BOLUM V SOĞUTMA CİHAZ VE EKİPMANI

Transkript

1 BOLUM V SOĞUTMA CİHAZ VE EKİPMANI Bugün en sık rastlanan soğutma çevrmnn buhar sıkıştırma çevrm olduğu evvelk bölümlerde belrtlmşt. Bu bölümde, buhar sıkıştırma çevrmnde kullanılan chaz ve ekpmanın tanıtılması ele alınacaktır. Br buhar sıkıştırma çevrm beş ana kısımdan meydana gelmektedr : 1) Soğutma Kompresörü (Buhar sıkıştırma aparatı) 2) Kondenser (Sıkıştırılan buharı yoğuşturucu) 3) Evaporatör (Buharlaştırıcı-Soğutucu) 4) Genşleme Aparatı (Ekspansyon valfler, kılcal borular, basınç düşürme memeler, sevye kontrol chazları) 5) Boru Donanımı le yardımcı aksam ve soğutkan akış kontrol elemanları. Boru donanımı Bölüm-VIH'de, ayrı br bölüm altında ele alınmıştır. V-l) Soğutma Kompresörler Soğutma kompresörünün sstemdek görev (a) Buharlaştırıcı-Soğutucudak ısı le yüklü soğutucu akışkanı buradan uzaklaştırmak ve böylece arkadan gelen ısı yüklenmemş akışkana yer temn ederek akışın sürekllğn sağlamak (b) Buhar haldek soğutucu akışkanın basıncını kondenserdek yoğuşma sıcaklığının karşıtı olan sevyeye çıkarmaktır. İdeal br kompresörde şu genel ve kontrol karakterstkler aranır : a) Sürekl br kapaste kontrolü ve genş br yük değşm-çalışma rejmne uyablme b) İlk kalkışta dönme momentnn mümkün olduğunca az olması c) Vermlern kısm yüklerde de düşmemes d) Değşk çalışma şartlarında emnyet ve güvenlrlğ muhafaza etmes e) Ttreşm ve gürültü sevyelernn kısm ve tam yüklerde ve değşk şartlarda belrl sevyenn üstüne çıkmaması f) Ömrünün uzun olması ve arızasız çalışması g) Daha az br güç harcayarak brm soğutma değern sağlayablmes h) Malyetnn mümkün olduğu kadar düşük olması Fakat bu karakterstklern tümüne brden sahp olan br kompresör yoktur deneblr. Uygulamadak şartlara göre yukarıdak karakterstklerden en fazlasını sağlayablen kompresör, seçmde terch edlecektr. Genel yapıları tbaryle soğutma kompresörlern aşağıdak şeklde sınıflandırmak mümkündür: İA) Poztf Sıkıştırmak Kompresörler : a) Pstonlu Kompresörler b) Paletl Dönel Kompresörler c) Helsel-Vda Tp Dönel Kompresörler d) Çft Sprall-Scroll Kompresörler e) Trokodal-Trochodal Kompresörler İB) Santrfüj Kompresörler. UYGULAMALI SOĞUTMA TEKNİĞİ 87

2 la/a) Pstonlu Kompresörler.- Br slndr çersnde gdp gelme hareket yapan br pstonla sıkıştırma şlemn yapan bu tp kompresörlerde tahrk motorunun dönme hareket br krank-byel sstem le doğrusal harekete çevrlr. Esk tp bazı çft etkl kompresörlern, yatık tp pstonlu buhar maknaları le hareketlendrlmesnde hç dönel hareket olmadan da çalışma durumlarına rastlamak mümkündür. Bugünkü pstonlu soğutma kompresörler genellkle tek etkl, yüksek devrl ve çok sayıda slndrl maknalar olup açık tp (kayış kasnak veya kavramalı) veya Hermetk tp motorkompresör şeklnde (Amonyak harç) dzayn ve mal edlmektedrler. Pstonlu kompresörlern uygulanma şartlan, brm soğutucu akışkan soğutma kapastesne sabet eden slndr hacm gereksnm az olan ve fakat emş/basma basınç farkı oldukça fazla olan soğutkanlar çn uygun düşmektedr. Amonyak, R-12, R-22, R-502 bu soğutkanların en başta gelen türlerdr. Açık tp pstonlu kompresörlern bugünkü slndr tertp şekller genellkle düşey, I, V ve W tertbnde 1 lâ 16 slndrl ve tek etkl olup, yatık ve çft etkl kompresör dzaynı hemen tamamyle terkedlmştr. Tam kapalı-hermetk tp motor-kompresörlerde düşey eksenl krank ml ve motor le yatay eksenl slndr tertb çok sık uygulanmaktadır. Aşağıdak şekllerde bugünkü modern, yüksek devrl pstonlu kompresör dzaynı çn tpk örnekler verlmektedr. a) I-Tertb, 2-Slndrl b) V-Tertb, 4-Slndrl Slndr kapağı -<# lndr Kartsr d) I-Tertb, 2-Slndrl c) W-Tertb, 8-Slndrl Kompresör Kompresörün enne kest / ' Şekl. V-l) Açık Tp Pstonlu Soğutma Kompresörler 88 UYGULAMALI SOĞUTMA TEKNİĞİ

3 Valf pleytv Çıkış Slndr kapağı Süzgeç Krank ml Yağ sevye camı e) V-Tertb, 4-Slndrl Kompresörün enne Pston pm V a 7 e y t rtbat.apaş, Emş servs valf (D Byel kolu Yağ basıncı blöf valf Yağ basıncı rtbatı (\6) Ana yatak Şaft sızdırmazlık tertbatı (vn Yağ pompası Yağ sevye görme carftı (15) Yağ emş borusu {u) Yağ süzgec ^ '" "* Q ) Yağ Çek valf f) Krank Ml eksennden boyuna kest görünümü Şekl. V-1/Devamı) Açık Tp Pstonlu Soğutma Kompresörler UYGULAMALI SOĞUTMA TEKNİĞİ 89

4 * Bazı malatların, daha genş br kapaste kapsamına cevap vereblmek amacıyla aynı kapastedek yarım hermetk tp k kompresörü motor kısmından sırt sırta, br emş hücresnde brleştrerek "Tandem" tertbnde yapıldıkları da görülmektedr (Bak : Şekl Elk. Bağl. ucu a) Yarım hermetk kompresörün dış görünümü ve eksenel kest Not: Numaralara at parça smler çn Bak- Şekl: V-1/f b) Tam hermetk kompresör c) Tandem tertb (Yarım hermetk) kompresör Şekl. V-2) Yarım ve tam hermetk tp Pstonlu Soğutma Kompresörü örnekler Blhassa otomobl klma uygulamalarında çok rastlanan br başka tür kompresör tp de Çalkantı Plâkalı (Swash plate) kompresördür (Bak : Şekl V-3). Br motorlu taşıtta ağırlık öneml br unsur olduğundan bu kompresörlern gövdes alümnyum pres döküm olarak yapılmaktadır. En çok rastlanan 6 slndrl tp kompresörde 120 derece açı aralığıyla yerleştrlmş 3 çft pston bulunmaktadır. Bu tertp şekl kompresörün balansı yönünden de oldukça y br durum ortaya koymaktadır. Pstonların hareketn sağlayan çalkantı plakası, krank-byel sstemndek krank mlnn görevn yapmaktadır ve bu plaka tahrk mlne açı yapacak şeklde kamalanmış br dsktr. Tahrk mlnn dönme hareket le döndürülen çalkantı plakası, mle br açı le bağlı olduğundan çevresel yüzeynde zk-zak hareket meydana gelr. Bu zk-zak hareketnden, pstonların ler-ger hareketnn yaptırılması çn yararlanılmaktadır. Dsk'n ler-ger hareket eden çevresel yüzey br kam görev yaparak, oynak aşık blyalan vasıtasıyla bağlı olduğu pstonları slndrn çersnde ler-ger hareketlendrr ve böylece soğutucu akışkan gazın emme-basma şlem sürdürülür. Şekl: V-3'dek konstrüksüyonda kompresörün şaftı br kayış-kasnak sstemyle otomobln motorundan tahrk almaktadır ve arada br t : '- r '" r 90 UYGULAMALI SOĞUTMA TEKNİĞİ û t

