4. POMPALAR Giriş

Transkript

1 4. POMPALAR 4.1. Giriş Tarımsal sulamada kullanılacak suyun akarsu, göl, gölet, dere ve yer altı suyu gibi kaynaklardan çıkarılması için kullanılan mekanik araçlar su çıkartma makineleri olarak adlandırılır. Bu araçlar başlangıçta basit aygıtlardan ibaretti. Ancak zaman içindeki gelişmelerle bugün değişik amaçlarla birlikte sulama suyu sağlanmasında da kullanılan mekanik araçlar olan pompalara ulaşılmıştır. Pompalar, güç kaynağından aldıkları mekanik enerjiyi ilgili sıvıya veren makinelerdir. Pompalar Diesel, Otto, elektrik ya da bir başka güç kaynağından aldıkları mekanik enerjiyi, sıvının bir yerden başka bir yere iletilmesi amacıyla, değişik yöntemlerle sıvıya iletirler. Pompaların sınıflandırılmasında çok değişik faktörler göz önüne alınabilir. Örneğin: pompaların kullanım yerleri (su çıkartmada kullanılan pompalar, sanayi de kullanılan pompalar), pompaların yapıldıkları malzeme (dökme demir, döküm çelik, bronz, paslanmaz çelik ve hatta bazı özel cam ya da porselen pompalar), pompaların ilettikleri sıvılar (su pompaları, kağıt hamuru pompaları, çöp ve atık su pompaları, pancar pompaları, çamur pompaları, kimyasal madde pompaları gibi) pompaların sınıflandırılmasında kullanılmaktadır. Ancak bu sınıflandırma yöntemleri pompa çeşitlerini tam olarak ifade edememekte ve pompa tipleri arasında çakışma meydana gelmektedir. Günümüzde bu sınıflandırma yöntemlerinin dışında yaygın olarak kullanılan yöntem, pompaları sıvılara verdikleri enerjiye göre sınıflandıran yöntemdir. Bu sınıflandırma yöntemi pompaların kendileriyle ilgilidir ve pompanın yapıldığı malzeme dahil çevresel faktörleri göz önüne almaz, dolayısıyla geniş bir uygulama alanı olan pompalar imalat Şekilleri ve çalışma prensiplerine göre genel olarak pozitif (hacimsel-volumetrik-yer değiştirmeli) pompalar ve roto dinamik (santrifüj) pompalar olarak ayrılırlar. Pozitif pompalarda akışkana verilen enerji kesiklidir ve dolayısıyla akışkanın iletimi kesikli olur. Roto dinamik pompalar ise akışkana sürekli enerji verir ve önce akışkanın hızı daha sonra da basıncı yükseltilir. Hacimsel ve santrifüj pompalar arasındaki benzerlik ve farklılıklar aşağıdaki Şekilde sıralanabilir. a) Daha önce belirtildiği gibi santrifüj pompalar akışkana sürekli bir enerji verirler. Akışkanın hareketi kesikli değil süreklidir. Yani bir yandan akışkan emilirken diğer yandan basılır. Akışkanın momentumu değiştirilerek enerji artırımı yapılır. Akışkanın önce enerjisi dolayısıyla hızı artırılmakta daha sonra hız enerjisi (kinetik enerji) basınç enerjisine dönüştürülmektedir. Akışkanın hızı zamana göre değişmemekte ve bu nedenle zararlı atalet kuvvetleri ortadan kalkmakta, büyük verdilerde akışkan iletimi gerçekleştirilebilmektedir. Bu pompalarda hızın ve basıncın zamana göre değişimi sıfırdır. Yani dv / t =0 ve dp/ t 0 dır. b) Hacimsel pompalarda akışkana verilen enerji kesiklidir. Akışkan itilip sıkıştırılmakta ve periyodik olarak iletilmektedir. Hız ve basınç zamana göre değişmektedir ( dp/ t 0 ve dv / t 0 ). 81

2 c) Şekil 4.1 de döner, santrifüj ve alternatif hareketli pompaların maksimum basınç ve verdileri arasındaki genel yaklaşımlar verilmiştir. Bu Şekil incelendiğinde alternatif hareketli ve döner pompaların verdileri arttıkça basınçlarının azaldığı, santrifüj pompaların ise verdisi arttıkça belli bir noktaya kadar basıncın aynı kaldığı görülmektedir. d) Santrifüj pompaların devir sayıları daha yüksektir. Bu tip pompalarda devir sayıları 6000 min -1 ve daha büyük olabilir. Hacimsel pompaların devir sayıları daha düşüktür. Hacimsel pompalarda verdi devir sayısıyla doğru orantılı artarken, santrifüj pompalarda verdi ile devir sayısı arasındaki ilişki doğrusal değildir. 82 Şekil 4.1. Döner, santrifüj ve alternatif hareketli pompaların basınç ve verdilerinin değişimi (Karassik vd. 1985) e) Hacimsel pompalarda verdi basma yüksekliğine bağlı değildir. Santrifüj pompalarda verdi ile basma yüksekliği ters ilişki içerisindedir. f) Santrifüj pompalar genelde basit makinelerdir. Eskimeleri, yıpranmaları durumunda bile verim düşse de işlevlerini yerine getirirler. Halbuki hacimsel pompalar daha komplikedir. Parçaları daha hassas olmak zorundadır. g) Santrifüj pompalarda verim, verdi ile basınç arasındaki orana çok bağlıdır. Hacimsel pompalarda ise verim, verdi-basınç oranına bağlı değildir. Verimleri daha yüksektir. h) Devir sabitken santrifüj pompalarda verdi bir ayar vanasıyla kolayca ayarlanabilirken hacimsel pompalarda verdi basma borusundan geçen akışkanın bir kısmı emme borusuna verilerek ayarlanabilir. Eğer basıncı sabit tutarak verdiyi ayarlamak istersek her iki pompa tipinde de devir sayısını değiştirebiliriz. I) Santrifüj pompaların havayı emme yetenekleri hemen hemen yok gibidir. Pompanın çalışması için emme borusunun su ile doldurulması gerekir. Hacimsel pompalar yapıları gereği havayı ve sıvıyı emip basabilirler. j) Santrifüj pompalar daha az yer kaplarlar, hafif ve ucuzdurlar. k) Santrifüj pompaların düşük verdi ve yüksek basınçlarda verimleri düşüktür.

3 Geniş kullanma alanı olan pompalardan santrifüj pompalar tarımsal sulamada en çok kullanılan pompa tipidir. Bu bakımdan ilerideki bölümlerde daha çok santrifüj pompalar üzerinde durulacaktır Santrifüj Pompalar Santrifüj pompanın çalışma prensibi Santrifüj pompalarda sıvı hareketi kesiksiz olmakta, emme ve basma ağızlarında bir engel bulunmamaktadır. Pompa çarkı sıvıya enerji kazandırmakta, kinetik momentini (momentum momenti) değiştirmekte ve ivme kazandırmaktadır. Emme ve basma ağızları arasında basınç farkı doğmakta bu basınç farkı sıvının emilmesine ve basılmasına neden olmaktadır. Bir santrifüj pompada sıvının hareketi cebri vorteksle (sabit ivmeli dairesel hareket) açıklanmaktadır (Şekil 4.2). Cebri vorteks hareketinde bir kap içerisindeki sıvı sabit bir açısal hızla (w) döndürüldüğünde sıvı yüzeyinin denklemi; 2 r.w z 2.g 2 sabit olmaktadır. Sıvının yüzeyindeki basınç dağılımı sıfırdır ve basınç merkezden uzaklaştıkça artmakta ancak düşey yönde basınç değişimi hidrostatik (.z) olmaktadır. Şekil 4.2. Cebri vortekste (dönen sıvıda) basınç dağılımı Santrifüj pompanın çalışmasını anlamak için Şekil 4.3 ü göz önüne alalım. Silindir bir kap ve bu kabın içinde kanatları olan ve döndürülebilen bir çark düşünelim. Silindir içindeki çark sabit açısal hızla döndürüldüğünde sıvı cebri vorteks hareketi yapacak, katı bir cisim gibi blok halinde dönecektir. Çarkın 83

4 84 Şekil 4.3. Santrifüj pompanın çalışma prensibi (Özgür 1983) merkeze yakın kenarı ile çarkın dış kenarındaki sıvı basınç farkı, yukarıda verilen sıvı yüzeyinin denkleminden; w 2.r2 w1.r z2 z1 2.g 2.g p 2 p1 w.r2 w.r1 u2 u g 2.g 2 2 biçiminde gerçekleşecektir. Burada: p1 ve p2 : Çark merkezi ile çark kenarı arasındaki basınçlar, : Sıvının özgül ağırlığı, w : Sıvının ya da çarkın açısal hızı, r1 ve r2 : İlgili noktaların merkeze olan uzaklıklarıdır, 2 Eğer silindirin çevresine bir delik açarsak sıvı buradan merkezkaç kuvvetinin etkisiyle dışarıya fırlayacak ve basıncın düşmesiyle bu sıvının yerine merkezden başka sıvı emilecektir. Yani içeriden dışarıya bir akış oluşacaktır. Santrifüj pompada da bu olaylar meydana gelmekte, sıvı çark tarafından emme kanalından alınıp basma kanalına gönderilmektedir. Herhangi bir boru tesisatındaki pompanın görevi sıvının bir noktadan diğer bir noktaya iletilebilmesi için gerekli enerjiyi sıvıya vermektir. Buradaki sıvı terimi yerine bundan sonra su terimi kullanılacaktır. Santrifüj pompa, bir gövde içinde belli bir hızla hareket eden çark yardımıyla suya enerji verir. Bu enerji yardımıyla su, boru içinde hareket eder ve bir yerden diğer bir yere iletilir. Santrifüj pompa şematik olarak Şekil 4.4 de gösterilmiştir.

