Pompalar tipleri ve Elemanları

Transkript

1 Pompalar tipleri ve Elemanları

2 Basma Santrifüj Pompalar İmpeller (çark): Akışkanın kinetik enerjisini artırır. Salyangoz : Akışkanın hızını yavaşlatarak kinetik Enerjiyi basınç enerjisine çevirir. Tek Çift Tek salyangoz olabileceği gibi çark civarındaki dengelenmemiş radyal kuvvetlerin yatak ve mile etkisini en aza indirmek için çift salyangoz kullanılabilmektedir. Yayıcı(difüzer) : Salyangozun görevi sabit kanatlarla gerçekleştirilir.

3 Santrifüj Pompalar İmpelere sıvı girişi tek yönlü olabileceği gibi iki yönlüde olabilir. Çift yönlü olması durumunda aynı şaft üzerinde iki adet impeler vardır ve paralel pompa gibi çalışır. Çift girişli pompalarda eksenel kuvvetler bir birini dengelemektedir. Giriş esnasında eksenel yönde meydana gelen itmenin karşılanabilmesi için pompa impelerinin göbeğe yakın kısmı delinerek girişteki eksenel itme ve çıkış basıncının oluşturduğu itme ile dengelenir.

4 Santrifüj Pompalar Radyal pompa.girişe göre akışkanı 90 açı ile sevk eder. Eksenel Pompa.Pompa şaft ekseni boyunca basar. Pervaneye benzediği için pervane pompa adı da verilir. Karışık Pompa. Çıkış açısı 90 derecede den büyük olan pompalara denir. Kademeli pompa. Tek kademede basınç artışını 1.5 bar üzerine çıkarmak pahalı ve zordur. Bu zorluğu aşmanın en kolay yolu aynı pompa şaftı üzerine birden fazla impeleri ortak pompa gövdesi altında toplamaktır. Pompa impelerleri seri olarak bağlanır ve birinci pompanın çıkışı ikinci pompanın girişi olacak şekildedir. Ancak dengeleme problemi söz konusu ile bu kural geçerli olmaz.

5 Santrifüj Pompalar

6 Santrifüj Pompa Elemanları Ana elemanlar: Aşınma halkaları. Pompalar dönen bir çark(impeler) ve gövdesinden oluşur. Basma işleminin gerçekleşebilmesi için gövde ile impeler arasında boşluk bırakılır. Ancak çıkış tarafından emiş tarafına bu kanaldan kaçaklar olduğu için erozyon aşınması meydana gelir. Aşınmanın impeler veya gövde üzerinde olmaması için impeler ve gövde üzerine aşınma burçları(halkaları) takılır. Zamanla bu iki halka arasındaki klerens büyür ve basma kayıpları artmaya başlar. Bu nedenle aşınma halkalarının zaman zaman kontrol edilmesi ve gerektiğinde değiştirilmesi gerekir. Salmastra kutusu ve tutucusu. Pompanın basma işlemi esnasında boğazından kaçırmaması gerekir. Bu nedenle çalışma şartlarına uygun bir salmastra ile sızdırmazlığının sağlanması gerekir. Salmastra kutusu ve tutucusu bu görevi görür. Salmastra çok sıkılmamalı bir miktar suyun akmasına müsaade edilmelidir. Aksi halde salmastra aşırı sürtünmeden yanabilir. Sızdırmazlık halkası. Pompa evaporatör distile pompasında olduğu gibi vakuma maruz kalıyor olabilir. Bu durumda salmastralar arasına pompa çıkış hattından basınçlı suyun bağlandığı sızdırmazlık halkası konur. Buraya gönderilen su aynı zamanda soğutma işlevi de görür.