5 magnetk kavrama bulunmaktadır. Şaft salmastrası, dökme demr yuvaya yaslanarak çalışan br karbon halkadan oluşmaktadır. Kompresörün yağlanması cebr-pompalı yağlama türünden olup yağ pompası kompresörün şaft mlnden tahrk olunmaktadır. (A) Pston (B) Çalkantı Plakası (Svvash plate) (C) Tahrk kavraması yatağı (D) Karter (E) Tespt flanşı (F) Tahrk kasnağı Şekl. V-3) Çalkantı plâkalı pstonlu soğutma kompresörü Pstonlu br soğutma kompresörünün ana elemanları le bunların mal ve dzayn özellkler aşağıda özetlenmektedr : a) Kompresör Gövdes ve Slndrler : Kompresör gövdes çersnde slndrler, karter ve yağlama yağını, Pston-Byel-Krank sstemn, Emme ve basma klepelern (supaplarını) toplayan valf pleytn, slndr kapaklarını, ana yatakları, kapaste kontrollularda kapaste kontrol mekanzmasını, servs valflern, açık tplerde şaft salmastrasını (körüğünü), cebr yağlamak tplerde yağ pompasını, hermetk ve yarım hermetk tplerde elektrk motorunun stator ve rotoru le bağlantı kutusunu ve dğer gerekl aksamı toplamaktadır. Tek veya k parçalı olarak yapılır. İk parçalı dzaynda slndrler ayrı olarak yapılıp karter hav gövdeye, contalı şeklde, cvatalarla sıkıca tespt edlr. Kompresör gövdes genellkle yüksek vasıflı sıkı dökme demrden (bu maksatla az mktarda nkel katılmaktadır) ve bazan da alümnyum alaşımlarından, sızdırmazlık sağlanması ön planda tutularak mal edlr. Slndrlern dış yüzeylernde kanatçıklar bırakılarak havanın soğutma etks arttırılmış olur. Slndrlern gömlekl dzayn tertbne blhassa büyük kapastel kompresörlerde sık sık rastlanmaktadır. Halokarbon soğutkanlarla çalışan kompresörlerde slndrlern aşınması çok az ve yavaş olmakta ve gömlekl dzayn şekl daha zyade malatçının mal teknğ terchne dayanmaktadır. Kaynaklı saç malat teknğ de kompresör gövdes malnde uygulanmaktadır. Bu taktrde slndrlern gömlekl dzayn tarzında yapılması terch edlmektedr. Bugünkü malat teknğnde kaynaklı mal şekl blhassa malyetlern yüksek oluşu yönünden terch edlmemektedr. b) Pston, segman ve pston pm : Bugünkü soğutma kompresörlernn pstonları genellkle alümnyum alaşımlarından ve bazan da dökme demrden yapılmaktadır. Pstonun, soğutkanı sıkıştırması şlemn sızdırmazlığı yüksek sevyede tutarak ve mümkün olduğu kadar az enerj harcayarak yapması ve ömrünün yeterl derecede uzun olması beklenr. Sızdırmazlığın sağlanması, pston-slndr aralığının azlığına, segmanların durumuna ve yağlamanın sevyesne bağlı olacaktır. Pston-slndr aralığı, dökme demr pstonlarda slndr çapının %0.04'ü mertebesnde yapıldığında sızdırmazlık çn segman levesne gerek göstermemektedr. Daha fazla aralık olduğun- UYGULAMALI SOĞUTMA TEKNİĞİ 91

6 da segman laves gerekmektedr. Alümnyum pstonlarda, çalışma şartlarının ekstrem değerler gözönünde tutulduğunda, slndr çapının %0.2'snden daha az br pston slndr aralığı bırakılması mümkün olmamaktadır ve bu nedenle alümnyum pstonların segmanlı olarak yapıldığı görülmektedr. Segman sayısı, genellkle 2 veya 3 olmaktadır. Bu knc veya üçüncü segman le kompresör sızdırmazlığı ve dolayısıyla kapastesnde öneml br değşklk olmamakla beraber yağlama yağının y sıvanması ve sıyırılması sağlanmakta, yağın karterden ayrılması (yağ kalkışı) azalmaktadır. Yağ segmanı olarak genellkle ayrı tp br segman konulmamakla beraber bazı malatlarda, patlamalı motorlarda olduğu gb, oluklu ve delkl yağ segmanlarınm kullanıldığı az da olsa görülmektedr. Keza, pston eteğnn keskn köşel olarak, yağı sıyıracak tarzda yapılıp yağ segmanının hç konulmadığı kompresörlere de rastlanmaktadır. Kompresör slndrlernn yüzey şlemesnn kaltes de çok önemldr ve sızdırmazhkta öneml rol oynar. Slndrler malat sırasında mkron toleransta taşlandıktan sonra honlanır, parlatılır. Pstonların boyu, segman ve slndr-pston aralığı değerlerne göre dzayn edlmektedr. Örneğn, slndr aralığı fazla olan br dzaynda pston boyunun daha uzun tutulması gerekecektr. Segmanlı-tp alümnyum pstonların boyu pston çapının 0.75 katı olarak yapılıp, %0.2 slndr aralığı uygulanmak ve pston kolu-krank ml yarıçapı oranı 4.5 cvarında tutulmak suretyle başarılı sonuçlar alınmıştır. Pston hızları çn ortalama değer 6 m/san, cvarında alınmaktadır. Pston pmler, vasıflı çelkten yapılır ve yüzey Rockvvell derecesne sertleştrldkten sonra 0.2 mkron toleransta taşlanır. Pston pm, byel başına veya pston delklerne sıkı geçme le tespt edlp brnde veya dğernde hareket etme serbestlğne sahp olacak tarzda dzayn edlebleceğ gb, her k delkte serbest yüzer halde çalışacak tarzda da yapılmaktadır (Blhassa alümnyum pstonların uygulanmasında). Bu taktrde pston pmnn yernden kaymaması, pston delklernn dış tarafların maşa pmler konularak sağlanır. c) Krank Ml : Tahrk üntesnn dönel hareketn pstonun doğrusal hareketne çevrme şlemnde lk basamağı oluşturur. Dövme çelk veya çelk dökümden yapılıp çok y ve dar toleranslarda şlenmes (0.2 mkron mertebesnde) gerekldr. Ayrıca, eksenel ağırlık ve kuvvetlern y dengelenmş olması ve dnamk olarak balanslanmış olması gerekr. Krank ml mal çn seçlen malzemenn blhassa sürekl mukavemet bakımından uygun olması ve malzeme yorulmalarına dayanıklı olması önemldr. Dğer yandan, yüzey sertlklernn ana yataklarda 350 Brnel cvarında olması stenr (blhassa bronz yataklar çn). Basınçlı yağlamalı kompresörlern krank mller malat sırasında, yağın yataklara letlmesn sağlayacak yağ kanalları le teçhz edlr. Ayrıca, Volant veya motor göbeğne bağlantı çn gerekl kama yarıkları, vda vesar yerler bırakılır. d) Byel Kolu: Dönel hareketn doğrusal harekete çevrlmesnn knc ve son basamağını sağlayan bu elemanlar br baştan krank mlne dğer baştan pston pmyle pstona bağlıdır. Pston pm tarafı parçasız olarak yapılır. Krank ml tarafı se, krank mlnn konstrüksüyonuna göre gene parçasız halka şeklnde veya k parça halnde ve cıvatalarla bağlanacak tarzda yapılır. Byel malzemes olarak döğme çelk, alümnyum, bronz, döğme demr ve benzer malzemeler kullanılmaktadır. Demr ve çelk malzeme kullanıldığında genellkle bronz veya babt metalden br ç zarf konulması gerekr. Alümnyum ve bronzdan mamul byel kollarında se ç zarf konulmasına gerek kalmaz. Basınçlı yağlamalı kompresörlerde krank mlnden pston tarafına yağın yürümes çn byel koluna boydan boya br yağ pasajı bırakılableceğ gb daha zyade byel koluna dıştan çe br delk bırakılıp byeln delğne çepeçevre br yağ oluğu açılır ve yağın dağılması sağlanır. Küçük kompresörlerde, blhassa tam kapalı hermetk tplerde, krank- '" r t r ' r '" r 92 UYGULAMALI SOĞUTMA TEKNİĞİ

