Pompa Sistemleri Temel Kavramlar

Transkript

1 Pompa Sistemleri Temel Kavramlar Yaşam sevgidir ve Su sevginin en Berrak halidir Hamdi Nadir Tural Makina Yük. Müh. İş Geliştirme Müdürü Standart Pompa

2

3 Ajanda Genel Tanımlar Tesisat ve Sistem Sistem Tasarımı Örnek Uygulamalar

4 Yaşamı Koru - Enerjimizin %70 ini ithal ediyoruz - Geçen yüzyılda dünya 1 C ısındı, önümüzdeki yüzyıl 6 C* - Pompalar toplam elektrik üretiminin %20 sini** harcıyor - Alternatif enerji kullanımında Avrupa nın önündeyiz! - Enerji yoğunluğumuzu biliyor musunuz? * IPCC **Hidrolik Enstitüsü Ülke Nüfus (milyon) GSMH (milyar $) Tüketim (mil.tep) Enerji Yoğunluğu TEP/1000$ Kişi Başı Tüketim Türkiye 76, ,50 0,14 1,59 Japonya 127, ,70 0,08 3,48 ABD 319, ,20 0,14 6,94 İtalya 60, ,80 0,07 2,41 Kaynak: Uluslararası Enerji Ajansı (IEA) 2014 Verileri 1 TEP = kcal = kwh = Sm 3 doğalgaz

5 Dünya Su Dağılımı

6 Tarımsal Su Kullanımı ve Su Ayakizi Ne Kadar Su Harcıyoruz? Kaynak:FAO (Food and Agriculture Organisation of United Nations)

7 Tarihçe Milattan önce insanoğlunun en önemli ihtiyaçlarından Su temini amaçlı kullanılmaya başlanmış. Santrifüj pompanın esas mucidi Fransız fizikçi DENIS PAPIN ( ). Pompa, spiral gövde-salyangoz ve çok kanatlı çarktan oluşuyordu (1705) de John SKEYS ilk eksenel akışlı çarkın patentini almıştır da Amerikan W.H.N. JOHNSON firması ilk 3 kademeli santrifüj pompayı yaptı. Günümüzde minyatür Kalp pompalarından, gücü kW a kadar çıkabilen pompalar üretilmekte * Antik Mısır da Seren kullanımı

8 Pompa Nasıl bir şeydir?

9 Temel Kavramlar Basınç : Birim alana gelen kuvvet P=F/A Atmosferik basınç??? => Deniz seviyesi ~1bar İnsan yüz ölçümü ~1,5 2 m 2 (Mosteller formülü boy (cm)x kilo (kg)/3600) Alican için vücuda gelen kuvvet (F=PxA); F=1.5m2x Pa= N 15 Ton! h P=ρ.g.h

10 Temel Kavramlar Yoğunluk : Birim hacimdeki madde kütlesi Su ρ: 1000kg/m3, 1m3 su 1ton Demir ρ: 8000kg/m3, 1m3 demir 8ton Cıva ρ:13600kg/m3, 1m3 cıva 13.6ton! Küp En x Boy x Yükseklik 1m x 1m x 1m

11 Temel Kavramlar Viskozite : Akışa karşı iç direnç Video: Su ρ=1kg/dm3 µ=1cst Silikon Yağı ρ=1kg/dm3 µ=10000cst

12 UYGULAMA ALANLARI

13 Sulama

14 Şelaleler

15 Arıtma Tesisleri

16 Klima Sistemi

17 Denizcilik-Yangın Söndürme

18 Petrol Ürünleri

19 Hollanda Lale Bahçeleri

20 New York Merkez Parkı Alan:341 Hektar 4km X 0,8 km

21 Çin Teraslı Çeltik Tarlaları

22 Pompa Ne Yapar? MEKANİK ENERJİ Pompa HİDROLİK ENERJİ

23 Mekanik Enerji Kaynaklarımız.. Elektrik motoru İçten yanmalı motor (benzin, dizel, gaz, vs.) Türbin

24 Enerji Dönüşümü; Öteleme Hareketi : Hacimsel Merkezkaç/Dönme(Vorteks) : Rotodinamik

25 Sınıflandırma : Enerji Dönüşümü Rotodinamik Radyal (Radial) Karışık akımlı (Diagonal) Eksenel (Axial) Radyal Yarı Eksenel Eksenel Hacimsel Pompalar Dişli, Pistonlu, Diyaframlı, Burgulu, vb...

