygın kullanım yerleri, ahşap kesme uygulamaları, kauçuk taşlama işlemleri ve kumaş filtrelerden önce ön
temizleyici, vb.
10.12.2 Endüstriyel Tip Patlaçlı (Jet Pulse) Kartuş Filtreler
 Her türlü endüstriyel kaynaklı tozla, patlaçlı kartuş filtre ile filtrelenip ortama verilir.
 Patlaçlı kartuş filtreler yüksek verim ve filtre ömrüne sahiptir.
 Kartuş filtre kullanılarak 0,2 – 2 mikron arasındaki endüstriyel kaynaklı tozlar %99 oranında filtrelenebilir.
Patlaçlı kartuş filtre genellikle merkezi sistem toz ve duman emme uygulamalarında kullanılır.
Herhangi bir kirletici kaynağından toplanan kirli hava, uygun çap ve kalınlıklarda tasarım edilen hava kanalları ile
filtreye getirilir. Genelde toz için kendinden flanşlı yuvarlak kanallar tercih edilir.
Filtre kabininin girişi kanalından giren kirli havanın taşıdığı tanecikler bir çarpma plakası vasıtasıyla tutulur. Bu
bölümde havanın hızı düşer ve istenilen filtreleme hızı elde edilir. Ayrıca filtreye gelebilecek kıvılcımlar tutulur,
büyük ve aşındırıcı parçalar bunkerin alt kısmındaki toplama kovasına düşer. Böylece filtrelerin ömrü uzatılmış
olur. Havanın kirliliğini oluşturan toz ve duman ise uygun kartuş filtreler ile tutulur. Tutulan tozlar patlaçlı
temizleme sistemi sayesinde otomatik olarak temizlenir. Temizlenen hava santrifüj fan vasıtasıyla ortama verilir.
Şekil-10.37 Patlaçlı filtrenin dış görünüşü
Şekil-10.38 Patlaçlı filtrenin içyapısı
Taşlama tozları, taşlama için tasarlanan özel tezgâhlar ile patlaçlı kartuş filtre (jet-pulse) kullanılarak filtre edilip
tekrar ortama verilir.
Kaynak ve kesim işlemi sırasında insan sağlığına zarar verebilecek zehirli gazlar, duman, metal buharı ve
tanecikleri çıkmaktadır. Akrobat Kollar ile noktasal emiş yaparak patlaçlı kartuş filtre (jet-pulse) kullanılarak,
kaynak atölyeleri ve endüstriyel tesislerde kaynak dumanı, toz ve yağ buharları ortamdan filtre edilir, fakat ortama
geri verilmez. Çünkü zehirli gazlar tam olarak filtrelenemez. Bu nedenler ısı geri kazanım cihazı kullanılarak
filtrelenen havanın ısısı alınarak, ortama temiz hava verilir.
338
Şekil-10.39 Patlaçlı kartuş filtre ile taşlama tozlarının emilmesi
Şekil-10.40 Çeşitli toz ve duman emme sistemleri
İndiksiyon ergitme ocaklarının ağızdan çıkan toz ve dumanlar özel olarak tasarlanan emiş aparatları ile toplanıp,
Siklon ve patlaçlı kartuş filtre (jet-pulse) ile filtrelenir.
Şekil-10.41 Çeşitli endüstriyel havalandırma uygulamaları
Zımpara tozları, zımpara tezgâhlarına uygun özel aparatlar ile emilerek Patlaçlı Kartuş Filtre (Jet-Pulse) ile filtre
edilerek ortama geri verilir (Şekil-10.42).
339
Şekil-10.42 Zımpara toz filtreleme sistemi
Kumlama tozları, kumlama kabinlerinin kapasitesine uygun patlaçlı kartuş filtre (Jet-Pulse) kullanılarak filtre edilip
ortama geri verilir (Şekil-10.43).
Şekil-10.43 Kumlama işlemi ve toz toplama sistemi
Şekil-10.44 Pano odası toz alma sistemi
Pano odası tozsuzlaştırma ve soğutma uygulamalarında, özellikle büyük güçteki elektrik motorlarının sürücü
panolarının soğutulmasında yılın büyük bölümünde klimaya gerek kalmaksızın soğutma ve aynı zamanda
tozsuzlaştırma yapabilen patlaçlı kartuş filtre (jet-pulse) kullanılır.
340
10.12.3 Endüstriyel Tip Patlaçlı (Jet Pulse) Panel Filtreler
 Panel filtreler sahip oldukları geniş plise aralıkları ve özel üretim venturileri ile çok daha kolay ve verimli
temizlenir
 Panel filtreler, yaklaşık olarak 10.000–12.000 saat ömre sahiptir. Ancak bu veriler tozun cinsine, ortamın
nemine, rakımına ve temizleme havasının kuruluğuna göre azalıp artabilir.
 Panel filtre kullanılarak 0,2 – 2 mikron arasındaki endüstriyel kaynaklı tozlar %99 oranında filtrelenebilir.
Patlaçlı panel filtre genellikle merkezi sistem toz ve duman emme uygulamalarında kullanılır.
Herhangi bir kirletici kaynağından toplanan kirli hava, uygun çap ve kalınlıklarda tasarım edilen hava kanalları ile
filtreye getirilir. Genelde toz için kendinden flanşlı yuvarlak kanallar tercih edilir.
Şekil-10.45 Jet Pulse panel filtrenin iç görünüşü
Filtre kabininin giriş kanalından giren kirli havanın taşıdığı tanecikler bir çarpma plakası vasıtasıyla tutulur. Bu
bölümde havanın hızı düşer ve istenilen filtreleme hızı elde edilir. Ayrıca filtreye gelebilecek kıvılcımlar tutulur,
büyük ve aşındırıcı parçalar bunkerin alt kısmındaki toplama kovasına düşer. Böylece filtrelerin ömrü uzatılmış
olur. Havanın kirliliğini oluşturan toz ve duman ise uygun panel filtreler ile tutulur. Tutulan tozlar patlaçlı temizleme
sistemi sayesinde otomatik olarak temizlenir. Temizlenen hava santrifüj fan vasıtasıyla temiz hava çıkış
kanalından ortama verilir.