7 byel mekanzması yerne bazan, "İskoç Hamudu" dye tanımlanan mekanzma kullanılır. Burada gene dönel hareket doğrusal harekete çevren, kaydırılmış eksenlerde dönel hareket yapan br ml le eksantrk eksendek kısmın çnde ler ger hareket yaptığı br yarıkla teçhz edlmş (byel vazfesn görür) pstona bağlı ara parça mevcuttur. Bu parçalar gene dövme çelk veya alümnyum alaşımlarından yapılmaktadır (Bak : Şekl V-4/d). a) Byel Kolu b) Pston ve Segmanları c) Krank Ml skoç hamudu Pston Emme Slndr Basma Krank ml d) İskoç Hamudu tp krank-byel sstem Şekl. V-4) Kompresör parçalarından örnekler e) Ana Yataklar.- Krank mln eksenel bölümlernden destekleyerek taşıyan ana yataklar yatay eksenl hermetk, yarı hermetk motor-kompresörlerde aynı zamanda elektrk motorunun rotorunu da taşımaktadır. Genel uygulama şeklnde pston ve slndrler ana yatakların arasında kalacak tarzda tertplenr. Motor-Kompresör durumunda se motor ana yatakların ötesnde ve asılı vazyette bırakılır. Ana yataklar, kompresör gövdesnn çne yerleştrlr ve gövdenn br kısmı halnde görünüm verr. Kompresör gövdesnde yatakların yerleştrleceğ kısımlar yatak zarfının boyutlarına göre şlenr, gerekyorsa yağ kanalları bırakılır ve yatak zarfları buralara oynamayacak tarzda yerleştrlr. Yatak zarfları çelk takvyel babt metal veya bronzdan yapıldığı gb alümnyum alaşımlarından da yapılmaktadır. Yağlama oluklarının yerleştrlmesnde, yükün (yüzeybasıncı) daha az olduğu kısımlara konulmasına dkkat edlmeldr. Ana yatakların, az da olsa mevcut olablecek eksenel yükler de taşıyablmes çn yatak dzaynı buna göre yapılır. Düşey eksenl tam kapalı tp motor kompresörlerde se rotor ve krank ml alttan br eksenel yatak veya tek br blya le taşınır. Ana yataklarda kaymalı tp yatak yerne, seyrek olarak rulmanlı tp yataklara da rastlanmaktadır (Daha zya- UYGULAMALI SOĞUTMA TEKNİĞİ 93

8 de masura tp rulman). Bu, blhassa bronz yatak zarfı kullanılması mümkün olamayan amonyak kompresörlernde pratk ve ucuz br çözüm tarzı kabul edleblr. f) Slndr Kapakları : Br soğutma kompresörünün en yüksek sıcaklığı hav yerlernden brs olan slndr kapakları ya emş ve basma klepeleryle brlkte yapılır veya valf klepeler ayrı br pleyt üzernde toplanarak slndr kapağı sadece soğutucu akışkan emş ve basma yollarını htva eder. Sıcaklığın fazla yükselmemes çn, slndr kapaklarından ısının atılması maksadıyla hava soğutucu kanatlar konulur. Bazı kompresörlerde se suyla soğutma gömlekler bırakıldığı gb bazan da emştek soğutucu akışkanın soğutmasından yararlanılacak tarzda dzayn edlr. Kademel kompresörlerde se brnc kademede ısınan soğutkanın ara soğutucu da soğutulduktan sonra knc kademeye verlmes gerekr. Bu ara soğutma şlem modern kompresörlerde sıvı soğutkan püskürtmek suretyle sağlanmaktadır. Slndr kapaklarının, soğutkanı sevketmes görev sırasında sıkıştırma darbelern de mümkün olduğunca yutması beklenr. Aks halde hem aşırı ses ve sarsıntı hem de kondenserde şok darbeler meydana gelecektr. Slndr kapakları çoğunlukla y kaltel pk döküm veya çelk dökümden, alümnyum gövdel kompresörlerde alümnyum alaşımı dökümden yapılmaktadır. Kapaklar slndrlere, araya mümkün olduğunca nce br conta konularak, cıvatalarla, sızdırmaz şeklde tespt edlrler. Termstör (Motor sargı ısınmasını zler) a) Kompresör gövdes b) Hermetk kompresör statoru c) Valf pleyt ve contaları Şekl. V-5) Çeştl kompresör elemanları 94 d) Slndr kapağı UYGULAMALI SOĞUTMA TEKNİĞİ,1 ' r

9 g) Emş ve Basma Klepeler: Br soğutma kompresöründe en kötü ve zorlu çalışma şartlarına maruz kalan (blhassa Basma klepes) ve buna karşın yaptığı şten en az fedakarlık yapılablecek eleman kompresör klepelerdr. Ayrıca, kompresörün volumetrk vermyle sıkıştırma şlemnn vermllğn etkledğnden, emş ve basma klepelernn konstrüksüyonu, kompresörün dzaynını da çok etkler. Bu nedenle, klepeler kompresörün en öneml elemanı olarak ntelendrleblr. İy br klepe dzaynında aranan özellkler şöyle sıralamak mümkündür: (1) Sağlam, dayanıklı ve uzun ömürlü olması, k bu hem kullanılan malzeme cnsne hem de çalışma şartlarına bağlı br husustur, (2) Klepedek basınç kaybının az olması, (3) Geçşn aks yönündek akışların asgar sevyede olmasıdır. Basınç kaybı soğutkanın geçş hızı arttıkça artacaktır ve belrl sevyeler geçmemeldr. Bu hız sevyeler amonyak kompresörlernde 60 m/san, ve R-12, R-22 kompresörlernde 45 m/san, değerlern aşmayacak tarzda br klepe dzaynı seçlmeldr. Dğer yandan, soğutkan gazın keskn yön değşmler de basınç düşümünü arttırmaktadır ve bu nedenle bundan kaçınılmalıdır. Ayrıca, klepelerde "zorlu geçş" veya "dar boğaz" etks (wre drau/ng) meydana getreblecek ve aşırı klepe basınç kaybı le aşırı geçş hızına neden olablecek konstrüksüyonlardan kaçınılmalıdır. Bu amaçla, geçş kestler mümkün olduğunca genş tutulmalı, klepeler kolayca ve az br basınç farkıyla açılablmel, klepeden geçerken gazın akış yönü mümkün mertebe değşmemeldr. Klepe dzaynının geçş yönünün ters yönünde, gerye doğru akışı önleyc karakterde olması, yan ser ve sıkı kapanışlı olması da çok önemldr. Klepelern kolayca açılablmes ve ser-çabuk kapanablmes, klepe kütlesnn az olması ve haff malzemeden yapılması, kursunun da kısa olması le sağlanablecektr. Ser açılıp kapanmayı sağlamak üzere klepeler baskı yayı le teçhz edlmektedr. Bunlardan başka, klepelern sessz çalışması, kend kendne -dış etk olmaksızın- açılıp kapanablmes, klepe dzayn ve yerleştrlmesnde kompresörün üstölü slndr hacmn fazla arttırmaması beklenecektr. Bugünkü soğutma kompresörlernde en çok rastlanan klepe tplern 3 grupta toplamak mümkündür; (1) Tapa-Poppet klepeler, (2) Halka plaka veya dsk plaka tp klepeler, (3) Yaprak tp-esnek klepeler (Flexng-Reed). gl) Tapa-Poppet Klepeler : Soğutma kompresörlernde kullanılan lk ve en esk klepe tp olup yavaş hareketl br karaktere sahptrler. Bu nedenle ağır devrl kompresörler çn uygun br klepe tpdr. En öneml özellğ konulduğu yüzeyle aynı düzeyde tutulablmesdr k bu husus, kompresör slndr ölü hacmnn asgar sevyeye ndrleblmesnn mümkün olableceğ anlamını taşımaktadır. Şekl : V-6/a'da bastleştrlmş br tapa klepe konstrüksüyonu örneğ gösterlmştr. g2) Halka plaka veya dsk plaka tp klepeler -. Bu tür klepeler hem emş hem de basma klepes olarak, alçak veya yüksek hızlı kompresörlerde başarıyla kullanılmaktadır. Bu klepelern genellkle yay baskılı olarak ve nadren de yüzer halka şeklnde uygulandığı görülmektedr. Klepe elemanı, yuvarlak br dskden veya ç çe brkaç halkadan meydana gelmektedr ve klepe elemanlarının hareketn sınırlayıcı br mesnet konulması uygun olmaktadır. Bu tp klepelern daha zyade slndr gömlekl tp kompresörlere uygulandığı dkkat çekmektedr. Şekl : V-6/b'de bu tp klepeye örnekler verlmştr. g3) Yaprak Tp-Esnek Klepeler.- Değşk konstrüksüyonu hav pek çok türü bulunan bu tp klepeler bugün soğutma kompresörlernde en fazla kullanılan klepe çeştdr. Klepe yaprağı tamamen serbest veya br ucundan tespt edlmş şeklde dzayn edlmekte ve klepenn hareketn sınırlayıcı br mesnet bulunmaktadır. Klepe yaprağı- UYGULAMALI SOĞUTMA TEKNİĞİ 95

