Davlumbaz Tipleri ve Davlumbazların Boyutlandırılması

Davlumbaz kullanım yerine göre, konumlarına göre ve yakalama verimlerine göre kendi içinde sınıflandırılırlar.

Kullanım Yerine Göre Davlumbazlar
Sıcak İşlem Davlumbazları: Sıcak işlem davlumbazları mutfakların pişirme ve servis bölümlerinde kullanılır. Fırınlar, ocaklar, ızgaralar, yemek pişirme kazanları, sandviç makinaları, fritözler, piliç kızartma üniteleri, buharlı pişiriciler, bu cihazların gazlı, elektrikli veya kömürü olanları ve benzeri pişirme cihazlarının kullanımı sıcak işlem davlumbazlarını gerektirir.

Soğuk İşlem Davlumbazları: Soğuk işlem davlumbazları mutfakların bulaşık ve servis bölümlerinde kullanılır. Bu davlumbazlar ayrıca çamaşırhanelerde de kullanılabilir.

Konumlarına Göre Davlumbazlar:
Duvar Tipi Davlumbazlar (Wall Mounted Hoods)
Duvara dayalı pişirme ünitelerinde kullanılır. Yaygın olarak kullanılırlar. Davlumbazın bir yüzeyinin duvara dayalı olması koanda etkisi ile egzoz kabiliyetinin artmasını sağlar. İki veya üç tarafının kapalı olması aynı etki ile egzoz kabiliyetini çok daha fazla arttırır.

Duvar Tipi Davlumbaz

Ada Tipi Davlumbazlar (Island Hoods)
Dört tarafı açık pişirme gruplarında kullanılır. Filtreler ortada ve çift taraflı olarak çalışır. Ada tipi davlumbazlar yapıları bakımından tek emişli ada tipi davlumbaz ve çift emişli ada tipi davlumbaz olarak ikiye ayrılırlar.

Tek Emişli Ada Tipi Davlumbaz	Çift Emişli Ada Tipi Davlumbaz

Yakın Tip Davlumbazlar (Proximity Hoods)
Bu tip cihazlar kızartma ve ızgara uygulamaları gibi yoğun ısı ve duman yükünün olduğu işlemlerde kullanılır. Filtreler operasyon yüzeyine daha yakındır. Genellikle üç tarafı kapalıdır.

Kaş Tip Davlumbazlar (Eyebrow Hoods)
Fırın ve benzeri uygulamalarda kullanılan bir davlumbaz tipidir. Kaş tipi davlumbazlar şekilde görüldüğü gibi cihazın hemen üzerine monte edilirler.

Konsol Tipi Davlumbaz	Kaş Tipi Davlumbaz

Yakalama Verimine Göre Davlumbazlar:
Klasik Davlumbazlar:
Genellikle küçük yapılarda ve basit mutfaklarda kullanılırlar. Yağ filtrelerini genellikle bünyesinde barındırırlar.

Klasik Davlumbaz

Klasik davlumbazlarda, egzoz edilecek ısıl hava akımının yakalanma hızı davlumbazın tipi, konumu ve altında yapılan işleme çeşidine göre 0,25 m/s ile 0,8 m/s arasında değişir.

Yüksek Performanslı Davlumbazlar:
Klasik davlumbazların çalışması esnasında egzoz edilen havada oluşan kaçaklar ortama istenmeyen ısı ve koku yayılmasına neden olabilir. Bu istenmeyen yayılımın azaltılması, egzoz havası debisini artırmakla kısmen mümkün olabilmektedir. Debideki bu artış, çalışan konforuna olumsuz etki eder ve ilk yatırım, işletme maliyetlerinin artmasına neden olur. Yüksek performanslı davlumbazların temel amaçları ısı ve koku yayılımını minimize etmek ve egzoz debisini azaltmaktır. Egzoz hava debileri klasik davlumbazlara göre %30-%40 daha düşüktür. Yüksek performanslı davlumbazlarda;
– Emiş kabiliyeti artar.
– Davlumbaz kaçakları azalır.
Sonuç olarak önemli miktarda enerji tasarrufu sağlanmaktadır. Yüksek performanslı davlumbazlar klasik davlumbazlara göre ilk yatırım maliyetleri açısından pahalı olsa da toplam ilk yatırım ve işletme maliyetlerinde tasarruflar sağlar.