Şekil-10.46 Plazma kesim sistemlerinde patlaçlı panel filtre kullanımı
341
Plazma ve lazer kesim esnasında insan sağlığına ve çevreye zararlı yüksek miktarlarda Fe, Fe 2O2 ve CrNi tozları
meydana çıkar. Endüstrinin ortak sorunu olan işçi sağlığını ve çevreyi tehdit eden bu zararlı toz ve dumanı
çalışma ortamından uzaklaştırmak için patlaçlı panel filtre (jet-pulse) kullanılır.
10.12.4 Seramik Rötuş Tezgâhları
 Seramik rötuş esnasında ortaya çıkan yoğun ve zorlu toz için özel tip panel filtreler kullanılır.
Şekil-10.47 Seramik zımparalama filtreleme sistemi
Seramik zımparalama operasyonu esnasında çıkan toz hem işçi sağlığını hem de ürün kalitesini olumsuz yönde
etkiler. Patlaçlı panel (jet-pulse) filtreler yardımıyla tamamen tozdan arındırılır.
10.12.5 Endüstriyel Tip Torba Filtreler
Torba filtreler, yüksek toplama verimini makul bir maliyetle sunar. Bu tip filtrelerde hava, pamuk veya yün
kumaştan yapılmış uzun ve silindirik torbalar içersinden geçirilerek temizlenir.
Bu filtreleme cihazları, özel bir kumaş filtreden geçerken parçacık kirleticileri yakalarlar. Bir filtre cihazının en
yaygın örneği, bir "torba yuva"dır. Bu filtre, birçok kumaş katmanları üzerinden geçen havadaki tozları yakalar.
Yavaş yavaş kumaş üzerinde bir toz tabakası birikir. Bu toz aynı zamanda filtre olarak davranır ve ilk sistemin toz
toplama verimliliğini artırır. Daha sonra kumaşa sürekli toz birikmesi sonucu aşırı tıkanmış olur. Toz, otomatik
olarak kumaş torba değiştirerek veya torba sallanmak suretiyle uzaklaştırılır.
Böylece hava akımından uzaklaştırılan tozlar, torbaların içersinde kalır. Bu cihazlarda hava zaman zaman kesilip,
torba filtreler mekanik titreşimle veya basınçlı hava ile sarsılarak tutmuş olduğu tozlardan kurtarılır. Bu sayede
tozun büyük bir kısmı alt hunide toplanmış olur.
Torba filtrelerin kullanım alanları patlaçlı kartuş filtrelerin kullanım alanları ile aynıdır.
Endüstriyel tip torba filtreler iki farklı şekilde tasarlanabilir.
 Endüstriyel tip patlaçlı (jet pulse) torba filtreler
 Endüstriyel tip sarsak motorlu torba filtreler
Yaygın bir kumaş toplama sistemini kullanılan yerler sanayi dökümhaneleri, tahıl işleme, malzeme taşıma ve
kırma ve öğütme işlemlerini kapsar.
342
10.12.6 Endüstriyel Tip Patlaçlı (Jet Pulse) Torba Filtreler
 5.000 - 200.000 m³/h kapasite aralığı
 Her türlü işletme şartlarına uygun özel tasarım
 Filtre çıkışında Çevre Mevzuatının altında salınım değerleri
 Tutulacak tozun yükü ve kimyasal yapısına, akışkanın nem ve sıcaklığına uygun kumaşlardan üretilen
filtre torbaları
 Tam otomatik, PLC Kumanda ünitesi ve geliştirilmiş temizleme sistemi sayesinde minimum basınçlı
hava sarfiyatı
 Elektro galvaniz kaplı, filtre torba telleri
 İhtiyaca bağlı, her modülde patlama kapağı
 Tamamı civatalı montaj şeklinde, çelik şase üzerine oturtulmuş rijid sistem
Sistemin sonunda bulunan vantilatörün yarattığı vakumun etkisiyle tozlu gazlar, boruların içinden geçerek
bunkerin üst kısmından (giriş davlumbazı vasıtası ile) girerler ve torbalara gelmeden önce bunkere dağılırlar.
Filtreleme torbalarının dış yüzünden içe doğru yapılır. Aynı anda torba yüzeyinde biriken toz tabakası filtrelemeye
yardımcı olur.
Temizlenmiş gazlar, torba iç yüzeyinden geçerek üst kısımdaki temiz gaz hücresine dolar ve buradan temiz gaz
çıkış borusundan geçerek vantilatör bacasından atmosfere atılır (Vantilatörün içinden filtre edilmiş temiz hava
geçer).
Filtre torbalarının dışında biriken toz tabakasının temizlenmesi ise basınçlı hava sayesinde yapılır. Torbalardan
dökülen tozlar ise filtre alt bunkerinden hava kilidi (air-lock) ve helezonlu taşıyıcı ile dışarı alınır veya bir kova
içinde biriktirilir. Temizleme işlemi sırasında filtre torbalarına basınçlı hava etkisi kısa darbelerle sağlanır. Bu hava
darbeleri torba üzerinde iki tür etki sağlar:
1. Basınçlı havanın torba üzerinde yarattığı titreşim ve buna bağlı olarak torba yüzeyindeki tozların
dökülmesi,
2. Torba iç yüzeyine dağılan basınçlı havanın torbayı şişirmesi ile birlikte iç yüzeyden dış yüzeye çıkmaya
çalışan havanın torba gözeneklerini açarak tozu dışarıya atması.
Şekil-10.48 Torba filtrenin elemanları
343
Basınçlı havanın kısa zaman aralıklarında filtre torbalarına püskürtülmesi işlemi bir elektronik zamanlayıcı
sayesinde sağlanır. Zamanlayıcı temizleme süreleri isteğe göre ayarlanabilir.
Torbaların filtre gövdesi içindeki vakumun etkisiyle (negatif hava basıncı) yassılaşması bir kafes ile önlenir.
Torbaların montajı veya değiştirilmesi filtre üst kapağı açıldıktan sonra, üst kısımdan yapılır.
Otomatik temizleme sistemi sayesinde bakım ve işletme maliyetleri çok düşük, filtreleme verimi ve filtre ömrü çok
yüksektir.
Patlaçlı torba filtre genellikle merkezi sistem toz ve duman emme uygulamalarında kullanılır. Herhangi bir kirletici
kaynağından toplanan kirli hava, uygun çap ve kalınlıklarda tasarım edilen hava kanalları ile filtreye getirilir.
Genelde toz için kendinden flanşlı yuvarlak Kanallar tercih edilir.
Filtre kabininin giriş kanalından giren kirli havanın taşıdığı tanecikler bir çarpma plakası vasıtasıyla tutulur. Bu
bölümde havanın hızı düşürülerek istenilen filtreleme hızlı elde edilir.