10 nın kends aynı zamanda yay görevn de yapmaktadır. Yaprak tp klepelern en sık rastlanan k türünden, şert yapraklı tp (Feather valve) daha zyade büyük kompresörlerde, hareketl dl tp (Flapper vah/e) se küçük kapastel kompresörlerde çok kullanılmaktadır. Dyafram klepe adı verlen br başka türün de değşk kapastel kompresörlerde kullanılmakta olduğu görülmektedr. S Sınırlayıcı^ mesnet c Baskı Sınırlayıcı mesnet 1/ - Yaprak yay a) Tapa-Poppet tp klepe Basma klepe: b1) Halka Plaka Tp Klepeler SMy Geçş aralığı b2) Dsk Plâka tp klepe Slndr Sınırlayıcı mesnet ve altında yaprak yay t, t Dyafram klepe \ Gaz geçş Slndr SM : Sınırlayıcı mesnet y : Yaprak klepe elemanı şy : Şert yapraklar (Hafftr, serbest hareket eder, kolay açılıp kapanır ve yay etkldr c) Yaprak tp esnek Klepe örnekler Şekl. V-6) Kompresör emş ve basma klepelerne örnekler d) Şert Yapraklı Tp Klepe. (Slndr ölü hacmnn oldukça genş tutulma zorunluluğu var) Blhassa büyük kapastel kompresörlerde, aşırı sıvı soğutkan geçş htmalne karşı, hasarın önlenmes amacıyla klepe sınırlayıcı mesnetn de yay baskılı olarak yapıldığı görülür (Şekl : V-6/b2). Böylece, mesnet elemanın yayı aşırı darbede esneyerek bu darbey söndürmeye yardım eder. Kompresörlerde, çıkış klepeler çoğunlukla slndr kapağına yerleştrlr. Emş klepeler se slndr kapağına yerleştrlebldğ gb pston başına da konulmaktadır. Büyük kompresörlern klepeler müstaklen değşeblr tarzda dzayn edlmektedr. Küçük kapastel kompresörlerde se emş ve basma klepeler çoğunlukla br valf pleyt üzernde toplanmış durumdadır. h) Şaft Sızdırmazhğ: Açık tp soğutma kompresörlernde krank mlne gerekl enerjnn letleblmes çn krank mlnn kompresör gövdesnn dışına uzatılması gerekmektedr. Bu uzantı "Şaft" adıyla anılır ve dış atmosfer le kompresör karternn şaf- 96 UYGULAMALI SOĞUTMA TEKNİĞİ '' /' 1

11 tın geçş yernde yağ ve soğutkan sızdırmazlığını sağlayacak br tertbatın alınması gerekldr. Bu amaçla "sabt tpaörüklü tp" ve "dönel tp" şaft sızdırmazlık elemanı şeklnde 2 değşk dzayn uygulanmaktadır. Sabt körük _ Kompresör "gövdes Hareketl sızdırmaz yüzey Şaft le brlkte dönen kısım E Şaft Hareketl sızdırmaz V üze V Karbon veya graftl \ bronz Krank ml Krank ml a) Sabt (Körüklü) Tp b) Dönel Tp c) Dönel tp sızdırmazlık elemanının parçaları 1. Tespt Pm 2. Şaft 3. Sızdırmazlık Halkası 4. Yaylı Pm 5. Sızdırmazlık Başlığı 6. Karbon Halka 7. Oturma Baskı Parçası 8. Baskı Parçası "O" rng Contası 9. Dış Muhafaza 10. Dış Muhafaza "O" rng Contası Şekl. V-7) Şaft sızdırmazhğının sağlanması Sabt tp şaft körüğü, yen-modern-açıktp kompresörlerde yern tamamen dönel tpe bırakmıştır. ) Kompresör Servs Valfler: Kompresörün, servs-bakım ve tamr sırasında çeştl maksatlarla kompresörün sstemden tecrt edlmes gerekmektedr. Bunu sağlamak üzere kompresörün emş ve basma tarafına kapama valfler konulur. Bu valfler çoğun- UYGULAMALI SOĞUTMA TEKNİĞİ 97

12 lukla ön ve arka (sırt) kapatma yuvalı olup sırt tarafında br manometre servs bağlantı yer mevcuttur. A, B, C, D, F, G-Basma Klepes Aksamı E-Basma Klepes H-Valf Pleyt 1- Emş Klepes, J-Pm 2- Slndr Blk. Tespt Cvatası 3- Servs Valf 4- Slndr Bloku 5- Conta 6, 7- Krank Ml ve Tespt Cvatası 8, 9, 10, 11, 14-Yatak Kapağı Contası ve Eksenel Mesnet Parçaları 12- Karter Bloku 13-Şaft 15, 16- Şaft Salmastrası ve Contası 18-Volant 21-Byel Kolu 22- Pston ve Pm J/23- Segmanlar 24, 25, 26, 27- Yağlama 22/Sst. Parç. I, / Şekl. V-8) Açık tp br kompresörün parçaları Emş Süzgec 29- Pleyt Contası 30, 31, 32- Basma tarafı Servs Valf ve Contası le Tespt Cvatası 33- Kapak Contası 34- Kapak 35- Kapak Cvatası UYGULAMALI SOĞUTMA TEKNİĞİ 1

13 Şekl. V-9) Kompresör Servs Valf örnekler j) Kompresör Yağlaması: Modern, yüksek hızlı soğutma kompresörlernn yağlaması oldukça ler teknğ gerektrr. Yağlama çn genel br sınıflama gerekrse, çarpmalı yağlama ve pompalı yağlama şeklnde gruplamak mümkündür. Çarpmalı yağlama durumunda, şaftın her br dönüşünde byel başı ve krank ml karterdek yağa dalarak yağı hareket eden parçalara fırlatmak suretyle yağlamayı sağlar. Küçük ve hatta orta büyüklüktek ağır devrl, yatak yükler fazla olmayan kompresörlerde bu tarz yağlama yeterl olablmektedr. Ancak, unutulmamalıdır k, bu tarz yağlamada yatak boşluklarının, yağın lerleyeblmesne müsaade edecek derecede daha fazla olması gerekr ve bu durum kompresörün daha sesl ve ttreşml çalışmasına sebep olduğu gb yağ kaldırması olayını da arttırır. Çarpmalı yağlamanın braz değşk ve daha sessz çalışma sağlayan uygulaması, krank mlne asılan halka, dsk, zncr, vs. gb elemanlarla yağın yataklara yükseltlmes şekldr. Bu yağlama şeklnn çarpmalı yağlamadan, yağlama düzgünlüğü yönünden br üstünlüğü yoktur ve yağı devamlı yataklarda taşırdığı çn "Taşmalı Sstem" dye anılır. Büyük ve yüksek devrl kompresörlerde pompalı yağlama gerekmektedr. Ayrıca, pompalı yağlamanın uygulanış şekl, kompresörün yatak yüklerne ve dğer dzayn karakterstklerne göre bast veya komplke (soğutuculu, fltrel, rezervuarlı, havalıklı, vs.) br sstem gerektrecektr. Yağı basan pompa; dşl, paletl, pstonlu veya bunlara benzer tp br pompadır ve genellkle kompresör krank mlnden tahrk edlr. Yağın basınçla yataklara verlmes, hem daha dar yatak boşlukları bırakılmasına müsaade eder k bu daha sessz ve sarsıntısız çalışmayı sağlar, hem de daha büyük yatak yüklernn emnyetle taşınablmesne ve daha y yatak soğutulmasına mkan verr. Dşl pompalardan blhassa çten dşl-kaçık eksenl tp, soğutkanın yağdan an ayrılışını ve dolayısıyla köpürme olayını daha düşük sevyede tuttuğu çn dıştan çalışan dşl pompaya terch edlmektedr. Keza, paletl tp bu yönden y sonuç vermektedr. Yağ pompasının basma tarfında, aşırı basıncı önlemek ve sınırlamak üzere yaylı br blöf ventl bulunur. Bu ventl aynı zamanda pompanın pürjörlenmesn (buharlaşan so- UYGULAMALI SOĞUTMA TEKNİĞİ 99