5 Şekil 4.4. Santrifüj pompanın şematik görünüşü ve parçaları (1. Çark, 2. Salyangoz, 3. Difizör, 4. Sızdırmazlık bileziği, 5. Salmastra kutusu, 6. Mil, 7. Gövde, 8. Emme borusu, 9. Dip klapesi ve süzgeç, 10. Vana, 11. Basma borusu) (Özgür 1983) Şekilde görüldüğü gibi bir gövde (7) içinde dönen kanatlı çark (1) kanatları arasındaki suyu çevreye fırlatır. Suyun kanatlar arasındaki hareketi sırasında basıncın yükselebilmesi için kanatlara özel bir Şekil verilmiştir. Suyun basıncını daha da yükseltebilmek için çarkın etrafına ve kanat eğimlerine uygun kanatları bulunan difizör (3) yerleştirilmiştir. Suyun artan kinematik enerjisi gövde içinde genişleyen bir kanalda (2) basınç enerjisine dönüşür. Su emme borusundan (8) bir dirsekle çarka aksiyal (eksenel) yönde girer. Çark bir mile (6) bağlıdır ve bu mil kuvvet kaynağından aldığı hareketi çarka iletir. Gövdenin çıkış ağzı basma borusuna (11) bağlıdır. Gövde ile çark arasındaki sızdırmazlık bilezikleri (4) ile sağlanır. Milin gövde içine girdiği yerde ise sızdırmazlık için salmastradan (5) yararlanılır. Emme borusu ucunda bulunan dip klapesi ve süzgeçten (9) giren su, emme borusu yardımıyla çarka ulaşır. Dip klapesi tek yönlü geçişe izin vermekte ve pompa durduğunda, pompa gövdesi ve emme borusunun su ile dolu kalmasını sağlamaktadır. Süzgeç emilen su içindeki kaba parçacıkları süzerek pompa içine girmelerini engeller ve bu suretle çark ve diğer parçaların zarar görmelerini önler. 85

6 Bir santrifüj pompa, biri hareketli, diğeri sabit olan iki grup parçadan oluşur. Santrifüj pompada aktif rol oynayan çarktır ve mille beraber pompanın hareketli parçasıdır. Pompadaki sabit parçalar ise gövde, salmastra kutusu ve yataklardır. Çak, mil aracılığıyla motordan aldığı mekanik enerjiyi hidrolik enerjiye dönüştürmekte ve üzerinde değişik sayıda kıvrık kanatlar bulunmaktadır. Çarktan çıkan sıvıyı toplayıp basma borusuna ileten parça salyangozdur. Bu gövdeye de dahil edilebilmektedir. Difizör çark ile salyangoz arasında olup çarktan çıkan suyun kinetik enerjisinin basınç enerjisine daha etkin olarak değişmesini sağlayan kanatlardan oluşan bir yayıcıdır. Sızdırmazlık halkası ya da bilezikleri, dönen çark ile gövde arasında bulunur ve basma hattından emme hattına sıvının geçmesini önler. Salmastra kutusu mil ile gövde arasındaki gerek hava ve gerekse sıvı kaçaklarının önüne geçerek sızdırmazlık sağlar. Motordan alınan hareket mil aracılığıyla pompa çarkına iletilir. Vana verdi ayarında kullanılır. Basma borusu basılan suyun istenilen yere iletilmesini sağlar Santrifüj pompaların sınıflandırılması Santrifüj pompalar çok değişik tiplerde yapılır. Bu tipler ancak benzer noktalar göz önüne alınarak sınıflandırılabilirler. Bu benzer noktalar aşağıdaki gibi sıralanabilir (Tezer 1978). 1) Suyun pompa içindeki hareketine göre; a) Radyal akışlı pompa: Radyal pompalarda pompaya su aksiyal yönde girer ve radyal yönde çarkı terk eder. b) Aksiyal akışlı pompa: Aksiyal pompalarda su çarka aksiyal (eksenel) yönde girer, aksiyal yönde çarktan çıkar. c) Karışık akışlı pompa: Karışık akışlı pompalarda su çarka aksiyal yönde girer, aksiyal ve radyal doğrultular arasında çarktan çıkar. 2) Kademe sayısına göre; a) Kademesiz pompa: Pompa tek bir çark ile çalışır. b) Kademeli pompalar: Bu tip pompalarda birden fazla çark bulunur. 3) Çarkların yapım biçimine göre: a) Açık çarklı pompalar: Bu çarkta çark kanatları ön ve arka taraftan açıktır. Açık çark her üç pompa tipinde de kullanılabilir. b) Yarı açık çarklı pompalar: Yarı açık çarkta çark kanatlarının arka tarafı kapalıdır. Bu tip çark radyal ve karışık akışlı pompalarda kullanılır. c) Kapalı çarklı pompalar: Kapalı çarkta çarkın ön ve arka tarafı kapalıdır. Çark içindeki suyun hareketi kapalı bir ortamda devam eder. Kanatlar arasındaki boşluklardan geçerek çevreden dışarı atılır. Bu çarklar sadece radyal pompalarda kullanılır. 86

7 4) Suyun çarka girişine göre: Bu sınıflandırma sadece radyal ve karışık akışlı pompalar için geçerlidir. a) Tek girişli pompalar: Su pompaya tek taraftan girer. b) Çift girişli pompalar: Çift girişli pompalarda su çarkın her iki yanından aksiyal yönde girer ve çarktan radyal veya karışık akışlı yönden çıkar. 5) Gövde yapısına göre: a) Salyangoz (Volüt) gövdeli pompalar: Bu tip pompalarda çarkın çevresinde genişleyen tek bir kanal vardır. b) Difizör gövdeli pompalar: Bu tip pompalarda çarkın çevresinde birden fazla kanal vardır. 6) Suyu emme durumlarına göre: a) Kendinden emişli pompalar: Bu tip pompalarda dip klapesi pompa gövdesi üzerine yerleştirilmiştir. b) Kendinden emişli olmayan pompalar. 7) Pompa milinin durumuna göre: a) Yatay milli (eksenli) pompalar - Uçtan emmeli, - Yandan emmeli, - Alttan emmeli, - Üstten emmeli. b) Düşey milli (eksenli) pompalar - Kuru düşey milli, - Yaş düşey milli. c) Eğik milli (eksenli) pompalar 8) Gövdenin ayrılma durumuna göre: a) Yatay düzlemde ayrılan pompalar, b) Düşey düzlemde ayrılan pompalar. 9) Basınç durumuna göre: Basınca göre yapılan sınıflandırma için kesin rakamlar verilememektedir. Fakat basınç değerleri pompa tiplerine göre tanımlanmaktadır. a) Yüksek basınçlı pompalar: Radyal pompalar düşük verdileri yüksek basınçlara ileten pompalardır. b) Orta basınçlı pompalar: Karışık akışlı pompalar orta basınçlı pompalar grubundadır. c) Düşük basınçlı pompalar: Aksiyal pompalar düşük basınçlı pompalar grubuna girer ve büyük verdileri düşük yüksekliklere iletmekte kullanılırlar. Bu sınıflandırmaya bağlı olarak yatay eksenli, tek kademeli, çift girişli (Şekil 4.5), yaş düşey milli aksiyal pompa (Şekil 4.6) ve düşey milli uçtan emmeli bir pompanın (Şekil 4.7) parçaları şu Şekilde sıralanabilir. 87

8 Parça Parça Adı Parça Parça Adı No No 1 Gövde 33 Yatak gövdesi 1A Gövdenin alt bölümü 35 İç yatak kapağı 1B Gövdenin üst bölümü 36 Pervane kaması 2 Çark 37 Dış yatak kapağı 4 Pervane (fan) 39 Yatak kovanı (burcu) 6 Pompa mili 40 Deflektör 7 Gövde sızdırmazlık bileziği 42 Kavrama (motor tarafı) 8 Çark sızdırmazlık bileziği 44 Kavrama (pompa tarafı) 9 Emme kapağı 46 Kavrama kaması (pimi) 11 Salmastra kutusu kapağı 48 Kavrama kovanı 13 Salmastra elemanı 50 Kavrama kilitleme somunu 14 Mil kovanı 52 Kavrama pimi (vidası) 15 Basma (boşaltma) çanı 59 Kapak 16 Yatak içi 68 Mil yatağı 17 Salmastra kutusu 72 Dayanma bileziği 18 Yatak dışı 78 Yatak parçası 19 Çatı 85 Mil borusu 20 Mil kovanı kapağı 89 Conta 22 Yatak kilitleme somunu 91 Emme çanı 24 Çark kanadı 101 Kolon borusu 25 Emme ağzı contası 103 Bağlantı yatağı 27 Salmastra kutusu kapak contası 123 Yatak ve kapak 29 Sızdırmazlık bileziği 125 Yağ kapağı 31 Yatak gövdesi 127 Sızdırmazlık hortumu 32 Çark kaması 88

9 Şekil 4.5. Yatay milli tek kademeli çift girişli pompa kesiti (Karassik vd. 1985) Şekil 4.6. Yaş düşey milli aksiyal akışlı pompa kesiti (Karassik vd. 1985) 89

10 90 Şekil 4.7. Düşey milli uçtan emmeli pompa kesiti (Karassik ve Carter 1960)

11 Santrifüj pompa tipleri ve yapısal özellikleri Radyal akışlı pompalar Radyal akışlı pompalarda, daha önce belirtildiği gibi, suyun çarka giriş ve çıkışı arasında 90 o lik bir açı bulunmaktadır. Tek girişli ve çift girişli olabilmekte, açık, yarı açık ve kapalı çark kullanılabilmektedir. Yine bu pompalar düşük verdili yüksek basınçlı olarak bilinmektedirler. Bu tip pompalarda su uçtan, yandan, üstten ve alttan emilebilmektedir. Gövde tipi volüt ve difizör tip olabilmektedir. Şekil 4.8 de yatay milli, volüt gövdeli, tek kademeli, tek girişli, uçtan emmeli bir radyal pompa kesiti ve Şekil 4.9 da bir pompanın genel görünüşü verilmiştir. Şekil 4.8 de verilen pompada giriş ağzı (1) gövdeye (2) flanşla (3) bağlanmıştır. Çark (4) mile (5) bağlı olup hareketini mil aracılığıyla motordan almaktadır. Şekil 4.8. Radyal pompa kesiti ve parçaları (1: Pompa giriş ağzı, 2: Gövde, 3: Flanş, 4: Çark, 5: Mil, 6: Yatak gövdesi, 7: Bilyeli yatak, 8: Gövde sızdırmazlık bileziği, 9: Çark sızdırmazlık bileziği, 10: Flanş, 11: Yatak, 12: Salmastra kutusu, 13: Salmastra elemanı, 14: Fener halkası, 15: Kapak, 16: Kovan, 17: Kama, 18: Kaplin, 19: Ayak, 20: Yağ deposu, 21: Yağlama halkası, 22: Yağ tutucu halka) Pompa mili yatak gövdesine (6) iki adet (7) ve gövde girişine bir adet yatakla (11) bağlanmıştır. Çark ile gövde arasında basma hattındaki sıvının emme hattına geçmemesi için hem gövdede (8) ve hem de çarkta (9) sızdırmazlık bilezikleri (halkaları) bulunmaktadır. Çarka bağlı olan bilezik çarkla birlikte dönerken gövdede olan sabittir. Pompanın çıkış ağzı bir flanşla (10) basma borusuna bağlanır. Genellikle emme ve basma ağızları emme ve basma borularına flanşla bağlanmaktadır. Mil ile gövde arasındaki sızdırmazlığı salmastra kutusu (12) sağlamaktadır. Salmastra kutusunda salmastra elemanı (13) ve fener halkası (14) bulunmaktadır. 91