Ayrıca filtreye gelebilecek kıvılcımlar, büyük ve aşındırıcı parçalar tutularak bunkerin alt kısmındaki toplama
kovasına yönlendirilir. Böylece filtrelerin ömrü uzatılmış olur. Tutulan tozlar patlaçlı temizleme sistemi sayesinde
otomatik olarak temizlenir.
Püskürtülen hava torbaların iç yüzeyine kısa ani basınç darbeleri yapar. Bu basınç ventüriler sayesinde elde edilir
ve temizleme İşlemi yapılır. Temizlenmiş hava santrifüj fan vasıtasıyla Kabinden emilerek istenilen ortama basılır.
Tozlar filtrenin dış yüzeyinden içine doğru hareket eder. Filtre edilmiş gazlar ventüriden geçerek temiz oda
bölümüne oradan da çıkış borusuna gelir.
Şekil-10.49 Endüstriyel tip jet pulse patlaçlı torba filtrenin iç görünüşü
10.12.7 Endüstriyel Tip Sarsak Motorlu Torba Filtreler
Patlaçlı torba filtre genellikle merkezi sistem toz ve duman emme uygulamalarında kullanılır. Herhangi bir kirletici
kaynağından toplanan kirli hava, uygun çap ve kalınlıklarda tasarım edilen hava kanalları ile filtreye getirilir.
Genelde toz için kendinden flanşlı yuvarlak kanallar tercih edilir.
Filtre torbası, genellikle polyester iğneli keçeden olup, silindir şeklindeki torba kafesi çevresini saran torbaya
iskelet vazifesi görür. Torbalar, profil üzerine otururlar. Tozlu hava filtre içine basınç ile girdiğinde temizleme
sistemi çalışır. Filtreler sarsak motorlar tarafından temizlenir.
Filtre gövdesi toz sızdırmaz olup kirli oda ve üst olmak üzere iki bölmeye ayarlanmıştır. Kirli oda filtre ile dolu olup
tozlu havayı biriktirme boşaltma bunkerden ibarettir. Bunkerin altında rotary valf gibi sızdırmazlık sağlayacak ünite
344
ve temizlenebilir kovalar bulunur. Üst kısmında ise filtreleri astığımız profil ve sarsak motorlar mevcuttur. Filtrenin
temizlenmiş hava çıkışı bu bölmededir.
Şekil-10.50 Sarsak motorlu filtre
Şekil-10.51 Mobil filtreler
10.12.8 Mobil Filtreler
 Çeşitli noktalardan kaynak dumanı emme ve filtreleme için kullanılır
 Kolayca hareket edip, taşınabilir
 Akrobat kol ile her pozisyona kolayca gelebilir
 Emdiği havayı %99,9 oranında temizleyen kartuş filtreye sahiptir
10.12.9 Yağ Buharı Filtreleri
Talaşlı imalat yapan CNC tezgâhlarda oluşan yağ buharını yüksek verimlilikte tutabilen filtrelerdir.
Şekil-10.52 Yağ buharı filtrelerinin uygulama örnekleri
10.12.10 Elektrostatik Çökelticiler
Elektrostatik ayırıcılar, parçacıklar üzerinde bir elektrik yükü yerleştirilerek havadaki ince parçacıkları ayırır.
Parçacıklar daha sonra bir karşıt yüklü toplama plakasında yakalanır. Elektrostatik filtreler ince parçacıkların
toplanması için çok verimlidir ancak onları kolayca tıkadığından çok tozlu işlemlerde kullanılamaz.
Bu filtreler havadan duman ve ince parçacıkları süzmek için etkilidir ama gazlar veya buharlar için uygun değildir.
345
Elektrostatik çökelticiler yanıcı kimyasal maddelerle etrafında kullanılmamalıdır çünkü toplayıcıdan çıkabilecek bir
kıvılcım patlamaya neden olabilir.
Yaygın kullanımı; kömür yakma, plastik ekstrüzyon ve metal madencilik faaliyetleridir.
Şekil-10.53 Elektrostatik çökeltici şeması
10.12.11 Islak Yıkayıcılar (Scrubber) / Toplayıcılar
Endüstriyel atık gaz ve buharların atmosfere verilmeden önce arıtılması için tasarlanmış, kolay kullanılabilen,
yüksek verimli sistemlerdir.
Şekil-10.54 Ventüri püskürtmeli toz toplayıcı
Şekil-10.55 Kendinden püskürtmeli toz toplayıcı
Islak toplayıcıların ya da temizleyicilerin çok farklı tasarımları mevcuttur ve onlar da gaz ve buharlar ile birlikte
kullanılır. Islak toplayıcılar havadan toz, gaz veya buhar halindeki kirleri havadan ayırmada yardımcı olarak su
kullanılır. Çalışma mekanizması su damlacıklarının toz parçacıklarına çarpmasıdır. Islak parçacıklar bölme
üzerine savurma kuvveti ya da sıkışma (çarpma) ile çıkarılır. Bu toplayıcılar, yüksek sıcaklık ve nem yüklü gazları
346
işlemek için uygundur. Toplanan malzeme atılırken ıslak halde olduğundan toz toplamada ikincil bir toz sorunu en
aza indirilmiş olur. Buna ek olarak, patlama veya yangın tehlikesi olan kuru bazı tozlar için ıslak bir toplama
sistemi bu tehlikeyi en aza indirmektedir. Ancak suyun kullanımı, toplayıcı içindeki korozyona neden olabilir ve
soğuk iklimlerde dış ortamda bulunan toplayıcılar için donma koruması gerekli olabilir.
Gaz yıkama ünitesi spreyler, sirkülasyon pompası, dozaj pompasından oluşmaktadır. Ayrıca pH sensörleri gibi
çeşitli kontrol cihazları ile donatılarak otomatik olarak çalışması sağlanabilmektedir.
Yaygın kullanımı dökümhaneler, metal arıtma ve metal işleme operasyonlarıdır.
Şekil-10.56 Endüstriyel tip yıkayıcılar (scrubber)
10.12.12 Filtre Seçimi
Kullanım Alanı: Filtrenin uygulama yeri ve hangi amaçla kullanılacağı iyi tespit edilmelidir. Seçilecek filtre genel
havalandırma sistemlerinde kullanılabileceği gibi hastane gibi hassas hava ihtiyacının önemli olduğu bir mekânda
olabilir.
