Buhar Tablolarının Okunması

Tıpkı araba kullanırken bir haritaya veya navigasyon cihazına ihtiyaç duyulduğu gibi buhar kullanılan endüstriyel işletmelerde de buhar tablosuna ihtiyaç duyulur. Bu makale buhar tablolarının okunması ve yorumlanması konularını ele alacaktır.

Doymuş Buhar Tablosu

Doymuş buhar tablosu bir mühendis/teknik personel için son derece gerekli bir araçtır. Buhar basıncından sıcaklığının bulunması veya tam tersi sıcaklıktan buhar basıncının bulunması için gereklidir. Bunlara ilave olarak bu tablolar yalnızca sıcaklık ve basınç hakkında bilgi vermemekte; aynı zamanda buharın özgül hacim, entalpi gibi özelliklerinin de tespit edilebilmesi açısından önem arz etmektedirler.

Buhar tabloları üzerinde bulunan bilgiler, o noktadaki buharın doyma noktası veya bir diğer ismiyle kaynama noktasına işaret etmektedir. Bahsi geçen bu nokta buhar(gaz) ve suyun(sıvı) bir arada bulunduğu noktayı işaret etmektedir. Bu nokta üzerinde buharın net olarak özelliğinin bilinebilmesi için entalpi değerine de ihtiyaç bulunmaktadır. Bu kompleks (çift fazlı denge hali) ifade edilirken entalpi değerinin ifade etmek adına bazı indisler kullanılmaktadır. Bu indislerden ‘f’ sıvı fazın yani bir diğer deyiş ile suyun entalpi değerini ifade etmektedir. Bununla birlikte kullanılan bir diğer indis ‘g’ gaz fazın entalpi değerini ifade etmek için kullanılır. Peki, buhar bu iki nokta arasında bir başka değer alamaz mı? Tabi ki, alabilir. Doymuş nokta içerisinde ‘hal değişim enerjisi’ veya ‘gizli ısı’ olarak ifade edilen ve ‘fg’ indisi ile gösterilen bir başka entalpi değeri daha ortaya çıkmaktadır. Bu indisler ve kullanımları aşağıdaki gibidir.

Buhar ile ilgili uygulamalarda kullanılan enerji miktarı ‘gizli ısı’ ile ifade edilmektedir. Gizli ısı buharın bir kütlede ihtiva ettiği enerjiyi ve bu enerjinin ısıtılacak akışkana aktarılabilecek maksimum değerini ifade etmektedir. Gizli ısı değeri buhar basıncı ile ters orantılı olarak değişmektedir. Bunun anlamı, buhar basıncı arttıkça gizli ısı miktarı azalmaktadır.

Doymuş Buhar Tablosu Nasıl Okunur?

Doymuş buhar tabloları farklı şekillerde karşımıza çıkabilmektedir. Ülkemizde genellikle kullanılan birim SI birim sistemine dayalı hazırlanmış tablolar kullanılmaktadır. Bu tablolarda genellikle kullanılan basınç birimi bar, kPaG, barG olarak karşımıza çıkmaktadır. Bununla birlikte sıcaklık birimi celsius kullanılmaktadır.

Doymuş buhar tablolarında sıcaklık değeri bilindiğinde basınç değerini bulabildiğimiz gibi, bunun tam tersi olarak da basınç değerini bildiğimiz durumlarda doyma noktası sıcaklığını da tespit edebilmekteyiz.

Doymuş buhar tabloları ile ilgili okuma yaparken en çok dikkat edilmesi gereken konulardan bir tanesi de basınç değerinin verildiği özelliktir. Basınç değeri mutlak olarak ifade edilebildiği gibi gösterge basınç türünden de ifade edilebilmektedir. Bu sebepten dolayı bu iki basınç türü arasındaki ilişkinin tespiti zorunludur.

SI birim sistemine göre mutlak basınç ve gösterge basıncı arasındaki ilişki aşağıdaki gibidir.

Buhar Basıncı (kPa mutlak) = Buhar Basıncı (kPa gösterge) + 101.3 kPa

Kızgın Buhar Tablosu

Doymuş buhar tablolarının aksine kızgın buhar tablolarında sıcaklık/basınç kombinasyonu olarak çok sayıda farklı kombinasyon bulunmaktadır. Her bir sıcaklık ve basınç değeri için tablo özellikleri değişmektedir. Bu sebepten dolayı kızgın buhar tablolarının okunmasında genellikle bilgisayar destekli yazılımlar kullanılmaktadır.

Buna örnek vermek gerekirse; 185 °C sıcaklığında bulunan bir kızgın buharın durumunu ele alalım. Bu derecede 9 barG basıncında bulunan buhar ile 8 barG basıncında bulunan iki kızgın buharın mekanik özellikleri birbirinden farklı olacaktır. Benzer bir örnek ile 8 barG basınç altında bulunan kızgın buharın 200 °C ve 300 °C sıcaklıkları altındaki mekanik özellikleri birbirinden farklı olmaktadır.