Buharlı ısıtma sistemlerinde kullanılan elemanların performans tespitlerinin akustik analizlere göre yapılması

Abstract

Buharın proses amacıyla kullanıldığı endüstriyel tesislerde ve büyük çaplı ısıtma sistemlerinde çeşitli kayıplardan dolayı toplam sistem verimi düşmektedir. Buharın gerek üretimi, gerekse iletiminde sistemlerin hatalı çalışmalarından kaynaklanan önemli kayıplar meydana gelmektedir. Bu kayıplar izolasyon kayıplarının çoğu zaman ötesine geçmektedir. Temel olarak bu kaçakları kazan ve tesisatta olmak üzere iki ana gruba ayırmak mümkündür. Titreşim analizleri, performansa dayalı bakımlarda ve arıza analizlerinde öteden beri önemli bir yer edinmiştir. Bu çalışmada ise buhar boru tesisatlarında kullanılan kondenstopların incelenmesinde, buhar kazanı ayar ve çalışma performanslarının tespitinde akustik analiz teknikleri kullanılmıştır. Sesin de bir çeşit sinyal sayılması nedeniyle ses verileri bu çalışmada dijital sinyal kaynağı olarak değerlendirilmiştir. İncelenecek sistemler üzerinden akustik veriyi en iyi yansıtan mikrofonlar kullanılarak dijital sinyaller elde edilmiştir. Kayıt edilen bu veriler zaman serileri olarak kabul edilmiş ve Fourier dönüşümleri yapılarak spektral yoğunlukları çıkarılmıştır. Kondenstopların tiplerine bağlı olarak kayıt edilen sinyallerle, kondenstopların buhar kaçak miktarları ilişkilendirilerek onarım ve değişim limitleri içerisinde olup olmadığı belirlenmiştir. Ayrıca kayıpların sistem geneli çerçevesinde ulaştığı seviye hesaplanmıştır. Kazan performanslarının değerlendirilmesinde ise kazan fan rulman arızaları ve en doğru kazan hava fazlalık katsayısının tespiti işlemi akustik analizler aracılığıyla yapılmıştır. Buhar kazanının eksik veya fazla hava ile yanma akustik verileri üzerinden fourier dönüşümü ve AR kestirim metotları ile güç spektral yoğunlukları hesaplanarak grafikleri elde edilmiştir. Yule-Walker metoduyla hava fazlalık katsayısı tespit edilmiştir. Yine bir başka buhar kazanında primer hava fanında rulman arızalı ve normal durumdaki frekans içeriği Fourier dönüşümü ile hesaplanmış arıza frekansı FIR filtre tasarımı uygulanarak ortaya çıkarılmıştır.