7 Santrifüj Pompalar Mekanik salmastra. Salmastranın uygun olmadığı pompa uygulamalarında mekanik sızdırmazlık elemanları kullanılır. Mekanik salmastrada birisi dönen diğeri sabit iki halka vardır. Sabit halka pompa gövdesine diğeri ise pompa miline bağlıdır. Çalışma esnasında yay vasıtasıyla birbirlerine temas ettirilirler. Böylece sızdırmazlık sağlanmış olur. Temas eden halkalar arasındaki sürtünme oldukça düşük olduğu için sızdırmazlık halkalarının aşınması çok uzun sürer. -YTÜ

8 Pompanın korunması Çıkış valfı kapalı iken pompa uzun süre çalıştırıldığında akış sürtünmeleri nedeniyle suyun sıcaklığı yükselir.kaynama noktasına ulaşacak kadar uzun bir süre çalıştırıldığına pompa salmastra ve yatakların aşırı ısınarak aşınmalarını hızlandırır. Bu problemi ortadan kaldırmanın bir yolu pompaya by-pass devresi (kısa devre) eklemektir. By-pass sistemi otomatik akış kontrol ünitesiyle donatılabilir. Bu sayede pompa çıkışında akış olmadığı durumda by-pass valfi otomatik olarak açılarak akış sağlanmış olur. Pompanın serbest debi sınırlarında çalışması da kavitasyona neden olan faktörlerden birisidir. Bu problemi önlemenin yollarından birisi de pompa çıkışına orifis gibi akış sınırlayıcı koymaktır. Her şeyden önemlisi pompa ve boru siteminin montajı esnasında serbest debide çalışmasına imkan vermeyecek şekilde yapılmasıdır. Pompanın hava yapması. Pompa çalıştırılmadan önce mutlaka sıvı ile doldurulması gerekir. Pompa haznesinin impellerin enerjisini sıvıya aktaramayacak kadar hava ile dolu olması pompanın hava yapma halidir. Bu durumda impeler hava kabarcıkları içerisinde boşta döner ve yatak ve salmastraların aşırı ısınmasına neden olur. Bu durumda hava alma tapası açılarak pompa gövdesindeki havanın tahliyesi gerçekleştirilmelidir.

9 Pompanın korunması Pompanın hava yapması. Pompa çalıştırılmadan önce mutlaka sıvı ile doldurulması gerekir. Pompa haznesinin impellerin enerjisini sıvıya aktaramayacak kadar hava ile dolu olması pompanın hava yapma halidir. Bu durumda impeler hava kabarcıkları içerisinde boşta döner ve yatak ve salmastraların aşırı ısınmasına neden olur. Bu durumda hava alma tapası açılarak pompa gövdesindeki havanın tahliyesi gerçekleştirilmelidir. Pompanın hava yapmasının önüne geçmek için pompa alış yaptığı deniz yada tank seviyesinin altına yerleştirilmeli, daima kavitasyona neden olmayacak net pozitif emme yükünün sağlanması gerekir. Pompanın kavitasyon altında olduğunun üç göstergesi vardır: 1. Gürültülü çalışma 2. Çıkış basınç ve debisinde oynama 3. Pompayı tahrik eden motorun ampermetresindeki ibrenin salınım yapması Pompada kavitasyon varsa önlemek için şu adımlar izlenmelidir: 1. Pompa girişindeki basıncı artırın (Kinistin devresinden deniz suyu açılabilir) 2. Pompalanan suyun sıcaklığını düşürün.(kazan besleme suyu ise kondanser gözden geçirilmeli) 3. Emme hattındaki yük kayıplarını azaltın( filitre tıkanmış olabilir!) 4. Pompanın çıkış valfini kısarak debiyi düşürün. 5. Pompa devrini düşürün ( mevcut pompa motoru için zor!)

10 Pompanın korunması Pompanın ilk çalıştırılması esnasında hava yapmasını önlemek için pazı pompalar kendinden emişli olarak tasarlanmaktadır. Bu tür pompada pompa içerisindeki hazne normal çalışma esnasında su ile doludur. Motor stop ettiğinde de bu haznede su vardır. Pompa çalıştırıldığında önce bu hazneden su alarak pompa içerisindeki havanında atılmasına ve emme devresinde vakum oluşmasını sağlarlar. Bazı pompalarda çalışma şartlarından dolayı normal çalışmadan sonra pompa haznesindeki suyun boşalmaması için çek valf konulmuştur. Ancak, bu tür uygulamaların yerel kayıpları artıracağı da unutulmamalıdır. Kendinden emişli pompalara bir diğer örnek pompa girişine vakum pompası konulmasıdır. Pompa ilk çalıştırıldığında vakum pompası devreye girmekte, çalışma normale döndüğünde ise devreden çıkmaktadır.