Filtre Edilecek Tanecik Özellikleri: Uzun ömürlü ve verimli bir filtreleme için en önemli faktör, filtre edilecek
tanecik boyutu ve özelliğinin iyi tespit edilmesidir.
İhtiyaç Duyulan Filtreleme Verimi: Filtreleme verimi tespit edilmesi gereken en önemli hususların başında
gelmektedir. Yüksek basınç kaybı ve enerji sarfiyatına engel olmak için kullanım ortamına en uygun olan yeterli
verimliliğin seçilmesi gerekmektedir.
Çevresel Koşullar: Aynı ürün grubu altındaki her bir filtre farklı çevresel ortamlar için tasarlanmış ve geliştirilmiş
olabilir. Kullanılacak filtre ısı, nem, korozyon gibi faktörler göz önünde bulundurularak tercih edilmelidir.
Kabul Edilebilir Basınç Kaybı Seviyesi: Özellikle belirli uygulamalarda havalandırma sisteminin performansını
etkileyen en önemli husus filtrenin göstermiş olduğu basınç düşümü değeridir. Kullanılacak filtresinin basınç
düşümü değerleri havalandırma sistemi için en uygun şekilde tercih edilmelidir.
Filtrelerin Toz Tutma Kapasitesi: Filtre tercihi ortamdaki toz seviyesi ve bu tozu tutma kapasitesine göre
yapılmalıdır. Toz kapasitesi ile birlikte filtrenin uzun ömürlü olması da iyi bir filtreden beklenen bir durumdur.
Filtre Ebatları: İstenen özelliklerin tamamını taşıyan filtrenin ebatları optimum ölçülerde olmalıdır. Standart
ölçüde üretilen filtreler hem fiyat hem de teslim süresi açısında avantaj sağlamaktadır.
Filtre Montaj Kolaylığı: Filtrenin maksimum performansta çalışabilmesini sağlamak amacıyla filtre seçilmeden
önce montaj şekli ve kolaylığı göz önünde bulundurulmalıdır.
10.12.13 Gazlar ve Buharlar İçin Hava Temizleme Cihazları
347
Gazlar ve buharlar aşağıdaki işlemleri kullanılarak çıkarılabilir:
Katı Madde Emiciliği (Adsorbsiyon)
Bu tür cihazlar aktif alümina, aktif karbon ve (adsorbe edici maddelerin kullanılmasının olarak anılacaktır) silika jel
gibi diğer malzemeler ile temas ile bir kirletici maddenin uzaklaştırılmasıdır.
Emicilik (Absorbsiyon)
Emiciler çözülebilir veya kimyasal olarak reaktif olan gazların, bir veya birden fazla uygun sıvı içinde gaz akışı ile
yakın temas kurulması, hava içindeki kirleticilerin sıvı içinde çözülmesini sağlayacaktır.
Katalitik Dönüşüm
Bu işlemde, bir katalizör bir kirleticiyi kimyasal biçimde tehlikeli olmayan bir yapıya dönüştürür. Katalizörler,
kimyasal reaksiyon ile etkilenmeden, bir kimyasal reaksiyonun hızını değiştiren maddelerdir.
Termal Oksidasyon (Yakma)
Yanma işlemi (ayrıca yakma denir) uçucu organik bileşikleri (UOB) yakarak karbon dioksit ve su buharına
dönüştürür. Bu yöntem UOB’leri ortadan kaldırmada çok etkili bir araçtır. Yakma cihazları için tipik uygulamalar,
koku kontrolü, reaktif hidrokarbon salınımlarının azaltılması ve patlama tehlikelerinin azaltılmasını içerir.
10.12.14 Bir Hava Temizleme Cihazını Seçerken Nelere Dikkat Edilmelidir?
Aşağıdaki işyerinde bir hava temizleme cihazı seçmek için bazı ipuçları vardır. Bir hava temizleme cihazının
uygunluğuna ilişkin son kararı nitelikli profesyonelin vermesi gerektiğini unutmayın.
 Hava temizleme cihazı seçilmeden önce, bakım ve erişim gereksinimleri, fiziksel ekipmanın boyutunu ve
nasıl kurulacağının yanı sıra toplanan kirleticileri hangi yöntemle uzaklaştıracağının bilinmesi çok
önemlidir.
 Hava temizleyici güvenilir olmalıdır. Birçok tesisat sisteminde koşulları izlemek veya çalışma verimliliğini
doğrulamak için sürekli ölçüm gereklidir.
 Bakım ve işletme maliyetleri dikkate alınmalıdır. Hava temizleyici kararlı koşulların yanı sıra tesis ilk
devreye alma ve durdurma gibi değişken durumlarda çalışması gerekir. Cihazlar bakım için erişilebilir
olmalıdır, hava temizleyici bakım veya onarım yapılırken çalışmaya devam edebilmelidir.
 Cihaz yerel ve ulusal yönetmeliklere uygun olmalıdır.
10.13 SANTRİFÜJ FANLAR VE KÖRÜKLER
10.13.1 Santrifüj Fanlar
 Direkt akuple, kayış kasnak tahrikli ve kaplinli olmak üzere üç çeşit fan vardır
 Alçak, orta ve yüksek basınçlı olarak üretilebilir
 Kanal sisteminin son noktasına konulmalıdır
 Santrifüj fanlar, hava filtreleme cihazından sonra kullanılmalıdır (Fan kanatlarında birleşebilecek
taneciklerin, fanın balansını bozma olasılığına karşı)
 Mümkün olduğunca sık kanatlı fan kullanılmamalıdır
 Patlayıcı ve parlayıcı gaz taşınmasında, fan kanadı ve elektrik motorlarında kıvılcım ve patlamaya karşı
önlemler alınmalıdır
 Korozif gazların tahliyesinde, fanda korozyon oluşumuna karşı gerekli önlemler alınmalıdır
Şekil-10.57 Direkt akuple santrifüj fan
Şekil-10.58 Kayış-kasnak bağlantılı santrifüj fan
348
10.13.2 Körük Tipleri
Körüklerden 1,20 kg/cm2 gibi fanlardan çok daha yüksek basınçlar elde edilebilir. Ayrıca, endüstriyel vakum
sistemleri için negatif basınç üretmek için kullanılır. Santrifüj körükler ve pozitif deplasmanlı körükler olarak iki ana
tipi vardır.