Yüksek performanslı davlumbazlar ve bunların doğru uygulamaları, mutfakta iç hava kalitesini arttırdığı gibi, bu davlumbazlarda kullanılan yüksek verimli egzoz filtreleri ile de dış hava kalitesinin artması sağlanır. Yanlış seçilmiş davlumbaz uygulamaları, enerji tüketimini arttırdığı gibi mutfaktaki sunum kalitesini bozar, çalışan konforunu azaltır ve rahatsızlıklara sebep olur.

Aşağıdaki şekilde görüldüğü gibi davlumbazın iç yüzeyinden filtreye doğru bir miktar hava (FUH) üflenmektedir. Bu üflenen havanın davlumbazdaki egzoz havası kaçaklarını nasıl önlediği sanal ortamda yapılan bir CFD (Computational Fluid Dynamics) analizi ile gösterilmiştir.

Yüksek Performanslı Davlumbaz

FUH etkisinin Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği ile Gösterimi

Şekilde sağdaki ve soldaki iki ortam aynıdır. Ortam sıcaklığı 35˚C’dir. Ortada görülen siyah tabla, ocağı belirtmekte ve yüzey sıcaklığı 190˚C’dır. Her iki grafikte davlumbazın geometrileri ve egzoz hava debileri aynıdır. Her iki ortamdaki davlumbazlarda, klasik davlumbaza göre %30 azaltılmış hava debisi kullanılmaktadır. Soldaki davlumbazda FUH yoktur. Sağdaki davlumbazda FUH vardır. FUH olmayan grafikte davlumbazın üst kenarından ortama sıcak egzoz havası yayılmaktadır. Grafiğin sol tarafında görüldüğü üzere bu kaçak egzoz havası ortamın sıcaklığını alt tarafta 60˚C üst tarafta ise 80˚C civarındadır. Bu durum bize klasik davlumbazlardaki kaçakların boyutu hakkında bilgi vermektedir. FUH havasını üflemeye başladığımızda (sağdaki grafik) kaçaklar neredeyse tamamıyla ortadan kalkmaktadır. Bu sonuç FUH havasının klasik davlumbazlardaki kaçakları büyük ölçüde ortadan kaldırdığını göstermektedir.

Havalandırmalı Yüksek Performanslı Davlumbaz:
Havalandırmalı Yüksek Performanslı davlumbazlar enerji tasarrufu oldukça yüksek davlumbazlardır. Egzoz edilen şartlandırılmış havanın miktarını klasik bir davlumbaza oranla %30-40 oranında azaltır. Mutfaktaki enerji tasarrufunu maksimuma çıkardığı gibi iyi bir uygulama ile mutfağın hijyen kalitesini arttırır. Pişirmeden kaynaklı kirli mutfak havasının ortamdan uzaklaştırılması sırasında klasik bir davlumbaza oranla %50 daha başarılı performans gösterir. (Kaynak VDI 2052) Havalandırmalı yüksek performanslı davlumbazlarda üfleme havası sıcaklığı önemlidir. Üfleme havası sıcaklığı (dış hava sıcaklığı) mahal havasından maksimum 10˚C daha düşük olmalıdır. Soğuk iklim kuşağında, havalandırmalı yüksek performanslı davlumbazlar kullanıldığında üfleme havasının şartlandırılması tavsiye edilir. Doğru tasarlanan yüksek performanslı davlumbaz uygulaması, ekonomik avantajlarının yanında mutfakta çalışanların konforunu da arttırır.

Üfleme Havasının Etkisi

Üfleme Şeklinin Egzoz Debisine Etkisi

Davlumbaz Verimi
Davlumbaz verimi taşınım sonucu oluşan dumanın debisinin, bu dumanı tamamen çekebilecek egzoz debisine oranı olarak tanımlanır. Davlumbaz verimi aşağıdaki şekilde basitçe gösterilmektedir.

Shileren Testi
ASTM F 1704 e göre davlumbazların performans değerlendirilmesinde “Shlieren Metodu” kullanılmaktadır. Bu metoda göre aşağıdaki şekilde egzoz debisine göre akışın yapısı incelenmiştir.

Shlieren Testi

Bu test ile davlumbazların konumları, üfleme şekli ve yan panel kullanımı ile ilgili testler yapılmaktadır.

