İçeriğe atla

Kazan (termodinamik)

Eski bir kazan

Kazan, yakıtın kimyasal enerjisini yanma yoluyla ısı enerjisine dönüştüren ve bu ısı enerjisini taşıyıcı akışkana aktaran bir basınçlı kaptır.

Çalışma prensibi

Yakıt yanma odası (ocak) adı verilen kapalı bölümde bir katı yakıt (kömür, odun vb.) veya sıvı-gaz yakacağı (motorin, dogalgaz, fuel-oil vb.) brülör vasıtası ile yakılır. Yakıtın yandığı kısma külhan denir. Sistemde kullanılan akışkan, yanma odasında ışınım ve taşınım yoluyla, kazanın konveksiyon yüzeyi denilen diğer kısımlarında ise sadece taşınım yoluyla ısıtılır. Isıtılan ya da buharlaştırılan akışkan çeşitli proses ya da ısıtma uygulamalarında kullanılmak üzere kazanı terk eder.

Kazan çeşitleri

Kazanlar değişik kriterlere göre sınıflandırılırlar. Bunlardan başlıcaları:

  • Kullanılan Akışkanın Özelliklerine Göre:
  1. Sıcak Su Kazanları
  2. Kızgın Su Kazanları
  3. Kızgın Yağ Kazanları
  4. Buhar Kazanları
  • Yapılışlarına göre kazanlar
  1. Döküm kazanları
  2. Çelik kazanlar

Tasarımlarına göre genellikle 2 çeşittir

  1. 2 geçişli kazanlar (karşı basınçlı)
  2. 3 geçişli kazanlar (karşı basıncı düşük)
  • Yakıt cinslerine göre 3'e ayrılır.
  1. Katı yakıtlı kazanlar: Kazanda üretilecek enerjiyi katı yakıtların yakılması sonucu üreten kazanlardır.
    1. Kömür
    2. Odun, Talaş
    3. Fındık kabuğu, pirina vb. yakıtlar
  2. Sıvı yakıtlı kazanlar: Kazanda üretilecek enerjiyi sıvı yakıtların yakılması sonucu üreten kazanlardır.
    1. Fuel oil
    2. Motorin (Mazot)
    3. Gaz yağı
  3. Gaz yakıtlı kazanlar: Kazanda üretilecek enerjiyi gaz yakıtların yakılması sonucu üreten kazanlardır.
    1. LPG
    2. Doğalgaz
    3. Biyogaz
    4. Hava gazı
    5. Jenerator gazı

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Ateş</span> bir maddenin hızlı oksidasyonu

Ateş, yüksek sıcaklık ve çoğunlukla alev veren hızlı yanma olayıdır. Eski Türkçe od ve Farsça nâr sözcüğü de zaman zaman aynı anlamda kullanılır. Ateş, insan yaşamının vazgeçilmez unsurlarındandır ve kontrol altına alınması, medeniyetin ortaya çıkmasına olanak sağlamıştır.

<span class="mw-page-title-main">Dizel motor</span> motor çeşiti

Dizel motor, içten yanmalı bir motor tipidir. Daha özel bir tanımla, dizel motor oksijen içeren bir gazın sıkıştırılarak yüksek basınç ve sıcaklığa ulaşması ve silindir içine püskürtülen yakıtın bu sayede alev alması ve patlaması prensibi ile çalışan bir motordur. Bu yüzden benzinli motorlardan farklı olarak ateşleme için bujiye ve yakıt oksijen karışımını oluşturmak için karbüratöre ihtiyaç yoktur.

Dıştan yanmalı motor, yakıtın yanması ile sistemde çalışacak olan farklı bir akışkanı ısıtarak o akışkan aracılığı ile enerji dönüşümünü yapan bir motordur.

Brayton çevrimi, genel olarak gaz türbinlerinde kullanılan, periyodik bir prosestir. Günümüzde geçerli olan gaz akışkanlı güç çevrimleri içinde önemli bir yer tutar. Diğer içten yanmalı güç çevrimleri gibi açık bir sistem olmasına rağmen; termodinamik analiz için egzoz gazlarının ikinci bir ısı değiştirgecinden geçtikten sonra içeri alınıp tekrar kullanıldığı farzedilir ve kapalı bir sistem gibi analize uygun hale gelir. İsmini, mucidi olan George Brayton’dan almıştır. Aynı zamanda Joule çevrimi olarak da bilinir.

<span class="mw-page-title-main">Stirling motoru</span>

Stirling motoru, sıcak hava motoru olarak da bilinir. Dıştan yanmalı motorlu bir ısı makinesi tipidir. Isı değişimi prosesi, ısının mekanik harekete dönüşümünün ideal verime yakın olmasına izin verir.

