Kavitasyon. Pompa Teknolojileri ve Çalışma Prensipleri

Transkript

1 Kavitasyon Pompanın içinde statik basınç, basılan sıvının buharlaşma basıncının altına düştüğünde sıvı buharlaşır ve içinde küçük buhar kabarcıkları oluşur. Sıvının pompa içinde dinamik hareketiyle sürüklenen bu kabarcıklar sıvının buharlaşma basıncından daha yüksek basınçla karşılaştıklarında yoğuşurlar. Yoğuşma sırasında boşaltılan hacimler, bunları çevreleyen sıvı tarafından doldurulurlar. Çok ani olan bu fiziksel değişim bir patlama efekti oluşturur. İşte bu fiziksel değişime kavitasyon diyoruz. Kavitasyon, pompa gövdesi veya pompa çarkı yüzeylerine yakın yerlerde oluşursa malzeme erozyonuna neden olur, zaman içinde sünger gibi bir malzeme yapısı ortaya çıkar. Bu şekilde meydana gelen malzeme aşınmasına kavitasyon erozyonu diyoruz. 1

2 Kavitasyon 2

3 Kavitasyon 3

4 Kavitasyon 4

5 Kavitasyon 5

6 Kavitasyon 6

7 Kavitasyon 7

8 Kavitasyon pe :Emiş hattı direnç kayıpları he :Emiş derinliği Pd :Akışkan buharlaşma basıncı NPSHmev > NPSHP Pt :Ön basınç Patm :Atmosfer basıncı (9,5 m) 8

9 Kavitasyon pe :Emiş hattı direnç kayıpları he :Emiş derinliği Pd :Akışkan buharlaşma basıncı NPSHmev > NPSHP Pt :Ön basınç Patm :Atmosfer basıncı (9,5 m) 9

10 Kavitasyon NPSHmevcut > NPSHpompa 10

11 Kavitasyon Kavitasyonu önleme akışkanın pompaya giriş basıncını artırmak akışkan sıcaklığını azaltmak (P D buharlaşma basıncını azaltmak) NPSH değeri daha düşük pompa seçmek 11

12 Hidrolik Bağlantılar Seri işletim Paralel işletim H H1 + H2 H = H1 = H2 (Pompa basma yüksekliği) Q = Q1 = Q2 Q Q1+ Q2 (Pompa debisi) 12

13 Hidrolik Bağlantılar Seri Bağlı Pompalar 13

14 Hidrolik Bağlantılar Çok kademeli pompalar Basma yüksekliği H [m] Wilo-Multivert-MVIS Hz [m³/h] 0 0,5 1 1,5 2 Debi Q [m³/h] [l/s] 14

15 Hidrolik Bağlantılar Paralel Bağlı Pompalar İkiz tip pompalar Paralel işletim Tekli işletim 15

16 Hidrolik Bağlantılar İkiz tip pompalar 16

17 Hidrolik Bağlantılar Paralel Bağlı Pompalar Çok pompalı hidroforlar 17

18 Pompalarda Enerji Tasarrufu ve Önemi G. UZUNER / WILO Pompa Sistemleri A.Ş.

19 Enerji Günümüzde enerjinin önemi gittikçe artmaktadır. Enerji iş yapabilme gücüdür. Kullanım kolaylığı, rahatlığı ve kalitesi, elektrik enerjisini ekonominin ve sosyal yaşamın vazgeçilemez bir öğesi konumuna getirmiştir. 19

20 Elektrik Üretimi için Kullanılan Kaynaklar 20

21 Elektrik Motorlarında Enerji Sarfiyatı Elektrik Motorlarında Enerji Tüketimi Dağılımı Soğutma Kompresörleri 11% Konveyörler 4% Hava Kompresörleri 17% Diğerleri 30% Vantilatörler 18% Pompalar 20% 21

22 Pompalarda Enerji Tasarrufu 22

23 Isıtma Sistemleri Yılın en soğuk günleri ısıtma periyodunun sadece %2 sidir. Pompa kapasiteleri bu günler esas alınarak seçilir. 23

24 Isıtma Sistemleri Yılın en soğuk günleri ısıtma periyodunun sadece %2 sidir. Pompa kapasiteleri bu günler esas alınarak seçilir. Peki ısıtma periyodunun kalan %98 inde gereksiz şekilde tam kapasite çalışan pompaların elektrik sarfiyatını hiç düşündünüz mü? 24

