5. SANTRİFÜJ POMPALARDA TEORİK ESASLAR

Benzer belgeler
5. SANTRİFÜJ POMPALARDA TEORİK ESASLAR

5. SANTRİFÜJ POMPALARDA TEORİK ESASLAR

5. SANTRİFÜJ POMPALARDA TEORİK ESASLAR

5. SANTRİFÜJ POMPALARDA TEORİK ESASLAR

DEN 322. Pompa Sistemleri Hesapları

7. SANTRİFÜJ POMPALARIN BOYUTLANDIRILMASI VE ÇİZİMİ

5. SANTRİFÜJ POMPALARDA TEORİK ESASLAR

Sulamada Kullanılan Santrifüj Pompalarda Kavitasyon Karakteristiklerinin Belirlenmesi*

Pompa tarafından iletilen akışkanın birim ağırlığı başına verilen enerji (kg.m /kg), birim olarak uzunluk birimi (m) ile belirtilebilir.

5. SANTRİFÜJ POMPALARDA TEORİK ESASLAR

HİDROLİK MAKİNALAR YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARI

Şekil 4.1. Döner, santrifüj ve alternatif hareketli pompaların basınç ve verdilerinin değişimi (Karassik vd. 1985)

ATIK SULARIN TERFİSİ VE TERFİ MERKEZİ

P u, şekil kayıpları ise kanal şekline bağlı sürtünme katsayısı (k) ve ilgili dinamik basınç değerinden saptanır:

2. SUYUN BORULARDAKİ AKIŞI

2. SUYUN BORULARDAKİ AKIŞI

SU ÜRÜNLERİNDE MEKANİZASYON

Soru No Puan Program Çıktısı 1,3,10 1,3,10 1,3,10

T.C. ONDOKUZ MAYIS ÜNĠVERSĠTESĠ MÜHENDĠSLĠK FAKÜLTESĠ MAKĠNA MÜHENDĠSLĠĞĠ BÖLÜMÜ SANTRĠFÜJ POMPA DENEY FÖYÜ HAZIRLAYANLAR. Prof. Dr.

TEMEL KAVRAMLAR VE BİRİMLER

YEREL KAYIPLAR. Borudaki yerel fiziki şekil değişimleri akımın yapısını mansaba doğru uzunca bir mesafe etkileyebilir.

SANTRİFÜJ POMPA DENEYİ

SORU 1) ÇÖZÜM 1) UYGULAMALI AKIŞKANLAR MEKANİĞİ 1

Pompalar: Temel Kavramlar

6. POMPAJ TESİSLERİNDE SEÇİM VE İŞLETME

BURSA TEKNİK ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK VE DOĞA BİLİMLERİ FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAKİNE LABORATUVAR DERSİ POMPA DENEYİ

Santrifüj Pompalar: MEKANİK ENERJİYİ, AKIŞKANDA KİNETİK ENERJİYE ÇEVİREN VE AKIŞKANLARI TRANSFER EDEN MAKİNALARDIR.

Temel Hidrolik- Karakteristik Eğrilerğ

ÇÖZÜM 1) konumu mafsallı olup, buraya göre alınacak moment ile küçük pistona etkileyen kuvvet hesaplanır.

MİL&GÖBEK BAĞLANTILARI SIKI GEÇMELER

GÜZ YARIYILI CEV3301 SU TEMİNİ DERSİ TERFİ MERKEZİ UYGULAMA NOTU

ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ AKIŞKANLAR MEKANİĞİ LABORATUARI

AKM 205 BÖLÜM 8 - UYGULAMA SORU VE ÇÖZÜMLERİ

2. SUYUN BORULARDAKİ AKIŞI

SUYUN FİZİKSEL ÖZELLİKLERİ (UYGULAMA)

HİDROLİK BORU HİDROLİĞİ PROBLEMLER 1

Şekilde, K3 kollektörlerini seçtiğimizde ve 300 l/saat lik bir debi deki basınç kaybı 50 mbar.

T.C. GAZİ ÜNİVERSİTESİ TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ AKIŞKANLAR MEKANİĞİ LABORATUVARI

Karıştırıcılı Pompalar

TÜM DERSLERDE VİZE SINAVI İÇİN VERİLEN ÇALIŞMA SORULARI DA FİNALE DAHİLDİR

5. BORU HATLARI VE BORU BOYUTLARI

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ

Temel Hidrolik- Karakteristik Eğriler

DEN 322. Boru Donanımları ve Pompalar

SALYANGOZLU NORM POMPALAR SNP

Sulama makineleri. Bitkinin gereksinimi olan suyu kaynaktan alan, basınçlı olarak sulama sistemini besleyen ve bitkiye dağıtan makinalardır.

c) Geçme tipi şekil 19 dan belirlenir. Önce şekil 18 den kayma hızı ve ortalama yatak basıncına göre relatif yatak boşluk değeri seçilir.