14 ğutkanın atılmasını) sağlar k böylece yataklara yağın daha sürekl verleblmes mümkün olur. Pompanın yağı emş tarafına konulan br pslk süzgec, yağın çnde bulunan veya zamanla brken yabancı maddelern pompaya ve dolayısıyla yataklara grerek zarar vermesn önler. Kompresörlerde kullanılan yağ cnsler, yağın kompresöre dönmes çn alınacak önlemler ve yağın soğutkanla yaptığı reaksyonlarla bunların sonuçlan dğer bölümlerde zah edlmş olup burada tekrarlanmasına gerek görülmemştr. k) Contalar.- Kompresörün ç ve dış kısımlarını ayıran söküleblr yüzeylerde, sızdırmazlığı sağlayan elemanlara gerek vardır. Bu elemanlar conta adıyla tanımlanır ve bunların gerek yağlama yağından ve gerekse soğutucu akışkandan etklenmemes gerekr. Aynca, conta malzemesnn esnek olması ve çalışma şartlarındak sıcaklıklarda bozulmaması gerekr. Asbest, kurşun, mantar, sellüloz esaslı malzemeler, alümnyum ve bazı sentetk malzemeler sstemdek soğutkanın cnsne göre kullanılmaktadır. Kompresör volumetrk vermn düşürmes yönünden valf pleytnn alt tarafındak contanın çok kalın olmaması gerekldr. En emnyetl ve sağlıklı conta cns kompresör malatçısının yaptığı ve yedek parça olarak verdğ contalardır. Contalar, kullanılacağı ana kadar ambalajlarında tutulmalı, rutubet almasına kesnlkle müsaade edlmemeldr. Contanın kullanılacağı yerdek yüzeyler pslk, yağ, toz gb maddelerden yce temzlenmel ve yüzeylern düzgün olmasına blhassa dkkat edlmeldr. Ayrıca, contanın kullanıldığı yerdek delk kısımlann conta tarafından kapatılmaması, hatta geçş alanlarını küçültmemes de dkkat edlmes gereken hususların başında gelr. Blhassa, slndr kapak contalarının conta kalınlığı, sıkıştırma oranı-volumetrk verm bakımından, orjnalnn aynı olmalı ve daha kalın olmamalıdır. '" r w* r 1,6,7) Motor Kapağı, Contası, ve Tespt Cvatası 2,3,4) Emş Servs Valt, Conta ve Cvatası 5) Pslk Tutucu/Tel Süzgeç (Emş Gazı) B, 9) Rotor ve Baskı Halkası 10,11,12) Kompresör Bağlantı Ayağı, Rondelası ve Cvatası le 13,15,16) Karter Kapağı, Contası ve Tespt Cıvatası 14) Slndr Kapağı-Karter arası Yağ Dönüş Çek Valf 17) Motor Hücres-Karter arası, Yağ Dönüş Çek Valf 18) Karter Yağ sevyes Gözetleme Camı 19) Karter Yağ Tapası 20,21,22 23) Yağlama Pompası Emş Tel Süzgec ve Kapağı, Contası, Cvatası 24) Yağlama Yağı Pompası ve Aksamı 25,26,27) Kompresör Şaft Kapağı (Ana Yatak ve Yağ Pompası Taşıyıcı) Conta ve Cıvataları le 28,29,30) Pston ve Segmanlan 28A) Byel Başı Ka- 5 pağ. 4 31) Krank Ml-Şaft 31 A,32) Rotoru Şafta tespt Elemanları 33,34,35) Emş Hücres Kapağı, Contası ve Tespt Cvatası le 36) Valf Pleyt ve Contaları 37,38,39) Slndr Kapağı ve Tespt Cvataları le İrtbat Tapası 40,41,42) Basma Tarafı Servs Valf, Conta ve Tespt Cıvatası le 43) Kompresör Bloku 44) Stator Sargıları Şekl. V-10) Yarım hermetk tp pstonlu br motor-kompresörün parçaları 100 UYGULAMALI SOĞUTMA TEKNİĞİ

15 I) Kompresör Kapaste Kontrol Mekanzması : Soğutma yüklernn daha düşük sevyelerde olduğu çalışma şartlarında sstemn tam yüktek gb dengel ve yüksek br vermle çalışmasını sağlamak ve daha az enerj sarfetmek maksadıyla değşk türden kapaste kontrol mekanzmaları gelştrlmştr. Bunlardan uygulamada rastlananlar; (1) Kompresör emş tarafını kısarak emş basıncını kontrol altında tutmak, (2) Basma basıncını kontrol altında tutmak, (3) Basılan soğutkanı kısmen veya tamamen emş tarafına yöneltmek, (4) Soğutkan devresne genşleme hacm lave etmek, (5) Pston kursunu azaltıp çoğaltmak, (6) Kompresör basma manfoldu çıkışını kapatıp emşe kısa devre etmek, (7) Kompresörün devrn azaltıp çoğaltmak, (8) Slndre grş tamamen kapatmak, dye sayılablr. Bunlardan en sık uygulanan kapaste kontrol mekanzmaları; kompresörün basma tarfından emş tarfına soğutkanı dıştan veya çten kısa devre etmek suretyle dğer de emş valfn/emş yükleme valfn açık vazyette tutmak suretyle sağlanan kapaste kontrol sstemlerdr. Basma yapan slndrlerden br veya sırayla brkaçını dğer slndrlern emşne yöneltmek suretyle; %25, 33, 50, vb. sevyelernde kapaste düşümü sağlamak mümkün olmaktadır. Şekl : V-ll ve 12'dek kapaste kontrol sstemlernn yüktek ve yüksüz konumlan ayrı ayrı gösterlmş olup bunların çalışma prenspler açık olarak görüleblmektedr ve ayrıca zaha gerek kalmamaktadır. Bu k kapaste kontrol sstemnn ve bunların benzer prensbe dayanan dğer kapaste kontrol sstemlernn elektrk kumanda şekl ve çalışma prensb Şekl: VI-63 ve 64'de gösterlmştr. Yüksek basınç f k y nlü '' < by-pass ^geçd Yüksek basınç Emş basıncı Kapaste kontrol başlığı gaz blöfü Meme Yüktek slndrlern emşne Kapaste kontrol başlığı gaz blöfü a) Yüktek Durum b) Yüksüz (Boştak) Durum Şekl. V-ll) Basma tarafından emş'e By-pass suretyle Kapaste Kontrolü (Dıştan tertp şekl) UYGULAMALI SOĞUTMA TEKNİĞİ 101

16 Solenod plancın Slndr kapağı,.'/ Kapama plâkası Yüksek basınç rtbatı Kapaste kon-'- trol pstonu boşluğu Emş manfoldu Baskı yayları a) Yüktek Durum y Boşaltma delkler b) Yüksüz (Boştak) Durum Şekl. V-12) Emşte yükleme valfn açık tutmak suretyle kapaste kontrolü Kompresörün emş valfn kapatmak suretyle kapaste kontrolü sağlayan dğer br sstem aşağıda Şekl : V-13'de gösterlmştr. Bu sstemde kompresörün basınçlı yağlama sstemndek yağ basıncından yararlanılmaktadır ve sstem Elektrk-Hdrolk bleşm br kapaste kontrol sstemdr. K r,.'/ I ' / ' 1. Termostat 2. Solenod Valf 3. Basınçlı Yağ 4. Kap. Kont. Meknz. 5. Hareket Çubuğu 6. tc Halkası 7. tc Çubuk 8. Yardımcı Röle Şekl. V-13) Emş Valfnn hdrolk kumanda le açılıp kapatılması suretyle kompresör kapaste kontrolü Burada, kapaste htyacı gerektren elektrkl kumanda snyal (1), Solenod valf (2) kapatarak, kompresörün basınçlı yağlama sstemndek basınçlı yağın (3) kapaste kontrol mekanzmasına (4) gtmesn sağlar. Yağ basıncı pstonu ve ona bağlı çubuğu (5) hareket ettrr. Bu çubuk, üzernde testere dşne benzer yarıkları bulunan tc halkasını (6) döndürür. Testere dşne benzer kam vazfes gören yarıklara basmakta olan tc çubuklar (7) aşağı doğru hareket edp emş valflernn bulunduğu tablayı serbest bırakır ve kompresörün emş valflernn normal çalışmasını, gazın slndre grmesn sağlar. Böylece bu slndr aktf hale geçerek sağladığı kapaste kadar kompresör kapastesn arttırmış olur. Solenod (2) açıldığında yağ basıncı, kartere açılarak düşer ve yay etksyle tüm elemanlar yüksüz hale gelmş olur. 102 UYGULAMALI SOĞUTMA TEKNİĞİ

