Atmosferik Buharlaştırıcılar

Doğal çekişli üniteler, kanatlı alüminyum profiller üzerinde ortam havasının serbest taşınımına dayanır; fan, elektrik beslemesi ve hareketli parça içermez. Cebri çekişli üniteler ise hava tarafındaki ısı transfer katsayısını yükselten fanlar ekler; böylece aynı kapasite daha küçük bir alandan karşılanır veya daha düşük bir ortam sıcaklığında korunur. Doğal çekiş genellikle arsa alanının bulunduğu sahalarda kesintili çalışmaya, cebri çekiş ise yüksek sürekli debiye, kısıtlı alana veya soğuk iklimlere uygundur. Seçim; debi, tasarım ortam sıcaklığı ve çalışma çevrimi karşısında gözden geçirilir.

Boyutlandırma; Nm³/h cinsinden gereken gaz debisi, akışkan (LIN, LOX, LAR, CO₂, LNG veya LPG), giriş basıncı, gereken çıkış sıcaklığı ve sahadaki tasarım ortam sıcaklığından başlar. Çalışma çevrimi en az tepe debi kadar belirleyicidir: sürekli çalışma sırasında kanat yüzeyinde buz oluşur ve etkin ısı transferini düşürür, bu nedenle temiz yüzey değerine bir düşürme faktörü uygulanır. Bağıl nem, rüzgâra maruz kalma ve üniteler arasındaki mesafe de ulaşılabilir kapasiteyi etkiler. Buharlaştırıcılar, nominal katalog değerlerinden değil bu proje verilerinden hareketle boyutlandırılır.

Isı transfer prensibi aynıdır, ancak bir ünite tanımlı tek bir akışkan için yapılandırılır. Tasarım basıncı, malzeme seçimi, temizlik gereklilikleri ve bağlantı detayları servisten servise değişir; özellikle oksijen hizmeti, azot veya LPG ünitelerinde uygulanmayan oksijen servisi temizliği ve malzeme uyumluluğu gerektirir. Bir sahada birden fazla akışkanın bulunduğu durumlarda, ayrı ve adanmış üniteler olağan düzendir.

Kapasite, ortam sıcaklığı düştükçe azalır; çünkü kapasite, hava ile proses akışkanı arasındaki sıcaklık farkına bağlıdır. Kanatlar üzerindeki kar ve buz ilave termal direnç oluşturarak çıkışı daha da düşürür, yüksek bağıl nem ise bu birikimi hızlandırır. Soğuk iklim uygulamaları; daha düşük bir tasarım ortam sıcaklığı seçilerek, ısı transfer yüzeyi artırılarak, cebri çekiş eklenerek veya geçiş ve çözünme süreleriyle çalışan ve yedek batarya düzeni kurularak ele alınır.

Manifoldlu batarya; bir grup devrede iken diğerinin çözünmesini sağlayacak şekilde bir geçiş düzeni üzerinden birbirine bağlanan iki veya daha fazla buharlaştırıcıdır. Çalışma çevriminin sürekli olduğu veya buzlanmanın, talep sona ermeden önce çıkışı gereken debinin altına düşürecek kadar uzun sürdüğü durumlarda gerekir. Geçiş, zaman esaslı olabileceği gibi çıkış gazı sıcaklığıyla da tetiklenebilir. Ünite sayısı ve geçiş aralığı; debi, tasarım ortam sıcaklığı ve nemden hareketle belirlenir.

Atmosferik buharlaştırıcılar sürekli talebi karşılayabilir, ancak sınırsız süre çalışan tek bir ünite olarak değil; çünkü buzlanma, çalışma süresine pratik bir sınır koyar. Sürekli çalışma normalde çözünme çevrimli, devrede ve yedek batarya düzeniyle veya arsa alanının kısıtlı olduğu yerlerde cebri çekişli ünitelerle karşılanır. Debinin çok yüksek olduğu veya ortam koşullarının elverişsiz olduğu durumlarda su banyolu ya da buharla ısıtmalı buharlaştırma daha uygun bir teknoloji olabilir; bu karşılaştırma her durum için ayrıca yapılır.

Buharlaştırıcı, depolama tankının sıvı çekiş hattına, ısı kazancını ve iki fazlı akışı sınırlamak için normalde vakum izolasyonlu veya başka şekilde izole edilmiş boru hattı üzerinden bağlanır. Hat çapı; tasarım debisi ve izin verilen basınç düşümü dikkate alınarak, geçerli boru hattı koduna göre düzenlenen izolasyon ve tahliye tertibatlarıyla birlikte belirlenir. Çıkış tarafında bir basınç regülatörü veya basınç yükseltme devresi ve çıkış sıcaklığı izlemesi tipiktir. Kesin düzen, tesis için mutabık kalınan P&ID'yi izler.