12 Salmastra elemanını salmastra kutusu içinde tutan bir kapak (15) vardır ve bu, elemanı sıkıştırır. Milin salmastra kutusu içindeki kısmı bir kovanla (16) donatılmıştır. Genellikle pompa mili ile tahrik kaynağı olan motor arasındaki bağlantı bir kaplinle (18) sağlanır. Pompanın altında ayak (19) bulunur ve pompa bu ayaklarla zemine tutturulur. Eğer pompa mili bilyeli yatakla (7) değil de düz yatakla bağlanırsa, mil ve yataklar bir yağ deposu (20) içinde çalışır. Yağlama, yağ halkası (21) ile yapılır ve yağ deposundan yağın yatağa sızması yağ tutucu bir halka (22) ile sağlanır. Şekil 4.9 da görülen radyal pompada pompa parçalarının perspektif resimleri verilmiştir. Bu pompada gövde (1), giriş ağzı flanşı (2), çark (3), çıkış ağzı flanşı (4), çark bağlama somunu (5), çark bağlama yaylı pulu (6), gövde sızdırmazlık bilezikleri (7,8), emme ağzı contası (9), emme ağzı saplama ve somunu (10 ve 11), gövdeyi çatıya bağlayan saplama ve somunlar (12 ve 13), pompanın ve emme hattının sıvıyla doldurulmasını sağlayan doldurma hunisi (14), doldurma tapası (15), gövde yatağı (16), salmastra elemanı (17), salmastra kapağı (18), yatak kapakları (19), yatak keçeleri (20), bilyeli yatak (21), pompa mili (22), yatak gövdesi (23) yağlama tapası (24), bilye bileziği (25), mil kaması (26) ve bağlantı yatakları (27) ile gösterilmektedir. Şekil 4.9. Radyal pompa genel görünüşü ve parçaları (Uz ve Demir 1995) Volüt gövdeli pompalar, adını çarkı çevreleyen spiral biçimli gövdeden almaktadır. Şekil 4.10 da volüt gövdeli pompalarda, gövdenin volüt kısmı çark tarafından basılan suyu toplamakta ve hız enerjisini potansiyel (basınç) enerjisine dönüştürmektedir. Bir santrifüj pompada volüt gövdenin alanı başlangıçtan itibaren suyun çıktığı noktaya kadar artmakta çarkın etrafını 360 o çevirmekte (kuşatmakta) ve sonra suyu çıkışa vermektedir. Giriş bölümüyle çıkış bölümünü ayıran kısmına gövde dili ya da su kesici adı verilir. 92

13 Difizör gövdeli bir pompa Şekil 4.10.b de verilmiştir. Santrifüj pompalarda difizör gövdenin gelişimiyle verim yükselmesi olmuştur. Ancak daha sonraları volüt gövdelerinde iyileştirilmesi difizör gövdelerin önemini azaltmıştır. Difizör gövdelerin radyal itmeleri dengelemesi diğer bir üstünlüğüdür. Difizör gövdeler günümüzde çoğunlukla düşey milli pompalarda ve tek kademeli düşük basınçlı çarklı pompalarda (Şekil 4.11) kullanılmaktadır. Şekil Volüt (a) ve difizör (b) gövdeli pompalar (Karassik vd.1985) Şekil Difizör gövdeli düşey milli pompa (Karassik ve Carter 1960) 93

14 Pompalar yekpare yapılabildiği gibi ayrılabilir Şekilde de yapılabilmektedir. Yekpare pompalarda çarkın gövdeye yerleştirilebilmesi için pompanın bir tarafı açıktır. Ayrılabilir gövdeli pompalarda gövde iki ya da daha fazla bölüme ayrılabilmektedir. Ayrılabilirlik ya yatay düzlemde (eksenel, aksiyal) ya da düşey düzlemde (radyal) olmaktadır. Yatay düzlemde ayrılabilen pompalarda gövde pompa mili eksenine paralel olarak ayrılmaktadır (Şekil 4.12). Bu tip pompalarda genellikle emme ve basma ağızları gövdenin aynı tarafındadır. Bu nedenle bu tip pompalarda yataklara ve borulara müdahale etmeden pompanın içi kolayca incelenebilir. Düşey düzlemde ayrılabilen gövdeli pompalarda gövde pompa mili eksenine dik yönde ayrılmakta ve radyal ayrılabilen pompalar denmektedir (Şekil 4.13). Bazı yatay milli özel pompa tiplerinde pompa gövdesi pompa ekseninden geçen düzleme paralel ancak yataya eğimli yönde ayrılabilmektedir. Bu tasarım özellikle yatay ve düşey ayrılabilen pompaların yararlı yönlerini birleştirmek amacıyla yapılmaktadır (Şekil 4.14). Şekil Yatay milli çift girişli yatay düzlemde (eksenel) ayrılabilen gövdeli yandan emmeli radyal pompa (Karassik vd.1985) Uçtan emmeli tek kademeli radyal pompaların çoğu tek parçalı yekpare gövdelerden yapılırlar. Gövdenin en az bir tarafı çarkın yerleştirilebilmesi için kapaklı yapılır. Eğer kapak emme tarafında ise, gövdenin yan duvarını oluşturur ve emme ağzını içerir (Şekil 4.15). Buna emme kapaklı ya da gövdesi emme kapaklı pompa denir. Emme kapağının sökülmesi emme boru donanımıyla birlikte muhtemelen boru donanımının da sökülmesini zorunlu kılar. Bazı pompalarda boru donanımı bağlantılarının sökülmesini ortadan kaldıran geriye çekilebilir arka bölümlü pompa düzeni vardır (Şekil 4.15). Uçtan emmeli pompalar çoğunlukla ya şasi monteli ya da tek parça (monoblok) yapılırlar (Şekil 4.16). Şasi monteli pompada pompa mili motor miline kaplinle bağlanmıştır. Monoblok pompada, çark doğrudan motor mili üzerine monte edilmiştir. Monoblok pompanın kendi yatakları yoktur. Motor yatakları çarkın ve motor rotorunun bütün yükünü taşımaktadır. Monoblok pompa az yer kaplar, pompa ve motor millerinin eksen hizalanmasına gerek yoktur ve titreşim azdır. Uçtan emmeli pompalar yatay ve düşey milli yapılabilmektedir. 94

15 Şekil Uçtan emmeli tek kademeli düşey düzlemde (radyal) ayrılabilen pompa (Karassik ve Carter 1960) radyal Şekil Yataydan eğimli ancak eksenden geçen eksen düzlemine göre ayrılabilen gövdeli uçtan emmeli tek kademeli pompa (Karassik ve Carter 1960) 95

16 Şekil Normal pompa düzenli ve geriye çekmeli uçtan emmeli tek kademeli radyal pompa (Anonim1994a) Şekil Uçtan emmeli monoblok (tek parça) ve şasi monteli radyal pompalar (Anonim 1994a) Uçtan emmeli pompalar yekpare olmak yerine ayrılabilir (yatay ve düşey düzlemde) gövdeli olabilmektedirler. Yatay düzlemde ayrılma pompanın konumuna işaret etmektedir. Şayet pompa düşey olarak monte edilse bile yine de yatay düzlemde ayrılabilir gövdeli pompadır. Yatay düzlemde ayrılma deyimi pompanın konumundan çok pompa milinden geçen düzleme göredir. Uçtan emmeli tek kademeli yatay milli pompaların basma ağızları genellikle üstte olup mil eksenine diktir. Ancak farklı konumlarda da olabilirler. Şekil 4.17 de basma ağzı konumlarının farklı konumları verilmiştir. Uygulamada tüm çift girişli yatay düzlemde ayrılabilen gövdeli pompaların bir yan basma ağzı ve yanda ya da altta emme ağzı vardır. Eğer emme ağzı pompa mili eksenine dik düşey düzleme 90 o lik açıyla yerleştirilirse bu tip pompalar yandan emmeli pompa adını alır (Şekil 4.17). 96

17 Eğer emme ağzı düşey olarak pompanın altına (pompa miline dik) yerleştirilirse pompalar alttan emmeli pompalardır (Şekil 4.18). Tek kademeli alttan emmeli pompaların basma ağızları çapları çoğunlukla 254 mm den daha büyüktür. Şekil Yatay milli uçtan emmeli yekpare gövdeli radyal pompalarda basma ağzı konumları (Karassik vd.1985) Şekil Yatay düzlemde ayrılabilen alttan emmeli tek kademeli pompa (Karassik vd.1985) Santrifüj pompalarda su girişi için iki giriş ağzı bulunabilmektedir. Aksiyal pompalarda çift girişli gövde olmamaktadır. Şekil 4.19 da tek girişli ve çift girişli pompaların genel görünümleri verilmiştir. Şekildeki (a) pompası monoblok yapıya sahip olup pompa gövdesi elektrik motorunun statoruna bağlıdır ve elektrik motorunun mili uzun yapılarak ucuna pompa çarkı bağlanmaktadır. Pompa emme ağızları boru vidalı olabildiği gibi flanşlı da olabilmektedir. Şekil 4.19.b de görülen pompada basma flanşı gövde ile birlikte dökülürken emme flanşı ayrıdır. Pompa saplamalarla ayaklara bağlanmıştır. Motor ve pompa birbirinden ayrıdır ve çoğunlukla bir kaplinle birbirlerini bağlanır. Pompa gövdesinin çatı üzerindeki konumu değiştirilebilir. Bu da yerleştirmede büyük kolaylık sağlar. Pompa ayaklarının gövde ile birlikte döküldüğü pompa yapım biçimi Şekil 4.18.c de verilmiştir. 97

18 98 Şekil Tek ve çift girişli pompalarda yapım biçimleri (Tezer 1978)

19 Bu pompada emme ağzı değişik konumlara ayarlanabilirken basma ağzı sabit olmaktadır. Şekil 4.19.d de verilen çift girişli pompada olduğu gibi suyun çift yönden girdiği pompalarda verdi tek girişli pompa verdisinin yaklaşık 2 katı olabilmektedir. Çift girişli pompalarda kullanılan çarklar da çift girişlidir (Şekil 4.20). Suyu çift yönden emerler ve tek tarafta toplayarak basma borusuna iletirler. Verdisi yüksek olan pompalarda çoğunlukla çift girişli çark ve gövde tercih edilmektedir. Şekil 4.19.d de emme ağzı tek girişlidir ve içeride ikiye ayrılmaktadır. Basma ağzı ile emme ağzı aynı eksende olup gövdenin alt yarısındadır. Pompa yatay düzlemde ayrılan gövdeye sahiptir. Aynı şeklin (e) pompasında emme ağzı iki adettir ve pompa suyu iki emme borusuyla emerek tek basma borusuna iletmektedir. Yine aynı şeklin (f) pompası da çift girişli olup tek emme ağzı vardır, ancak emme çift girişli çark ile yapılmaktadır. Tek emme borulu çift girişli pompalar 300 mm anma ölçüsüne kadarki tasarımlarda kullanılmaktadır. Daha büyük anma çaplı pompalarda çift emme borulu tasarımların (e de olduğu gibi) kullanılması önerilmektedir. Şekil Çift girişli kapalı çark Şekil 4.21 de çift girişli bir pompanın perspektif ve kesit Şekilleri görülmektedir. Pompanın mili (1) iki uçtan yataklandırılmıştır. Emme borusu tektir ancak çark çift girişlidir. Emme ağzı (2), çarka (3) çift taraftan (4) giriş sağlar. Mil ile gövde arasındaki sızdırmazlık her iki tarafta bulunan salmastralarla (5) sağlanır. Salmastra kutusunda fener halkası (6) bulunur. Mil bir kovanın (7) içinden geçmektedir. Sızdırmazlık bilezikleri (8) çark ile gövde arasında sızdırmazlığı sağlar. Çark mile bir kama (9) ile bağlanmıştır. Salmastra kapağı (10) salmastra elemanını salmastra kutusu içine sıkıştırır. Gövde yatay düzlemde ayrılmaktadır. Emme ağzı (2), basma ağzı (12) ve ayaklar (13) gövdenin alt yarısında (11) bulunmaktadır. Üst gövde (14) ile alt gövde arasında bir conta (15) vardır ve bu iki parça birbirlerine saplamalarla bağlanmıştır. 99