POMPALARDA ENERJİ VERİMLİLİĞİ

POMPALAR FLYGT SUMAK FLYGT POMPA

AKIġKANLAR MEKANĠĞĠ LABORATUARI 1

BÖLÜM 5 SPRİNKLER SİSTEMLERİNDE SU İHTİYACI

In-Line Kuru Rotorlu Sirkülasyon Pompaları

DALGIÇ POMPALAR SDP SUBMERSIBLE PUMPS SDP

ADIYAMAN ÜNİVERSİTESİ

Su Dalgaları. Test 1'in Çözümleri

Yardımcı Hava Akımlı Tarla Ve Bahçe Pülverizatörlerinde Kullanılan Fanlar

ONDOKUZ MAYIS ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ KİMYA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ KMB-305 KİMYA MÜHENDİSLİĞİ LABORATUVARI I

Ana Boru Çapı ve Pompa Birimi

Taşınım Olayları II MEMM2009 Akışkanlar Mekaniği ve Isı Transferi bahar yy. borularda sürtünmeli akış. Prof. Dr.

Su Dalgaları. Test 1. Suya parmağımızın ucu ile hafifçe dokunursak dairesel bir atma meydana gelir. Dalgaların hızı; v = m f

BASINCA SEBEP OLAN ETKENLER. Bu bölümü bitirdiğinde basınca sebep olan kuvvetin çeşitli etkenlerden kaynaklanabileceğini fark edeceksin.

GÜNEŞ ENERJĐSĐ IV. BÖLÜM. Prof. Dr. Olcay KINCAY

Güven Tasarruf. Verim. Konfor. Konfor AİLENİZİN YENİ ÜYESİ

HAVALANDIRMA DAĞITICI VE TOPLAYICI KANALLARIN HESAPLANMASI

SANTRİFÜJ POMPALARDA RASTLANAN KARAKTERİSTİK ARIZALAR

ISI DEĞĠġTĠRGEÇLERĠ DENEYĠ

SICAK AKIŞKAN (Kızgın Yağ, Kaynar Su) POMPALARI SAP

MAKİNE MÜHENDİSLİĞİNE GİRİŞ Ders 4

Ürün serisi tanımlaması: Wilo-Helix V

AKIŞKAN STATİĞİNİN TEMEL PRENSİPLERİ

IN-LINE TİP YANDAN EMİŞLİ SALYANGOZLU MONOBLOK SANTRİFÜJ POMPALAR YEP

İTKİLİ MOTORLU UÇAĞIN YATAY UÇUŞ HIZI

HİDROLİK TRANSPORT MAKİNALARI

ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ YENİLENEBİLİR ENERJİ TEKNOLOJİSİ II QUIZ I- CEVAP ANAHTARI

NÖ-A NÖ-B. Şube. Alınan Puan. Adı- Soyadı: Fakülte No: 1. Aşağıda verilen fiziksel büyüklüklerin eşit olduğunu gösteriniz. 1/6

1. Aşağıda verilen fiziksel büyüklüklerin dönüşümünde? işareti yerine gelecek sayıyı bulunuz.

SICAK AKIŞKAN (Kızgın Yağ, Kaynar Su) POMPALARI SAP

MAKİNE MÜHENDİSLİĞİNE GİRİŞ Ders 5

Ders Notları 3 Geçirimlilik Permeabilite

Magnetic Materials. 3. Ders: Paramanyetizma. Numan Akdoğan.

AKIŞ ÖLÇÜMLERİ. Kütlenin korunumu prensibine göre içerisinde üretim olmayan bir sistem için;

ONDOKUZ MAYIS ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ KİMYA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ KMB 305 KİMYA MÜHENDİSLİĞİ LABORATUVARI - 1

Meteoroloji. IX. Hafta: Buharlaşma

THERM. Pilsa BASALTTHERM. PP-RCT Tesisat Borusu

Bölüm 8: Borularda sürtünmeli Akış

SERALARIN TASARIMI (Seralarda Isıtma Sistemleri) Doç. Dr. Berna KENDİRLİ A. Ü. Ziraat Fakültesi Tarımsal Yapılar ve Sulama Bölümü

Kavitasyon. Pompa Teknolojileri ve Çalışma Prensipleri

Sıvılarda Basınç. Sıvıların basıncı, sıvının yoğunluğuna ve sıvının derinliğine bağlıdır.