17 Kapaste kontrolü maksadıyla sonradan kompresörlere dıştan lave edlen ve basma tarafından emş tarafına soğutkanı yönelten tertp şeklnde sıcak gazın uzun süre aynı slndrden basılıp emlmes sıcaklığı aşırı derecede arttırablr ve bu tehlkel sevyelere ulaşablr. Bu nedenle, böyle br tertp şekl mahzurludur ve ara soğutucu olmaksızın uygulanmamalıdır. Ancak, yüksüz kalkış çn ve kısa süre by-pass açık kalmak şartıyla bu tertbn uygulanmasında sakınca yoktur. m) Karter Isıtıcıları : Blhassa Halokarbon soğutkanlar çn yapılan kompresörlerde, kompresörün soğuk ortamda bulunması veya daha başka sebeplerden kompresör karterne soğutkan göçünü önlemek maksadıyla (Bak : Bölüm-IX/arızaların İzahı-NN) karter ısıtıcıları konulmaktadır, malatçı frma katalog değernden daha büyük güçte br ısıtıcı, yağda karbonlaşma yapacağı çn kullanılmamalıdır. la/b) Paletl Dönel Kompresörler : Dönel kompresörler, pstonlu kompresörlern gdp gelme hareket yerne sıkıştırma şlemn yaparken dönel hareket kullanırlar. Bu dönel hareketten yararlanma şekl se değşk türden olablr (tek ve çft dşl, tek paletl, çok paletl). Çft dşl prensbne göre çalışan ve çok sık rastlanan Helsel Vda tp dönel kompresörler bundan sonrak paragrafta gösterlmştr. Paletl tp dönel kompresörlern en çok uygulanan k tpne bu paragrafta değnlecektr. la/bl) Tek/Dönmeyen Paletl Tp Kompresörler: Daha zyade küçük kapastel ve tam kapalı/hermetk tp motor-kompresör dzaynına uygulanan bu tp paletl dönel kompresörlerde palet dış gövdeye yerleştrlmştr ve dönel harekete katılmaz, sadece dönel rotorun eksantrk hareketn takp ederek doğrusal hareket yapar (Bak : Bölüm-II/Şekl: II-2/a). Bu ve dğer tp dönel hareketl kompresörlerde en öneml husus; brbrne temas ederek hareket eden parçaların yüzey düzgünsüzlükler le çalışma boşluklarının mümkün olduğu kadar az olması (sızıntıların azaltılması çn) ve sürtünme/aşınmaların asgar sevyede tutulmasını sağlayacak şeklde y br yağlama yapılmasıdır. Bu kompresörlerde sızdırmazlık Hdrodnamk etkyle kontrol altında tutulur. Hdrodnamk etkden kastedlen veya bunu meydana koyan faktörler, çalışma boşlukları, relatf hareket hızları, yağlama yağının vzkostes ve parçaların yüzey şlem düzgünlüklerdr. Dönel kompresörlerde ölü hacm cok küçük olarak yapılabldğ çn Volumetrk verm çok yüksektr. Ayrıca, y br malat teknğ le ses ve ttreşm sevyeler pstonlu kompresörlere nazaran çok daha alçak sevyelerde olablmektedr. Ancak, ses ve ttreşm sevyes kompresörün büyüklüğü arttıkça artmaktadır ve büyük tp dönel kompresörlerde basma tarafı ses yutucusu (susturucu) konulması uygun olmaktadır. Bu tp kompresörlern ana parçalan ve bunların özellkler aşağıda kısaca zah edlmektedr. Basma Basma Basma Emş 1) Br tarafta Emş başlamış, dğer tarafta Basma devam ed.. 2) Emş ve Basma ayrı ayrı devam edyor. 3) Basma şlem btmek üzere, emş devam edyor. Sabt Paletl Dönel Kompresörün Çalışma Şekl UYGULAMALI SOĞUTMA TEKNİĞİ 103

18 a) Dış gövde/slndr: Hareket eden parçalan, yatakları, soğutkan grş ve çıkış yollarını, basma tarafı klepesn, heı metk tplerde elektrk motorunu, tahrk şaftını ve dğer aksamı çnde toplayan dış gövde çoğunlukla y vasıflı, sızdırmaz pk dökümden yapılır. Hareket eden eksantrk rotorun temas ettğ ç yüzey ve karşılıklı k yan yüzeyler çok dar toleranslarla şlenr, taşlanır ve honlanır. Hermetk tplerde genellkle uygulanan dzayn şekl düşey motoraompresör eksen tertb şekldr. b) Hareketl Rotor. Tahrk mlne eksantrk şeklde tespt edlen rotor dönme hareket yaparken dış gövdenn ç yüzeylern sıyırarak hareket eder. Rotor, vasıflı çelkten yapılarak dar toleranslarda taşlanır ve parlatılır. c) Palet -. Kompresör verm büyük ölçüde paletn sızdırmazlık sevyesne bağlı olduğundan bunların çok nce (0.08u) toleranslarla şlenmes ve şekllendrlmes gerekldr. İmal edldkler malzeme cnsler, vasıflı gr pk döküm, çelk, Alümnyum ve Karbon (ASTM Type "A" Graphte) şeklnde sayılablr. Palet kalınlığı, yük altında fazla eğlmeyecek tarzda seçlr. Palet rotora karşı bastıran yayın basma kuvvet, soğutkanın kondenser yoğuşma basıncına göre ve %25 arttırılarak tayn edlr. d) Tahrk Ml: Bu tp kompresörlern tahrk mlnde aranan en öneml unsur rjtlğ yan fazla esnememes, çalışma aralıklarını ve yağlama yağı flmn koruyablmesdr. Bu nedenle, ml malzemesnn sert çelkten olması (Mn. 52 Rockwell) ve yeterl boyutlarda yapılması, yüzeynn çok y şlenmes gerekmektedr (0.125 mkrona taşlanıp honlanarak parlatılacak). e) Yataklar: Yataklann, dönel elemanları çok y ve hassas şeklde taşıması gerekldr. Aks halde yağ flm çok İncelr (sürtünme ve aşınma artar, ısınma olur ve daha fazla enerj sarfolur) veya tersne çok artarak sızmaların da artmasına sebep olablr. Yatakların ayrıca; güvenlr, dış etklerden fazla etklenmeyen, uzun ömürlü ve bakıma gerek göstermeyen tp olması gerekr. Dökme demr üzerne geçrlmş sertleştrlmş çelk zarf yataklar çok y sonuç vermştr. Keza, sertlğ Brnel arasında olan ferrtsz-vasıflı gr pk döküm (gözeneksz-sıkı perltk döküm) yataklardan da y sonuç alınmaktadır. f) Valf: Dönel kompresörlerde akış sürekl olduğundan emş valf ne gerek yoktur. Basma tarafına, yüksek vasıflı çelkten yapılmış, genellkle yaprak tp br valf (klepe) konulur. Valf kalınlığı, kompresörün büyüklüğüne bağlı olarak 0.1 le 0.3 mm. arasında değşr. (5 hp'den küçük kompresörler). Valf yaprağının düzgün ve kenarlarının pürüzsüz olması sızdırmazlık yönünden çok önemldr. la/b2) Çok/Dönen Paletl Dönel Kompresörler : Daha zyade büyük kapastel kompresörlere uygulanan bu dzayn şeklnde paletlerde rotorla brlkte dönel harekete katılırlar (İk paletl çalışan küçük kapastel hermetk tp kompresörlere de bazan rastlamak mümkündür). R-12, 22 ve Amonyak gb soğutkanlarla, tek kademel olarak, normal evaporasyon sıcaklık sevyelernde kullanıldığı gb Kaskat Sstem dern soğutma uygulamalannın yüksek süpürme debs gerektren alçak kademes çn deal br çözüm getrmektedr. Keza kademel dern soğutma uygulamaları çn terfh (Booster) kompresörü olarak (-20 le -90 C arasında) başarıyla kullanılmaktadır. Bugünkü malatların güç olarak sınırları 10 le 600 HP arasında değşmektedr. Bu tp kompresörlern özellkler; ayn kapastedek dğer tp kompresörlerden daha küçük boyutlu ve daha haff olmaları, endüstryel uygulamaların gerektrdğ şeklde sağlam ve dayanıklı olmaları, çok düşük evaporasyon sıcaklıklannda başarıyla kullanılablmelerdr. Uygulama yerlernn başında; soğuk depoculuk, gıda maddeler dondurulması şlemler, endüstryel ve kmyasal proseslern soğutma gerektren şlemler gelmektedr. Bu kompresörlern palet sayısı genellkle 4 le 16 arasında değşmekte olup palet sayısının '- r r 104 UYGULAMALI SOĞUTMA TEKNİĞİ t- /

