Trafo Kazanı Kaç Kilo Gelir? Ağırlık Hesabı Formülü
Bir trafo kazanının kaç kilo geldiği, teklif aşamasında sorulan ilk üç sorudan biridir. Cevabı tek bir sayı değildir: aynı kazanın imalathanede, montaj sahasında ve tırın üstünde üç farklı ağırlığı vardır. Bu üçü karıştırıldığında ortaya çıkan hata kağıt üstünde kalmaz; yanlış kapasitede vinç çağrılır, sapan takımı yeniden seçilir, sevkiyat bir gün kayar.
İşi karıştıran ikinci şey, ağırlığın kazanın gücüyle değil geometrisiyle belirlenmesidir. Aynı anma gücünü yazan iki şartname, farklı soğutma yüzeyi ihtiyacı yüzünden farklı ölçüde kazan ister ve ikisinin kilosu da aynı çıkmaz. Üçüncü şey ise sektörün fiyatlama alışkanlığıdır: teklifler çoğunlukla TL/kg üzerinden verilir, dolayısıyla ağırlık hesabı aynı zamanda bir maliyet hesabıdır. Bu arada, bu soruyu aratırken arama sonuçlarında trafoyla hiç ilgisi olmayan yer adları çıkabiliyor; aradığınız şey kazanın kilosuysa doğru sayfadasınız.
Aşağıda önce üç ağırlığı ayırıyoruz, sonra boş kazan ağırlığını sac açınımından başlayarak formülle yürütüyoruz. Her kalem için kullanılabilir pay yüzdeleri, ölçü bazlı örnek bir döküm tablosu, litreden kiloya çevrim ve kilo bazlı teklifin nasıl okunacağı da var. Verilen sayılar ya doğrudan geometriden türetildi ya da adımları gösterildi; kendi ölçünüzü koyup aynı hesabı tekrarlayabilirsiniz.
Bir kazanın üç ayrı ağırlığı vardır
Bir trafo kazanı için üç ayrı kütle kaydı tutulur ve bunların hiçbiri diğerinin yerine geçmez. Teklifte, irsaliyede ve kaldırma planında farklı olan bu üç değerdir.
- Boş kazan ağırlığı: gövde, taban, kapak, flanş çerçevesi, takviye profilleri, kaynaklı aksesuar ve boya. İmalatçının ürettiği ve teraziye koyduğu şey budur.
- Aktif kısımla birlikte ağırlık (yağsız): boş kazan artı nüve, bobin ve bağlantı barası. Aktif kısım kütlesi kazan imalatçısından değil, trafo tasarımından gelir.
- Yağ dolu toplam (nakliye) ağırlığı: yukarıdakilere yalıtım yağı ve dolu haldeki aksesuarlar eklenir. Saha vinci, sapan takımı ve nakliye planı bu değere göre kurulur.
| Ağırlık kalemi | Kapsam | Kaynağı | Hangi kararı belirler |
|---|---|---|---|
| Boş kazan (kg) | Sac, profil, kaynaklı aksesuar, boya | İmalatçı hesabı ve terazi | Kilo bazlı teklif, atölye içi kaldırma |
| Aktif kısımlı, yağsız (kg) | Boş kazan + nüve + bobin | Trafo tasarımı | Montaj vinci, kapak açma, dip takviyesi |
| Yağ dolu toplam (kg) | + yalıtım yağı + dolu aksesuar | Hesap: litre x yoğunluk | Saha vinci, sapan, tır aks yükü, temel |
IEC 60076-1, anma değer plakasında toplam kütlenin ve yalıtım sıvısı kütlesinin ayrı ayrı yer almasını ister; yani bu kayıtlar zaten tutulmak zorundadır. Pratikte hata, teklifte geçen tek bir kilo değerinin sonradan yanlış satıra yazılmasıyla başlar. Bu yazıda hesaplayacağımız 542 kg’lık örnek kazana yalnızca 900 litre yağ eklendiğinde 792 kg daha biner; aktif kısma daha sıra gelmemiştir bile.
Sac ağırlığı nasıl hesaplanır?
