Rejeneratif Is DeitiricileriBu s deitiricilerinde s nce scak akkan tarafndan bir ortamda depo edilir, daha sonra scak akkana verilir. Is geii dolayldr. Bunlara bazen rejeneratr ad da verilir. Rejeneratr iinde snn depoland gzenekli elemanlara ise dolgu maddesi veya matris ad verilir. Rejeneratrlerin balca stnlkleri unlardr: yzey alan younluu (kompaktlk) ok byk deerlere kabilir.Dier s

deitiricilerine gre ilk yatrm masraf daha azdr.Sistemin kendi kendini temizleme zelii vardr. Bunlara karlk bu s deitiricinin sakncalar ise unlardr: Sadece gaz akkanlarda kullanlabilir.Scak ve souk akkanlar arasnda her zaman bir miktar kaak vardr. Akkanlar birbirlerine etki edebiliyor ise bu tip s deitirici kesinlikle kullanlamaz. Pratikte dnen ve sabit dolgu maddeli ile paket yatakl olmak zere grup rejeneratr tipi ile karlalr.

Sabit dolgu maddeli rejeneratrlerBu tipe bazen periyodik alan s deitiricileri ad da verilir. Belirli zamanlarda klapeler dndrlerek, dolgu maddesi iinden scak veya souk akkan geii gerekletirilir. Sistemin srekli almasn salayabilmek iin ayn tipten en az iki rejeneratre gerek vardr. Birok iletmede ise veya drt rejeneratr ayn anda kullanlr. Havann soutularak svlatrlmnn yapld iletmelerde kullanlan ikiz tipten bir rejeneratr de klapelerin periyodik olarak alp kapanmas ile azot gaz ile soutulmak istenen havann rejeneratr iinden geileri ayarlanr. Is geiini salayan kanallar. gzenekli veya kafesli malzemelerden imal edilir. Bu tiplerde s yutucu malzemeler olarak, ince elik ve alminyum levhalar kullanlabilir. ok dk scaklklardaki soutmalarda ince alminyum levhalar ondleli hale getirilerek kaydrlm olarak yerletirilir. Bu ekilde kanallar arasnda edilebilir. kk boluklar elde

ekil 2.10 Cowper tipi rejeneratr

Cowper tipi sabit dolgu maddeli bir rejeneratr genellikle yksek frnlar, SiemensMartin ocaklar ve cam fabrikalar gibi yksek scaklklarda alan yerlerde uygulama alan bulur. Bu rejeneratrlerde genellikle scak duman gazlar yardmyla yakma havas stlr. Bu rejeneratrlerde dolgu maddesi olarak kullanlan malzemeler yaklak 1400 "C gibi yksek scaklklara dayankl olup, kalnlklar yaklak 200 mm deerindedir. Bunlarda snma ve souma periyotlar 1 ila 2 saat arasndadr. Korozif ortamlarda alan kimya

endstrisinde kullanlan rejeneratr tiplerinde dolgu maddesi kalnl 40 mm deerine kadar derken, snma ve souma periyotlar ise yaklak 15 dakika deerine kadar azalabilir. Sabit dolgu maddeli rejeneratrler pratikte iki snfta toplanabilir. Kompakt olmayan rejeneratrler yksek frnlarda, cam fabrikalarnda uygulama alan bulur ve 900 ile 1500 C gibi yksek scaklklarda kullanlabili. Kompakt olan rejeneratrler ise havann ayrtrlmas gibi dk scakiklardaki ilemlerde ve Stirling makinasndaki gibi yksek scaklklarda uygulama alan bulur. Kompakt sabit dolgu maddeleri kuarz akllarndan, elik, bakr, bilyelerden, bakr tel yumaklarndan veya dzensiz yerletirilmi elek teli ile ubuklardan yaplr.

Dner dolgu maddeli rejeneratrlerBunlar da disk ve silindir tipi olmak zere iki grupta toplanabilir . Bu tip rejeneratrler genellikle gaz trbinlerinde, buhar kazanlarnda, cam fabrikalarnda yakma havasnn scak duman gazlan ile stlmasnda, iklimlendirme tesisatlarnda enerji ekonomisi iin ok kullanlr. zellikle gaz trbinlerinde kullanldnda, gaz trbininin etrafn sardndan, ses ve s yaltm asndan yardmc olur.

ekil 2.11 Dner dolgu maddeli rejeneratrler

Bu tip s deitiricilerinin dolgu maddeleri, ak esnasnda fazla basn kayb meydana getirmeyen, zerlerinde birikinti olmayacak ve iki gaz arasndaki kaaklar en az deere

indirecek geometriler tercih edilmelidir. Gazlarn birbirine karmasna mani olmak iin alman nlemlere ramen yine de dolgu maddelerinin boluklarnda gaz kalmas nedeniyle, akkanlarn birbirine karm tam olarak nlenemez. Dner dolgu maddeli rejeneratrlerde bu karm daha fazladr. Buna karlk dner dolgu maddeli olanlarn srekli almas, sabit dolgu maddeli rejeneratrlere gre stnlk salar. Dner dolgu maddeli rejeneratrlerin en byk sakncas gaz kaaklardr. Bu kaaklarn nlenebilmesi iin kullanlan bir szdrmazlk halkas konstrksiyonu oluturulabilir. klimlendirme tesislerinde enerji ekonomisi iin kullanlan ve ou zaman, s tekerlei olarak adlandrlan dner tamburlu rejeneratif s deitiricileri vardr. Bunlar iklimlendirme tesislerinde, dar atlan egzoz havas ile ieri alnan d havann k aylarnda bir miktar stlmas, yaz aylarnda ise serinletilmesi ile ekonomi salarlar.