Yakalama ve Tutma Testleri
Yakalama ve Tutma Testleri ASTM F 1704-05 standardına göre yapılır. Burada yakalama ve tutmadan kasıt davlumbazın pişirme ekipmanlarının oluşturduğu konvektif ısı, yağ yüklü pişirme buharı ve benzeri kirleticileri yakalama kabiliyetidir. Bu testlerde Shlieren metodu ile davlumbazın yakalama ve tutma kabiliyeti, farklı unsurlar göz önüne alınarak değerlendirilmektedir. Davlumbazın her durumda egzoz debisi kısılarak, tutma özelliğini kaybetmeye başladığı egzoz debisi minimum sınır değer olarak ölçülür. Bu testler pişirme işleminin düşük ve tam kapasitedeki durumlarına göre ayrı ayrı ölçülür. Bu testlerde ölçülen unsurlardan bazıları;
– Yan panellerin etkisi
– Davlumbazın pişirme grubuna göre taşma miktarı
– Besleme havasının veriliş şeklidir.

Tutma ve Yakalama Testi

Sahte Duman Gösterimi

Davlumbaz Egzoz Debisinin Taşma Ölçüsüne Göre Karşılaştırılması

Davlumbazın Pişiriciye Göre Konumu (Ön-Arka)

Şekilde görüldüğü üzere davlumbazın pişirme grubunun önden ve arkadan eşit mesafede 300mm olması halinde 7400 cfm lik minimum bir egzoz debisi ile yakalama sağlanabiliyorken; önden 500mm arkadan 150mm olması halinde 8000 cfm ve önden 150 mm arkadan 500 mm mesafe bırakıldığında 8600 cfm egzoz debisi gerekmektedir. Doğru davlumbaz ölçülendirmesini yapmak gibi çok basit bir işlemde bile egzoz debisinde %16’lık bir iyileşme sağlanabilmektedir.

Davlumbazın Pişiriciye Göre Konumu (Kenar)

Test davlumbazın kenar kısımları için de yapılmıştır. 600, 450, 300 ve 150 mm için egzoz değerleri yukarıdaki şekilde görünmektedir. Bu tabloya göre 600mm ile 150 mm arasında egzoz debisindeki azalma %33 olarak görülmektedir.

Egzoz Debisinin Pişirme Grubu Yükü Ve Besleme Havasını Veriş Şekline Göre Değeri
Bu deneyde “Kombo” olarak adlandırılan, Kızartma, Izgara ve Fırın üçli pişirme grubu ile “Heavy” olarak adlandırılan üç ızgara pişirme ünitelerinin, besleme havasının veriliş şekli ile egzoz debisi üzerinde yarattıkları etki gözlenmiştir.

Besleme Havası ve Pişirme Grubunun Egzoz Debisine Etkisi

Şekilde farklı ocak yükleri ve besleme havası üfleme yöntemlerindeki yakalama egzoz debileri gösterilmektedir. İncelenen üfleme yöntemleri önden ve arkadan deplasmanlı difüzör, perfore difüzör ve 4 yöne üflemeli kare anemostatdır. Kombo pişirme grubu üzerindeki davlumbazda deplasmanlı difüzör ile üfleme yapıldığında gerekli egzoz debisi 4900 cfm iken bu değer 4 yöne üflemeli kare anemostat kullanıldığında 9000 cfm in üzerine çıkmıştır. Bunun nedeni 4 yöne üflemeli kare anemostattan çıkan üfleme havası pişiriciden çıkan termal hava akımını dağıtmakta bu da egzoz debisinin artmasını gerektirmektedir.

Pişirici yüküne göre bakıldığında aynı tip besleme havası ünitesi olmasına rağmen Kombo tipte 4900 cfm olan egzoz debisi Ağır tip olan üç ızgaralı pişiricide 7400 cfm değerine çıkmıştır. Bu örnek bize davlumbaz debi hesabının pişirme grubunun kapasitesine göre değişmesi gerektiğini bir kez daha ispatlamıştır. Ağır tipteki pişirme gruplarının egzoz debileri kendi içinde incelendiğinde besleme havasının etkisinin egzoz debisi üzerinde çok etkili olmadığı görülmektedir. Buna neden olarak da üfleme hızındaki artış emişteki hız üzerinde etkisi az olmasıdır.