Ağırlık hesabının çekirdeği tek bir çarpımdır: açınım alanı x kalınlık x çelik yoğunluğu. Yapı çeliğinin yoğunluğu 7,85 kg/dm3’tür ve bu değer hesabı akılda tutulabilir bir sadeleşmeye götürür.
1 m2 yüzeyi 1 mm kalınlıkta düşünün: 1.000 mm x 1.000 mm x 1 mm = 1.000.000 mm3 eder. 1 dm3 tam olarak 1.000.000 mm3 olduğuna göre bu hacim 1 dm3, yani 7,85 kg‘dır. Sonuç basit: her milimetre kalınlık, metrekare başına 7,85 kg demektir. Kalınlığı milimetre cinsinden 7,85 ile çarpın, m2 başına kilogramı bulun.
| Sac kalınlığı (mm) | Birim ağırlık (kg/m2) | Hesap |
|---|---|---|
| 1,2 | 9,42 | 1,2 x 7,85 |
| 1,5 | 11,78 | 1,5 x 7,85 |
| 3,0 | 23,55 | 3,0 x 7,85 |
| 4,0 | 31,40 | 4,0 x 7,85 |
| 5,0 | 39,25 | 5,0 x 7,85 |
| 6,0 | 47,10 | 6,0 x 7,85 |
| 8,0 | 62,80 | 8,0 x 7,85 |
| 10,0 | 78,50 | 10,0 x 7,85 |
Bu değerler teorik ağırlıktır. Sacın gerçek kalınlığı ürün standardındaki toleransa göre sapar; 1,5 mm nominal sacta yalnızca 0,1 mm’lik bir sapma ağırlığı yaklaşık yüzde 6,7 oynatır (0,1 / 1,5 = 0,067). Bu yüzden malzemeyi EN 10204 3.1 sertifikasıyla almak, hesabı nominal kalınlık üzerinden yapıp toleransı ayrı not düşmek doğru olur. Kesim firesi ise ağırlık hesabına girmez, maliyet hesabına girer: kazanın kilosuna yazılmaz ama sac siparişi miktarını büyütür.
Dalga duvar açınımı ağırlığı nasıl büyütür?
Dalga duvar düz bir sac değildir; bu yüzden ağırlık hesabındaki en büyük kalem ve en sık yanlış hesaplanan kalem odur. Kazanın dışarıdan görünen çevresi ile o çevreyi oluşturan sacın açınım uzunluğu bambaşka sayılardır.
Açınım katsayısı
Kanat derinliği d, kanat adımı p olsun. Bir adım boyunca sac hem düz mesafeyi hem de kanadın gidiş-dönüşünü kat eder; açınım katsayısı yaklaşık olarak k = 1 + 2d / p çıkar. 200 mm derinlik ve 50 mm adım için k = 1 + 400/50 = 9 eder; yani 1 m2 düz izdüşüm için 9 m2 sac gider. Büküm radyüsleri ve kanat ucu genişliği nedeniyle gerçek açınım bu değerin biraz altında ya da üstünde kalır, dolayısıyla kesin hesap için hattın kalıp açınım tablosunu imalatçıdan isteyin.
| Kanat derinliği (mm) | Kanat adımı (mm) | Açınım katsayısı k | 1 m2 izdüşüm için sac (m2) | 1,5 mm sacta (kg) |
|---|---|---|---|---|
| 150 | 50 | 7,0 | 7,0 | 82,5 |
| 200 | 50 | 9,0 | 9,0 | 106,0 |
| 250 | 50 | 11,0 | 11,0 | 129,6 |
| 300 | 50 | 13,0 | 13,0 | 153,1 |
| 200 | 60 | 7,7 | 7,7 | 90,3 |
Tekno Trafo’nun dalga duvar hattında 1,2 mm ve 1,5 mm sac işlenir. Kalınlığın 1,2’den 1,5’e çıkması bu kalemi doğrudan yüzde 25 ağırlaştırır (11,78 / 9,42 = 1,25). Basınç dayanımı, kanat derinliği ve korozyon payı birlikte değerlendirildiği için sac kalınlığı seçimi tek başına bir ağırlık kararı değildir; ama ağırlığı en çok oynatan karar odur.