19 kompresör büyüklüğü arttıkça fazlalaşması brçok yönden fayda sağlamaktadır. Sıkıştırma oranının, brm soğutma kapastesne harcanan gücün en düşük sevyede kalmasını sağlayacak şeklde tertb gerekr. Bugünkü çok paletl dönel kompresörlerde sıkıştırma oranı 1/7 sınırının altında tutulmaktadır. Dğer yandan, emş/basma dzayn basınç farkının da çok yüksek tutulmaması gerekr; aks halde paletlerde aşırı gerlm (esneme) meydana geleceğ gb yatak yükler de artacak ve rotorun esnemes söz konusu olacaktır. Bu kompresörlerde yağlama; gerek palet-gövde/paletrotor sürtünmesn azaltmak, gerek soğutmayı y br sevyede tutmak ve gerekse soğutkanın ger sızmasını asgar sevyede tutablmek yönünden çok önemldr. Su soğutma gömleğ bulunmayan büyük kapastel, çok paletl br kompresörde slndr soğutması fazla mktarda yağ püskürtülmes le sağlanır. Bu aşırı yağ, basma tarafına soğutkanla beraber gelerek orada ayrıştırılıp br eşanjörde soğutulduktan sonra yağ rezervuarına alınır ve pompa le tekrar slndre püskürtülür. Bazı konstrüksüyonlarda, slndr cdarı soğutma gömlekl olarak yapılıp buradan su veya yağ geçrlerek, hatta bazan br tür soğutucu akışkanın drekt genleştrlmes suretyle soğutma sağlanmaktadır. Dğer br soğutma şeklnde, gaz çıkış ağzına sıvı soğutkan püskürtülmek suretyle yağın soğutulması mümkün olmaktadır. Uygulanan soğutma usulü hang tür olursa olsun, soğutma şlemnde, slndr sıcaklığı le rotor sıcaklığının aynı sevyelerde tutulmaya çalışılmasına tna gösterlmel ve slndrn aşırı soğutulmasından kaçınılmalıdır. Zra, y br sızdırmazlığın sağlanması amacıyla, yakın toleranslarla çalışacak tarzda hassas olarak mal edlen rotor-slndr çft farklı sıcaklıklarda tutulursa ya boşluklar artıp y br sızdırmazlık sağlanmayacak veya aksne toleranslar çok azalıp bu durum sürtünmelern artmasına ve aşırı ısınmalara sebep olacaktır k, bu knc durum palet arıza ve hasarlarının başlıca nedenn oluşturmaktadır. İdeal olanı, hem rotorun hem de slndrn aynı sevyede ve y soğutulmasıdır k bu durum sıkıştırma şlemnn sabt entrop de olandan daha düşük sıcaklıkta yapılablmesn ve soğutma çevrm performansının artırılmasını sağlayacaktır. Kayış tahrkl br üntenn dıştan ^ görünüşü (Yağ pompası ön planda.4) görülmektedr). 1. Gövde-Stator 2. Rotor-Dönel kısım 3. Paletler-Haraketl 4. Emş ağzı 5. Çıkış-basma ağzı 6. Püskürtme yağlama Şekl. V-14) Çok paletl Dönel Tp Kompresör UYGULAMALI SOĞUTMA TEKNİĞİ 105

20 Bu kompresörlern normal olarak kapaste kontrol mekanzmasıyla teçhz edlmes beklenr. Kapaste kontrol sınırları %20 le %100 arasında seçlr ve bu sürekl-kademesz br kontrol sağlar. En uygun kapaste kontrol mekanzması slndrn yan yüzeylerne konulan valflern ayarlanması le sağlanan tp olanıdır. Bu valfler aynı zamanda aşın basınç altında açılarak yüksek basınca karşı koruma sağlarlar ve kompresörün yağlama mekanzmasından gelen basınçlı yağın verdğ kontrollü kumanda le kapaste kontrolü görevn yaparlar. Yağ basıncı yokken valfler tam açıktır ve dolayısıyla lk kalkışta asgar yükle kalkış temn edlmektedr. Bu valfler, paletler arasındak boşluktan, sıkıştırılmakta olan gazın emş tarafına by-pass'ını sağlayarak çıkış basıncının düşürülmesn ve kapastenn kontrolünü mümkün kılmaktadır. İ '" r ı ' / 1. Rotor ve Şaft 2. Paletler 3. Ön ana yatak 4. Arka ana 5. Sızdırmazlık yatak elemanı Şekl. V-15) Çok paletl dönel tp kompresörün boyuna kest ve ana parçaları (kapaste kontrolsuz) Kompresörün emş ve basma bağlantılarındak ağızlar slndrn tüm boyunu kapsar. Bunun neden, sıkıştırılan soğutkanın ve beraber hareket eden yağın meydana getreceğ hdrolk basınçların aşırı derecede yükselmesnn önlenmesdr k bu sağlanmazsa paletn hasar görmes kaçınılmaz olur. Kompresörün ana parçalan yukarıdak şeklde gösterlmş olup bunların malnde kullanılan malzeme cnsler genel olarak yukarıdak tek paletl dönel kompresörün malnde kullanılan malzemelere benzemektedr. Şekl: V-15'de gösterlen yatak tpler masura tp rulmanlı yatak olup bunun yerne zarflı-kaymalı yatak da kullanılmaktadır. Kaymalı yataklarda yağlama slndre püskürtülen yağın br kısmının yataklara yöneltlmesyle sağlanmaktadır. Slndr cdarlarının pürüzsüzlük ve düzgünlüğünün çalışma sırasında korunması da çok önemldr ve bu amaçla hem kompresör emşne hem de yağ dolaşımı devresne y brer fltre-süzgeç konulmalıdır. 106 UYGULAMALI SOĞUTMA TEKNİĞİ '" r

21 la/c) Helsel Tp Dönel Kompresörler : Poztf sıkıştırmak kompresörler genel grubuna gren bu kompresörlern değşk konstrüksüyonu haz brçok türüne rastlamak mümkündür. Soğutma uygulamalarında halen en çok rastlanan helsel tp dönel kompresörler, barz farklara sahp k ana grupta toplamak mümkündür; (1) Tek vdalı/helsl tp, (2) Çft vdalı/helsl, dönel kompresörler Ancak, her k tp kompresörün de çalışma prensb ve konstrüktf yönden brçok müşterek yanları vardır. Örneğn, basınçla yağın püskürtülmes suretyle hem yağlama şlemnn yapılması, hem sıkıştırma şlem sırasında sızdırmazlığın sağlanması hem de meydana gelen ısının gövdeden alınıp uzaklaştırılması, her k tür kompresörde de yerleşmş br uygulama şekldr. Keza, sıkıştırma oranlan, kapaste kontrolü mekanzmaları ve ısı ekonomzer tertpler her k tp kompresörde de benzer durumdadır. la/cl) Tek Vdalı/Helsl Tp Dönel Kompresörler : Bugünkü tek vdalı tp dönel kompresörlern ana prensb lk defa 1960'h yıllann başlarında gelştrlmeye başlanmış ve lk 10 sene bunlardan daha zyade hava kompresörü olarak yararlanılmıştır. Daha sonrak yıllarda se soğutma uygulamalannda kullanılmaya başlanmış ve gttkçe daha genş br soğutma kapastes kapsamına cevap vermek üzere yapılmaya devam etmştr. Prensp olarak, slndr şekll helsel br rotor le yıldız şeklndek br çft tekerden (geçt rotoru) meydana gelmş olan bu tür kompresörler gerek helsel rotorun gerekse n yıldız tekerlern şekl ve ge- Helsel basma-çıkıştarafı ometrk durumları bakımınrotor \ 1 ^_FH. I d a n degşk tertp erde yapıl. maktadır. Soğutma uygulamalarındak tpk dzayn şekl Şekl: V-16'da gösterlmştr. Tüm dönel kısımları yataklamak ve çevrelemek üzere emş ve çıkış ağızlarını da hav br dış gövde bulunur. Kompresör, ana-helsel rotor Yıldız teker Emş tarafı Şekl. V-16) Tek Vdalı Tıp Dönel Kompresörün ana elemanları mekank-dönel tp şaft salmastrası (Şekl : V-7) kullanılması olasıdır. şaftından tahrk edlr ve yıldız Yıldız teker tekerler helsel rotoru serbest br dönüşle zler. Tahrk şaftındak eksenel kuvvetler çok az olup yataklama çn rulmanlı tp yataklar kullanılması ve 1A/C2) Helsel/Vda Tp Dönel Kompresörler : İlk defa 1930'larda gelştrlen ve kuru tp olarak yapılan bu tür kompresörler daha sonrak yıllarda yağ püskürtmel olarak yapılmaya başlanmış ve soğutma maksatlannda kullanılmaya başlandıkları 1950 yıllarından bu yana, uygulama alanları gün geçtkçe artmıştır. Çalışma prensb yönünden dşl yağ pompasına benzeyen bu kompresörler, brs erkek dğer dş br helsel vda çftnden meydana gelmektedr. Bu helsel vda çft br dış gövde çersne yerleştrlmş ve her k başlarından yataklanmıştır. Dış gövde, soğutkan grş/çıkış ağızlarını da çerr. Soğutkan gazın helsel boşluklanndak hareket hem radyal hem de aksyal yönde oluşmaktadır. Helsel dşllerden brs (genellkle erkek helsel dşl) tahrk gücünü sıkıştırma şlemne letr ve bu şlem sırasında dğer dşl serbest durumda tahrk eden takp ederek döner. Ancak, her k helsel dşlnn de ayrı ayrı tahrk gücü verlerek, senkronze edlmş devr sayılarıyla tahrk edldğ dzayn şekllerne de rastlamak mümkündür. UYGULAMALI SOĞUTMA TEKNİĞİ 107

