Pompa Sistemleri Temel Kavramlar

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

Ajanda Genel Tanımlar Tesisat ve Sistem Sistem Tasarımı Örnek Uygulamalar

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 76,60 871 121,50 0,14 1,59 Japonya 127,10 5.643 441,70 0,08 3,48 ABD 319,20 16.157 2.216,20 0,14 6,94 İtalya 60,80 2.034 146,80 0,07 2,41 Kaynak: Uluslararası Enerji Ajansı (IEA) 2014 Verileri 1 TEP = 10.000.000 kcal = 11.628 kwh = 1.212 Sm 3 doğalgaz

Dünya Su Dağılımı

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

Tarihçe Milattan önce insanoğlunun en önemli ihtiyaçlarından Su temini amaçlı kullanılmaya başlanmış. Santrifüj pompanın esas mucidi Fransız fizikçi DENIS PAPIN (1647-1714). Pompa, spiral gövde-salyangoz ve çok kanatlı çarktan oluşuyordu (1705). 1785 de John SKEYS ilk eksenel akışlı çarkın patentini almıştır. 1846 da Amerikan W.H.N. JOHNSON firması ilk 3 kademeli santrifüj pompayı yaptı. Günümüzde minyatür Kalp pompalarından, gücü 60.000kW a kadar çıkabilen pompalar üretilmekte * Antik Mısır da Seren kullanımı

Pompa Nasıl bir şeydir?

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=1.5m2x100.000Pa=150.000N 15 Ton! h P=ρ.g.h

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

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

UYGULAMA ALANLARI

Sulama

Şelaleler

Arıtma Tesisleri

Klima Sistemi

Denizcilik-Yangın Söndürme

Petrol Ürünleri

Hollanda Lale Bahçeleri

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

Çin Teraslı Çeltik Tarlaları

Pompa Ne Yapar? MEKANİK ENERJİ Pompa HİDROLİK ENERJİ

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

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

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

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)

Hangi Cark?

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

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

Bernoulli?

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.

10m Basınç ve Basma Yüksekliği Pompa açısından Basma Yüksekliği her sıvı için aynıdır* Pompalar hidrolik açıdan sıvıdan bağımsız olarak tasarlanırlar! Su @ 20 C Dizel @ 20 C ρ : 997 kg/m 3 ρ : 850 kg/m 3 Sulfurik Asit %98 @ 20 C ρ : 1850 kg/m 3 Su @ 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.

Petkim PP-G403 Sıvı: Ataktik Propilen+ Heptan Yoğunluk: ρ= 685kg/m3 @ 40 C Basma Yüksekliği: 80m = > P=ρ.g.H= 685x9,81x80=537.588Pa 5,4bar

Karakteristik Eğri

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.

Basma Yüksekliği Emme Derinlikli Emme Yükseklikli

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

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

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

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

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 =(1,0x3,54 2 +0,20x3,54 2 +0,22x1,57 2 )/2g H yersel =0,79 m

Prandtl-Colebrook

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

H [m] Sistem Eğrisi 60 50 40 30 20 10 0 0 50 100 150 200 250 300 Q [m3/h]

Pompanız basmıyorsa?

Başka bir şey basıyor olabilir

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

H [m] P [kw] - h [%] Pompa ve Sistem Karakteristiği 40 160 35 30 25 Pompa Çalışma Noktası Sistem 120 20 80 15 10 Verim Güç 40 5 0 0 0 100 200 300 400 500 600 700 Q [m3/h]

Pompa Yerleşimi Yüzey Pompa Yerleşimi Dalgıç Pompa Yerleşimi

Salma Sulama

Yağmurlama

Damlama

Pivot Sulama

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

Pb [bar] (Mutlak Basınç) Kaynama ve Faz Değişimi T [ C] Pb[bar] 0 0,0061 20 0,0234 40 0,0738 60 0,1992 80 0,4736 100 1,0133 110 1,4327 7,0 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 Su için Buhar Basıncı Su 120 1,9854 1,0 140 3,6140 160 6,1810 0,0 0 20 40 60 80 90 100 120 140 160 T [ C] Buhar

Kavitasyon

Bazı Uygulamalar

Türk Çim-İpsala

Çölde bitki yetişir mi?

Keşan Sulama Birlikler-Çeltik

Kırşehir - Sebze Damla Sulama

Sulama-Sivas Divriği Yükselti: 2500m

Sulama-Sivas Divriği

Değerli Vaktiniz İçin Teşekkürler