T-450 KIŞ ÖLÇME EĞİTİM SETİ DENEY FÖYLERİ DENEYSN EĞİTİM CİHZLRI SNYİ VE TİCRET LTD ŞTİ Küçük Sanayi sitesi Ekim Cad 5Sok No:8 BLIKESİR Tel:066 46075 Faks:066 460948 htt://wwwdeneysancom mail: deneysan@deneysancom BLIKESİR-06
İçindekiler DENEY CİHZININ ŞEMSI 3 CİHZD KULLNILN MLZEMELER 3 DENEYLER 4 DENEY NO: T-450-0 4 Türbin tii akış ölçer ile akış ölçümü 4 DENEY NO: T-450-0 6 Rotametre ile akış ölçümü 6 DENEY NO: T-450-03 8 Ventrimetrede akış katsayısının hesalanması 8 DENEY NO: T-450-04 Delikli levhanın (orifis late) debi katsayısının belirlenmesi
3 ) DENEY CİHZININ ŞEMSI B) CİHZD KULLNILN MLZEMELER SNO MLZEMENİN DI DEDİ MRKSI VE ÖZELLİĞİ S tankı 300x300x300 mm, Sirkülasyon oması Caleda NCS3 0-40 3 Ventürimetre Özel yaım 6/6 mm 4 Delikli levha (orifis late) Özel yaım 3/0 mm 5 Rotametre tii debimetre 50-500 L/h 6 Türbinmetre Bass Instraments 7 Kontrol vanası PVC küresel ti
4 ) DENEY NO: T-450-0 B) DENEYİN DI: Türbin tii akış ölçer ile akış ölçümü C) DENEYİN MCI: Türbin tii akış ölçerlerin (türbin metre) nasıl kllanıldığını, sinyal kablo bağlantılarının gösterge cihazına nasıl bağlandığını kavramak D) KURMSL ESSLR Türbinmetre bazen ervaneli metre olarak adlandırılmakta ol bir bor hattına bağlanan serbestçe dönen ervanedir Tiik bir tasarımı Şekil- de görülmektedir Rotor akış yönünde doğrltc sabit kanatlar blnr ve devir sayısı rotor üzerindeki bir noktaya yerleştirilen delik yardımıyla olşan elektriksel veya manyetik sinyal yükseltileriyle (lse) ölçülür Pervanenin dönme hızı akışkanın hızı ile yaklaşık doğr orantılıdır Türbinmetrelerin en önemli avantajı her bir sinyalin sayısal olarak çok küçük bir akışkan debi artışına ceva verecek şekilde kolaylıkla ölçülebilmesidir Sıvı tii türbinmetreler iki kanatlı olarak yaılırlar ve sinyallerin sabit sayısı her bir akış birimi için 5: akış kademesinde yüzde ±0,5 hassasiyetle ölçüm yaarlar Gaz metreler ise gerekli momenti olştrabilmek için çok kanatlı yaılırlar ve hassasiyetleri yüzde ± değerindedir Şekil- Türbinmetre Türbinmetreler son derece bireysel cihazlar oldklarından kalibre edilmek zorndadırlar B amaçla üretici firmalar belirli debi aralıkları için kalibrasyon eğrileri hazırlamışlardır yrıca sayısal göstergeli cihazların ayarları yardımıyla da debi-hız kalibrasyonları yaılabilmektedir
5 Türbinmetreler aynı zamanda okyans akıntıları ve rüzgar gibi serbest akış ölçümlerinde de kllanılırlar SYISL GÖSTERGE CİHZININ KLİBRSYONU E) DENEYİN YPILIŞI: Cihazın s tankında s ol olmadığını kontrol edin na şalteri açı omayı çalıştırın 3 Poma kademesini Konma getirin 4 Vanayı açarak 000 L/h debiye ayarlayın Rotametre ile karşılaştırın 5 Vanayı açarak 500 L/h debiye ayarlayın Rotametre ile karşılaştırın 6 Vanayı açarak 000 L/h debiye ayarlayın Rotametre ile karşılaştırın m 3 /h=000 l/h Ölçüm Debi (türbinmetre) No [L/h] 000 500 3 000 Debi (rotametre) [L/h] Fark [L/h]