20 100 Şekil Çift girişli pompa (1: Mil, 2: Emme ağzı, 3: Çark, 4: Girişler, 5: Salmastra kutusu, 6: Fener halkası, 7: Mil kovanı, 8: Sızdırmazlık bilezikleri, 9: Kama, 10. Salmastra kapağı, 11: Gövde alt parçası, 12: Basma ağzı, 13: Ayaklar, 14: Gövde üst parçası, 15: Conta, 16: Saplama) (Tezer 1978)

21 Çift girişli pompalarda emme ve basma ağızlarının aynı eksende olması bağlantı kolaylığı sağlamaktadır. Yine yatay düzlemde ayrılan pompalarda bakım tamir işleri kolay olmaktadır. Pompa gövdesinin boru hatlarından ayrılmasına gereksinim duyulmamaktadır. Radyal santrifüj pompaların ilk harekete konulmasında pompanın emiş yapabilmesi için pompa gövdesi ve emme borusunun su ile dolu olması gerekir. Bunu sağlamak için emme borusunun ucuna bir klape bağlanarak suyun boşalması önlenir. Normal santrifüj pompalarda emme su düzeyinin değişmesi halinde pompa emiş durumunu kaybeder ve yeniden emişi sağlamak için gövde ve emme borusunun su ile doldurulması gerekir. Büyük kapasiteli santrifüj pompalarda ve özellikle emme su düzeyi sık sık değişen su kaynaklarından suyun pompajı sırasında bu durum zorluk yaratmaktadır. Santrifüj pompaların otomatik emişe geçilebilmesini sağlamak amacıyla emme borusu ucundaki klape, pompanın gövdesine yerleştirilir. Kendinden emişli veya klapeli santrifüj pompa olarak isimlendirilen bu tip pompalarda emme klapesi suyun gövdeye girdiği noktaya yerleştirilir. Kendinden emişli pompalar önce sistemdeki havayı boşaltır, sonra suyu iletmeye başlar. Hava ayırıcıda sudaki buhar baloncukları ya da hava ayrılmakta ve basma ağzından hava dışarıya çıkmaktadır. Kendinden emişli bir santrifüj pompada havanın sudan ayrılmasında iki önemli yöntem bulunmaktadır. Bunlar: a) Basma ağzından emme ağzına sirkülasyonlu, b) Basma ağzından çarka sirkülasyonlu (Volüt emişli, difizör emişli) dur. Bu iki yöntemin çok değişik versiyonları bulunmaktadır. Basma ağzından emme ağzına sirkülasyonla kendinden emişli olan pompaların ya gövdeye bağlanmış ya da birlikte dökülmüş bir su deposu (hava ayırma deposu) vardır. Pompa ilk çalışmaya başladığında bu depo suyla doldurulur. Çarkın emme tarafıyla bağlantılı olan bir sirkülasyon kanalı depoya bağlıdır. Çark, pompa çalışırken, sirkülasyon kanalından gelen su ile emme ağzından gelen belirli miktardaki havayı basar. Hava ve su karışımı, birbirlerinden ayrıldığı su deposuna basılır. Bu depoda hava dışarı atılır, su ise sirkülasyon kanalıyla çarkın emme ağzına gelir. Bu işlem emme hattında hava kalmayıncaya kadar devam eder. Sistemde oluşan vakum suyun içeri alınmasını ve çarka gelmesini sağlar. Pompa durduğunda bir daha çalışabilmesi için su deposunun su ile dolu olarak kalması gerekir. Bu ya bir supapla ya da emme ağzı ile çark arasındaki bir klapeyle sağlanır. Bu prensibe göre çalışan kendinden emişli bir pompanın kesiti ve çalışması Şekil 4.22 de verilmiştir. Pompada bulunan pompa odası (B), klasik bir volüt gövde ve giriş kanalından oluşmaktadır. Girişte bir emiş kanalı ve buna bağlı bir emiş supabı (C) vardır. Bu emiş supabı (C) silindirik kauçuk bir tüptür. Çark (A) yarı açık tiptir. Emiş sırasında, pompa gövdesi suyla doldurulur. Bu su, emiş supabıyla pompa odasına alınır ve volüt gövdeden tekrar pompa gövdesine gönderilir. Çark tarafından meydana getirilen emme, havanın giriş kanalından suyla birlikte aynı anda emilmesini sağlar. Hava suyla karışır ve suyla birlikte pompa gövdesine gönderilir. Pompa gövdesinde, hava kabarcıkları (baloncukları) sudan ayrılarak yüzeye çıkar ve havadan ayrılmış su emiş supabı tarafından alınırken hava dışarıya atılır. Emme hattında hava bittikten sonra, su pompaya alınır ve pompa gövdesi ile giriş kanalı arasındaki basınç farkı kauçuk emiş supabının devre dışı kalmasını sağlar. Böylece sirkülasyonun durmasıyla, çarktan geçen suyun tümü pompa gövdesine geçer. İşlemler (operasyonlar) arasındaki vakumun ayarlanması için emme hattına bilyeli bir kontrol supabı konur. 101

22 Şekil Basma ağzından emme ağzına sirkülasyonlu kendinden emişli pompa (A: Çark, B: Pompa odası, C: Emiş supabı) (Karassik ve Carter 1960) Basma ağzından çarka sirkülasyonun yapıldığı kendinden emişli pompalar basma ağzının tasarımına göre volüt emişli ya da difizör emişli adını alırlar. Bu tip pompalarda emilen su pompanın emme girişine döndürülmez. Ya çarkın içine ya da çevresine döndürülür. Bundan dolayı en büyük avantajı iç supap mekanizması karmaşıklığını elimine etmesidir. Şekil 4.23 de volüt emişli kendinden emmeli bir pompa kesiti ve çalışması görülmektedir. Açık tip pompa çarkı (A) volüt gövdenin (B) içinde dönmekte, suyu (C) kanalıyla depoya (D) göndermektedir. Pompa çalışmaya başladığında, su içindeki hava kabarcıkları emme ağzından basma odasına (E) gelir. Depodaki su sirkülasyon kanalıyla (F) çarka geri döner ve tekrar hava kabarcıklarıyla karışarak tekrar depoya gider. Havanın tümü basma odasından dışarı atılıncaya kadar bu işlem devam eder. Pompa emişe başlar başlamaz çark çevresindeki homojen basınç dağılımı sirkülasyonun meydana gelmesini engeller ve su dışarıya gider. Bu tip pompaların bazı tiplerinde dışarıdan ayarlanabilir sirkülasyon kanalı bulunmaktadır (Şekil 4.24). 102

23 Şekil Volüt emişli (sirkülasyonlu) pompa kesiti ve çalışması (A: Çark, B: Volüt gövde, C: Kanal, D: Su ya da hava ayırma deposu, E: Basma odası, F: Sirkülasyon kanalı) (Karassik ve Carter 1960) Çark ve gövde arasındaki orijinal açıklık, bu parçalardan birinin aşınması durumunda tekrar ayarlanabilmektedir. Tekrar ayarlamada vida kapağı (1) açılır, ayar kolu (3) sirkülasyon kanalı (4) çarka dokununcaya kadar döndürülür. Dokunmadan sonra ayar kolu geriye 1,5 devir çevrilir ve vida kapağı kapatılır. Bu ayarlama olanağı gövdenin ömrünü önemli ölçüde artırmaktadır. Yine bu tip pompalarda aynı gövde de birden farklı çaplı pompa çarkı kullanılabilmektedir. 103

24 Şekil Volüt emişli dışardan ayarlanabilir kanallı pompa (1: Vida kapağı, 2: Conta, 3: Ayar kolu, 4: Sirkülasyon kanalı) (Karassik ve Carter 1960) Karışık akışlı pompalar Karışık akışlı pompalar orta basınçlı, orta verdili, pompalardır. Radyal pompalara göre özgül hızları ve verdileri yüksek ancak basınçları düşüktür. Bu tip pompalara Françis ve Heliko santrifüj pompalar da denmektedir. Suyun çarka girişi aksiyal yöndedir, ancak çıkışı aksiyal ile radyal doğrultular arasında gerçekleşmektedir. Çark çapı, radyal pompa çarklarına göre daha küçük ancak daha geniştir. Çark kanatları arasındaki kanal genişliği fazla olduğundan içinde yabancı madde bulunduran suların iletimine uygundur. Açık, yarı açık ve kapalı çarklı olabilirler, tek ve çift girişli yapılabilirler. Gövde çoğunlukla volüt tiptir. Yatay ve düşey milli olabilirler. Şekil 4.25 de karışık akışlı çark ve pompa tipleri görülmektedir. 104

25 Şekil Karışık akışlı pompa tipleri ve çarkları Şekil 4.26 da yatay eksenli (milli) Şekil 4.27 de ise düşey eksenli (milli) bir karışık akışlı pompa görülmektedir. Yatay eksenli pompada mil (1), gövde (2) dışında bir çift bilyeli yatakla (3) yataklandırılmıştır. Gövde tipi volüttür ve gövde üzerinde su doldurma hunisi (4) bulunmaktadır. Gövde ile giriş ağzı (5) düşey düzlemde ayrılabilir Şekilde yapılmıştır. Çıkış ağzı (6) gövdeye bağlanmıştır. Vida biçimli çark (7) mil ucuna kama ile bağlıdır ve sızdırmazlık bir salmastrayla (8) sağlanmaktadır (Şekil 4.27). 105