26 Sınıflandırma : Yapısal Özellik Çark Sayısına Göre; Tek Kademeli Çok Kademeli Çark Ekseninin Pozisyonuna Göre; Yatay Milli Düşey Milli Çark Şekline Göre; Tek Girişli Çift Girişli (Double Suction) Emme Flanşının Pozisyonuna Göre; Uçtan Emişli (End Suction) Yandan Emişli (Side Suction)

27 Hangi Cark?

28 Ana Parçalar O-Ring Sulama Halkası Salmastra Baskısı (Glen) Çark Aşınma Bileziği Çark Kaması Rulman Yatağı Mil Rulman Kapağı Çark Somunu Kaplin Kaması Salyangoz Gövde Boşaltma Tapası Rulman Glen Saplama Yumuşak Salmastra Salmastra Kutusu Destek Ayak

29 Ana Parçalar Gövde Saplaması Kademe Gövdesi Emme Gövdesi Kör Tapa Difüzör Basma Gövdesi Aşınma Bileziği O-Ring Son Kademe Difüzörü Kaymalı Yatak Salmastra Gleni Rulman Yatağı Uç Yatak Kapağı Kavrama Kaması Yumuşak Salmastra Çift Sıra Bilyalı Rulman Çark Çark Aşınma Mil Somunu Kaması Bileziği Mil Aşınma Bileziği Kör Tapa Ara Burç Sulama Halkası Salmastra Burcu

30 Bernoulli?

31 Genel Tarifler Basma Yüksekliği : Pompanın birim ağırlıktaki akışkana kazandırdığı enerjiyi temsil eder H H = (Pç - Pg)/ g + (Vç²-Vg²)/2g + (Zç-Zg) Basınç Enj. Kinetik Enj. Potansiyel Enj.

32 10m Basınç ve Basma Yüksekliği Pompa açısından Basma Yüksekliği her sıvı için aynıdır* Pompalar hidrolik açıdan sıvıdan bağımsız olarak tasarlanırlar! 20 C 20 C ρ : 997 kg/m 3 ρ : 850 kg/m 3 Sulfurik Asit 20 C ρ : 1850 kg/m 3 95 C ρ : 960 kg/m 3??? P 1 bar P 0,85 bar P 1,85 bar P 0,96 bar * Newtoniyen ve düşük viskoziteli akışkanlar için geçerlidir.

33 Petkim PP-G403 Sıvı: Ataktik Propilen+ Heptan Yoğunluk: ρ= 40 C Basma Yüksekliği: 80m = > P=ρ.g.H= 685x9,81x80= Pa 5,4bar

34 Karakteristik Eğri

35 Karakteristik Eğri

36 Genel Tarifler Basma Yüksekliği : Pompanın birim ağırlıktaki akışkana kazandırdığı enerjiyi temsil eder H H = (Pç - Pg)/ρg + (Vç²-Vg²)/2g + (Zç-Zg) Basınç Enj. Kinetik Enj. Potansiyel Enj.