Tali Havalandırma Hesaplamaları Auxiliary Ventilation Calculations

- 1 - EYLÜL KAMPI SINAVI-2003

ECO SNL HAT TİPİ (IN-LINE) POMPALAR

Selçuk Üniversitesi. Mühendislik-Mimarlık Fakültesi. Kimya Mühendisliği Bölümü. Kimya Mühendisliği Laboratuvarı. Venturimetre Deney Föyü

HOMOJENİZATÖRLER PROF. DR. AHMET ÇOLAK PROF.DR. MUSA AYIK

ACT RADYAL FANLI SU SOĞUTMA KULELERİ. İklimlendirme Sistemleri. SU SOĞUTMA KONDENSERLİ SOĞUTMA GRUBU BULUNAN TÜM TESİSLERDE

Bölüm 4 BİNALARDA ISITMA SİSTEMİ PROJELENDİRİLMESİNE ESAS ISI GEREKSİNİMİ HESABI (TS 2164)

SNL HAT TİPİ (IN-LINE) POMPALAR

Kadar artar. Artan bu hacmi depolayacak açık genleşme deposunun hacmi ise;

AERODİNAMİK KUVVETLER

Alternatif Hareketli Kesme Düzeninin Hareket Kinematiği

POMPAJ TESİSİ VE MAKİNALARI

Transkript:

5. SANTRİFÜJ POMPALARDA TEORİK ESASLAR 5.8. Santrifüj Popalarda Kavitasyon ve Karakteristiklere Etkisi Santrifüj popalarda kavitasyona neden olan aşırı basınç düşesi aşağıdaki etkenlere bağlıdır. 1) Popaj tesisinin kurulduğu yerdeki yüksekliğe bağlı olarak atosfer basıncındaki azala, 2) Popalanan suyun sıcaklığına bağlı buhar basıncı, 3) Statik ee yüksekliğinin fazla olası, 4) Ee borusundaki su hızının yüksek olası, 5) Ee borusundaki kayıpların büyük olası. Yukarıda sıralanan etkenler incelendiğinde, kavitasyon olayının popanın ee koşulları ve ee boru hattındaki düzenlee ile yakından ilgili olduğu görülür. Kavitasyonun oluşasına neden olan etkenlerden ilk ikisi yerel koşullara bağlıdır ve değiştirileez. Diğerleri ise tesise bağlı etkenlerdir. Yeterli bir düzenlee ile en az düzeye indirilebilirler. Bu nedenle kavitasyonu önleek için, popaj tesislerinde ee koşullarının çok iyi bir Şekilde incelenesi gerekir. Şekil 5.38 de bir santrifüj popanın ee boru hattı ve su girişi şeatik olarak görülektedir. Santrifüj popa, (hse) statik ee yüksekliğinde çalışan tek kadeeli bir popadır. Ee borusundaki serbest su düzeyi olan (2) noktası ile suyun çarka girdiği (1) noktası arasında Bernoulli denklei yazılırsa; 2 Pa / hse P1 / hke Ve / 2. g olur. Pa : Atosfer basıncı (kp/c 2 ), P1 : Suyun çarka girişindeki basınç (kp/c 2 ), hse: Statik ee yüksekliği (SS), Ve : Ee borusundaki su hızı (/s), hke: Ee borusundaki kayıplar (SS), : Suyun özgül ağırlığı (kp/d 3 ) dır. Eşitsizliğin sol tarafındaki teri Eedeki Net Pozitif Yük (ENPY) adını alır. Yukarıdaki eşitsizlik içine popanın anoetrik yüksekliği katılarak eşitsizlik aşağıdaki gibi yazılabilir (Özgür 1983). p k 2 2 a hse hke hb Ve / 2. g K. W1 / 2. g 167