26 Şekil Yatay eksenli (milli) karışık akışlı pompa (1: Mil, 2: Volüt gövde, 3: Yatak, 4: Doldurma hunisi, 5: Giriş ağzı, 6: Çıkış ağzı, 7: Çark, 8: Salmastra) Düşey eksenli pompa aksiyal pompaya çok benzemektedir. Pompa girişi (1) çan biçimindedir ve gövdeye (2) flanşla bağlanmıştır. Çark (3) açık tiptir ve pompa miline (4) bağlıdır. Pompa basma borusu (5) bir çıkış dirseği (6) ile donatılmıştır. Ara mil (7), ara kaplinlerle (8) birbirine bağlanmıştır. Mil kolon borusu içinde plastik merkezleme elemanları (9) ile yataklandırılmıştır. Pompa ayakları zemine (10) bağlanmıştır. Düşey mil elektrik motoru ile çalıştırılmakta ve motor miline kaplinle (11) bağlanmaktadır. Çark ve mili üst gövdeye (12) eksenel bir yatakla (13) bağlanmıştır. 106

27 Şekil Düşey eksenli karışık akışlı pompa (1: Giriş, 2: Gövde, 3: Çark, 4: Pompa mili, 5: Basma borusu, 6: Çıkış dirseği, 7: Ara mil, 8: Ara kaplin, 9: Merkezleme elemanları, 10: Zemin, 11: Kaplin, 12: Üst gövde, 13: Yatak) Aksiyal akışlı pompalar Aksiyal akışlı pompalar düşük basınçta yüksek verdi verirler. Özgül hızları yüksektir. Sıvının çarka giriş ve çıkışı aksiyal doğrultuda olur. Yatay, düşey ve eğimli yerleştirilebilirler. Şekil 4.28 de düşey yerleştirilmiş bir aksiyal akışlı pompa çanağı görülmektedir. Emme ağzı bir çan biçimindedir. Emme borusu yoktur. Bu nedenle kavitasyon tehlikesi ortadan kalkmıştır. Çark genelde pervane (fan) biçimindedir. Karışık akışlı ve aksiyal akışlı pompalar tasarımda ve yapımda birbirlerine çok benzerler ancak çarkları oldukça birbirinden farklıdır (Şekil 4.29). 107

28 Şekil Düşey eksenli aksiyal akışlı pompa çanağı (Anonim 1994a) 108 Şekil Aksiyal akışlı (a) ve karışık akışlı (b) çark (Anonim 1994a) Aksiyal akışlı pompada çark, suyu mile paralel hareket ettirirken, karışık akışlı pompada su çark kanatlarından ayrılırken ona hafif bir girdap hareket verir.

29 Aksiyal akışlı çarklarda genellikle dağıtıcı kanatlar kullanılır. Dağıtıcı kanatlar pompa çarkı tarafından meydana getirilen karıştırma hareketini azaltır ve böylece su akışını düzelterek çıkış borusu içine yönlendirir. Pompa çanağında iki adet salınımlı sönümleyici iki adet kaymalı destek yatağı bulunur. Bu yataklar milin ve çarkın düzgün bir Şekilde dönmesini sağlar. Bazen emme çanının içine de kaymalı destek yatağı konabilmektedir. Pompa çanağının çapı çıkış borusu çapından biraz daha küçüktür. Çıkış borusuna cıvatalarla bağlanır. Bu tasarım boru donanımı ile destekleri sökmeden çanak ve çarkın çıkış borusu içinden çekilerek dışarı alınmasını olanaklı kılar. Bu da zamandan ve işgücünden tasarruf sağlar. Şekil 4.30 da eğimli yerleştirilmiş aksiyal akışlı bir pompa verilmiştir. Pompada çark (pervane) (1) kanatları dışarıdan ayarlanabilmekte bu da çalışma koşullarına göre pompa karakteristiklerinin ayarlanmasını sağlamaktadır. Çark kanatlarının konumu mile bağlı bir düzenle değiştirilebilmektedir. Çanak içindeki dağıtıcı (yönlendirici) kanatlar (2) sabit kalmaktadır. Şekil Eğimli yerleştirilmiş aksiyal akışlı pompa ve çarkları (1: Çark, 2: Dağıtıcı kanatlar, 3: Tapa) (Tezer 1978) Şekil 4.31 de düşey eksenli aksiyal bir pompanın genel görünüşü verilmiştir. Bu pompada giriş ağzı (1) kayıpları azaltmak için çan biçiminde yapılmıştır. Pompa çarkı (2) aksiyal yapıdadır ve çark çıkışında yönlendirici gövde kanatları (3) bulunur. Pompa gövde çıkışı bir dirsekle (4) donatılmıştır. Mil gövde dışında salmastra kutusu (5) ve eksenel yatakla (6) donatılmıştır. 109

30 Suyun girişini aksiyal doğrultuda düzenlemek için bazı tiplerde çark girişinde de yönlendirici kanatlar (7) kullanılmaktadır. Pompa çarkında kanatlar çark göbeği ile tek parçalı olarak yapılabildiği gibi kanatlarda ayar olanağı sağlamak amacıyla ayrı parçalar halinde de yapılabilmektedirler. Kanatlar çark göbeğine bir vida ile veya yarıklı olarak bağlanabilirler. Pompanın çalışma koşullarına göre kanat açıları ayarlanabilmektedir. Şekil Düşey eksenli aksiyal akışlı pompa (a) ve çark (b) (1: Emme, 2: Çark, 3 ve 7: Yönlendirici kanatlar, 4: Çıkış dirseği, 5: Salmastra kutusu, 6: Eksenel yatak) (Tezer 1978) 110

31 Kademeli pompalar Santrifüj pompalarda iletim yüksekliği arttığında bu yüksekliğe tek kademeli pompayla sıvı iletmek mümkün olmamaktadır. İletim yüksekliği sınırı tek kademeli küçük pompalarda 25 m, tek kademeli büyük pompalarda m civarındadır. Çark çapını büyüterek bu sınırları aşmak olanaklı ise de manometrik yüksekliğin artmasıyla özgül hızın küçülmesi meydana gelecektir. Özgül hızın küçülmesi ise çark kanal kesitlerinin çok daralmasına kayıpların artmasına ve verimin azalmasına neden olacaktır. Bu nedenle belirli verdi değerleri içerisinde pompadan yüksek basınç istenirse pompaların seri bağlanması ya da aynı pompada birden fazla çarkın arka arkaya bağlanması gerekmektedir. Aksi durumda çarkın daralması ve çark çapının büyütülmesi gerekecektir. Pompalarda verdi artımı sağlamak için bilindiği gibi pompalar ya paralel bağlanır ya da çift girişli tasarımlar kullanılır. Basınç artımı için yapılan seri düzenlemede su her çarktan belirli bir basınç enerjisi almış olarak bir sonraki çarka girer. Her çark Hmi kadar enerji sağladığında toplam manometrik yükseklik her çarkın suya verdiği manometrik yüksekliklerin toplamından oluşur. Santrifüj pompalarda verimin uygun değerde olması için özgül hızın (ns) radyal çarklarda ns= , karışık akışlı çarklarda ns= ve aksiyal çarklarda ns= sınırları arasında olması gerekir. Eğer bu sınırların dışına çıkılırsa kademeli pompa düzenlemesine gidilmelidir. Kademeli pompa denince çoğunlukla birbiri ardına dizilmiş çarklardan oluşan pompalar anlaşılır. Kademeli pompalarda hem volüt ve hem de difizör gövdeler kullanılabilir. Ancak simetrik olması ve diğer bazı avantajlarından dolayı çoğunlukla kademeli pompalarda difizör gövde kullanılır. Kademeli pompalarda birinci kademenin bastığı su difizörden geçtikten sonra ikinci kademenin girişine verilir. İkinci çark ve difizöründen geçen su üçüncü kademeye gelir ve bu böylece devam eder. Her kademenin girişinde suyun enerjisi bir önceki kademenin çıkış enerjisine eşittir. Tek girişli ve çift girişli çarkların kademeli düzenlenmesi çeşitli Şekillerde yapılabilir (Şekil 4.32). Şekil 4.32 görüldüğü gibi tek girişli çarklarda yapılan düzenlemede çarklar aynı yönde birbiri arkasına gelecek Şekilde yerleştirilmiştir (a). Su bir çarktan çıkıp hemen bir sonraki çarka girmektedir. Eksenel itmenin dengelenebilmesi için (b) şeklinde olduğu gibi tek girişli çarklar karşıt düzenlenebilmektedir. Karşıt düzenlemede çarklar sırt sırta yerleştirilirler ve birinin eksenel itmesi diğeri tarafından dengelenir. Çift girişli çarkların düzenlenme biçimleri (c) şeklinde görülmektedir. Kademeli pompa deyimi daha çok yüksek basınç elde etmek için kullanılan ve çarkları seri olarak düzenlenmiş bulunan pompaları belirtir. Çarklar arasında su iletimi gövde içinde özel yapılı kanallarla sağlanır. Her ne kadar çarklar arasındaki geçitlerde bir miktar kayıp oluşursa da, yüksek basınçların tek kademeyle sağlanamaması nedeniyle bu kayıpların varlığı zorunlu olarak kabul edilir. Kademeli pompalarda hem yatay düzlemde ayrılan gövde ve hem de düşey düzlemde ayrılan gövde düzenlemeleri kullanılmaktadır. Kademeli pompalar aksiyal ya da radyal ayrılan gövde durumuna göre çeşitlenmektedir. İlk pompa tasarımlarında yüksek basınçlar için düşey düzlemde ayrılan gövdeler kullanılmıştır. Daha sonraları bu düzenlemenin olumsuz etkilerini ortadan kaldırmak, tamir ve bakım işlemlerini kolaylaştırmak için yatay (aksiyal) düzlemde ayrılan gövdeler kullanılmaya başlanmıştır. 111

32 112 Şekil Kademeli pompalarda çark düzenlemeleri (Tezer 1978) Yatay düzlemde ayrılan pompalarda emme ve basma ağızları gövdenin aynı yarısında olabilmektedir. Gövdenin üst kısmı kaldırılarak, muayene ve bakım-tamir işlemleri emme ve basma boruları çıkartılmadan yapılabilmektedir. Pompa basınçları belirli sınırlar arasında kaldığı sürece aksiyal ayırmalı pompalar iyi sonuç vermektedir. Bunun yanında çok yüksek basınçlarda aksiyal ayırmalı gövdeler bir takım sakıncalar meydana getirmektedir. Basınç arttıkça yanağın yatay sıkılığını ayarlamak zorlaşmaktadır. Bunu ayarlamak için yanağın kalınlığını, kullanılan cıvataların sayısını ve büyüklüğünü artırmak gerekmektedir. Ancak bu önlemler de bazen olumlu sonuç verememektedir. Aksiyal ayırmadan radyal ayırmalı gövdeye geçiş basınç sınırı bazı