Santrifüj Körükler
Santrifüj körük fanlar daha santrifüj pompalar gibi görünüyor. Pervane tipik dişli tahrikli ve devir sayısı 15 000 d/d
hızda döner. Çok kademeli körüklerde hava her bir pervaneden geçerken hızlanır. Tek kademeli körükte, hava
çok fazla dönmediğinden dolayısıyla daha verimli olur (Şekil-10.59).
Santrifüj körükler genellikle 0,35-0,70 kg/cm2 basınçlara karşı çalışır, ancak daha yüksek basınçlar elde
edebilirsiniz. Bir karakteristiği olan hava debisi sistem basıncı arttıkça önemli ölçüde düşüş eğiliminde
olduğundan sabit bir hava debisine bağlı malzeme taşıma sistemleri için bir dezavantaj olabilir. Bu nedenle, daha
çok tıkanma eğilimli olmayan uygulamalarda kullanılır.
Santrifüj körükler isimlerinden de anlaşılacağı üzere santrifüj kuvvetin yardımıyla basılan gazı basınçlandırırlar ve
tipik performans eğrisi santrifüj pompaya çok benzer. Basınç arttıkça debi düşer, basınç düştükçe artar. Basınç
oluşturabilmeleri için yapıları gereği fan ile gövde arasında çok küçük bir boşluk bulunmaktadır. Basınç arttıkça,
basılan gazın sıcaklığı artar (Bu noktada temel P1*V1/T1 = P2*V2/T2 denklemimizi hatırlamakta fayda var. ) ve
körük fan ve gövdesinde genleşmeler meydana gelir, belli bir kritik sıcaklık değeri aşıldığı zaman gövde ile fan
arasında bulunan boşluk sıfırlanır ve birbirlerine sürterek ekipmanın bozulmasına neden olur. Burada
gördüğümüz gibi körüklerde sınırlayıcı olan değer sıcaklık artışıdır. Sıcaklık artışının tasarım değerleri içerisinde
kalması istenir.
Diğer taraftan, işletme koşullarında zaman içerisinde meydana gelebilecek değişiklikleri körük seçim aşamasında
dikkate almak gerekir. Zaman içerisinde hatlarda ve difüzörlerde tıkanmalar , emiş filtresinin zamanında
değişmemesi gibi nedenlerle basınç kayıpları artar, ve körüğün nihai çalışma noktası 50 mbar -100 mbar
yükselebilir. Eğer körük seçerken bu hususa dikkat etmezsek, körük artan sıcaklık ve basınç artışını tolere
edemediği için arızalanabilir. Özetle santrifüj körüğümüzü seçerken sadece mevcut işletme koşullarını değil aynı
zamanda 1-2 sene içerisinde sistemde meydana gelebilecek basınç artışlarını göz önüne almak gerekir.
Pozitif Deplasmanlı (PD) Körükler
Pozitif deplasmanlı körüklerde havayı belli bir yuvaya sıkıştıran "tuzaklı" hava rotorları vardır. Bu körükler sistem
basıncı değişse bile havanın debisi sabit bir hacim sağlar. Onlar tıkanma eğilimli uygulamalar için özellikle
uygundur çünkü tıkanmış kanallar için (tipik olarak 1,25 kg/cm2'e kadar) kadar basınç üretebilir. Pozitif
deplasmanlı körükler, santrifüj körüklerden daha yavaş devirde dönerler (örneğin 3600 d/d) ve sıklıkla hız
değişikliklerini kolaylaştırmak için kayış-kasnak ile tahrik edilmektedir (Şekil-10.60).
(Roots tipi körük) pek çok endüstride son derece yaygın olarak kullanılan ürünler ve genelde 1,2 bar basınca ve
20,000 m3 kapasiteye kadar kullanılıyorlar. Konstrüksiyonları gereği son derece sağlam, uzun ömürlü makineler
olmakla beraber, bakımlarının periyodik ve doğru bir şekilde yapılması, işletme ömürleri ve olası arızaların önüne
geçmek için son derece önemli. Bakımları zamanında yapılmayan PD körükler çok arızalara son derece açık
olmakla beraber, çıkabilecek sorun ve arızalar son derece ağır ve masraflı olabiliyor. PD körüklerin bakımında
aşağıdaki hususlar düzenli olarak takip edildiğinde çok uzun yıllar makineden sorunsuz, masrafsız ve güvenilir
hizmet alınabilir.
Günlük Bakım: Yağ seviyesini her gün kontrol edin ve eksilme görüyorsunuz makineye yağ ekleyin. Makine
çalışırken anormal ses ve titreşim olup olmadığını kontrol edin.
Haftalık Bakım: Emiş filtrelerini temizleyin. Tıkanmış emiş filtresi daha fazla enerji tüketimine neden olabileceği
gibi, makinenin ısınmasına, basma kapasitesinin düşmesine, yağ miktarının düşmesine, neden olabilir. Emniyet
vanasını kontrol ederek, işlevini yerine getirdiğinden emin olun.
Aylık Bakım: Sisteminizde hava kaçağı, yağ kaçağı olup olmadığını kontrol edin. Yağı kontrol ederek gerekirse
değiştirin. Kayış gerginliğini kontrol ederek gerekirse kayışı sıkılaştırın.
349
Bunların dışında yaklaşık 1000- 1500 saatte bir yağ değişimi, kullanıma göre 6 ay -1 yılda bir kayışların değişimi
ve 1-3 ayda bir emiş filtresi değişimi körüğün çok uzun yıllar hizmet etmesini sağlayacaktır.
Şekil-10.59 Santrifüj körük
Şekil-10.60 Pozitif deplasmanlı körük (roots körüğü)
10.14 YENİ KURULMUŞ ENDÜSTRİYEL HAVALANDIRMA SİSTEMİ İÇİN ÖNEMLİ KONULAR
Montaj, test ve endüstriyel havalandırma bakım için endüstriyel hijyenistler, yüklenici mühendisler ve kalifiye
personel gereklidir. Tüm endüstriyel havalandırma sistemleri, işçileri aşırı kirleticiden korumak için yeterli hava
sağlayacak şekilde tasarlanmış olmalıdır. Sistem düzgün tasarlanmamış, kurulmamış ve bakım yapılmamış ise,
olumsuz sağlık etkilerine ya da emniyet ve çalışma sorunlarına neden olabilir ki, hava kirleticilerini ortadan
kaldırmada etkili olmayabilir. Bir kurulum ve devreye alma prosedürü yazılması ve tüm tesis personeline
sunulması gerekir. Bu tür prosedürler sistemin düzgün devreye almadan önce iyi dengelenmiş olduğundan emin
olmalıdır.
