TEKNÄ°K MAKALE 1. Sayı (Mart-Nisan 2008)

Cengiz Hepergil / Gemi Ä°nÅŸaa ve Makine Mühendisi AldaÄŸ Isıtma SoÄŸutma Klima San. ve Tic. A.Åž. Gemiler için dizayn edilen klima cihazları ve chiller grupları, “Donanma Gemileri (Navy Type)” ve “Ticari Gemiler (Commercial Type)” için imal edilenler olmak üzere iki ana gruba ayrılır.
Fakat bu makalede, genellikle tüm gemilerde kullanılan klima cihazlarında olması gereken özellikleri ele alacağız. Çünkü Navy Type cihazların yapısal özellikleri, yapısal titreşim limitleri, filtreleme sistemleri ve test şartları Deniz Kuvvetleri Komutanlığı ve Savunma Sanayi Müsteşarlığı tarafından hazırlanan şartnamelere, gemi sınıfına, verilen şok şiddetine ve istenilen diğer şartlara göre dizayn ve imalatı yapılarak, söz konusu şartlarda test edilir ve bilgisayar ortamında simülasyonları yapılır.

Bilinenin aksine, gemi sahibi tarafından kapasitif veya imalat dizayn denetim talebi olmadığı sürece gemi tipi klima cihazlarında bir Loyd sertifikasyonu gerekmemektedir. Gemi tipi klima cihazı üreticilerinin ISO 9001 Kalite Belgesi ve cihazlarla ilgili CE belgeleri, TSE imalat yeterlilik belgelerinin olması yeterlidir. Loyd sertifikasyonu, gemi içindeki klima sisteminin (Havalandırma kanalları, sıcak-soğuk su boruları geçişleri, klima mahalleri özellikleri, yakıt pompa daireleri havalandırma fanları ve geçişleri) gemi dizaynına uygunluğu ve perdelerden geçişlerini kontrol ederek, onay verir. Genellikle bu işlem, gemi klima projesi ve uygulaması yapan yüklenici mühendislik firmaları tarafından çizilir ve geminin bağlı bulunduğu Loyd’a onaylatılır.
Ticari gemiler için dizayn edilen klima cihazları da gemi sınıfına göre yapısal özellikleri bakımından değişiklikler gösterir (Tankerler, kuru yük gemileri, römorkör ve yatlar). Ancak tüm gemiler için dizayn edilen klima cihazlarının olması gereken ortak özelliklerini ve dizayn kriterlerini şöyle sıralayabiliriz:

-    Dış hava şartı olarak -10 °C ile + 45 °C  sıcaklık ve %85 nispi nem değerlerinde
-    10°’lik baş-kıç, 25 °’lik yalpa hareketlerinde
-    Tuzluluk; Havada 1 mg/m3, deniz suyunda %3,5 (kütlesel)
-    Verilen dinamik gemi hareketleri altında çalışacak ve tüm fonksiyonlarını eksiksiz
       yerine getirecektir.

Gemi tipi klima cihazlarının yapısal özellikleri:

İskelet kaidesi: St 52,3 çelik
Cihaz panelleri (hausing): Çift cidarlı sandviç panel olup dış cidar 1,5 mm galvaniz sac üzeri toz boyalı ve arası minumum 25 mm 50 kg/m3 dansitede taşyünü ile ses ve ısıya karşı tecritli iç cidar 0,60 mm galvaniz sac üzeri epoksi boyalı

Kondanser:   
Tipi: Shell and tube, çift likit çıkışlı
Gövde, ayna ve kapak: St 37 çelik veya AISI 316 (1.4401)                                                         
Boruları: Cu Ni 10Fe 1Mn (2.0872)                              

Evaporatör (Chillerler için):
Tipi: Shell and tube                                                
Gövde, ayna ve kapak: St 37 çelik veya AISI 316 (1.4401)    
Boruları:  Sf Cu F25 (2.0090)

Isıtıcı ve Soğutucu Bataryalar:
Ayna ve gövde: Galvaniz sac veya AISI 316 (1.4401)
Boruları: Sf Cu (2.0090 )
Kanatlar: Sf Cu veya Gold Epoksi kaplı Al Fe Si
Damlama tavası: AISI 316 (1.4401)  
 
Kompresörler :                              
Hermetik veya semi hermetik
pistonlu, Screw veya scroll tipte marine type

Fan Amca standartlarında, Çift emişli, galvaniz gövde ve galvaniz geriye eğik kanatlı rotora sahip, dinamik ve statik olarak balanslı yüksek basınçlı radyal fandır. Fan kanatları ve rotor hunisi spark çıkarmayacak ayrı materyallerden seçilmiş olmalıdır.