6 ) DENEY NO: T-450-0 B) DENEYİN DI: Rotametre ile akış ölçümü C) DENEYİN MCI: Rotametrelerin nasıl okndğn ve tesisata nasıl bağlandığını kavramak D) KURMSL ESSLR Mhtemelen çok yaygın akış debisi ölçer cihaz rotametre dir Ykarı doğr konik olarak genişleyen şamandıralı bir cam tü ol Şekil- de gösterilmiştir Şamandıranın yüksekliği akış debisine bağlıdır ve böylelikle şamandıranın konm doğrdan oknabilir Rotametreler hem gazlar hem de sıvılar için kllanılmasına rağmen sadece verilen bir akışkan drm için hassas olarak kalibre edildiğinden farklı akışkanlar ve basıncı-sıcaklığı verilen sınırların dışına çıkan akışkanlar için kllanılamazlar Şekil- Rotametre E) DENEYİN YPILIŞI Cihazın s tankında s ol olmadığını kontrol edin na şalterini açı omayı çalıştırın 3 Poma kademesini Konma getirin 4 Cihaz üzerindeki küresel vanayı tam açık konma getirerek akışı en yüksek değere ayarlayın 5 Küresel vana yardımıyla akış debisini sırasıyla 500, 000, 500 L/h debilere ayarlayın 6 Ölçülen hacimsel debi değerlerini aşağıdaki formül yardımıyla kg/s kütlesel debi değerlerine çevirin
7 V m 3600 [kg/s] Ölçüm no Hacimsel debi [L/h] Kütlesel debi 500 000 3 500
8 ) DENEY NO: T-450-03 B) DENEYİN DI: Ventrimetrede akış katsayısının hesalanması C) DENEYİN MCI: Ventrimetre tii akış ölçerlerde akış katsayısının (CD), hesalanması deneysel olarak nasıl yaıldığını kavramak D) KURMSL ESSLR kışkan debisinin ölçümünde yaygın bir yöntem ventri tüü veya orifis late gibi akışkan kısıtlayarak akış hattı girişindeki ve boğazdaki basınç farkı ölçülür B basınç farkı akış debisini hesalamakta kllanılır Ventri girişindeki ve boğazındaki basınç farklarını Şekil 3 deki gibi basınç göstergeleri veya diferansiyel manometre yardımıyla okmak gerekir Şekil 3 Ventrimetre Orifismetre, ventrimetre ile aynı rensile çalışır ve ventri tüü yerine sıvı akışını kısıtlamak için delikli bir levha kllanır Bnn avantajı deliğin çaının çabk ve kolayca değiştirilebilmesidir, fakat dezavantajı ventri tüüne göre basınç kayılarının fazla olmasıdır Her iki cihazın teorisi benzerdir ve Bernolli eşitliği ve süreklilik denkleminin yglanmasını gerektirir Yataydaki akış drmnn ideal oldğn farz ederek;
9 ) ( ), ( gh yüksekli ğü farkı BSINÇ h g P P g h h eşşitliğ Bernolli g g P g g P Süreklilikten; gh V şn yazabiliriz; oldğndan V Debi; gh gh gh konrsa; Yerine B ideal debidir Gerçek debiyi blmak için b değere debi katsayısı eklemek gerekir, böylelikle debi ş şekilde hesalanabilir; d gh C V () Yine itot tüünde oldğ gibi h akışkan akışındaki metre cinsinden basınç yüksekliğidir B şekilde; g P P h ve diferansiyel manometre kllanılıyorsa;
0 P-P = g i h i ; h h () eşitliği hem ventrimetrelere ve hem de orifismetrelere yglanır Ventrimetrede debi katsayısı akış debisine bağlı olarak artar ve 0,8 ilâ 0,98 değişir Orifismetrede ise onn en yüksek artış noktası düşük debide 0,94 olr ve akış debisi arttıkça 0,6 ya kadar düşer B yüksek hızlarda orifismetredeki basınç kayılarının daha yüksek oldğn gösterir(özellikle yüksek hızlarda) () eşitliğini ratik bir drma yglayabilmek için bndan dolayı bir iterasyon (yaklaşım) rosedürü ile Cd hesalanmalı, () de debiyi blmak için kllanılmalıdır Sonra yeni Cd değeri için kalibrasyon eğrisi kllanılmalıdır B rosedür kadar istenen hassasiyet derecesi çok fazla değiştirilmeden tekrarlanır V nın başarılı sonçlarına laşıncaya E) DENEYİN YPILIŞI Cihazın s tankında s ol olmadığını kontrol edin na şalteri açı omayı çalıştırın 3 Poma kademesini Konma getirin 4 Kontrol vanası ile akış debisini önce 500 L/h değerine ayarlayı fark basınç değerini tabloya kaydedin 5 Sonra sırasıyla 000, 500 L/h değerlerine ayarlayı fark basınç değerlerini tabloya kaydedin 6 şağıdaki formülde değerleri yerine yazarak CD değerini hesalayın C D V gh formülde =3,4x0-4 yerine 4 3,4x0 8,0384x0 4 0,609375 g yerine x9,8=9,6 konrsa () formülü aşağıdaki şekilde sadeleşir:
C D 3,4x0 V 9,6xh 4 0,609375 Not: 00 Pa = mbar Ölçüm no Debi [L/h] Debi [m 3 /s] P- P [bar] h [m] CD 500 4,666x0-4 000 5,5555x0-4 3 500 6,9444x0-4 Tolam Ortalama CD/3
) DENEY NO: T-450-04 B) DENEYİN DI: Delikli levhanın (orifis late) debi katsayısının belirlenmesi C) DENEYİN MCI: Delikli levha (orifis late) tii akış ölçerlerde akış katsayısının (CD), hesalanması deneysel olarak nasıl yaıldığını kavramak D) KURMSL ESSLR kışkan debisinin ölçümünde yaygın bir yöntem delikli levha (orifis late) gibi akışkan kısıtlayarak akış hattı girişindeki ve boğazdaki basınç farkı ölçülür B basınç farkı akış debisini hesalamakta kllanılır Delikli levha (orifis late) girişindeki ve boğazındaki basınç farklarını Şekil 4 deki gibi basınç göstergeleri veya diferansiyel manometre yardımıyla okmak gerekir Şekil 4 Delikli levha (orifis late) Orifismetre, ventrimetre ile aynı rensile çalışır ve ventri tüü yerine sıvı akışını kısıtlamak için delikli bir levha kllanır Her iki cihazın teorisi benzerdir; gh Cd () V Yine itot tüünde oldğ gibi h akışkan akışındaki metre cinsinden basınç yüksekliğidir
3 B şekilde; P P ve diferansiyel manometre kllanılıyorsa; g h P-P = g i h i ; h h () eşitliği hem ventrimetrelere ve hem de orifismetrelere yglanır Ventrimetrede debi katsayısı akış debisine bağlı olarak artar ve 0,8 ilâ 0,98 değişir Orifismetrede ise onn en yüksek artış noktası düşük debide 0,94 olr ve akış debisi arttıkça 0,6 ya kadar düşer B yüksek hızlarda orifismetredeki basınç kayılarının daha yüksek oldğn gösterir(özellikle yüksek hızlarda) () eşitliğini ratik bir drma yglayabilmek için bndan dolayı bir iterasyon (yaklaşım) rosedürü ile Cd hesalanmalı, () de debiyi blmak için kllanılmalıdır Sonra yeni Cd değeri için kalibrasyon eğrisi kllanılmalıdır B rosedür kadar istenen hassasiyet derecesi çok fazla değiştirilmeden tekrarlanır V nın başarılı sonçlarına laşıncaya
4 Örnek- Delik çaı 75 mm olan orifismetre 50 mm çaındaki bir bor hattına tesis edilmiştir S aktığında orifismetreye bağlanan bir diferansiyel cıvalı manometrede 60 mm yükseklik farkı oknmaktadır Debi katsayısı 0,8 alınması halinde akış debisini hesalayınız h h yni Çözüm: P P g i h h B drmda; 3,60 i 0 (3,6 )0,60,06m 0 esitligi kllanilarak ; V CD 0,075 V 0,8 4 3 V 3 L / s ve P P kg / m kg / m ( s) 3 4 3 ( gh 3 (civa) i gh oldgn) yerine konlrsa; 9,8,06 ( m 4 3 / s) E) DENEYİN YPILIŞI Cihazın s tankında s ol olmadığını kontrol edin na şalteri açı omayı çalıştırın 3 Poma kademesini Konma getirin 4 Kontrol vanası ile akış debisini önce 500 L/h değerine ayarlayı fark basınç değerini tabloya kaydedin 5 Sonra sırasıyla 000, 500 L/h değerlerine ayarlayı fark basınç değerlerini tabloya kaydedin 6 şağıdaki formülde değerleri yerine yazarak CD değerini hesalayın
5 C D V gh formülde =3,4x0-4 yerine 4 3,4x0 8,0384x0 4 0,609375 g yerine x9,8=9,6 konrsa () formülü aşağıdaki şekilde sadeleşir: C D 3,4x0 V 9,6xh 4 0,609375 Not: 00 Pa = mbar Ölçüm Debi Debi P-P h CD no [L/h] [m 3 /s] [Pa] [m] 500 4,666x0-4 000 5,5555x0-4 3 500 6,9444x0-4 Tolam Ortalama CD/3