Aşağıda bir endüstriyel havalandırma sisteminin düzgün işleyişini sağlamak için bazı yararlı ipuçları:
 Yangın ve patlama koruma, minimum davlumbaz ve kanal hızlar için gereksinimler de dâhil olmak üzere
tüm tasarım ve kurulum belgelerini inceleyin.
 Test çıkışları, damperler, denge vanaları ve bağlantı parçalarının yerlerini doğrulayın.
 Havalandırma sistemi tasarımındaki tüm erişim kapılarının ve kanal çıkışlarının kapalı olduğunun
denetlenmesi için sistemi gözden geçirin.
 Fan, motor ve tahrik sisteminin çalışma gereksinimlerini gözden geçirin.
 Tüm basınçlı hava, su, ya da sistem yardımcı bağlantı elemanları ve kontrol cihazlarının çalışır halde ve
şartnameye uygun olduklarını doğrulayın.
 Gelecekte ayarlamanın daha zor olacağını dikkate alarak sistem için diğer işlevsel eksiklikleri gözden
geçirin.
NOT: Tüm kablolama, kontaktörler ve kontrollerin uygunluğu yüklenici müteahhidin sorumluluğunda olmalıdır.
Buna ek olarak, fan dönüş yönünün doğru olduğundan emin olunmalıdır. Devreye alma işlemine başlamadan
önce sistemin tam ve çalışabilir durumda olmalıdır. Örneğin, bir sistem tüm kanalların oransal dengelenmesinden
sonra çalıştırılabilir, fan damperi tam açık olduğu halde toplam debinin tasarım ihtiyacının % 80’i kadar olabilir. Bu
durumda tasarlanan teknik özellikleri elde etmek için sistemi (fan için hız değişimi, motor değişimi, kanal
değişiklikleri vb.) için bazı değişiklikler gerekecektir.
10.14.1 Bir Endüstriyel Havalandırma Sistemi Etkinliğini Sağlamak İçin Kontrol İşlemleri
Mevcut endüstriyel havalandırma sistemi düzgün çalışmıyor gibi görünüyorsa, geniş kapsamlı ölçümlere veya
uzman desteğine ihtiyaç olmadan Tablo-10.8’deki kontroller yapılabilir.
Yukarıdaki sorunların çoğu hava hızlarının veya havalandırma sistemlerinde hava basınçlarının periyodik bakım
ve ölçümleri ile önlenebilir. Davlumbaz hava akışı görsel ucuz duman jeneratörleri (duman boruları) ile kontrol
edilebilir veya anemometreler ile ölçülebilir. Havalandırma uzmanları, daha karmaşık havalandırma sorunları
durumlarda yeniden tasarım için gerekli bir çözüm üretebilir.
10.14.2 Endüstriyel Havalandırma Sistemi Arızalarının Nedenleri
Yetersiz bakım: havalandırma sistemlerinde düzenli bakımı yapılmadığında, zamanla doğal olarak veya yetkisiz
değişikliklerden dolayı sistem bozulur ve gerekli egzoz hava akımını sağlayamaz.
350
Havalandırma kanallarında aşırı toz birikimi: Kanal şebekesinin kol veya dirseklerde minimum taşıma hızları
kabul edilebilir sınırlardan daha az ise kol ya da dirsekler bazı çökelen parçacıklar tarafından tıkanır. Bu toz
birikmesi sonuç olarak hava hızını yavaşlatır. Bakım yapılmazsa sonunda dirsek tamamen tıkanacaktır.
Yetersiz hava akımı hızı: Gaz ve sisleri taşıma sistemlerinde taşıma hızı çok düşük ise havalandırma kanalları
içindeki çiğlenme birikintisi ile karşılaşabilirsiniz.
Yetersiz taze hava kaynağı: Besleme havası sistemi (şartlandırılmış hava) endüstriyel havalandırma sisteminin
diğer önemli bileşenidir. Endüstriyel havalandırma sistemi, binada negatif hava basıncı oluşmasını önlemek için
taze hava ile yer değiştirilmesi gerekir. Binanın içinde bir negatif basınç oluşursa endüstriyel havalandırma
sisteminde hava debisini azaltabilir.
Arızalı hava toplayıcı: Hava toplayıcıda çalışma problemleri ortaya çıkarsa, o da sistemin hava akımında genel
azalmaya ve iş güvenliği kaybına neden olabilir; Buna ek olarak, çevresel salınım düzeyi kabul edilemez sınırlara
ulaşabilir.
Tıkanmış hava temizleme cihazları: Hava temizleme cihazları, özellikle torba filtre kumaşlar, toz birikmesi
sonucu tıkanabilir: Egzoz fan kapasitesi de şunlardan dolayı değişebilir:
 Fan kanatçıkları üzerinde hava taşıma performansını düşüren malzeme birikmesi (toz veya boya)
 Fan rulman veya kayış-kasnak sisteminde mekanik arızalar.
TABLO-10.13 Havalandırma problemlerinin belirlenmesi için basit kontrol listesi
Gözlemler
Evet Hayır
Fan kayışı kopmuş veya hasarlı mı?
Fan motor terminalleri (ters kutup) ters dönecek şekilde bağlanmış mı?
Kanal sistemi tozla tıkanmış mı?
Kanallarda delik, çatlak veya açıklıklar var mı?
Hava filtresi tıkalı mı?
Kanal sisteminde herhangi bir damper kapalı konumda mı?
Yetersiz hava yetersizliği var mı?
Kanal sistemi, daha uzun kanal boyu, daha fazla veya daha keskin dönüşler, ya da ani çap değişiklikleri içerecek şekilde
değişti mi?
Ek davlumbaz ve havalandırma kanalları eklendi mi? (Birçok sistemde uygun hava akış dengelemesi olmadan bazı
davlumbazlarda yetersiz hava akışı olabilir. Alternatif olarak fan ek bir direnci karşılamak için çok küçük olabilir.)
Kirletici kaynağı davlumbaz ağzından uzağa taşındı mı?
Davlumbaz çalışanların kaynak üzerinde çalışmaya izin vermeyecek şekilde mümkün olduğunca kaynağa yakın
yerleştirilmiş midir?