33 araştırmacılar tarafından 3600 min -1 de 113 mss olarak kabul edilmiştir. Son yıllarda bir takım iyileştirmelerle bu sınır 174 mss kadar çıkmıştır. Aksiyal ayırmalı pompalarda basınç 72 mss üzerine çıktığında gövde çelik dökümden yapılmalıdır. Dökme demirden yapılan pompalarda dökme demirin elastikiyetinin az olmasından dolayı cıvatayla yanakların sıkılmasında kırılmalar, çatlamalar meydana gelebilmektedir. Radyal ayırmalı pompaların en basiti iki ya da daha fazla kademenin arka arkaya cıvatalarla bağlandığı halkalı tip düzenlemedir. Halkalı tipte pompa gövdesi açıkta ve emme-basma ağızlarının ortasındadır. Gövdeler bağlantı çubuklarıyla birbirlerine bağlanır. Radyal ayırmalı pompaların bir diğer tipi kovanlı olanıdır. Bu tipte silindirik biçimdeki kademeler bir kovan içine birbiri arka sıra yerleştirilir. Emme ağzı birinci kademe pompaya, basma ağzı ise kovana bağlanmıştır. Günümüzde en fazla halkalı tip kullanılmaktadır. Yatay düzlemde ayrılan gövdeli pompalara Şekil 4.33 de üç örnek verilmiştir. Daha önce belirttiğimiz gibi yatay ayrılan gövde düşük basınçlı pompalarda kullanılır. Bu nedenle en fazla kullanım alanı iki kademeli pompalardır. Şekil 4.33.a da verilen pompada sıvı birinci kademeden çıkmakta ve bir boru ile ikinci çarka verilmektedir. Şekil 4.33.b de verilen 6 kademeli pompada çarklar üçer üçer birbirlerine ters olarak yerleştirilmiş ve böylece eksenel itme dengelenmiştir. 1., 2. ve 3. çarklar arasındaki sıvı bağlantısı üst gövde içindeki geçitlerden sağlanırken 3. çark ile 4. çark arasındaki bağlantı ise bir dış borudan yapılır. 4., 5. ve 6. çarklar arasında yine gövde içindeki geçitlerden sıvı iletilir. Bu tip pompada alt ve üst gövdeler arasındaki sızdırmazlığı sağlamak zordur. Bu nedenle Şekil 4.33.c de verilen pompada olduğu gibi tüm geçitler gövde dışına çıkartılabilmektedir. Bu pompada çarklar dıştan içe doğru sıralanmıştır. Yani yerleşim biçimindedir ve her kademe arasında sıvı iletimi gövde dışındaki borularla yapılmaktadır. Bu yapım biçimi, ağır-karmaşık ve pahalıdır. Sürtünme kaybı ve sızmalar azdır. Eksenel itme dengelenmektedir. Düşey düzlemde ayrılan kademeli pompalarda çarklar genellikle tek yönde dizilir. Bu da eksenel itmenin kademe sayısıyla artmasına neden olur. Yatay eksenli kademeli pompaların düşey düzlemde ayrılan gövdeli yapılması daha bütünleşik bir yapı kazanmasını derli-toplu olmasını sağlamıştır. Bu pompalarda gövde difizör yapıdadır. Bu nedenle basınç yükleri volüt gövdeye nazaran daha dengeli dağılır. Şekil 4.34 de kovanlı ve halkalı düşey düzlemde ayrılan gövdeli pompalar görülmektedir. Gövdeler üzerindeki hava alma tapaları pompa ilk harekete geçirilirken hava alınmasını sağlar. Kademeli pompalarda verim tek kademeli pompaya göre daha küçüktür. Çünkü su kademeden kademeye geçerken kayıplar oluşmakta ve eksenel itme için kullanılan dengeleme diskleri yutulan gücü artırmaktadır. 113

34 Şekil Yatay düzlemde ayrılan kademeli pompalar (Tezer 1978) 114

35 Şekil Düşey düzlemde ayrılan kademeli pompalar (Tezer 1978) 115

36 Özgül hız, gerek çift girişli ve gerekse kademeli pompalarda tek çark için hesaplanır. Buna göre çift girişli pompalar için özgül hız; n. nq H Q / 2 3 / 4 m Kademeli pompalar için özgül hız; n q n. Q H m ik 3 / 4 eşitlikleri kullanılarak bulunur. Burada; ik: Kademe sayısını göstermektedir Düşey eksenli (milli) pompalar Radyal ve karışık akışlı pompalar düşey eksenli olarak da düzenlenebilirler. Bu düzenleme tek ve çok kademeli olarak uygulanabilmektedir. Düşey eksenli pompalar özellikle pompanın çalışacağı yerdeki özel koşullara bağlı olarak kullanılmaktadır. Bu koşullar aşağıdaki gibi özetlenebilir. - Pompanın kullanılacağı yer çok dardır. Bu nedenle sadece pompa su düzeyine indirilir. - Emme su düzeyi yararlanabilir emme yüksekliğinin dışında kalabilir. Emme koşullarının elverişsiz olması halinde pompa su yüzeyine indirilmeli, gerekirse suya batık olarak çalıştırılmalıdır. - Emme su düzeyinin sürekli değişmesi ve özellikle rejimi düzgün olmayan akarsularda taşkın tehlikesi nedeniyle pompanın kurulacağı yerde motorun su altında kalmaması için düşey eksenli düzenleme zorunlu olur. Düşey eksenli pompalarda aslında yatay eksenli projelenen pompalar kullanılır. Burada düşey yönde eksenel yükün taşınması için özel yataklandırma yapılmalıdır. Özellikle derin kuyularda uzun bir mil ile güç iletiminin yarattığı teknik güçlükler dikkate alınmalıdır. Düşey eksenli pompalar sulama pompaj tesislerinde yukarıda anılan koşullar nedeniyle yatay eksenli pompalara oranla daha geniş uygulama alanı bulmaktadırlar. Bu tip pompalar yapılarına göre iki bölümde incelenebilirler. a) Kuru düşey eksenli pompalar, b) Yaş düşey eksenli pompalar. Kuru düşey eksenli pompalarda pompa gövdesi suyun dışındadır. Emme deposunun oldukça derin olduğu ve emme su düzeyinin sabit olduğu koşullarda kullanılır. Yaş düşey eksenli pompalarda pompa gövdesi suya batık olarak çalışır. Genellikle derin kuyu pompaları olarak adlandırılan bu pompalar, özel olarak açılan derin kuyularda yer altı suyundan yararlanmak amacıyla kullanılır. 116

37 Kuru düşey eksenli pompalar Kuru düşey eksenli pompalar; kirli su, kanalizasyon, drenaj, sulama, su çıkartma, v.b işlemlerde kullanılmaktadır. Düşey olarak yerleştirildikleri için daha az yer kaplarlar. Normalinde düşey eksenli pompalar yatay eksenli pompalardan daha ekonomik olduklarından büyük kapasiteli iletimlerde tercih edilirler. Kuru düşey eksenli pompaların çoğu temelde yatay eksenli olarak tasarlanmışlardır. Ancak düşey yerleştirilmeleri için özel olarak yataklandırılmaları gerekir. Bazı kirli su pompaları özel olarak düşey eksenli yapılır. Şekil 4.35 de görülen pompa düşey eksenli olarak imal edilmiş olup emme ağzı oturma ayağı ile donatılmıştır. Şekil Kuru düşey eksenli pompa ve kesiti (Karassik ve Carter 1960) Emme ağzına dirsek bağlanarak pompa seviyelerinin altındaki suyun emilmesinde kullanılır. Bu tip pompa küçük kapasitelidir. Bunun büyük kapasiteli olanı da kullanılmaktadır. Büyük kapasiteli olanların sabitlenmesi için ek önlemlerin alınması gerekir. Kuru düşey eksenli pompalar çift girişli olarak da yapılabilmektedir. Kuru düşey eksenli pompalarda Şekil 4.36 da olduğu gibi motor pompanın hemen üzerinde ise motoru pompa destekler. Motor ve pompa milleri esnek bir kavramayla birbirine bağlanabilmekte ve her bir milin ayrı yataklanması yapılmaktadır. Eğer motor mili uzatılarak pompa mili olarak da kullanılıyorsa tek bir yatak kullanılabilir ve bu yataklama genelde motor tarafında bulunur. 117

38 Şekil Direkt motora bağlı kuru düşey eksenli pompa (Karassik ve Carter 1960) Motorun sel ve benzeri nedenlerle zarar görmemesi için bazen motor pompadan belirli bir yüksekliğe yerleştirilir (Şekil 4.37). Pompa ve motor milleri ayrı olup birbirlerine genelde kaplinle bağlanırlar. Her iki mil sabit olarak yataklandırılır ve eksenleme yapılır. Millerin yük altında eğilmemesi için çalışma devrine göre tüm faktörler göz önüne alınarak yapılmalıdır. Pompadan ayrı olan motorlar doğrudan taban plakasına yerleştirilebildikleri gibi ayrı bir şasiye bağlanabilirler. Böylece pompa kaldırılarak müdahale olanağı doğar. Motorun pompadan ayrı olduğu düzenleme bağlantı mili içi boş boru (Şekil 4.37.a) olabildiği gibi içi dolu mil de olabilmektedir (Şekil 4.37.b.). İç dolu milin kritik hızı çapıyla doğru, yataklar arasındaki uzaklığın karesiyle ters orantılıdır. Buna göre eğer bir pompadaki mil başka bir pompadaki milin iki katı hızda çalışacaksa çapı da 2 katı olmalıdır ya da yataklar arasındaki mesafesi diğerine göre % 70 daha küçültülmelidir. 118

39 Şekil Motorun pompadan yüksekte olduğu kuru düşey eksenli pompalar (a: İçi boş bağlantı milli, b: İçi dolu bağlantı milli) 1: Motor, 2: Motor şasisi, 3: Sabit yatak, 4: Mil) (Karassik ve Carter 1960) Kuru düşey eksenli pompalarda genellikle gres yağlamalı yataklar kullanılır. Eğer kapasite büyükse kendi kendini yağlayan metal yataklar önerilir. Bu yataklar için ayrı özel bir yağlama donanımı bulunur. Motoru ve pompayı birbirine bağlayan yatak destekleri olabildiğince rijit olmalıdır. Yatay ve düşey eksenli pompalar yapısal olarak birbirlerine benzeseler de özellikle su çıkartmada yatay eksenli santrifüj pompalar önerilmektedir. Kuru düşey eksenli pompalar kademeli de olabilir. Kademeli olanlarda halkalı yapı kullanılır. Basma borusu çıkışı için de genellikle özel yapılı dirsekler önerilir. 119