Taban, kapak ve takviye profilleri
Kalan kalemler düz sac ve profil olduğu için hesabı kolaydır, ama toplamda ihmal edilemeyecek bir yekûn tutar. Örnek gövde olarak 1.100 x 650 mm plan ölçüsünü kullanalım.
Taban ve kapak
Taban ve kapak, gövde plan ölçüsünden flanş payı kadar büyüktür. 1.100 x 650 mm gövde için 1.200 x 750 mm’lik bir taban 0,90 m2 eder; 6 mm sacta 0,90 x 47,10 = 42,4 kg. Kapak için de aynı hesap geçerlidir. Kapak kalınlığı buşing sayısına, kapak açıklığına ve sızdırmazlık cıvata adımına göre seçilir; açıklık büyüdükçe sehimi sınırlamak için lama takviyeler eklenir ve bu takviyeler kapak kalemini büyütür. Kapak kalınlığını 6 mm yerine 8 mm yapmak aynı 0,90 m2 için 42,4 kg yerine 56,5 kg demektir.
Flanş çerçevesi ve profiller
Profil ağırlığı da aynı formülle çıkar. L50x50x5 köşebendin kesit alanı yaklaşık (50 + 50 – 5) x 5 = 475 mm2, yani 4,75 cm2’dir; 1 metrede 475 cm3 = 0,475 dm3 hacim eder ve 0,475 x 7,85 = 3,73 kg/m çıkar. Standart profil tablolarında bu kesit 3,77 kg/m görünür; aradaki fark köşe radyüslerinden gelir. Üst ve alt çerçeve için 3,50 m çevrede 7,00 m profil, yaklaşık 26 kg eder.
Kaldırma kulakları, kızak ve tekerlekler, topraklama bosları, valf ve termometre bosları ile radyatör bağlantı flanşları bu bölümde değil, aksesuar payında toplanır. Bu kalemlerin hepsi, kazan ölçüleri netleştikten sonra parça listesinden tek tek çıkarılabilir; ön teklif aşamasında ise pay yüzdesiyle çalışılır.
Aksesuar, kaynak ve boya payları
Ön teklif aşamasında parça listesi hazır olmaz. O yüzden ana sac ve profil toplamının üzerine pay eklenir. Aşağıdaki oranlar bir şartname değeri değil, teklif hızlandıran pratik yaklaşımlardır; sipariş kesinleştiğinde her kalem parça listesinden hesaplanır ve imalat sonunda tartılır.
- Kaynak metali ve sarf payı: yüzde 1-2. Dolgu teli, kök pasoları ve punta payı. Kaynak ağızları açıldığı için bir miktar da eksilme olur; ikisi birbirini kısmen götürür, bu yüzden alt sınır çoğu işte yeterlidir.
- Aksesuar ve takviye payı: yüzde 8-15. Kaldırma kulakları, kızaklar, valf ve termometre bosları, radyatör flanşları, buşing plakaları, kapak takviye lamaları. Aksesuar listesi yüklüyse üst sınırı kullanın, sade bir kazanda alt sınır gerçekçidir.
- Boya payı: tabloda görünmesi gereken ama sonucu değiştirmeyen bir kalem.
Boya kalemi ne kadar eder?
Yüzey ISO 8501-1’e göre Sa 2 1/2 seviyesinde hazırlanır ve ISO 12944’ün C4 ya da C5 korozyon kategorisine uygun sistemde toplam 120 mikron mertebesinde kuru film uygulanır. Hesap şöyle yürür: 120 mikron = 0,12 mm; 1 m2 x 0,12 mm = 0,12 dm3 eder. Kuru boya yoğunluğunu 1,5 kg/dm3 alırsak metrekare başına 0,18 kg çıkar. 32 m2 dış yüzeyi olan bir kazanda bu yaklaşık 6 kg demektir. Hesabın virgülünü oynatmaz, ama nakliye ağırlığı kalem kalem yazılırken tabloda yer alması doğrudur. Boyanın asıl etkisi ağırlıkta değil, kabul kriterinde ve kuruma süresinde kendini gösterir.