Davlumbazların Boyutlandırılması
Davlumbaz boyu ve genişliği belirlenirken kullanılacağı pişirme grubunun boyu ve genişliği ve yüksekliği referans alınır. Mutfak davlumbaz boyutlandırmasında dikkate alınması gerek hususlar aşağıdaki gibi üç ana gurupta toplanır;
– Davlumbaz Yüksekliği
– Davlumbazın Taşma Miktarı
– Davlumbazın Montaj Yüksekliği

Davlumbaz Yüksekliği

Pişiricilerde, pişirme süresince termal akım ve zorlanmış akımın bileşkesi bir hava akımı oluşur. Termal akım ile zorlanmış akım arasında çıkan uyumsuzluklar, ani çıkan buhar ve dumanın filtrelerden atılması zaman alır. Bu durumlarda buhar ve dumanın toparlanıp atılması için bir depolama bölgesine ihtiyaç vardır. Bu depolama bölgesi genellikle davlumbazın yüksekliği ile oluşan havuzdur. Bu havuzun yüksekliği genellikle davlumbazın kullanım yeri ve operasyon özelliğine bağlı olarak belirlenir. En çok kullanılan davlumbaz yükseklikleri 400 mm ve 600mmdir. Normal kullanımlı ızgara, ocak, fritöz gibi yerlerde 400 mm derinlikli davlumbaz kullanmak uygundur. Yoğun ve hızlı partikül çıkışlı wok tava uygulamalarında, buharlı yemek kazanlarının üzerinde, ocakbaşı gibi yoğun ve hızlı duman çıkışlarının olduğu kullanımlarda ise 600 mm yüksekliğe sahip davlumbaz kullanımı tavsiye edilir.

Davlumbazın Taşma Miktarı
Davlumbazın boyutlarını davlumbazın tipi ve altta çalışan pişirici grubu birlikte belirler. Davlumbaz boyutları normal montaj yüksekliklerinde belirli kurallara göre boyutlandırmalıdırlar. VDI 2052 standardına göre pişirici ekipmanların en üst noktası ile davlumbazın alt köşesi arasında belirli bir α açısı olmalıdır. Bu α açısı davlumbazın taşma miktarını belirler. Davlumbazdaki bu taşma miktarı minimum 200 mm olmalıdır.

Duvar Tipi Davlumbaz Taşma Miktarı

Taşma 150 mm	Taşma 450 mm

Taşma Miktarının Davlumbaz Verimine Etkisi

Şekilde görüldüğü gibi taşma miktarı 200 mm’nin altında olduğunda egzoz edilmesi gereken termal hava akımı davlumbaz çekim alanı dışına taşmakta ve davlumbaz verimini düşürmektedir (Çekim alanına çekebilmek için egzoz debisinin arttırılması gerektiği için). Taşma miktarı yeterli olduğunda ise egzoz edilmesi gereken termal hava akımının tamamı çekilmekte ve mutfak ortamına bu parçacıkların ulaşması engellenmektedir.

Davlumbazın Montaj Yüksekliği
Mutfak davlumbaz yüksekliği ergonomik açıdan kullanıcıların boyu ve çalışma alanı dikkate alındığında davlumbazın montaj yüksekliğinin 1900-2100 mm arasında olması gerekmektedir.

Davlumbaz Montaj Yerleşiminin Belirlenmesi:
Davlumbazların görevi mutfak içerisinde pişirme, kızartma vb. işlemlerinde ortaya çıkan ısı, duman ve kötü kokuları egzoz ederek mutfakta hijyen ve konfor koşullarını oluşturmaktır. Bu işlevi gerçekleştirirken davlumbazlardaki hava akımları çevredeki hava hareketlerinden aşırı etkilenirler.

Çevredeki Hava Hareketlerinin Davlumbazdaki Hava Hareketlerine Etkisi

Bundan dolayı davlumbazların mekan içindeki yerleşimleri çok önemlidir. Mutfaklarda davlumbazların yerleşiminde doğal ve cebri hava akımları dikkate alınmalı pişirme gruplarının yerleşimi buna göre yapılmalıdır.

Davlumbaz Montaj Yerleşiminde Doğru ve Yanlış Uygulamalar

Zorunlu hallerde pişirme grubu davlumbazın uygunsuz hava akımlarından korunması için rüzgar kalkanı kullanılabilir.

Davlumbaz Hava Akımının Korunması İçin Rüzgar Kalkanı

Kaynak: Süleyman KAVAS, Makine Y.Mühendisi, Mutfak Havalandırması, doguiklimlendirme.com