25 Isıtma ve Soğutma Sistemleri 25

26 Isıtma Sistemleri 26

27 Devir Hızı Kontrolü Basma Yüksekliği H [mss] n sabit H 2 2 H 1 1 Q 2 Q 1 Debi Q [m³/h] 27

28 Devir Hızı Kontrolü Basma Yüksekliği H [mss] n sabit P2 = Q H ρ 367 ηp 2 H 2 n kontrollu H H 1 set değeri 2 1 p-sabit Q 2 Q 1 Q 2 Debi Q [m³/h] 28

29 Devir Hızı Kontrolü Devir hızının değiştirilmesi devir hızı yarısına düştüğünde:.. 29

30 Devir Hızı Kontrolü Devir hızının değiştirilmesi devir hızı yarısına düştüğünde:.. debi Q 2 kat 30

31 Devir Hızı Kontrolü Devir hızının değiştirilmesi devir hızı yarısına düştüğünde:.. debi Q 2 kat basma yüksekliği H 4 kat 31

32 Devir Hızı Kontrolü Devir hızının değiştirilmesi devir hızı yarısına düştüğünde:.. debi Q 2 kat basma yüksekliği H 4 kat gerekli güç P 8 kat azalır 32

33 Devir Hızı Kontrolü Frekans değişiminin pompanın işletme değerlerine etkisi Frekans f (Hz) Devir hızı n (%) Devir hızı n (d/dak) Devir hızı n (d/dak) Debi Q (%) Basınç H (%) Güç P (%)

34 Pompa Eğrileri Sabit ve Değişken Devirli Pompaların Karakteristik Eğrileri 34

35 ÖBM Ömür Boyu Maliyet Frekans Konvertörü Entegreli Pompa ile Sabit Devirli İki Pompanın ÖBM karşılaştırması Maliyet [Euro] Wilo IL 80/150-7,5/2 Wilo IL-E 80/ yıl sonunda elde edilen tasarruf sadece bir pompa için yaklaşık Yıllar 35

36 Çok Pompalı Hidrofor Sistemlerinin Kontrolü Frekans Konvertörü Entegrasyonlu Panolarla Çok Pompalı Hidrofor Sistemlerinin İşletimi 36

37 Pompalarda Enerji Tasarrufu Devir hızı kontrollü pompa sistemlerinin başlıca avantajları : Elektrik enerjisi tasarrufu İşletim ve kullanım konforunun yükselmesi Proje, seçim ve uygulama hatalarının telafi edilmesi Çevre kirliliğinin azaltılmasına katkı Ömür boyu maliyetinin düşük oluşu 37

38 LCC = Life Cycle Cost Ömür Boyu Maliyet Toplam maliyet, ürünün satın alınmasından kullanım ömrünün sonuna kadar tüm maliyetleri kapsar. İlk Yatırım Maliyeti %5 Bakım Maliyeti %10 Enerji Maliyeti %85 Bu teori, ilk kez 1961 yılında Harvard da Ekonomi Profesörü Raymond tarafından ortaya konulmuştur. LCC teorisine göre : Yatırım Maliyeti : 5% Bakım Maliyeti : 10% Enerji Maliyeti : 85%

39 Pompa Değişim Programı Mevcut sistemlerin enerji tüketimlerinin ve çalışma şartlarının etüdü Pompa sistemlerinin optimizasyonu için tekrar boyutlandırılması ve yapılandırılması. Yeni sistem için yatırım maliyeti ve amortisman süresinin belirlenmesi Var olan pompa sistemlerinin enerji tasarruflu pompalarla değiştirilmesi Sistem devreye alım sonrası hesaplamaların doğrulanması 39

40 Pompa Verimsizliklerinin Sebepleri Hatalı boyutlandırma Tasarım aşamasında gereksiz büyük ürünlerin seçimi Yaşlanan sistemlerdeki verim kaybı ve eskiyen teknoloji Düşük verimli ürünlerin kullanılması Optimize olmayan kurulum ve kontrol değerleri Farklı nedenlerden dolayı çalışma noktasının değişmesi Basma Yüksekliği [mss] Basma Yüksekliği [mss] Debi [m³/h] Debi [m³/h] 40

41 Pompa Değişim Programı Ultrasonik Debimetre Q (Debinin Tespiti) Enerji Analizörü P (Enerji Tüketim Tespiti) Basınç Sensörü H (Çalışma Basıncı Tespiti) 41

42 Teşekkür ederiz! 42