11 Pompaların seri ve paralel bağlanması Eş değer iki pompa paralel çalıştırıldığında yeni debinin QT=QA+QB olmaktadır. Yeni çalışma noktasının P olması beklenir. Ancak Artan debiyle birlikte akış ve sürtünme kayıpları da arttığı için gerçek debi QT den bir miktar düşük olacaktır. Bu durumda yeni çalışma noktası P olacaktır. Eşdeğer iki pompa seri bağlandığında yeni net yük HT=HA+HB olur. Ancak sürtünme ve akış kayıpları nedeniyle net yük iki kat artmaz. Bu nedenle yeni çalışma noktası S değiş S olur. Seri veya paralel çalıştırmada boru kayıpların çok (dik karakteristik) veya az olmasına (yatık karakteristik) bağlı olarak çalışma noktası değişebilir.

12 (Source: ASHRAE HVAC Systems and Equipment Handbook 2004)

15 Pompa ve motorların eksene alınması Pompa ve motorun eksene alınmasında üç kontrol vardır: 1. Açısal Ayar 2. Paralellik ayarı 3. Boşluk Ayarı Ayar için filer geyç ve gönye kullanılır. Açısal bozukluk Paralellik ayarındaki bozukluk Boşluk Ayarı

16 Santrifüj pompa uygulamaları Santrifüj pompalarda sorunlar çoğunlukla pompa alıcı devresinin su seviyesinin üzerinde olduğu(sintine ve balast sistemleri) durumlarda çığa çıkar. Balast alma işlemi esnasında su seviyesi emiş tarafının yukarıda olduğu için(pozitif emme yükü) sorunsuzdur. Ancak basma esnasında dip tanklar (DB) pompa seviyesinden aşağıda olduğu için sorunlar baş gösterir. Bu durumda pompalar hava yaparak basma işlemini aksatır!..

17 Santrifüj pompa uygulamaları Balast basma işlemi esnasında su çekimi pompa çıkışından örn. 7 m yukarıda ise (akış ve yerel kayıplar ihmal edildiğinde) çıkış basıncının 0.7 bar dan yüksek olması gerektiği çok açıktır. Pompa çıkış geycinde 1-1,5 bar görülmesi basmanın gerçekleşti ğinin göstergesidir. Pompanın stop anında çıkış göstergesinde 0.7 bar var ise pompa valfleri açık unutulduğu için balast tanka gravite ile su gidiyor demektir!..

18 Balast alma ve basma işlemi 1. Pompa hava yaparsa 2 nolu alıcı kapatılır. 1 nolu valf açılır. Pompanın havası alınır. Pompa basmaya başladığında 1 numara bir tur kapatılırken 2 numara bir tur açılır. Bu işlem 1 nolu valf tamamen kapatılıncaya kadar devam eder. Çıkış göstergesindeki basıncın 1-1,5 olması istenir. 2. Pompa çalıştırıldığında emme basıncında yeterli vakum varken çıkışta basınç yoksa emiş devresinde valf yada filtre tıkalıdır. 1 2

19 1. Doğrusal hareketli 2. Dönel hareketli

20 Doğrusal hareketli pompalar 1. Tek tesirli 2. Çift tesirli

21 Doğrusal hareketli pompalar Tek Etkili pompa Çift Etkili pompa

22 Doğrusal hareketli pompalar Tek pistonlu Çift pistonlu

23 Pistonlu pompalarda arıza nedenleri

24 PLENCERLİ POMPALAR

25

26

27 DİYAFRAMLI TİP POMPALAR Tek Diyaframlı Çift diyaframlı pompalar

28 Tek Diyaframlı Tip Besleme Pompası

29 Çift Diyaframlı Tip Besleme Pompası

30 2.Dönel Hareketli Pompalar Dişli tip pompalar Eksantrik pompalar Gerotor pompalar Loblu pompalar Vidalı pompalar Kanatlı pompalar Pistonlu pompalar Esnek Borulu Peristaltik pompalar Elastik Elemanlı Pompalar Vak vak pompa

31 Dişli tip pompalar

32 İçten Eksantrik pompa bar gibi düşük basınç gerektiren sistemlerde kullanılır.