Paket yatakl rejeneratrlerDevaml alan dolgu maddeli s deitiricilerine dier bir rnek paket yatakl rejeneratrdr. Kresel, silindirik veya herhangi ekilli taneli paracklar, silindirik gvde iine yerletirilir. Scak gazlar, tanecikler arasndan geerken, bu tanecikleri str, scak tanecikler, burada stlmak istenen souk gaz ile temasa getirilir. Aa souyarak den tanecikler bir elavatr yardm ile silindirik gvdeye tekrar tanr. Paket yatakl rejeneratrlerin konstrksiyonlar ok basit olmalarna ramen, basn kayplar fazladr.

Rejeneratif Is DeitiricilerSabit Dolgu Maddeli Rejeneratrler

Dner Dolgu Maddeli Rejeneratrler

Ljungstrom tipi rejeneratif hava stchava

Rejeneratif tip s eanjrlerinin en nemlilerinden biri dner tip olanlardr. Dner tip rejeneratrler mucidinin adna izafen LJUNGSTRM hava stcs olarak da adlandrlr. Dner tip s eanjrleri ok eitli kullanma alan bulmaktadrlar. Gaz trbinlerinde uzun zamandan beri baar ile kullanlmaktadrlar. Ayrca termik santrallerde hava n stcs olarak da dner rejeneratrler kullanlarak enerji tasarruf edilmektedir. Son yllarda dner tip rejeneratrler iklimlendirme tesislerinde ithal mal olarak kullanlmaya balanmtr. Trkiye'de ilk defa Blmmzde bu tip bir eanjr imal edilmekte ve denenmektedir. Bu makalede dner tip s eanjrlerinin yaps, imalat, tasarm esaslar ve kullanm hakknda etrafl bilgi verilecektir. Ancak nce dner tip s eanjrleri hakknda yaplan aratrmalara ve hesaplamalara deinilecektir.

2.DNER TP ISI EANJRLER LE LGL YAPILAN ALIMALARRejeneratrler hakknda ilk teorik alma Nussell (1927), Hausen (1929) ve Schumann (1929) tarafndanyaplmtr. Bilahare Hausen (1942) rejenerat teorisini geniletmitir. Hausen (1976) re jeneratrlerin pratik olarak hesaplanmasna da nemli katkda bulunmutur. Dner rejeneratrlerde debilerdeki ani deimelerin verime etkisi Romie (1990) tarafndan incelenmitir. Gazlar arasnda s tasarrufu salayan eanjrler ve bu arada dner s eanjrleri hakknda genel bilgiler Reay (1981) ve Jttemann (1984) tarafndan etrafl olarak verilmitir. lk almada s enerjisini alp bilahare veren kat maddenin dnmeyip, gaz giri klarnn dnd Rothemhle tipi dner s eanjrleri de ayrntl olarak aklanmtr. Atthey (1988) tarafndan dner tip rejeneratrlerde s transferi, basit rejeneratr diferansiyel denklemlerinin s dengelemesi metodu ile analitik olarak zlmesiyle hesaplanm ve daha nce yaplan almalarla karlatrlmtr. Dner rejeneratrler Lai, Dudukovc ve Ramachandran (1987) tarafndan hcre metodu kullanlarak nmerik olarak incelenmitir. Basil dner rejeneratr diferansiyel denklemleri baz zel durumlar iin Scarcabarozz (1989) tarafndan analitik olarak zlmtr. Rejeneratrdeki kat maddede ak ynnde s iletimini dikkate alan analitik bir zm metodu ve s iletim katsaysnn etkisi Skiepko (1988,1989) tarafndan analitik olarak hesaplanmtr. Dier ve gayet efektif bir nmerik-analitik metot Hill ve Willmott (1987) tarafndan verilmitir. Rcjencratrlcrin Galerkin metoduyla hesaplanmas Baclic (1985) tarafndan verilmitir. Basit rejeneratr diferansiyel denklemlerinin integral metodu ile hesaplanmas Willmott ve Duggan (1980) tarafndan yaplmtr. Genel integral metodu Smith (1979) tarafndan her trl rejeneratrlerde uygulanmtr. Rejeneratr iindeki gazlarn verime etkisi sonlu farklar metoduyla Willmot ve Hinchcliffe (1976), tarafndan hesaplanmtr. Romie (1987) rejeneratr hesaplarnda kullanlan AnzeliusSchumann fonksiyonlarm ve bunlarn zelliklerini vermitir. Romic ve Baclic (1988) ise bu fonksiyonlar kullanarak rejeneratr etkinliklerini hesaplamlardr. E ynl rejeneratrlerde etkinliin analitik olarak hesaplanmas Romie (1992) tarafndan yaplmtr.