Kapsayıcı davlumbaz için bir erişim sağlandı mı?
Kaynakta daha fazla kirletici üretilmiş midir?
Soğutma fanları çapraz-çekişe neden olmakta mıdır?
Davlumbazlar çalışanlar (işlerini etkilediği için işçiler tarafından sıkça yapılır çünkü) tarafından değiştirilmiş midir?
Havalandırma sistemindeki değişiklikler: Yetkisiz değişiklikler sistem tasarım parametrelerini değiştirebilir. İlk
defa sistem değişikliklerinde doğru yapmak için sadece kalifiye kaynaklar kullanılmalıdır.
10.14.3 Bir Endüstriyel Havalandırma Sistemi (EHS) Verimsizliğinin Bazı Yaygın Nedenleri Nelerdir?
EHS sorunların örnekleri şunlardır:
 Davlumbazdan kaçan toz
 Egzoz bacasından üflenerek atılan kirleticiler
 Hava örneğinde tavsiye edilen maruziyet sınırlarını aşan kirleticiler
Yukarıdaki sorunların nedenini belirlemek için bir inceleme işlem sırası oluşturmak gereklidir. Genellikle sorunlar
fark edildiği zaman sistem zaten bozulmuş olur. Bu tür sorunların muhtemel nedenleri:
 Tıkalı kanallar,
 Tıkalı hava toplayıcılar,
351

Herhangi başka bir durumdan dolayı sistem hava akışını azaltabilir
Bu kanalları temizlemek veya torba filtre haznesini dışarı çıkarmak zaman alan zor bir işlemdir. Endüstriyel
havalandırma ya da yerel egzoz havalandırma sistemleri için bir periyodik izleme programı hazırlama potansiyel
sorunları tahmin etmede yardımcı olabilir, böylece çözüm işlemi kolaylaşır.
10.14.4 Endüstriyel Havalandırma Sistemi Verimliliğini Periyodik Olarak İzlenmesi İçin Ne Gereklidir?
EHS veya Yerel Egzoz Sistemi (YES) etkinliğini kontrol etmek için periyodik izleme aşağıdaki adımları (Not:
Aşağıdaki ölçümler sertifikalı mesleki sağlıkçılar veya havalandırma uzmanı olarak ehliyetli kişiler tarafından
yapılmalıdır) içermelidir.
1. Sistemin devreye alınması sırasında alınan orijinal hava debisi verileri toplayın. Sistem boyunca seçilen
deney noktalarında bu hava hız verileri ve statik basınçları da içerir. Bunlar, "temel ölçümler"dir.
2. Test noktalarında sistem statik basıncını ve hava hızlarını ölçün. Bu, "veri izleme" olarak adlandırılır.
3. Temel izleme ölçüm verilerinin sistemin tasarım değerleri ile karşılaştırın. Bu, "sistem temel değerlerine
geri dönüş" olarak adlandırılır.
4. Ölçülen statik basınç ve başlangıç statik basıncı arasında % 20'den daha büyük bir fark varsa bir sistem
arızası ya da bozulması için bir erken uyarıyı gösterir.
5. EHS açıkken alan ve kişisel hava örnekleri alın. EHS tasarlandığı gibi çalıştığında maruziyet düzeyleri
maruz kalma sınırlarının altında olmalıdır. Bazı ülkelerin yönetmeliklerine göre bu bir EHS etkinliğini
kontrol etmek için tek yoldur.
10.14.5 Bazı Genel Sorun Giderme İpuçları Nelerdir?
Havalandırma sistemi sorunlarının çoğu periyodik bakım ile önlenebilir ve sistemde hava hızı veya basınç
ölçümleri alınarak kontrol edilebilir. Davlumbaz hava akışı görsel ucuz duman jeneratörleri (duman boruları) ile
kontrol edilebilir veya anemometreler ile ölçülebilir. Aşağıdaki basit bir kontrol listesi geniş kapsamlı ölçümlere
veya uzman yardımına gerek olmaksızın havalandırma sisteminin işleyişini değerlendirmek için kullanılabilir.
TABLO-10.14 Davlumbazlar, kanallar, hava temizleme cihazları ve fanlar için bazı sorun giderme ipuçları
Eleman Tipi
Egzoz
Davlumbazları
Problemler
Düşük yakalama hızı
Azalmış alın hızı
Sabit tıkanıklık
Kanallar
Sıkça tıkanma
Hava
Temizleme
Cihazları
Temiz hava tarafında filtre
yuvasında veya egzoz
bacasında toz görünmesi
Basınç düşümünde ani
artış
Kirli tekrar dolaşım havası
Görünür küf veya balçık
Titreşim
Muhtemel Sebepler
Davlumbaz işlemden veya operasyon üretim noktasından çok uzağa yerleştirilmiştir
Çapraz çekiş etkisi veya davlumbaz yakınında girdap oluşması
Tıkalı kanal sistemi
Davlumbaz çıkışının izinsiz büyültülmesi sonuçta davlumbaz alın hızını orijinal değerlerinin altına
düşürecektir.
Kanal hızlarının parçacıklar için yetersiz taşıma hızı
Sert kanal (ekstra sürtünme kaybına neden) yerine esnek kanal kullanılması
Tuzların yoğunlaşması
Hasarlı kanallar
Keskin dönüşlü dirsekler
Kanallardaki delikler
Kol bağlantıları kırılmış veya çıkmış
Kapalı veya kısmen kapalı damperler (patlama kapıları).
Havalandırma sistemi dengeleme yapmadan sisteme davlumbaz ve kol eklenmesi.
Yanlış filtre tipi ve / veya kurulum
Yanlış filtre temizleme döngüleri
Filtre içine su girmesi
Filtre hazne sürekli boş ve temizlenmiş halde değil
Yeni filtreler için yanlış "temiz başlangıç prosedürü”
Torbalar yanlış takılmış
Yırtık veya hasarlı torbalar
Torba ve yuva arasında kaçak
Genel filtre kumaş hatası
Aşırı toz yükleme nedeniyle bakım ve programlı temizlik eksikliği
Kirli filtreler.