Örnek kazan ağırlık dökümü
Aşağıdaki döküm, tek bir varsayım setinden türetilmiş bir örnek hesaptır; sipariş şartnamesi değildir. Varsayımlar şunlar: gövde plan ölçüsü 1.100 x 650 mm, dalga duvar yüksekliği 1.000 mm, dalga duvar sacı 1,5 mm, kanat derinliği 200 mm, kanat adımı 50 mm, taban ve kapak 6 mm, flanş çerçevesi L50x50x5.
Önce geometri: çevre = 2 x (1,10 + 0,65) = 3,50 m. Düz izdüşüm alanı = 3,50 x 1,00 = 3,50 m2. Açınım katsayısı k = 1 + 400/50 = 9, dolayısıyla dalga duvar açınım alanı = 3,50 x 9 = 31,50 m2.
| Kalem | Ölçü | Birim ağırlık | Ağırlık (kg) |
|---|---|---|---|
| Dalga duvar, 1,5 mm | 31,50 m2 açınım | 11,78 kg/m2 | 371 |
| Taban, 6 mm | 1,20 x 0,75 m = 0,90 m2 | 47,10 kg/m2 | 42 |
| Kapak, 6 mm | 0,90 m2 | 47,10 kg/m2 | 42 |
| Flanş çerçevesi L50x50x5 | 7,00 m | 3,77 kg/m | 26 |
| Ara toplam | – | – | 481 |
| Kaynak ve sarf payı (yüzde 1,5) | – | – | 7 |
| Aksesuar ve takviye payı (yüzde 10) | – | – | 48 |
| Boya, 120 mikron | 32 m2 dış yüzey | 0,18 kg/m2 | 6 |
| Boş kazan toplamı | – | – | 542 |
Tablonun okunması gereken yeri şu: 542 kg’ın 371 kg’ı, yani yüzde 68’i tek başına dalga duvardır. Aynı kazanı 1,2 mm sacla yapsaydınız bu kalem 31,50 x 9,42 = 297 kg olur ve boş kazan yaklaşık 460 kg’a inerdi. Ağırlığı düşürmek isteyen her tartışma, önce bu satıra bakmak zorundadır.
kVA'dan kiloya doğrudan çarpan var mı?
Kısa cevap: yok. kVA bir güç değeridir, kilogram bir kütle; ikisi arasındaki bağ dolaylıdır ve tasarımdan geçer. Zincir şöyle işler: anma gücü ve kısa devre empedansı yük kaybını belirler, kayıpların IEC 60076-2 çerçevesinde tutulması gereken sıcaklık artışı sınırının altında kalması için gereken soğutma yüzeyi hesaplanır, soğutma yüzeyi dalga duvar yüksekliğini ve kanat derinliğini belirler, bunlar da ağırlığı belirler. Aynı anma gücünde farklı empedans ve farklı nüve sacı sınıfı (W/kg) seçen iki tasarım, birbirinden farklı ölçüde kazan ister. Bu yüzden kVA sütunlu bir ağırlık tablosu, kullanan kişiyi yanıltır.
Aşağıdaki tabloyu güç değeriyle değil, elinizdeki gövde ölçüsüyle okuyun. Değerler yukarıdaki formülün dört farklı geometriye uygulanmasıyla çıktı ve hepsinde aynı pay yüzdeleri kullanıldı (yüzde 1,5 kaynak, yüzde 10 aksesuar, 0,18 kg/m2 boya).
| Gövde plan ölçüsü (mm) | Dalga duvar yüksekliği (mm) | Dalga duvar sacı (mm) | Kanat derinliği / adım (mm) | Açınım alanı (m2) | Boş kazan, örnek hesap (kg) |
|---|---|---|---|---|---|
| 900 x 550 | 800 | 1,2 | 150 / 50 | 16,2 | yaklaşık 250 |
| 1.100 x 650 | 1.000 | 1,5 | 200 / 50 | 31,5 | yaklaşık 540 |
| 1.400 x 800 | 1.200 | 1,5 | 250 / 50 | 58,1 | yaklaşık 1.000 |
| 1.700 x 950 | 1.400 | 1,5 | 300 / 50 | 96,5 | yaklaşık 1.590 |
Tablodaki taban ve kapak kalınlıkları sırasıyla 5 mm, 6 mm, 8 mm ve 8 mm alındı. Bu kalınlıkları kendi projenize göre değiştirdiğinizde ilgili satırın sonucu da değişir; formül aynı kalır.