Soğutma devresi elemanları:

Drier: Sistemdeki ve refrigerant içersindeki rutubeti alır.
Sight glass:  Likit borusundaki freon sıvısının görülmesini sağlar
Expansion valf: Evoparatördeki soğutma kapasitesini ayarlar
Alçak-Yüksek basınç presostatı: Kompresör emme ve basma devresindeki basınçların belirli sınırlar içersinde kalmasını sağlar, ayarlanan sınırlar dışında kompresörün çalışmasına izin vermez, ikaz lambasını yakar. Manuel olarak resetlenir.
Fark basınç swichi: Filtre kirliliği ve kayış kopması durumunda kompresörü durdurur ve ikaz lambasını yakar. Kayış takıldığında ve filtre temizlendiğinde sisteme otomatik olarak yol verir.
Donma termostatı: Sistemde oluşacak düşük evoparasyondan dolayı kompresörü korur, ikaz lambasını yakar. Manuel resetlidir. Düşük evoparasyona neden olan sebep (Düşük hava debisi, filtre kirliliği, düşük dönüş sıcaklığı vs) ortadan kaldırıldığında kompresöre yol verir.

Elektrik Kumanda Panosu

Klima cihazı içersinde bulunan elektrik motorları, solenoid valf bobinleri ve elektronik kartlar gemi elektriğine uyumlu olmalıdır.
(Avrupa normlarında standart voltaj 380-400 volt 50 Hz.’dir. Amerikan normlarında ise genellikle 440 volt 60 Hz’dir.)
Elektrik panosu gemi tipi ve etanj olup, kolayca ulaşılabilecek şekilde kompresör ve fan motorunun uzaktan kumandası için güç devresi üzerinde gerekli gerekli amperaja sahip  kontaktör-termik ve röleler ile microproseser ve kumanda devresi için gerekli güçte bir trafodan sağlanan zayıf akım kumanda devresinden oluşmalıdır. Elektrik panosunun EN 6024-1 e uygun elektriksel testleri yapılmalıdır.
Ticari gemilerde yaşam mahallerinin klimatizasyonu için taze hava alabilme özelliğine sahip, taze hava ve re-sirküle hava oranı damperler ile kumanda edilebilen programlanabilir dijital termostatlı veya micropreseser kontrollü klima cihazları öngörülür. Makine kontrol odaları içinde closecontrol özelliklere sahip su soğutmalı kondenserli dik tip kompakt klima cihazları kullanılmalıdır. Her iki tür klima cihazları da  deniz suyu soğutmalı kondenserli olup, kondanser yapısı deniz suyunun korozif etkisine karşı yukarıda bahsedildiği gibi CuNiFe alaşımlı borulardan oluşmalı ve deniz suyu devresinde bakır alaşımlı boru ömrünün uzatılması amacı ile TUTYA bulunmalıdır.  Bunun dışında yıllık bakımlarda kondanser kapakları açılarak rahatça kontrol edilip şişlenebilmeli veya inhibitörlü asit sirkülasyonu ile temizlenebilmelidir.
Klima cihazlarının çalışması ile ilgili diğer önemli bir husus kış çalışmasıdır. Özellikle makine kontrol odalarının kış-yaz 23-26 °C arasında tutulması için cihazın kış aylarında da çalıştırılması gerekir. Ancak kış aylarında deniz suyu sıcaklığı 10 °C’lere kadar düşer. Bu durumda kondansasyon sıcaklığı cihaz dizayn şartlarının altına iner ve kompresöre  evoparatörde buharlaşamayan refrigerant likit halde dönmeye başlar. Likit halde kompresöre gelen refregerant emiş süpablarını kırar, karterdeki yağlama yağını kaldırarak krank ve biyel kollarının yağsız kalmasına sebep olur ve kompresör yatak sarmaya başlar. Bu durumun önüne geçmek için kondansasyonu sağlamak üzere kondanser deniz suyu girişine kompresör yüksek basıncından ikaz alan su regülasyon valfinin montajı mutlaka gereklidir. Ayrıca yukarıda bahsettiğimiz soğutma devresi otomatiklerinden donma termostatı da tehlikeyi haber vermesi ve kompresörün çalışmasını durdurması açısından önemlidir. Bu durum geçiş mevsimlerinde çalıştırılan yaşam mahalleri klima cihazları ile chiller grupları için de hayati bir önem taşımaktadır. Yaşam mahalleri klima cihazları kompakt tip olabildiği gibi, klima odasının büyüklüğüne göre fan-evaporatör-filtre grubu klima odasına, kompresör-kondanser grubu makine dairesine konularak condansing-unit olarak da montajı yapılabilir.    
Buraya kadar anlattığımız özellikler kara tipi cihazlar ile aynı gibi gözüküyorsa da gemi tipi klima cihazlarının en önemli farkları yalpa ve tirim hareketleri ile dinamik yükler, ve titreşimlerde çalışmasına devam etmesi ve darbelere, ani kuvvetlere karşı daha rigit bir konstrüksiyona sahip olması, bağlantı parçalarının,’faundation’larının ve malzemelerinin bu duruma dayanıklı olması, yoğuşma tavalarının konstrüksiyonunun geniş serbest su yüzeyi oluşmayacak konstrüksiyonda olacak şekilde dizayn edilmesi gereklidir.                                                                                                                                                

 

---

R E K L A M