Hava filtre kısmını atlayarak geçiyor (filtre boşluğu veya yırtılmaları)
Hava işleme kabininde kirli hava
Egzoz bacaları taze hava girişlerine yakın yerleştirilmiş
Drenaj tavası düzgün çalışmıyor
Taşan drenaj tavası
Fan pervanesi dengesiz
Fan pervanesi üzerinde yabancı malzeme
Gevşek fan yuvası veya bağlantı cıvataları
Fan geriye doğru çalışıyor
Titreşimli kanallar
352
Gürültü
Yetersiz hava akışı
Fanlar
Aşırı hava akışı
Fan çalışmıyor
Fan gövdesi üzerinde yabancı malzeme
Fan geriye doğru çalışıyor
Fan düşük hızda çalışıyor
Kirli fan kanatları
Gerçek sistem direnci tasarım değerlerinden fazla
Damperler kapalı konumda
Kanal sisteminde kaçak var
Hava temizleme cihazındaki filtreler kirli tıkalı
Kısıtlanmış fan girişi sistemi etkiliyor(Fan giriş veya çıkışında düz kanal yok).
Fan yeterli taze hava almıyor
Erişim kapağı açık
Yerinde olmayan filtreler veya yırtılmış filtreler
Düşük sistem direnci
Fan hızı çok yüksek
Yanmış sigortalar
Kopmuş kayışlar
Gevşemiş kavramalar
Elektrik enerjisi kesik
Fan pervanesi gövdeye temas ediyor
Hatalı gerilim (voltaj)
Motor çok küçük (termik sigorta devreyi kesmiş)
Düşük voltaj
Fan moment motor için çok büyük
Sıkışmış yataklar
10.15 PROJE ÖRNEKLERİ
Örnek Proje-1
Şekil-10.61 Örnek bir endüstriyel havalandırma sistemi (Proje-1)
Örnek Proje-2
Bir fabrikada işlem yapan makinelerden çıkan tozların filtre edilmesi için gerekli debi ve basıncın hesaplanması
aşağıdaki gibidir. Kanal hızları 10 m/s kabul edilecektir.
353
Şekil-10.62 Örnek proje-2
Kanal
Elemanı
Hava
Debisi
[L/s]
Hız
u
[m/s]
Kanal
Çapı
[mm]
Kanal
Uzunluğu
L [m]
Özgül
Direnç
R
[Pa/m]
Sürekli
Basınç
Kaybı
Hs=R.L
Fittings
Direnç
Katsayısı
K
Lokal
Basınç
Kaybı
HL=K(0,6.u2)
Toplam
Basınç
Kaybı
HT= Hs+HL
A
B
C
D
E
F
555
1111
2222
3056
3333
5000
10
10
10
10
10
10
266
376
532
624
651
798
5
8
5
8
5
7
4,61
3,0
1,96
1,62
1,53
1,20
23,05
24,0
9,8
12,96
7,65
8,4
0,17
0,33+0,17
0,55+0,17
0,55
0,55
0,55+0,66
G
H
I
J
F
417
833
1250
1667
5000
10
10
10
10
10
230
236
399
461
798
10
6
5
32
7
5,51
3,59
2,80
2,34
1,20
55,1
21,54
14
74,88
8,4
0,33+0,17
0,55+0,17
0,55+0,17
0,55+0,33
0,55+0,66
10,2
30
43,2
33
33
72,6
Toplam
30
43,2
43,2
52,8
72,6
Toplam
Jet Pulse filtre
Genel Toplam
33,25
54
53
45,96
40,65
81
307,86 Pa
91,7
64,74
57,2
127,68
81
422,32
285
707,32 Pa
NOT: A-F hattı daha yüklü olmasına rağmen basınç kaybı G-F hattından daha düşük olduğu için kritik hat olamaz.
Bundan dolayı basınç hesaplamasına girmez.
Örnek Proje-3: Aşağıda projesi verilen emme sisteminde kanal çaplarını v=12 m/s sabit hız için belirleyiniz.
Basınç kayıplarını bulunuz.
354
Şekil-10.63 Örnek proje-3
Çözüm:
Kanal
Elemanı
Hava
Debisi
L/s
Hız
m/s
Kanal
Çapı
mm
Kanal
Uzunl.
L (m)
A
B
C
D
400
800
1300
1800
12
12
12
12
206
291
371
437
6
3
2
10
Özgül
Direnç
R
(Pa/m)
9
5,85
4,34
3,55
Sürekli
Basınç
Kaybı
Hs:R.L
54
17,55
8,68
35,5
Fittings
Direnç
Katsayısı
K
0,5
0,72
0,72
0,88
Lokal
Basınç
Kaybı
HL:k(0,6.u2)
43,2
62,208
62,208
76,032
Toplam
Jet filtre
Genel toplam
Toplam
Basınç
Kaybı
HT: Hs+ HL
97,2
79,758
70,888
111,532
359,378
200
559,378Pa
10. BÖLÜM KAYNAKLARI
1. J. Paul Guyer, P.E., R.A., Introduction to Design of Industrial Ventilation Systems, Course No: D02-001,
CED Engineering Inc., Continuing Education and Development, Inc. [email protected]
2. Anonim, Endüstriyel Havalandırma Kurs Notları, Ors Makine (Bomaksan), Ekim 2009.
3. Anonim, Industrial Ventilation Guidelines, http://lni.wa.gov/Safety/Topics/AtoZ/Ventilation/default.asp
4. Anonim,
Industrial
Ventilation,
General
Principles
of
Industrial
Ventilation,
www.eng.utoledo.edu/.../PowerPoint/IV1.ppt
5. http://www.ccohs.ca/oshanswers/prevention/ventilation/
6. http://www.ohlearning.com/Files/Student/JE02%20v10%2016Apr10%20W505%20Student%20Manual.pdf
7. Electrical Energy Equipment: Fans and Blowers, Energy Efficiency Guide for Industry in Aisa –
www.energyefficiencyasia.org © UNEP 2006
8. H. Sevil ERGÜR, Makine Endüstrisinde Karşılaşılan Toz Patlaması Olayı ve Atex Yönergeleri, Eskişehir
Osmangazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi Cilt: XXV, Sayı: 2, 2012.

bölüm-10 endüstriyel havalandırma

Transkript

Benzer belgeler

SRA 10 MSDS

Detaylı bilgi almak için tıklayınız

İndir - Interpon

Prospektüs - Biyoteknik

Katalog indirin

jet puls taşıyıcı hele jet pulse fđltre taşıyıcı helezon ve helezon

EV TOZU AKARLARINDA KORUNMA Ev tozu akarı alerjisi

wolly2 kullanma kılavuzu - Sistem-Air

608-ZNR GAZ BETON-D.tur