Sol taraftaki teri Thoa-Moody kavitasyon katsayısı adını alır ve p ile gösterilir. Eşitsizliğin sağ tarafı k ile gösterilen kanat kavitasyon katsayısını gösterir. Santrifüj popalarda kavitasyon eydana geleesi için daia aşağıdaki koşul var olalıdır. p k veya a hse h ke h Thoa-Moody kavitasyon katsayısı değeri içinde atosfer basıncı ve buhar basıncı değerleri tesisin kurulacağı yerdeki koşullara bağlıdır. Santrifüj popaların özgül hızına göre kanat kavitasyon katsayısı bilinirse, suyun sıcaklığı ve tesisin kurulduğu yere göre çizelgelerden bulunacak basınç değerlerine ve ee borusundaki yük kaybına göre tesisin statik ee yüksekliği diğer bir deyile popanın serbest su düzeyinden en fazla ne kadar yukarı kurulabileceği hesaplanabilir. Santrifüj popa tesislerinde, popa serbest su düzeyinden yukarı yerleştirilirken statik ee yüksekliğinin kavitasyon koşullarına göre belirlenesi gerekir. Gerek akarsular gerekse sığ kuyulardan popajda, ee deposundaki su düzeyinin değişesi göz önüne alınalıdır. Bu duruda statik ee yüksekliği kavitasyon koşullarına göre saptandıktan sonra popa, ee deposundaki su düzeyi ne kadar alçalırsa alçalsın hesaplanan statik ee yüksekliği değeri geçileyecek Şekilde yerleştirilir. Santrifüj popalarda kanat kavitasyon katsayısı ile popanın özgül hızı arasında belirli bir ilişki bulunaktadır. Şekil 5.39 da bu ilişki belirtilektedir. Noograda apsiste (ns) özgül hız değerleri, ordinatta ise (k) kanat kavitasyon değerleri veriliştir. Noogradan da görüldüğü gibi k değerleri özgül hızla orantılı olarak artaktadır. Diğer bir deyişle özgül hızı fazla olan popalarda, statik ee yüksekliği değeri azalaktadır. Kanat kavitasyon katsayısı özgül hıza bağlı olarak Şekil 5.39 dan alınabileceği gibi aşağıdaki forülden de hesaplanabilir (Yalçın 1998). b k h se a (h ke h b. k ) eşitsizliğinde yerine konarak popanın kavitasyon eydana geleden çalışabileceği statik ee yüksekliği hesaplanır. Tesisteki statik ee yüksekliği hesaplanan değerden daia küçük olalıdır, diğer bir deyişle hesaplanan değer sınır değeri olaktadır. 5.8.1. Kavitasyonun belirtileri 5.8.1.1. Ses ve titreşi Kavitasyon olayı sırasında eydana gelen buhar baloncuklarının yüksek basınç bölgesinde parçalanaları ses ve titreşi eydana getirir. Santrifüj popalar yüksek veri noktasının dışındaki koşullarda çalıştırılırken 168

her nekadar, suyun çarka noral şekilde diğer değişle çark kanatlarının büküklüğüne uyacak şekilde gireesinden bir titreşi ve ses eydana gelirse de kavitasyondan dolayı oluşan ses ve titreşi daha çok ekanik bir gürültüyü andırır. Bu duruda bazı hallerde ee borusundan bir iktar havanın giresine izin verilerek ses ve titreşi önlenebilir. Ee borusuna giren hava, buhar baloncuklarının parçalanası sırasında bir yastık görevini yapar. 5.8.1.2. Karakteristik eğrilerin değişii Kavitasyonun karakteristik eğriler üzerindeki etkisi popanın özgül hızına bağlı olarak farklılıklar gösterir. Şekil 5.42 de kavitasyonun çeşitli popalarda karakteristikler üzerine olan etkisi görülektedir. Radyal popalarda, kavitasyon koşullarında -Q eğrisinde birden düşe görülür. Eğrinin kırıla noktası hse değeri arttıkça daha küçük verdilere doğru kayar. Popanın özgül hızı arttıkça, kavitasyon nedeni ile -Q eğrisinin bütün boyunca düşe görülür. Şekildeki karışık akışlı bir popaya ait karakteristik eğrilerde düşe, radyal popalardaki gibi ani değil bütün eğri boyuncadır. Aksiyal popalarda ise karakteristik eğrilerdeki düşe daha açıktır. Bu tip popalarda kavitasyon özelilkle veri eğrisi üzerinde büyük düşeler yaratır. Bu nedenle bir çok hallerde aksiyal popalarda kavitasyon olayı incelenirken -Q eğrisi yerine veri eğrisi alınır. Kavitasyonun karakteristik eğriler üzerindeki etkisi çarkın yapısı ile de ilgilidir. Şekil 5.43 de çeşitli çark tipleri görülektedir. 169

Şekil 5.43. Çark ve gövde üzerinde kavitasyonun etkisi ((Stepanoff 1957). 5.8.1.3. Aşına 170