<span class="mw-page-title-main">Dört zamanlı motor</span>

Dört zamanlı motorlar, pistonun bir çevriminin (cycle) 4 aşamada tamamlandığı motor tipleridir. İçten yanmalı motorlar (internal combustion engines) sınıfında yer alırlar.

<span class="mw-page-title-main">Patlayıcı madde</span> patlamaya neden olabilecek büyük miktarda potansiyel enerji içeren reaktif madde

Patlayıcı madde, hararet veya şok tesiri ile kimyasal değişikliğe uğrayan, yüksek derecede ısı, çok hacimde gaz meydana getiren, katı, sıvı veya gaz hâlindeki kimyasal maddelerdir.

Isıtma sistemleri, kullanım mekanlarının istenen sıcaklıkta tutulabilmesi için iç ortamdan dış ortama olan ısı kaybının karşılanması prensibi ile çalışan sistemlerdir. Merkezi ve lokal (bölgesel) olarak iki ana başlıkta toplanabilir.

Hidrojen ekonomisi, taşıtların ve elektrik dağıtım şebekesinin dengelenmesi için ihtiyaç duyulan enerjinin, hidrojen (H2) olarak depolandığı, varsayılan bir gelecek ekonomisidir.

<span class="mw-page-title-main">Yakıt</span> Daha sonra çıkacak enerjiyi depolayabilen materyal

Yakıt, fiziksel ve kimyasal yapısında bir değişim meydana geldiğinde ısı enerjisi açığa çıkaran her türlü maddenin genel adı.

<span class="mw-page-title-main">Fuel oil</span>

Fuel oil ya da yağ yakıt, koyu renkte, az akışkan bir petrol ürünüdür. Elektrik, ısı ya da buhar sistemlerinde kullanılabilen Fuel Oil, her türlü endüstriyel fabrika, tesis ve binalarda tercih edilmektedir. Kolay pompalanır, yanar ve tasarruf sağlar. Havayı kömüre göre daha az kirletir.

<span class="mw-page-title-main">Katı yakıtlı roket motoru</span>

Katı yakıtlı roket motoru yakıt ve oksitleyicisi katı fazda olan bir roket motoru türüdür. Askerî füze sistemlerinde, uydu fırlatma sistemlerinde ve hava yastıklarında kullanılmaktadır. Çinliler tarafından geliştirilmiştir ve 13. yüzyılın başlarından itibaren Çinliler, Persler, Moğollar ve Hintler tarafından savaşlarda kullanılmıştır.

<span class="mw-page-title-main">Roket motoru</span>

Roket motoru, genellikle yüksek sıcaklıktaki gaz olan yüksek hızlı itici bir sıvı jeti oluşturmak için tepkime kütlesi olarak depolanmış roket itici gazlarını kullanır. Roket motorları, Newton'un üçüncü yasasına göre kütleyi geriye doğru fırlatarak itme üreten tepki motorlarıdır. Çoğu roket motoru, gerekli enerjiyi sağlamak için reaktif kimyasalların yanmasını kullanır, ancak soğuk gaz iticileri ve nükleer termal roketler gibi yanmayan biçimleri de mevcuttur. Roket motorları tarafından tahrik edilen araçlara genellikle roket denir. Roket araçları, çoğu yanmalı motorun aksine kendi yükseltgen taşır, bu nedenle roket motorları, uzay aracını ve balistik füzeleri itmek için bir boşlukta kullanılabilir.