Yağın kilosu ve nakliye ağırlığı
Yağ, nakliye ağırlığının tek başına en büyük kalemi olabilir. Hacim hesabı bu yazının konusu değil: kazanın alacağı yağ miktarı ayrı bir hesaptır ve kazan iç hacminden aktif kısım hacminin düşülmesiyle bulunur. Litre değeri elinizdeyse kiloya çevirmek tek satırdır.
Litreden kiloya çevrim
IEC 60296, mineral yalıtım yağı için 20 santigrat derecede yoğunluk üst sınırını 0,895 g/cm3 olarak verir. Sahada kullanılan yağlar pratikte 0,86-0,89 kg/L aralığındadır. Çevrim şudur: yağ kütlesi (kg) = hacim (L) x yoğunluk (kg/L). 900 litre için 900 x 0,88 = 792 kg. Sıcaklık arttığında hacim büyür ama kütle sabit kalır; bu yüzden litre değeri 20 derece referansıyla verilir ve kütleye çevirirken ayrıca sıcaklık düzeltmesi yapılmaz.
Toplamı kurmak
Nakliye ağırlığı = boş kazan + aktif kısım + yağ + dolu aksesuarlar. Aktif kısım kütlesini kazan imalatçısı üretmez; nüve sacı ve sargı kesiti üzerinden trafo tasarımcısı verir ve IEC 60076-1 kapsamındaki plaka bilgilerine de oradan girer. Örnekteki 542 kg’lık kazana 792 kg yağ eklendiğinde, aktif kısma daha sıra gelmeden 1.334 kg’a ulaşılır. Sevkiyat yağsız ve azot altında yapılıyorsa bu 792 kg tırdan düşer, dolum sahada planlanır. Kaldırma ve taşıma planını hangi senaryoya göre kurduğunuzu sözleşmeye yazın; vinç kapasitesini boş kazan ağırlığına göre seçmek, sahada geri dönülmesi en pahalı hatalardan biridir.
Kilo bazlı teklif nasıl okunur?
Sektörde teklif çoğunlukla TL/kg üzerinden verilir, çünkü ana maliyet kalemi çeliktir ve kilogram hem alıcı hem satıcı için doğrulanabilir bir birimdir. Ama kilo, işçiliği eşit dağıtmaz.
Şu karşılaştırma farkı gösterir: 100 kg’lık 8 mm taban sacı 1,59 m2 yüzey eder (100 / 62,80). Aynı 100 kg, 1,5 mm dalga duvar sacında 8,49 m2 yüzeydir (100 / 11,78). Yani ince sacta kilo başına kesilecek kenar, kaynatılacak dikiş ve boyanacak alan 5,3 katına çıkar. İki teklif aynı kiloyu gösterip farklı fiyat veriyorsa, önce kalınlık dağılımına bakın; fark çoğu zaman çelikte değil, o kilonun kaç metre dikişe karşılık geldiğindedir.
Kilo bazlı teklifte netleştirilmesi gereken üç madde var: ağırlığın teorik hesapla mı teraziyle mi kesinleşeceği, hangi ağırlığın fiyata esas olduğu (boş kazan mı, dolu mu) ve kaynak kalite seviyesinin ne olduğu. Kaynak kabul kriteri EN ISO 5817 sınıfıyla, imalat kalite yönetimi EN ISO 3834-2 ile, çelik yapı imalatı gerekiyorsa EN 1090 ile tanımlanır. Bu üçü yazılmadan verilen ucuz kilo fiyatı sonradan pahalıya gelir; bu maddeleri kazan siparişi aşamasında şartnameye ekleyin.