40 Yaş düşey eksenli (derin kuyu) pompaları Yaş düşey eksenli ya da derin kuyu pompaları, düşey milli pompalar grubunda bulunurlar. Pompa özel olarak açılan derin kuyularda yer altı su kaynaklarından su sağlamak için kullanılırlar. Derin kuyu pompaları Türbin pompa olarak da adlandırılır. Derin kuyu pompaları kademeli olarak yapılır ve difizör gövde kullanılır. Derin kuyu pompalarına ait özellikler TS 514 Düşey Milli Santrifüj Derin Kuyu Su Pompaları standardında belirtilmiştir. Derin kuyu pompalarında pompa belirli çaptaki kuyuya indirilir ve suya batık olarak çalışır. Pompanın çalıştırılması için motordan alınan hareket düşey mil aracılığıyla pompaya iletilir. Derin kuyu pompalarında karşımıza öncelikle 3 önemli sorun çıkmaktadır. Birincisi bir derin kuyu açılacak ve su buradan alınacak, ikincisi pompanın çapı belirli ve sınırlı kuyuya indirilmesi ve üçüncüsü motor ile pompa arasındaki bağlantının eksenel sapma olmadan sağlanmasıdır. Pompa verdisi kuyunun su kapasitesine göre seçilmelidir. Kuyuda su seviyesi azaldığında ya da bittiğinde pompa emişini kaybedecektir. Yine açılan kuyunun çapı sınırlıdır. Çap arttığında maliyet artar. Kuyu çapının küçük olması ise pompanın ve motorun fiyatını artırır. Kuyu çapı ile pompa çapı arasındaki dengenin iyi sağlanması gerekir. Pompa çapının dolayısıyla çark çapının küçülmesi pompa basıncını da küçültmektedir. Motordan alınan hareket pompaya iki yolla iletilir. Ya bir mil aracılığıyla ya da pompa bir elektrik motoruyla çalıştırılır ve motor pompayla birlikte suya indirilir. Kademeli derin kuyu pompalarda basıncı artırmak için çark hızının fazla artırılmasına gereksinim yoktur. Genellikle çark hızı 30 m/s nin altındadır. Bu da aşınmayı azaltır, tamir ve bakım giderlerini düşürür. Derin kuyu pompaların verdileri 0,6 L/s den 1600 L/s ye kadar değişmekte 300 m yüksekliğe kadar su iletimi yapabilmektedirler. Genellikle hareket iletimi için içi boş miller ve dişli düzenleri kullanılmaktadır. Hareket mili bir kovanla donatılabildiği gibi açık da olabilmektedir. Derin kuyu pompaları 2 ayrı grupta incelenebilmektedir. a) Düşey milli derin kuyu pompaları, b) Dalgıç derin kuyu pompaları Düşey milli derin kuyu pompaları TS 514 e göre düşey milli derin kuyu pompaları, su dışındaki bir kuvvet makinesinden alınan dönme hareketini, su için de, suya kısmen veya tamamen dalmış haldeki çanak grubuna düşey miller aracılığıyla iletmek suretiyle, suyu emerek istenilen yükseklikteki bir yere basan çanak (pompa) grubu, kolon grubu, başlık ve tahrik grubundan oluşan bir makinedir. Şekil 4.38 de düşey milli derin kuyu pompalarına bir örnek verilmiştir. Pompa düşey milli bir elektrik motoru (1) ile çalıştırılmaktadır. Elektrik motoru çıkış başlığına (2) bağlıdır. Çıkış başlığı bir flanşla (3) basma borusuna bağlıdır. Basma borusunda verdiyi ayarlayan bir vana (4) bulunur. Başlık beton bir temele (5) bağlanmıştır. Pompa kademeleri (6) bir kolon borusu ile (7) taşınmakta ve pompa 3 kademelidir. Birinci yani giriş kademesinde (8), emme borusu (9) ve süzgeç (10) vardır. 120

41 Şekil Düşey milli derin kuyu pompası (1: Elektrik motoru, 2: Başlık, 3: Flanş, 4: Vana, 5: Beton temel, 6: Pompa kademeleri, 7: Kolon borusu, 8: Giriş kademesi, 9: Emme borusu, 10: Süzgeç, 11: Hava borusu) (Tezer 1978) Kuyudaki su seviyesi hava borusu (11) yardımıyla ölçülmektedir. Düşey milli derin kuyu pompaları düşey milinin yağlanmasına göre; a) Su ile yağlamalı, b) Yağ ile yağlamalı. olarak sınıflandırılabilmektedir. Bu tip pompalar radyal ve karışık akışlı, kapalı ve yarı açık çarklı, hareket milinin içi boş yada dolu olabilmektedir. 121

42 Düşey milli derin kuyu pompalarında çanak (pompa) grubu; pompaların, emme donanımı, emiş haznesi, çanak takımı, çıkış haznesi, pompa mili ve yağla yağlamalı pompalarda sızdırmazlık düzeninden, su ile yağlamalı pompalarda ise çıkış haznesi yatak başlığından oluşmaktadır. Çanak grubunu oluşturan donanımlardan emme donanımında; süzgeç, dip klapesi ve emme borusu bulunmaktadır. Emiş haznesi, emme borusundan gelen suyun çanak takımına uygun Şekilde girmesini sağlayan, pompa miline yataklık eden ve gövde, yatak, tapa ve kum çanından oluşan kısımdır. Kum çanı, suyun içindeki kum ve benzerlerinin çökelmesi sırasında, yağla yağlamalı pompada giriş haznesi yatağına, suyla yağlamalı pompalarda hem çıkış hem de emiş haznesi yatağına girmesini önleyen parçadır. Çanak takımı; pompanın enerjisini suya ileterek, suyun belirli miktarının belirli yüksekliğe basılmasını sağlar ve ara çanak, yatağı, çark ve çark tesbit burcu veya kaması ve varsa aşınma bileziğinden oluşmaktadır. Ara çanak, alttaki çarktan gelen suyun üstteki çarka geçmesini sağlayan ve çanak takımı parçalarına yataklık ve yuvalık eden parçadır. Aşınma bileziği ya da halkası çanaklarda çarkın oturduğu kısımda bulunur ve aşındıkça değiştirilebilen halka biçimindeki parçadır. Çanak grubunu oluşturan çıkış haznesi, çanak takımlarından gelen suyun kolon grubuna, uygun Şekilde geçmesini sağlayan, çanak grubunu kolon grubuna bağlayan, gövde, yatak ve yağ ile yağlamalı pompalarda adaptör, su ile yağlamalı pompalarda çıkış haznesi yatak başlığından oluşan kısımdır. Pompa mili, kolon millerinin hareketini çark veya çarklara ileten silindirik uzun bir parçadır. Pompa milini, kolon miline pompa mili manşonu bağlamaktadır. Sızdırmazlık düzeni; yağ ile yağlanan pompalarda pompanın bastığı suyun yataklardan sızarak kuyuya dönmesini engelleyen ve basılan suyun, yağ muhafaza borusundaki yağa karışmasını önleyen, pompa çanak grubunun bir veya birden fazla yerine konan düzeneklerden oluşmaktadır. Adaptör; yağ ile yağlamalı pompada, yağ muhafaza borusunu veya alt özel yağ muhafaza borusunu çıkış haznesine bağlamaya yarayan ve kolon miline yataklık eden ve gerektiğinde alt kısmında sızdırmazlık düzenine ait düzeneği taşıyan parçadır. Şekil 4.39 da iki adet çanak (pompa) grubu verilmiştir. Su ile yağlanan borularda emme borusu ucuna mutlaka dip klapesi takılmalıdır. Kullanılan süzgeçlerin delik alanları toplamı, emme borusu kesit alanının en az 2 katı olmalıdır. Düşey milli derin kuyu pompalarında kolon grubu; başlıktan gelen dönme hareketini çanak grubuna ileten, pompanın bastığı suyu başlığa ileten ve çanak grubunu başlıkta askıya alan ve çalışacağı kuyuya monte edilmiş haldeki pompada bulunan bütün kolon takımları ile kısa kolon takımından oluşan kısımdır. Kolon takımı, kolon borusu, manşonu veya flanşı, kolon mili ve manşonu, merkezleme elemanı, yağla yağlamalı pompalarda yağ muhafaza borusu ve yağ muhafaza borusu bağlama parçalarından meydana gelir. Kolon borusunun içinden su geçer, kolon milini ve yağla yağlamalı pompalarda yağ muhafaza borusunu muhafaza eden, manşonlu ya da flanşlı çelik borudur. Başlıktan gelen dönme hareketini çanak grubuna ileten parça kolon milidir. Kolon mili takımı, pompanın kolon grubunda bulunan millerin, 122

43 pompa ve başlık mili hariç, tümünden oluşmaktadır. Merkezleme elemanı yağla yağlamalı pompalarda yağ muhafaza borusunu, su ile yağlamalı pompalarda kolon milini kolon borusu içinde merkezleyen ve yataklık eden parçadır. Şekil Düşey milli derin kuyu pompalarında çanak grubu ve parçaları (1: Radyal çark, 2: Yarı açık çark, 3: Kapalı çark, 4: Kama ya da konik yüzük, 5: Difizörlü gövde, 6: Mil yatağı, 7: Sepet tipi süzgeç, 8: Konik süzgeç, 9: Pompa son kademesi, 10: Kanal) (Uz ve Demir 1995) Yağla yağlamalı pompalarda kolon milini yağlayan yağı muhafaza eden, çıkış haznesine kadar ileten, kolon mili yataklarını taşıyan, kolon takımına uygun boyda olan çelik boruya yağ muhafaza borusu denir. Yağ muhafaza borusu bağlama parçası; yağla yağlamalı pompalarda yağ borularını birbirine bağlar ve kolon miline yataklık eder. Kolon grubunu oluşturan takımlardan birisi de kısa kolon takımıdır. Kısa kolon takımı en üst kolon takımını başlığa bağlamaya yarayan ve kısa kolon borusu ile varsa üst kısa yağ muhafaza borusundan oluşan kısımdır. Pompa milinin kolon borusu içinde yağlanması ve yataklanmasına göre düşey milli derin kuyu pompalarının a) Su ile yağlanan, b) Yağ ile yağlanan olmak üzere ikiye ayrıldığını belirtilmişti (Şekil 4.40). Su ile yağlanan pompalarda mil ile yatak arasındaki yağlama su ile yapılmaktadır. Su ile ağlanan pompalar temiz sular için uygundur. İçinde kum, 123