22 '" r Şekl. V-17) Çft Helsel/Vda dşl çft le sıkıştırma şlem c. D. Helsel/Vda tp kompresörlerde emş le basma (çıkış) ağızlan arasındak şlem 4 kademeye ayırmak mümkündür. Bunlar; (A) Emş, (B) İlerleme, (C) Sıkıştırma, (D) Basma. Bu şlem her helsel dşl çftnn beher dş çftnde tekrarlanmaktadır. Örneğn yukarıdak Şekl : V-17'de 4 hels bulunan erkek dşl çn bu şlem her devrde 4 defa meydana gelmektedr. Helsel dşlnn dş profl se lk yapılan tplerde daresel ken son yıllarda daha verml br çalışma ve daha y br sızdırmazhk sağlayan asmetrk özel br profle dönüştürülmüştür. Vda tp kompresörler Kuru/Yağsız çalışacak tarzda dzayn edlebldğ gb daha çok yağ püskürtmel olarak yapılırlar. Kuru tp vdalı kompresörlerde sıkıştırma oranı ve grş-çıkış basınç farkı sınırlıdır ve devr sayıları yüksektr (3600 d/d'nın üzernde). Yağ püskürtülmel tplerde (45 le 50 C sıcaklıkta) bu sınırlamalar genş ölçüde kalkmaktadır. Püskürtülen yağ ayrıca slndr soğutulmasına, sesn ve aşınmaların azaltılmasına yardım etmektedr ve kompresör, gelen soğutkanda daha yüksek oranda sıvı soğutkan bulunmasına tahammül edeblmektedr k bu, soğutma uygulamaları çn öneml br husustur. Yağ püskürtmel vda kompresörler R-12, 22, 502 ve Amonyak gb çok rastlanan soğutkanlara (yüksek yoğuşma basınçlı soğutkanlar) rahatça uygulanablmektedr ve halen 20 le 1500 HP arasındak güçlerde mal edlmektedrler. ' /' 1. Açık tp Elektrka Motoru 2. Tahnk Kavraması 3. Tahrk Ml (Şaft) 4. Sızdırmazlık Tertbatı 5. Taşıyıcı-ana yatak 6. Helsel/Vda Rotorlar (Erkek ve Dş) 7. Grş hücres ve emş ağzı 8. Hdrolk tp eksenel denge pstonu ve slndr 9. Kapaste ayar pstonu ve slndr 10. Sürgülü tp kapaste kontrol valf ve tc ml 11. Klavuz yatak 12. Çıkış hücres ve basma ağzı 13. Rotor hücres Û> Şekl. V-18) Helsel/Vda tp kompresör r ; 108 UYGULAMALI SOĞUTMA TEKNİĞİ

23 Helsel/Vda tp kompresörlern performans özellkler şöylece özetleneblr : a) Düzgün (kesntsz) br soğutkan gaz akışı sağlar, b) Düzgün br tork değer muhafaza edlr, c) Poztf sıkıştırma özellğ vardır, d) Genş br yük değşm sahasında ttreşmlern asgar sevyede tutulablmes sağlanablr, e) Yüksek br Volumetrk verm ve Adyabatk verm elde edlr, f) Emş ve basma klepelernn bulunmadığı (Arıza kaynağının ve basınç kayıplarının ortadan kalkması yönünden) br yapıya sahptr, g) Dğer tp kompresörlerden daha haff ve boyutları küçüktür. Bu kompresörlern yağ püskürtmel tplernde yağın, yüksek basınca sıkıştırılan gazdan br yağ ayırıcı le ayrılması ve soğutulması gerekldr. Yağ ayırıcısının tp, sstemn özellklerne ve kullanılan soğutkana göre değşr. Aşağıdak Şekl : V-19'da tpk br yağlama sstem şeması gösterlmektedr. Emş Kompresör Yağ Soğutucusu Soğutma Suyu Şekl. V-19) Helsel/Vda tp kompresör yağ sstem Yağlama sstemnden beklenen şlemler şunlardır; (1) Helslern bulunduğu slndrlerde yağlama; soğutkanın ger sızmasını azaltma, gaz soğutulmasına yardım etme gb hususlar, (2) Şaftları taşıyan yatakların yağlanması, (3) Kompresör rotorunun eksenel kuvvetlern hdrolk olarak dengeleme, (4) Kapaste kontrol mekanzmasını hareket ettrmek. Soğutkandan alınan ısı, yağ soğutucusundan tekrar ger alınıp sstemden atılır. UYGULAMALI SOĞUTMA TEKNİĞİ 109

24 Vda tp kompresörler genel olarak kapaste kontrol mekanzması le teçhz edlr. Kapaste kontrol mekanzması, kompresör devrn değştrme veya soğutkan emşn kısma prensplerne dayanılarak tertplenr. Kapaste kontrol sstemnden beklenen hususlar şunlardır; (1) Kapastenn % arasında sürekl br şeklde, sstem soğutma yüküne bağlı olarak kontrol edleblmes, (2) Kısm yüklerde de vermn yüksek kalması, (3) Yüksüz kalkış sağlayablme, (4) Güvenlr ve uzun ömürlü br çalışma. Bu hususlar kompresör slndr hacmn azaltıp çoğaltan ve sürgü valf dye anılan kapaste kontrolü sstem le mükemmel br şeklde sağlanablmektedr. ürgü Valf kısmen açık Rotor hücres GİRİŞ Gaz grş tarafı LSV ÇIKIŞ Şekl. V-20) Sürgü valf le kapaste kontrolü Sürgü valfın hareket emş basıncına bağlı olarak ve yağlama sstemnden alınan basınçlı yağ le sağlanır. Kompresör tam yükte ken (emş basıncı yüksek sevyede) sürgü valf, soğutkanın kısa devre (by-pass) yolunu tamamen kapatarak tüm soğutkanı basma tarafına sevkeder. Kısm yüklerde, sürgü valf gazın br kısmını tekrar emşe yönelten geçt açarak soğutkanın br kısmını sıkıştırmadan emş tarafına geçrr ve böylece kapastey azaltmış olur. Vda tp kompresörlern dış gövdes (slndr) yüksek vasıflı gözeneksz/sıkı pk dökümden yapılır ve ç yüzeyler hassas toleranslarda şlenp taşlandıktan sonra honlanır ve parlatılır. Dış gövdenn dış yüzeynde bulunan kanatlar hem ç basınca mukavemet artırır hem de soğutmaya yardımcı olur. Helsel dşller yüksek vasıflı çelkten (A ) yapılır, yüzey sertleştrlmes şlemnden sonra taşlanıp parlatılır ve bunlar dnamk balanslama le balanslanır. Kompresör yatakları helsel dşl çftn her k başlarından eksenel ve radyal yönlerde taşıma görevn yapar. Eksenel yükler ayrıca, rotor çftnn her k yüzeynden hdrodnamk (yağlama) etksyle karşılanmaktadır. Radyal yüklern fazla oluşu sebebyle bu yükler taşıyan yataklar zarfh tp kaymalı yatak türündendr. Eksenel yükler taşıyan yataklar se eksenel tp rulman olablmektedr. '! 110 UYGULAMALI SOĞUTMA TEKNİĞİ

25 la/d) Scroll - Çft Sprall Kompresörler: BASMA SABİT HEt-İS Sabt Hels /-Hareketl Hels Kompresör Kafası \ MEMS Hermetk br Scroll Motor- Kompresörün boyuna kest a) Taralı kısımlara emlerek hapsolan k ayrı ceptek gaz, sıkıştırılmaya başlanmak üzeredr. b, c) Hapsolan gaz sıkıştırılırken yenden açılan spral ağızlarına tekrar emş yapılmaktadır. Spral Helslern Çalışma Şekl (Üstten Görünüm) d, e, f) Öncek (a) ve yen (b, c) ceplerde sıkıştırma şlemler devam edyor. Yen açılan br cep daha şleme başlamaktadır. g, h) İlk oluşan sıkıştırma şlemnn k ayrı cep' brleşerek basma ağzından gazı Basma (Kondenser) tarafına veryor. Çft Sprall-Scroll Kompresörler UYGULAMALI SOĞUTMA TEKNİĞİ 111