37 Basma Yüksekliği Emme Derinlikli Emme Yükseklikli

38 En Genel Halde; H = (P2 - P1)/ρg + (V2²-V1²)/2g + (Z2-Z1) + ΣHL

39 Özet Olarak H = H st + ΣH L H st = Z 2 -Z 1 ΣH L = H sürekli +H yersel H sürekli :Borularda oluşan sürtünme kaybı H yersel :Tesisat elemanlarında(dirsek, vana, çek valf, vb.) oluşan kayıp

40 Özet Olarak H = H st + ΣH L H st = Z 2 -Z 1 ΣH L = H sürekli +H yersel H sürekli :Borularda oluşan sürtünme kaybı H yersel :Tesisat elemanlarında(dirsek, vana, çek valf, vb.) oluşan kayıp H sürekli = ΣλQ 2 H yersel = ΣkQ 2 H H st +KQ 2 λ : hat üzerindeki her faklı boru çapı için sürtünme katsayısı k : hat üzerindeki her bir tesisat elemanının sürtünme katsayısı

41 H sürekli = ΣλQ 2 H yersel = ΣkQ 2 H H st +KQ 2

42 H yersel = Σζ (v 2 /2g) Örnek: Q=400 m3/saat debi geçen bir tesisatta DN 200 Kelebek Vana, DN 200-DN300 (25 ) Genleşme Parçası ve DN 300 (R=2d) 90 Dirsekte oluşan kayıplar? v 1 =Q/A 1 = 4x400/(π x 0,2 2 )/3600=3,54 m/s v 2 =Q/A 2 = 4x400/(π x 0,3 2 )/3600=1,57 m/s Vana: ζ=1,0 Genleşme Parçası: ζ=0,20 Dirsek ζ=0,22 H yersel =(1,0x3, ,20x3, ,22x1,57 2 )/2g H yersel =0,79 m

43 Prandtl-Colebrook

44

45

46 Örnek: Sulama Sistemi Hesabı Örnek: H = (P 2 - P 1 )/ g + (V 2 ²-V 1 ²)/2g + (Z 2 -Z 1 ) + ΣH L P 1 (Atmosfere Açık), V 2 =V 1, Hgeo= Z 2 -Z 1 =10m P 2 = Damlama veya Yağmurlama Basıncı Q = 14 sıra x 6 adet x 1,3 m3/h=109,2 m3/h

47 H [m] Sistem Eğrisi Q [m3/h]

48 Pompanız basmıyorsa?

49 Başka bir şey basıyor olabilir

50 z1 z2 H Statik Basma Yüksekliği Q z2-z1=10m z2-z1=5m z2-z1=0 z2-z1=-5m

51 H [m] P [kw] - h [%] Pompa ve Sistem Karakteristiği Pompa Çalışma Noktası Sistem Verim Güç Q [m3/h]

52 Pompa Yerleşimi Yüzey Pompa Yerleşimi Dalgıç Pompa Yerleşimi

53 Salma Sulama

54 Yağmurlama

55 Damlama

56 Pivot Sulama

57 Genel Tarifler Sürücü Motor Pompa P şeb sürücü P motor motor P mil pompa P hid P P hid mil P P mil motor P motor P şeb pom mot sürücü sis

58 Pb [bar] (Mutlak Basınç) Kaynama ve Faz Değişimi T [ C] Pb[bar] 0 0, , , , , , ,4327 7,0 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 Su için Buhar Basıncı Su 120 1,9854 1, , ,1810 0, T [ C] Buhar

59 Kavitasyon

60 Kavitasyon

61 Kavitasyon

62 Kavitasyon

63 Bazı Uygulamalar

64 Türk Çim-İpsala

65 Türk Çim-İpsala

66 Türk Çim-İpsala

67 Türk Çim-İpsala

68 Çölde bitki yetişir mi?

69 Keşan Sulama Birlikler-Çeltik

70 Keşan Sulama Birlikler-Çeltik

71 Keşan Sulama Birlikler-Çeltik

72 Kırşehir - Sebze Damla Sulama

73 Sulama-Sivas Divriği Yükselti: 2500m

74 Sulama-Sivas Divriği

75 Değerli Vaktiniz İçin Teşekkürler