Vakum Regülatörü ile Saha Gaz Optimizasyonu

Çöp sahalarında her bir kuyunun gaz üretim kapasitesinin ve karakterinin farklılıklar göstermesi nedeniyle, her bir kuyuya kendi kapasitesine göre vakum uygulanması gerekmektedir. Ancak bu vakumu uygularken kuyunun kapasitesinin altında vakum uygulamak, kuyunun tam kapasitesinin kullanılamamasına ve kuyu içindeki basıncın artarak atmosfere metan sızmasına neden olacaktır.

Çöp sahalarında her bir kuyunun gaz üretim kapasitesinin ve karakterinin farklılıklar göstermesi nedeniyle, her bir kuyuya kendi kapasitesine göre vakum uygulanması gerekmektedir. Ancak bu vakumu uygularken kuyunun kapasitesinin altında vakum uygulamak, kuyunun tam kapasitesinin kullanılamamasına ve kuyu içindeki basıncın artarak atmosfere metan sızmasına neden olacaktır. Kuyunun kapasitesinin üzerinde vakum uygulamak ise kuyunun dışarıdan oksijen çekmesine ve gaz üreten anaerobik bakterilerin oksijenli ortamda ölmesine neden olarak ilgili kuyuda gaz üretiminin azalmasına yol açacaktır. Bu nedenle her kuyu için uygulanacak vakumun optimize edilerek belirli bir hata ile sabit değerde tutulması gerekmektedir. Belirlenen bu vakum sınır değerlerinin üzerinde ve altında vakum uygulanmasına müsaade edilmemelidir.

Halihazırda sahada vakumu kontrol etmek için her kuyunun başında manuel olarak ayarlanan ayar vanaları bulunmaktadır. Bu vanalar kısma vanası grubuna girmekte ve vakum değerini belirli bir değerde tutmayıp, kuyu gaz debisine bağlı olarak bir miktar vakum düşmesi sağlamaktadır. Bu miktar düşme gaz debisine bağlı olduğu için gerek debideki değişiklikler, gerekse blower giriş basıncındaki değişiklikler kuyuya uygulanan vakumda değişimlere neden olmaktadır. Bu şekilde kuyu tarafından üretilen gaz miktarının, dolayısı ile debinin değişmesi de kuyuya uygulanan vakumun değişimine neden olmaktadır.

El ayar vanası kuyuya uygulanan vakumu ayarlanan değere azaltmaktadır. Bu durumda kuyulara uygulanan basıncı işletme şartları değişimlerine karşılık istenen değerde tutamamakta, blower basıncının azalması ile kuyulara uygulanan basınç da oransal azalmakta; blower basıncının artması ile kuyulara uygulanan basınç da oransal artmaktadır. Basınç değişimleri ile ilişkili olarak kuyulardan çekilen debi de değişmektedir. Basınç ve debi değişimlerinin bu şekilde olması her bir kuyu için optimize edilmiş vakum değerinden sapmalara neden olmakta ve her bir kuyunun yeniden el ayar vanası ile ayarlanmasını gerektirmektedir. Bu sürecin hem yönetimi zor hem de işgücü açısından ağırlığı yüksektir. Ayrıca el ayar vanası kullanılması durumunda, sistemde oluşan vakum değişimleri sonucu bütün kuyular bu değişimden etkilenmektedir.

Her bir kuyuya uygulanacak vakumun değişken blower  basınçlarına karşın olabildiğince sabit olması ve müsaade edilebilir sapmalar dışında değişmemesi gerekmektedir. Ayrıca iş gücünün hafifletilmesi amacıyla olabildiğince insan müdahalesine ihtiyaç duymayan bir sistem hedeflenmelidir.   Bu amaçla blower ile kuyu arasında el ayar valfi yerine mekanik vakum regülatörünün kullanılması çözüm olarak düşünülmüştür.

Vakum regülatör valfi ile ilgili yapılan araştırmalarda sahada kullanılan boru çaplarına uygun büyüklükte mekanik vakum regülatörünün piyasada bulunmadığı sonucuna varılmıştır. Bunun sonucunda firmamız gerekli özelliklerde vakum regülatörünü MADAS firmasına ürettirmiştir.

MADAS RGN DN65 VAKUM REGÜLATÖRÜ TEKNİK RAPORU

Madas RGN DN 65 vakum regülatörü fabrika tarafından seri bağlı pozitif basınç regülatörünün modifiye edilmesi ile üretilmiştir. Bu modifikasyon işleminde, pozitif basınç regülatöründe diyaframın üst tarafına açılan havalandırma girişi diyaframın alt tarafına alınmış; impuls hattı girişi ise diyaframın alt tarafından üst tarafına gelecek şekilde değiştirilmiş ve bu bölümün atmosfer ile temasını kesmek için “o-ring”ler ile sızdırmazlık sağlanmıştır.

Aşağıda Madas RGN DN 65 vakum regülatörünün teknik dökümanı aşağıdadır.






TEST SONUÇLARI
Aşağıda bu regülatörün muhtelif set değerleri ile yapılan performans testleri görülmektedir.



NOTLAR

Vakumun sarı ve kırmızı bölgelerde ayarlanan değerden sapmaya başlaması beklenen bir sonuçtur. Bunun nedeni, blower tarafından uygulanan basıncın regülatör ayar değerine yaklaşması veya ayar değerinin altına düşmesi sonucunda, regülatörün içerisindeki basınç kaybından dolayı, gaz debisine de bağlı olarak belirli miktarda basınç düşümü görülmesidir.

SONUÇLAR ve DEĞERLENDİRME

Yapılan testler sonucunda regülatörlerin kuyu tarafı çıkış basıncını sistemdeki basınç ve debi değişimlerine rağmen beklenen seviyede , müsaade edilebilir sapmalar çerçevesinde sabit tuttuğu görülmüştür.

Yapılan değerlendirmede regülatör giriş basıncının ayar değerine yaklaşması sonucunda ayarlanan değerden sapmaların olmaya başladığı yukarıdaki tabloda da (sarı ve kırmızı bölgeler) görülmektedir.

Sapmaların müsaade edilebilir sınırların üzerine çıkmadığı (tabloda yeşil bölge) bölgede ise, beklenildiği şekilde belirli sapmalar olmakla birlikte regülasyonun başarılı olduğu değerlendirilmektedir.

Sonuç olarak; çöp sahasından manuel ayar vanaları yerine vakum regülatörleri kullanılması durumunda sistemin debi ve basıncının değişimine karşı, kuyulara uygulanmak istenen basıncın belirli sapmalar haricinde değişmeyeceği ve kuyuların bu değişimden olumsuz etkilenmeyeceği kanaatine varılmıştır. Böylece çöp sahasının gaz üretim performansı artacaktır.