Altyapı Teknol oj i l eri Vorteks Tüplerin Doğalgaz Teknolojisinde Kullanılması Doğalgazın Saflaştırılması 2 1928 yılında, bir metalurjist ve fizikçi olan Fransız bilim adamı Georges Joseph Ranque tarafından keşfedilmesinden itibaren, vorteks tüpleri, teorik ve pratik uygulama açısından oldukça ilgi çeken bir konu olmuştur. Yaygın olarak "Ranque-Hilsch Vorteks Tüpü" ismi ile anılan bu tüpler günümüzde çok çeşitli kullanım alanları bulmakta ve ticari firmalar tarafından seri imalatları yapılmaktadır. Vorteks tüpleri, sadece basınçlı gaz ile çalışan, kontrol vanası hariç hiçbir hareketli parçası olmayan basit bir mekanik cihazdır. Bu basit mekanik cihaz, tüpeteğetsel olarak giren yüksek basınçlı gaz akımını biri giriş gazından daha sıcak diğeri giriş gazından daha soğuk düşük basınçlı iki akıma ayırmaktadır. Şekil 3'de bir vorteks tüpünün çalışmasının ve tüp geometrisinin şematik resmi gösterilmiştir. Vorteks tüplerinin birçok avantajlara sahip olmaları, bunları endüstriyel uygulamalar için cazip yapmaktadır. Mehmet YILMAZ*, O. Nuri ŞARA, Ömer ÖZVURT, Sadık ERDOĞAN Kompaktlık, güvenilirlik ve düşük cihaz maliyetlerinin temel faktörler olduğu alanlarda vorteks tüpleri, birçok uygulama alanı bulmaktadır. Bu uygulama alanları şunlardır: ısıtma ve soğutma uygulamaları, gazların sıvılaştırılması, gaz karışımlarının ayrıştırılması, gaz endüstrisinde kurutma amacıyla kullanılması, kimyasal endüstride kullanımı, elektrik üretimi, kar üretimi. Voıteks tüpler çok verimli bir soğutucu olmadıklarından basit tasarımının önemli olduğu veya basınçlı gazın mevcut olduğu yerlerde kullanımı uygun olmaktadır. Bu uygulama alanlarından birisi petrol endüstrisinde doğalgazın işlenmesidir. Doğalgaz kuyularındaki basınç oldukça yüksek olabilir ve bu gazdan su ve kondensattarı uzaklaştırmak için basit otomatik prosesler gereklidir. Vorteks tüplerin doğalgaz teknolojisinde kullanımıyla ilişkili çeşitli patentler alınmış ve çeşitli makaleler ve raporlar yayınlanmıştır. 3. 1 . Vorteks Tüplerin Ağır Hidrokarbonların Ayrıştırılmasında Kulllanılması Doğa/gazdan ağır hidrokarbonların uzaklaştırılmasında vorteks tüplerin kullanımıyla ilgili çeşitli araştırmalar yapılmıştır. Bunlar arasında Atkinson (1 954), Fekete (1 967, 1 970), Metenin (l 96l ), Raiskii (l 967), Leites vd. (l 971 ), Bazhenovvd. (l 976), Hellyar (1 979), Hajdik vd.(1 997), Kulkarni ve Sardesai (2002), Lanevd. (2003), Poshernevve Khodorkov (2003, 2004) vb. tarafından yapılan araştırmalar sayılabilir. Bu araştırmaların ortaya çıkardığı sonuç vorteks tüplerin çok bileşenli hidrokarbon akımlarını sıcak ve soğuk akımlara ayrıştırmak için kullanılabileceğidir. Şekil 4 Fekete (l 967) tarafından doğa/gazdan kondensatların ayrıştırılması için alan testlerinde kulanılan vorteks tüplü sistemi göstermektedir. Giriş akımı ısı değiştiricide vorteks tüpten çı- ,--- ----- Ağır bileşen l er Soğuk P,T, u, i, �;���) -GF-3�- Soğuk Şekil 3. Vorteks tüpü (a) Çalışma şematiği ve parametrelerin tanımı. (b) Tüp geometrisi [l] -1 Doğal Gaz Dergi si, 2007/9 ��-----¼ HafifBileşenler Ayıncı SM kondensotton Şekil 4. Fekete (l 967) tarafından alan testlerinde kulanılan vorteks tüplü sistem ►
RkJQdWJsaXNoZXIy MTcyMTY=