DNER

TP

EANJRLERN

KONSTRKSYON

ESASLARIDoner tip s esanjorleri Sekil 1'de gosterildii gibi prensip olarak disk ve tanbur seklinde imal edilmektedir. Diskseklinde olanda aks genelde eksenel yonde olup, tanbur seklinde olanda ise genelde radyal dorultudadr.

Esanjorlerin icinde matriks ad verilen kat malzemeler s depolama gorevi yaparlar ve cok cesitli sekillerdeolabilmektedirler. Sekil 2'de bu kanallardan baz ornekler verilmistir. Bu ozel yapm sayesinde bu esanjorlerde4000 m3 /m2 deerine kadar birim hacimde s transferi yuzeyi elde edilebilmektedir. Bu deer de doner tipesanjorlerin fevkalade kompakt yaplabileceini gostermektedir.

Sekil 3'te esanjorlerin dstan gorunusu verilmistir. Esanjorler normalde karst aks olarak calstrlrlar. Egzostgaznn temiz havaya karsmamas icin esanjorlerin bir ksm sekilde gorulduu gibi s transfer etmez.Doner tip s esanjorlerinde s deistirme yannda nem alsverisi de yaplabilmektedir. Bundan dolay kullanlanlevha tipi maddelere higroskobik ozellikler ilave edilmektedir. Boylece duyulur s yerine gizli sy da transferetmek mumkun olmaktadr Rotor cap bilhassa 2 metreyi gectii zaman rotor tek parca deil cok parca olarak imal edilmektedir. Bu durum Sekil 1'den de anlaslmaktadr. Sekil 4'te de esanjorun tahrik mekanizmasgosterilmistir. Ancak varyatorler kullanarak merkezden de tahrik etmek dusunulebilir. Baz durumlarda devir says kontrol de edilebilmektedir.

5. KULLANILMA ALANLARI VE BALAMA SEKLLER Doner tip s esanjorleri ile yuksek etkinlikler elde edilebilir. O halde normal olarak gerekli olan etkinlikler prensipte %60-80 orannda olmaldr. Daha dusuk esanjor etkinlikleri isteniyorsa o zaman dier tip esanjorler tercih edilmelidir.

Higroskobik maddeli doner tip s esanjorleri normal olanlara gore %30-40 civarnda daha fazla s transfer edebilmektedir. Bilhassa nemlendirmeli veya soutmal iklimlendirme sistemlerinde higroskobik maddeli doner s esanjorleri kullanlmas tavsiye edilir. Yazlan scak ve nemli bolgelerde kurulan modern otellerde nemli scak ds havann nemini almak icin egzost havadan yararlanlr ve %90 'lara varan enerji tasarrufu yaplabilir. Yuksek temiz ds hava ihtiyac olan hastanelerde de yuksek miktarda enerji doner s esanjorleri ile elde edilebilir.Cesitli tesislerde doner esanjorlerin sisteme balama durumlar farkl olarak yaplabilir. En onemli olanfaktorlerden biri de vantilatorlerin hangi tarafta bulunacadr. Sekil 5'te balama durumlar gosterilmistir. Sekil 5a'da verilen durum en cok kullanlandr. Gosterilen klape ile gerektiinde temiz ve egzost havas arasndaki basnc fark ayarlanabilir. Sekil 5b'deki durum bilhassa en cok soutma kazanm salanmas gereken durumlarda kullanlmaktadr. Bu balama durumunda egzost havasnn temiz havaya karsmas da onlenmektedir.En az kullanlan durum Sekil 5c'de kullanlandr. Sekil 5d'de verilen balama seklinde en yuksek stma geri kazanm elde etmek mumkundur. Bu durumda vantilatorlerin akskana verdikleri sdan en yuksek oranda faydalanlmaktadr. Ancak bu durumda egzost gaznn temiz havaya karsmasn onlemek mumkun deildir. Doner s esanjorlerinin dier bir ozellii de motor hz kontrol edilerek esanjor veriminin veya cks scaklklarnn kontrol edilebilmesidir.

Sekil 6'da s ve nem verimlerinin devir says n'nin nominal devir says no'a oran ile gsterilmistir.

SONUC Doner tip s esanjorleri hakknda uzun yllardan beri arastrma ve gelistirme calsmalar yaplmaktadr. Bu esanjorlerin dier enerji geri kazanm esanjorlerine gore daha ucuz ve etkinlikleri daha yuksektir.Hem duyulur hem gizli s transferlerinde basar ile kullanlmaktadr. Buyuk tesislerde (150.000 m3/h ve daha fazla hava ihtiyac olanlar) doner tip s esanjorlu tesisler ilk yatrm masraflarnda dahi cok daha ucuz olmaktadr. Bu esanjorlerin ulkemizde de ileriki yllarda cok daha yaygn olarak kullanaca asikardr.