44 silt bulunan suların iletiminde yataklardaki aşınma fazla olur. Bu pompalarda milin yatak içinde çalışan kısmı aşınmaya dayanıklı malzemeden yapılan çelik bir kovanla donatılır. Şekil Su ile yağlamalı (a) ve yağ ile yağlamalı (b) düşey milli derin kuyu pompalarda kolon grubu (1: Kolon borusu, 2: Flanş, 3: Mil, 4: Manşon şeklindeki kaplin, 5: Mil yatakları, 6: Kolon borusu manşonu, 7: Özel taşıyıcılar, 8: Yağ borusu, 9: Yağ borusunu bağlayan vidalı parça, 10: Merkezleme elemanı) (Uz ve Demir 1995) Mil su içinde çalıştığı için özel paslanmaz çelikten yapılmalıdır. Su yağlamalı pompalarda salmastra kutusu mekanik salmastradan oluşur. Dip klapesi mutlaka kullanılmalıdır. Aksi durumda, ilk harekette düşey mil kolon borusu içinde kuru çalışır ve yataklar yüksek sıcaklık nedeniyle zarar görebilir. Dip klapesi bozulduğunda, su kaçırdığında da aynı durumla karşılaşılır. Bu nedenle pompa çalışmadan önce kolon borusunun su ile dolu olup olmadığı kontrol edilmelidir. Basma borusundan su alınarak kolon borusuna verilebilir. Yağ ile yağlamalı pompalarda, pompa mili kolon borusu içinde bulunan bir yağ borusu içinde çalışır. Boru milin sudan korunmasını ve yataklanmasını sağlar. Düşey mil yatakları çıkış boşluğunda bulunan ayarlı bir yağdanlıktan gelen ince yağ ile yağ borusu boyunca yağlanır. Yağlama görevini tamamlayan yağ, yataklardan çanak grubuna kadar süzülerek iner ve çıkış kademesinden dışarı verilir. Yağ borusunun bir ucu çıkış vanasına diğer ucu ise çıkış başlığına vidalanır veya flanşla bağlanır. Bu nedenle yağ yağlamalı pompalarda çıkış başlığında salmastra kullanılması gerekli değildir. Yağ boruları kolon borusu içinde merkezleme elemanları ile merkezlenir. 124

45 Düşey milli derin kuyu pompalarda başlık ve tahrik grubu, pompanın kuyu ağzında ve dışında bulunan başlıklar ile kuvvet makinesi ve varsa kardan mili, kayış ve ölçme düzenlerinden oluşur. Başlık grubu, dönme hareketinin kolon grubuna iletilmesini, kolon grubundan gelen suyun dışarı çıkmasını sağlayan, kolon grubunu kuyu ağzında askıya alan ve yağ yağlamalı pompalarda yağın yağ muhafaza borusuna girmesini sağlayan (kardan mili, kayış ve bunlara hareket veren kuvvet makinesi hariç) pompanın kolon grubu üstündeki başlık kısmıdır. Başlık grubu; çıkış başlığı, çıkış dirseği, oturma başlığı, ara başlık, kuvvet başlığından oluşmaktadır. Çıkış başlığı, üstten çıkışlı pompalarda bulunan, suyun kuyudan çıkmasını, kuvvet makinesinden veya kuvvet başlığından gelen dönme hareketinin kolon millerine iletilmesini ve yağ yağlamalı pompalarda yağın yağ muhafaza borusuna iletilmesini sağlayan ve kolon grubunu kuyu ağzında askıya alan kısımdır. Çıkış başlığı aynı zamanda, düşey dolu milli elektrik motorlu pompalarda, kolon millerini askıya alan ve düşey hidrolik yükleri karşılayan yataklarla geri dönüş önleyicisini de kapsar (Şekil 4.41). Çıkış düzeyi alttan çıkışlı pompalarda bulunan ve kolon borusundan gelen suyun kuyu dışına, toprak zemini altından, alınmasını sağlayan kısımdır. Oturma başlığı; alttan çıkışlı pompalarda kullanılır ve kolon grubu ve çıkış dirseğini kuyu başında askıya alır, kuvvet makinesinden veya kuvvet balığından gelen dönme hareketini kolon miline aktarır, yağ ile yağlamalı pompalarda, yağı, yağ muhafaza borusuna iletir (Şekil 4.42). Ara başlık; düşey dolu milli elektrik motorlu pompalarda elektrik motorunun, çıkış başlığına veya oturma başlığına bağlanmasını sağlayan parçadır. Kuvvet başlığı, kuvvet makinesinin (motorun) başlık üzerine yerleştirilmemiş olması halinde, kuvvet makinesinden gelen dönme hareketini başlık miline ileten ve çıkış başlığı veya oturma başlığı üzerine yerleştirilen kısımdır. Kuvvet başlığı 3 e ayrılır. Bunlar: a) Dişli kuvvet başlığı, b) Kayış-kasnaklı kuvvet başlığı, c) Kombine kuvvet başlığıdır. Şekil 4.43 de genel görünüşü, Şekil 4.44 ve Şekil 4.45 kesitleri verilen dişli kuvvet başlığı; başlıklar üzerine yerleştirilmemiş olan yatay milli bir kuvvet makinesinden çıkan dönme hareketini kardan mili ile alıp başlık miline aktaran, ayrıca, kolon millerini askıya alan ve çıkış başlığı veya oturma başlığı üzerine yerleştirilen kısımdır. Dişli kuvvet başlığında, başlık bir çift konik dişli ile donatılmıştır. Pompa elektrik motoru veya içten yanmalı motorla donatılabilir. Şekil 4.43 de görüldüğü gibi bu amaçla yatay mil bir kaplinle (1) donatılarak doğrudan doğruya motora bağlanabilir. Yatay mil düz veya V-kayış kasnakla (2) donatıldığında motor ile başlık arasındaki uyumsuzluk giderilebilir. Güç iletimi için bir kardan mafsallı milden de yararlanılabilir. Dişli başlığında taşıyıcı ayak kullanılabilir.kayış-kasnaklı kuvvet başlığı; traktör veya benzeri bir kuvvet makinesinin çıkış milinde bulunan kasnağın dönme hareketini kayışla alarak başlık miline aktarır, kolon millerini askıya alır ve çıkış başlığı veya oturma başlığı üzerine yerleştirilir (Şekil 4.46). 125

46 Şekil Yağ ile yağlamalı üstten çıkışlı pompanın çıkış başlığı ve düşey mil yağlama donanımının kuyu dışında kalan kısmı (1: Yağdanlık, 2: Başlık mili, 3: Yağ geliş borusu, 4: Üst özel yağ muhafaza borusu, 5: Alt çıkış dirseği) (Anonim 1968) Şekil Yağ ile yağlamalı alttan çıkışlı pompanın oturma başlığı ile düşey mil yağlama donanımının yağ giriş kısmı ile çıkış dirseği (d: Yağdanlık, 2: Başlık mili, 3: Yağ geliş borusu, 4: Oturma başlığı, 5: Oturma başlığı gövdesi, 6: Üst özel yağ muhafaza borusu) (Anonim 1968) 126

47 Şekil Dişli kuvvet başlığı genel görünüşü (Uz ve Demir 1995) Kombine kuvvet başlığı; üzerine bir elektrik motoru yerleştirilmiş dişli ya da kayış kasnaklı kuvvet başlığıdır. Böylece elektrik kesintilerinde pompanın yedek bir içten yanmalı motor veya traktörle çalıştırılması sağlanır. Şekil 4.47 de genel görünüşü verilen kombine kuvvet başlığında konik dişli başlığı (1) ve düşey milli elektrik motoru (2) bir aradadır. Dişli başlığı yatay miline kaplin, kayış-kasnak veya mafsallı mille hareket verilebilir. Şekil 4.48 de elektrik motorlu ve dişli kuvvet başlıklı, Şekil 4.49 de ise elektrik motorlu ve kayış kasnaklı kuvvet başlıklı kombine başlıklar görülmektedir. Tahrik grubu pompayı döndürmek için gerekli olan dönme hareketini sağlayan kuvvet makinesi ile, kuvvet makinesi başlık üzerine bağlı değilse dönme hareketini başlığa ileten kardan mili veya kayışları oluşan kısımdır. Şekillerde verilen başlık mili kolon millerini başlık grubunda askıda tutan parçadır. Geri dönüş önleyicisi, dönüş yönünün değişmesi durumunda, kuvvet makinesinin pompayı ters yönde döndürmesine engel olur ve kuvvet makinesi durduğunda dönmeye devam etmek isteyen pompa kolon ve başlık milinin karşı kuvvetle frenlenmesini engeller, pompanın duruncaya kadar kendiliğinden dönmesine olanak verir ve dolayısıyla millerin frenlenme etkisiyle birbirinden ayrılmasına engel olur. Kuvvet başlıklarında özellikle dişli kullanıldığı zaman basınçlı yağlama uygulanır. Başlıkta yağ seviye göstergesi ve yağ boşaltma deliği bulunur. Büyük güçlü pompalarda yağın soğutulması amacıyla bir serpantin (yağ soğutma borusu) içinde soğuk su dolaştırılır. Dişli kuvvet başlığının maksimum sıcaklığı çevre sıcaklığından en fazla 40 o büyük olmalıdır. Kuvvet başlığında eksenel çark boşluğunun ayarlanabilmesi için pompa mili ucunda bir ayar somunu vardır. Pompanın belli çalışma saatinden sonra eksenel boşluk ayarı yapılmalıdır. Çark ile gövde arasındaki boşluğun fazla olması sızma kayıplarını artırır ve verimin azalmasına neden olur. Aksi durumda yani boşluk az ise sürtünme ve güç kaybı artar. 127

48 Şekil Dişli kuvvet başlıklı yağ ile yağlamalı üstten çıkışlı düşey milli derin kuyu pompanın kuyu dışında kalan kısmı (1: Ayar somunu, 2: Geri dönüş önleyicisi, 3: Konik dişli, 4: Dişli kuvvet başlığı gövdesi, 5: Yağ soğutma borusu, 6: Salmastra kapağı, 7: Yağdanlık, 8: Yağ geliş borusu, 9: Alt çıkış dirseği, 10: Başlık mili, 11: Üst özel yağ muhafaza borusu) (Anonim 1968) 128

49 Şekil Dişli kuvvet başlıklı su ile yağlamalı üstten çıkışlı düşey milli derin kuyu pompanın kuyu dışında kalan kısmı (1: Ayar somunu, 2: Geri dönüş önleyicisi, 3: Konik dişli, 4: Yağ soğutma borusu, 5: Su sıyırma halkası, 6: Salmastra, 7: Kolon borusu, 8: Alt çıkış dirseği, 9: Başlık mili) (Anonim 1968) Şekil Kayış kasnaklı kuvvet başlıklı su ile yağlamalı alttan çıkışlı düşey milli türbin pompanın kuyu dışında kalan kısmı (1: Kayış kasnaklı kuvvet başlığı, 2: Gres kutusu) (Anonim 1968) 129

50 Şekil Kombine kuvvet başlığı genel görünüşü (Anonim 1968) Şekil Düşey boş milli elektrik motorlu ve dişli kuvvet başlıklı su ile yağlamalı üstten çıkışlı düşey milli derin kuyu pompanın kuyu dışında kalan kısmı (1: Ayar somunu, 2: Geri dönüş önleyici, 3 ve 4: Pim, 5: Yatak, 6: Elektrik motoru, 7: Boş mil, 8: Başlık mili, 9: Konik dişli, 10: Yağ seviye göstergesi, 11: Yağ soğutma borusu, 12: Salmastra, 13: Çıkış başlığı, 14: Yağ boşaltma kapağı, 15: Su sıyırma halkası, 16: Başlık mili, 17: Alt çıkış dirseği) (Anonim 1968) 130