POMPA DENEYİ Bursa Teknik Üniversitesi DBMMF Kimya Mühendisliği Bölümü 1
1. Amaç Santrifüj pompanın tanınması, karakteristik özelliklerin belirlenmesi, pompa debisinin hesaplanması. Öğrenme çıktıları a. nın karakteristik özelliklerini bilir, b. debisini hesaplar, c. Bir deney sistemini emniyetli bir şekilde kullanır, d. Deneysel verileri amaç doğrultusunda analiz eder ve yorumlar, e. Deneysel sonuçları bir rapor halinde sunar. 2. Genel Bilgiler akışkanların bir boru veya kanal yardımıyla bir yerden bir yere taşınmasını sağlayan cihazlardır. Akışkanların hız basınç ve yüksekliğini arttırarak mekanik enerji artışı meydana getirirler. seçiminde akışkanın öz kütlesi, viskozitesi, buharlaşması, paslanmazlığı biri fiziksel ve kimyasal özellikleri önemlidir. Toplam basma yüksekliği (H), verim ve mekanik pompanın karakteristik özellikleri olarak bilir. lar paralel ve seri olarak bağlanabilirler. Toplam debiyi arttırmak için kullanılan paralel bağlamada aynı karakteristik iki pompa ise debileri toplanarak toplam debi yazılır. Toplam basma yüksekliği ise sabit kalır. Şekil 1 Paralel bağlı pompalar Basınç artımı için kullanılan seri bağlamada her iki pompanın basma yüksekliklerinin toplamı kadar basma yüksekliği elde edilir. Debi belirlenmesinde ise en düşük kapasiteye sahip pompanın kapasitesi Bursa Teknik Üniversitesi DBMMF Kimya Mühendisliği Bölümü 2
geçerli olur. Bu yüzden verimlilik açısından aynı büyüklükteki pompalar birbirine seri bağlanır. Şekil 2 Seri bağı pompalar Santirfüj pompalar sıvılarda mekanik enerji artışının merkezkaç kuvvetleri etkisiyle meydana geldiği yaygın kullanılan pompa tiplerinden biridir. Santirifüj pompa seçiminde Viskozitesi düşük sıvılar kullanılmalıdır. Viskozite arttıkça manometrik yükseklik ve verim düşer. Sıvının içerisinde kolay ayrışan gazlar varsa bunlar hava yaparak pompaya zarar verir. Buharlaşma basıncının yüksek olmasından kaynaklanabilecek kavitasyona dikkat edilmelidir. 3. Deney Sistemi, motor ve venturiden oluşan deney sisteminde (Şekil 3) pompa yardımıyla su tankından alınan suyun tekrar tanka pompalanması gözlenmektedir. girişi (P2), pompa çıkışı (P3) ve venturiden ( P) basınç sensörü ile değerler alınmaktadır. Bu değerler yardımıyla pompa performansı belirlenir. Toplam Basma Yüksekliği (H) = P 2 P 3, (kpa) Hidrolik güç (W 2 ) = H Q, ( (Pa)m3 s = W) Bursa Teknik Üniversitesi DBMMF Kimya Mühendisliği Bölümü 3
η = W 2 W 1, Verim 2ΔP Q = C d. A 1 ρ ( A 1 2, m3 /s 2 A 1) 2 C d = Boşaltma katsayısı (0,97) A 1 = Venturi tüpü giriş alanı (5,81x10 4 m 2 ) A 2 = Venturi tüpü çıkış boğazı alanı (2,01x10 4 m 2 ) ρ = Su yoğunluğu (1000 kg/m 3 ) ΔP = Venturi basınç farkı (Pa) Şekil 3 Santrifüj pompa deney seti Bursa Teknik Üniversitesi DBMMF Kimya Mühendisliği Bölümü 4
4. Deneysel Çalışma 4.1. Santrifüj Deneyi Amaç karakteristiğini belirlemek, debisinin giriş çıkış basınçları üzerindeki etkisini incelemek, için en uygun debiyi belirlemek. 4.1.1.Deneyin Yapılışı nın giriş ve çıkış valfleri tamamen açık olarak başlanır. Motor çalıştırılır ve hızı 3000 dev/dak ayarlanır. girişindeki emme valfi ile 0.05 bar adımlarla kısılma yapılır. Venturi fark basıncının 0.05 bar altına düşmeyecek şekilde deney sayıları belirlenir. Debi değişimi ile oluşan basınç farklılıkları ve güç değerleri her bir aşamada not edilir. 4.1.2.Hesaplamalar 1. Alınan değerler ile toplam basma yüksekliği (H-Q), mekanik güç (W1-Q) ve verim (η-q) değerlerinin debi ile değişimi grafiği çizilir. 2. Alınan değerler ile pompa giriş çıkış basıncının debi ile değişimi grafiği çizilir (P3-Q). Kaynaklar 1. McCabe, Warren Lee, Julian Cleveland Smith, and Peter Harriott. Unit operations of chemical engineering. Vol. 1156. New York: McGraw-hill, 2005. 2. TecQuipment, H47 Centrifugal Pump Test Set, User Guide. Arş. Gör. Özge AKYAVAŞOĞLU Bursa Teknik Üniversitesi DBMMF Kimya Mühendisliği Bölümü 5
Santrifüj Testi Giriş (Emme) Basıncı P3 (bar) Çıkış (Dağıtım) Basıncı P2 (bar) Toplam Basma Yüksekliği H (kpa) Hızı N (dev/dak) Venturi Basınç Farkı ΔP (bar) Debi Q (L/s) Mekanik Gücü W1 (watt) Toplam Hidrolik Güç W2 (watt) Verim η (%) Bursa Teknik Üniversitesi DBMMF Kimya Mühendisliği Bölümü 6