33 İçten Eksantrik Pompa Sıvının eksantrik pompada basılması

34 Gerotor pompa

35 Loblu Pompalar

36 Loblu Pompalar

37 Çevresel pistonlu pompalar

38 Vidalı Pompalar

39 İki Vidalı Pompa

40 İki Vidalı Pompa Gemilerde yağlama yağı dolaşım pompası olarak görev yapar.imo pompa olarak da bilinir.denizaltı hidrolik sistemlerinde ve gürültünün az istendiği yerlerde.

41 3 vidalı pompa ve by-pass valfi

42 Kanatlı pompalar

43 PaletliPompalar

44 Dengeli ve dengesiz kanatlı pompa Dengesiz kanatlı pompalarda bir giriş çıkış vardır. Yanal kuvvet oluşur. Dengeli kanatlı pompalarda ise 90 derece aralıklı 2 giriş 2 çıkış vardır. Kuvvetler dengelidir.s

45 Değişken deplasmanlı pompalar

46 Pistonlu Pompalar Sabit ve değişken deplasmanlı olmak üzere eksenel veya radyal pistonlu olabilmektedirler.

47 Eksenel Pistonlu Pompalar

48 Eksenel Pistonlu Pompalar Efektif Strok Ayarı

49 Eğik Şaftlı Eksenel Pistonlu Pompa Eğik şaftlı eksenel pistonlu pompada mil Eğiktir. Buna karşılık, eksenel şaftlı pompada mil düz, plaka eğimlidir.

50 Açılı Plakalı Eksenel Pistonlu Pompa Turun yarısında pistonların yarısı emme,diğer yarısı ise basma yapmaktadır.

51 Salınan Plakalı Eksenel Pistonlu Pompa Plaka salınım yaparak pistonları ileriye hareket ettirir. Geri döndürme yayı ise pistonu eski konumuna getirir.

52 Radyal pistonlu Pompalar 700 bar civarlarında bir basınç üretirler ve düşük debilerde çalışırlar.

53 Elastik Hortumlu pompalar(perilstatik) Tıbbi uygulamalarda kullanılır. Hassas ölçme yapar.

54 Elastik Elemanlı pompa Dönen elemanlar elastik malzemelerden yapılmaktadır.

55 Vak vak pompa

56 Vak vak pompa

57 DİNAMİK POMPALAR

58 DİNAMİK POMPALAR Akış yönüne Göre: 1. Radyal Akışlı 2. Eksenel akışlı, 3. Karışık Akışlı

59 Radyal Akışlı Pompalar

60 Eksenel akışlı Pompalar Yüksek debi, düşük basmayükü Göl ve barajlarda yaygın kullanılır.

61 Karışık akışlı pompalar Tek kademe olabilecekleri gibi çok kademelide olabilir. Kapasiteleri m3/h civarındadır. Basma yükseklikleri kademe başına 30 m civarındadır.

62 Hangi Pompayı seçelim? Düşük debi, yüksek basma yüksekliği isteniyorsa radyal pompa, Yüksek debi düşük basma yüksekliği isteniyorsa eksenel pompa, Her ikisi arasında ise karışık akışlı pompatercih edilmelidir.

63 Hangi Pompayı seçelim? Şekil 14.72

64 Çark tipleri

65 Kapalı İmpelerli Santrifüj pompa

66 Yarı Açık impelerli Santrifüj Pompa Basıncın düşük debinin yüksek olduğu yerlerde, içerisinde partikül olabilir.

67 Açık İmpelerli Pompalar

68

69

70 Çok kademeli pompa

71

72

73

74