Kaba bir kapasite kontrolü de kiloyla yapılır. 2.450 m2 kapalı üretim alanında 12 kaynak istasyonuyla çalışan ve aylık 120 ton çelik işleyen bir tesiste, örnekteki 542 kg’lık kazandan teorik üst sınır 120.000 / 542 = yaklaşık 221 adettir. Gerçek adet, hat çevrim süreleri ve karışımdaki diğer ürünler nedeniyle bunun altında kalır. Yine de bir trafo kazanı imalatı programının teslim takviminin gerçekçi olup olmadığını kontrol etmenin en hızlı yolu, adet değil tonaj konuşmaktır.
Sıkça sorulan sorular
Trafo kazanı kaç kilo gelir?
Tek bir sayı yoktur; ağırlık kazanın geometrisinden çıkar. Boş kazan ağırlığı, sac açınım alanı ile kalınlığın ve 7,85 kg/dm3 çelik yoğunluğunun çarpımına taban, kapak, flanş profilleri ve aksesuar payı eklenerek bulunur. Örnek olarak 1.100 x 650 mm gövde, 1.000 mm dalga duvar yüksekliği ve 1,5 mm sacla kurulan bir kazan yaklaşık 542 kg gelir. Kendi ölçünüzü aynı formüle koyup tekrarlayın.
Boş kazan ağırlığı ile nakliye ağırlığı arasındaki fark nedir?
Boş kazan ağırlığı yalnızca imalatçının ürettiği kaynaklı yapıyı kapsar: gövde, taban, kapak, profiller, kaynaklı aksesuar ve boya. Nakliye ağırlığı bunlara aktif kısmı, yalıtım yağını ve dolu aksesuarları ekler. 542 kg’lık bir kazana 900 litre yağ eklendiğinde 792 kg daha biner ve aktif kısma henüz sıra gelmemiştir. Vinç, sapan ve tır aks yükü seçimi her zaman nakliye ağırlığına göre yapılır.
Yağın kilosu nasıl hesaplanır?
Hacmi yoğunlukla çarparsınız. IEC 60296, mineral yalıtım yağı için 20 santigrat derecede yoğunluk üst sınırını 0,895 g/cm3 olarak verir; pratikte 0,86-0,89 kg/L aralığı kullanılır. 900 litre yağ, 0,88 kg/L ile 792 kg eder. Sıcaklık arttığında hacim büyür ama kütle sabit kalır, bu yüzden litre değeri 20 derece referansıyla verilir ve kütleye çevirirken sıcaklık düzeltmesi yapılmaz.
kVA değerinden kazan ağırlığı tahmin edilebilir mi?
Doğrudan bir çarpan yoktur. kVA güç, kilogram kütledir ve aralarındaki bağ tasarımdan geçer. Anma gücü ile empedans kayıpları belirler, kayıplar IEC 60076-2 kapsamındaki sıcaklık artışı sınırını tutmak için gereken soğutma yüzeyini belirler, soğutma yüzeyi de dalga duvar yüksekliği ile kanat derinliğini belirler. Aynı güçte farklı tasarımlar farklı ölçüde kazan ister; ağırlık tahmini için güç değil gövde ölçüsü gerekir.
Teorik hesap ile terazi neden birebir tutmaz?
Üç sebepten: sac kalınlık toleransı, kaynak metali ve aksesuar listesindeki değişiklikler. 1,5 mm nominal sacta 0,1 mm’lik bir sapma ağırlığı yaklaşık yüzde 6,7 oynatır. Malzemeyi EN 10204 3.1 sertifikasıyla almak sapmanın kaynağını izlenebilir kılar. Ağırlığın teorik hesapla mı teraziyle mi kesinleşeceğini sözleşmeye yazmak, sonradan çıkacak farkı tartışma konusu olmaktan çıkarır.
Aynı kiloda iki teklif neden farklı fiyat verir?
Çünkü kilogram, işçiliği eşit dağıtmaz. 100 kilogram 8 mm sac 1,59 m2 yüzey ederken aynı 100 kilogram 1,5 mm sacta 8,49 m2 eder; ince sacta kilo başına kesim kenarı, kaynak dikişi ve boyanacak alan 5,3 katına çıkar. Ayrıca kaynak kabul sınıfının EN ISO 5817 seviyesi ve boya sisteminin ISO 12944 kategorisi fiyatı doğrudan değiştirir.