Santrifüj popalar uzun süre kavitasyona aruz kalarak çalışırsa çark üzerinde kavitasyonun şiddeti ve çarkın yapı alzeesine bağlı olan bir aşına eydana gelir. Kavitasyon nedeni ile ortaya çıkan aşına, kiyasal etkilerle eydana gelen korozyon ve katı zerrelerin etkisi ile eydana gelen aşınadan farklıdır (Şekil 5.44). Şekil 5.44. Kavitasyonun aşındıra etkisi (Tezer 1978). Kavitasyonun yarattığı aşına, eydana gelen buhar baloncuklarının parçalandığı bölgede görülür. Yapılan araştıralar gözenekli alzeelerde kavitasyon aşındırasının daha fazla bulunduğunu, alzeenin olekül büyüklüğü ile sıvı viskozitesinin bu aşınaya etkili olduğunu gösteriştir. Buhar baloncuklarının parçalanasından doğan çekiçlee etkisinin frekansı oldukça yüksek ve basıncın 300 at olduğunu yapılan araştıralar gösteriştir. Çekiçlee etkisi çark ve gövde üzerinde yayılarak titreşie neden olur. Şekil 5.43 de çark ve gövde üzerinde eydana gelen kavitasyon etkilerinin yeri görülektedir. Santrifüj popalarda noral olarak düşük basınç bölgesi ee ağzının biraz ilerisinde ve çark kanadının arkasında oluşur. Kavitasyon aşınası ise buhar baloncuklarının parçalandığı yerde olur. Şekil 5.43.2 ve 3 de bu duru görülektedir. Eğer popa devalı olarak proje verdisinin üstündeki verdilerde çalıştırılırsa, çark kanatlarının ee tarafındaki ucunda ve kanadın arka tarafında aşına görülür. Şekil 5.43.2 de çark kanatlarına uygun Şekil verileesinden doğan aşına bölgeleri belirtiliştir. Özellikle sivri noktalar en çok aşınaya uğrayan bölgelerdir. Çark üzerinde eydana gelen kavitasyon aşınası nedeni ile çarkın geoetrik ölçüleri küçülür ve perforans değerleri değişir (Şekil 5.45). 171

172 Şekil 5.45. Aşına nedeni ile karakteristiklerin değişii Çark üzerindeki aşına bölgeleri çarkın içindeki sürtüne kayıplarını artırdığından, çarkın hidrolik verii azalır ve dolayısıyla popanın topla verii düşer. Çarkın statik ve dinaik balansı, aşınadan dolayı eydana gelen ağırlık azalası hoojen oladığından bozulur ve sonuçta popada titreşi ortaya çıkar ve yatakların örü kısalır. 5.8.1.4. Kavitasyonu önlee yolları Kavitasyon çeşitli önleler alınarak önlenebilir. Bunların başında popaj tesisi kurulurken ee koşullarının çok iyi bir Şekilde etüt edilesi gelektedir. Satın alalar için hazırlanacak şartnaelerde popanın Thoa kavitasyon katsayısının veya statik ee yüksekliğini sınırlandıran tesis koşullarında popanın kavitasyon deneylerinin yaptırılası hükülerinin konulası gerekir. Ee borusunun düzenlenesinde, olabildiğince az basınç kaybı yaratacak Şekilde hareket edilesi halinde kavitasyon yaratadan statik ee yüksekliğini artırak ükün olabilir. Bunun için ee borusu çapı bir kadee büyük seçileli, boru boyu olabildiğince kısa tutulalı ve az sayıda boru parçası kullanılalıdır. Kullanılacak süzgecin delik alanları topla ee borusu alanından en az üç katı büyük olalıdır. Şayet popaj tesisinin koşulları kavitasyonu önleek için elverişli değilse kavitasyonun eydana getirdiği ses ve titreşi ee borusundan çok az iktarda havanın giresine izin verilerek azaltılabilir veya ortadan kaldırılabilir. Kavitasyonun yaratacağı aşına; popa konstrüksiyonu dolayısıyla çark alzeesinin yapısı değiştirilerek azaltılabilir.

Kavitasyona dayanıklı alzeeler dayanı sırasına göre; kaynaklı paslanaz çelik (2 kat, 16 Cr-7 Ni), teperli paslanaz çelik (12 Cr), dökü paslanaz çelik (18 Cr-8 Ni), plaka çeliği, dökü çelik, aliinyu, bronz ve döke deirdir. Popaj tesisi kurulduktan sonra kavitasyonu azaltıcı önleler alak çok zordur. Bu nedenle tesis kuruladan önce utlaka kavitasyon göz önüne alınalıdır. Popayı yüksek veri noktasında çalıştırarak da kavitasyon önlenebilir. 173