<span class="mw-page-title-main">Elektrik üretimi</span>

Elektrik üretimi, elektrik ve diğer kaynaklardan birincil enerji üretme sürecidir. Elektrik üretiminin temel ilkeleri İngiliz bilim insanı Michael Faraday tarafından 1820'lerde ve 1830'ların başında keşfedildi. Onun temel yöntemi bugün hâlâ kullanılmaktadır: Elektrik, bakır gibi iletken bir telin manyetik bir alan içinde hareket ettirilmesi ile üretilir. Elektrik jeneratörü, bir mıknatıs içinde dönen sarılı iletken tellerin bulunduğu ve bu tellerin mıknatıs içinde dönmesiyle elektrik akımı üreten bir makinedir. Evlerimizde, işyerlerimizde, endüstride gereksinim duyduğumuz büyük miktardaki elektrik enerjisini elde etmek için, elektrik jeneratörlerini döndürecek büyük güç santrallarına ihtiyaç duyarız. Çoğu güç santrali, jeneratörü döndürmek için ısı üretiminde bulunurlar. Fosil yakıtlı santrallar ısı üretimi için doğal gaz, kömür ve petrol yakarlar. Nükleer santrallar da uranyum yakıtını parçalayarak ısı üretirler. Ancak bütün bu değişik tip santrallar ürettikleri ısıyı, suyu buhar haline dönüştürmek için kullanırlar. Oluşan buhar ise elektrik jeneratörüne bağlı olan türbine verilir. Su buharı, türbin şaftı üzerinde bulunan binlerce kanatçık üzerinden geçerken daha önce üretilen ısıdan almış olduğu enerjiyi kullanarak, türbin şaftını döndürür. İşte bu dönme, jeneratörün elektrik üretmek için gereksinim duyduğu mekanik harekettir. Jeneratörde oluşan elektrik ise iletim hatları denilen iletken teller ile kullanılacağı yere gönderilir. Türbinden çıkan, enerjisi diğer bir deyişle basınç ve sıcaklığı azalmış buhar ise yoğunlaştırıcı (kondenser) denilen bölümde soğutulup su haline dönüştürüldükten sonra, tekrar kullanılmak üzere santralın ısı üretilen bölümüne geri gönderilir. Yoğunlaştırıcıda soğutma işini sağlayabilmek için deniz, göl veya ırmaklarda bulunan su kullanılır. Su kaynaklarından uzak bölgelerde ise santralın hemen yanında bulunan ve uzaktan bakıldığı zaman geniş dev bacalara benzeyen soğutma kuleleri kullanılır. Bu kulelerin üzerinde görülen beyaz duman ise su buharıdır.

<span class="mw-page-title-main">Hibrit yakıtlı roket</span>

Hibrit-yakıtlı roket, roket motorunda birbirinden farklı fazdaki farklı roket yakıtları kullanan bir rokettir. Bu yakıtlardan biri katı halde ve diğeri ise gaz ya da sıvı haldedir. Hibrit roketinin ortaya çıkışı 75 yıl öncesine kadar takip edilebilir.

<span class="mw-page-title-main">Ateş (ocak)</span> Konaklama yerinde yakılan ocak ateşi

Ateş (ocak): Konaklama yerinde ısınma ve pişirme için yakılan ocak ateşidir.

Kriyojenik yakıtlar, sıvı halde saklanabilmeleri için aşırı derecede düşük sıcaklıklarda tutulması gereken yakıt çeşitleridir. Bu yakıtlar uzayda çalışması gereken makinelerde kullanılırlar çünkü sıradan yakıtlar, yanmayı destekleyen ortamın yokluğu ve uzayın boşluk olması sebebiyle, kullanılamazlar. Kriyojenik yakıtlar çok sıklıkla, sıvı hidrojen gibi sıvılaştırılmış gazlardan oluşur.

<span class="mw-page-title-main">Jeneratör gazı</span>

Jeneratör gazı ya da üretici gaz, doğalgazın aksine, kömür gibi malzemelerden üretilen yakıt gazıdır. Hava ile kısmi yanma yoluyla çeşitli yakıtlardan üretilebilir, genellikle sabit bir sıcaklığı korumak ve hava gazının hidrojen ile zenginleştirilmesi yoluyla daha yüksek bir ısı içeriği gazı elde etmek için aynı anda su veya buhar enjeksiyonu ile modifiye edilebilir. Bu açıdan kömür gazı, kok fırını gazı, su gazı ve karbüratörlü su gazı gibi diğer "üretilmiş" gaz türlerine benzer. Üretici gaz, kok kömürü fırınları ve yüksek fırınlar, çimento ve seramik fırınlar gibi demir ve çelik üretimi için endüstriyel yakıt veya gaz motorları aracılığıyla mekanik güç olarak kullanılmıştır. Isıtma değerinde karakteristik olarak düşüktü, ancak yapım maliyeti ucuz olması nedeniyle büyük miktarlarda üretilmesi ve kullanılması mümkündü.

Gemi yakıtları, geminin ilerlemesini sağlayan güç ile ihtiyacı olan elektrik ve ısı enerjisini üretmek için yakıt yakan makinelerde kullanılan katı, sıvı veya gaz halde bulunan yakıtlardır.

<span class="mw-page-title-main">Kombine çevrim enerji santrali</span> kombine çevrim enerji santrali

Kombine çevrim enerji santrali, birbiri ardına sıralanmış, aynı ısı kaynağını kullanarak mekanik enerji üreten bir ısı motorları grubudur. Karada elektrik üretimi için kullanıldığı zaman kombine çevrim gaz türbini tesisi olarak adlandırılır. Benzer adlandırma, deniz taşıtlarında da kullanılır ve kombine gaz ve buhar tesisi olarak adlandırılır. İki veya daha fazla termodinamik çevrimin birleştirilmesi, genel verimliliği artırarak yakıt maliyetlerini azaltır.