Pompalar: Temel Kavramlar
Sunum Akışı 1. Genel Tanımlar 2. Tesisat ve Sistem 3. Tasarım 4. Çok Pompalı Sistemler 5. Problemler
Tarihçe 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. Eksenel kuvvetin dengelenmesi için dengeleme diski uygulaması ilk defa 1894 de yapıldı.
Temel Kavramlar Basınç : Birim alana gelen kuvvet P=F/A İnsan yüz ölçümü ~1.5m 2, vücuda gelen kuvvet F=1.5x100000=150000N 15 Ton! Yoğunluk : Birim hacimdeki madde kütlesi Su ρ: 1000kg/m3, 1m 3 su 1ton Demir ρ: 8000kg/m3, 1m 3 demir 8ton Cıva ρ:13600kg/m3, 1m 3 cıva 13.6ton!
Temel Kavramlar Viskozite : Akışa karşı iç direnç, Akmazlık Su Silikon Yağı Yoğunluk 1 kg/dm3 1 kg/dm3 Viskozite 1cSt 10000cSt Görünüm Saydam Saydam
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 (Helical, Diagonal), Eksenel (Axial) Hacimsel Pompalar Dişli, Pistonlu, Diyaframlı, Burgulu, vb...
Rotodinamik Pompalar Radyal Yarı Eksenel Eksenel
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)
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 Destek Ayak Boşaltma Tapası Rulman Glen Saplama Yumuşak Salmastra Salmastra Kutusu
Ana Parçalar Mekanik Salmastra Uygulaması Çark Kaması Aşınma Bileziği Saly. Üst Gövde Kör Tapa Pompa Çarkı Hava Alma Vidası Salmastra Sulama Borusu İç Rulman Kapağı Deflektör Yumuşak Salmastra Glen Rulman Rulman Kapağı Pompa Mili Sıkma Somunu ve Sacı O-Ring Salmastra Burcu Sulama Halkası O-Ring Salyangoz Alt Gövde Kama Rulman Burcu Rulman Yatağı Salmastra Yatağı Salmastra Burcu Düz Pim Boşaltma Tapası Çift Salyangoz Uygulaması
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 Çift Sıra Bilyalı Rulman Yumuşak Salmastra Çark Çark Aşınma Mil Somunu Kaması Bileziği Mil Aşınma Bileziği Kör Tapa Ara Burç Sulama Halkası Salmastra Burcu
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
En Genel Halde; H = (P 2 - P 1 )/ρg + (V 2 ²-V 1 ²)/2g + (Z 2 -Z 1 ) + ΣH L
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
Örnek: H = (P 2 - P 1 )/ρg + (V 2 ²-V 1 ²)/2g + (Z 2 -Z 1 ) + ΣH L P 2 = P 1, V 2 =V 1, Z 2 -Z 1 =60
Sistem Eğrisi 100 90 80 70 60 H [m] 50 40 30 20 10 0 0 250 500 750 1000 1250 Q [m3/h]
Genel Tarifler HİDROLİK GÜÇ : P hid Pompanın akışkana aktardığı faydalı gücü temsil eder P hid = ρ.g.q.h [W] ρ: yoğunluk [kg/m 3 ] g: yer çekimi ivmesi [9.81m/s 2 ] Q: debi [m 3 /s] H: basma yüksekliği [m]
Genel Tarifler MİL GÜCÜ : P mil Pompa miline tahrik elemanının(motor, türbin, vb.) aktardığı faydalı gücü temsil eder. P mil = M. ω [W] M : Pompa milinin momenti [N.m] ω : Milin açısal hızı [1/s]
Genel Tarifler POMPA VERİMİ : Pompanın miline gelen güç ile pompanın sıvıya aktardığı faydalı gücün oranıdır. η η = P hid / P mil
Genel Tarifler Motor Pompa P şeb η motor P mil η pompa P hid P P hid mil P P mil şeb = η η = pom mot η sis
Hangi Çark?
ENPY mevcut Tesisin Emmedeki Net Pozitif Yükü ( P + P P ) ENPY = e b v + H ± m k ρ. g H s Pe: Kap Basıncı (Kapalı kaplarda) Pb: Atmosfer Basıncı Pv: Sıvı Buhar Basıncı (Çalışma sıcaklığında) Hk: Emmedeki toplam yük kaybı Hs: Emme Yüksekliği / Derinliği
T [ C] Pb [bar] 0 0,0061 20 0,0234 40 0,0738 7,0 6,0 5,0 Su için Buhar Basıncı 60 0,1992 80 0,4736 100 1,0133 110 1,4327 Pb [bar] 4,0 3,0 2,0 1,0 120 1,9854 140 3,6140 160 6,1810 0,0 0 50 100 150 200 T [ C]
ENPY mevcut
ENPY mevcut
Kavitasyon
Kavitasyon
Kavitasyon
Kavitasyon
Kavitasyon
Pompa Karakteristik Eğrileri
Karakteristik Eğri
40 160 35 Pompa Sistem 30 Çalışma Noktası 120 H [m] 25 20 15 Verim 80 P [kw] - η [%] 10 Güç 40 5 0 0 100 200 300 400 500 600 700 0 Q [m3/h]
Devir Sayısı Değişimi
Paralel Bağlı Pompalar
Paralel Bağlı Pompalar
Seri Bağlı Pompalar
Seri Bağlı Pompalar
Seri mi? Paralel mi?
Büyük Boyutlandırılmış Sistemler!
POMPANIN ÇALIŞMA BÖLGESİ DIŞINDA ÇALIŞMASI SONUCU ORTAYA ÇIKACAK SORUNLAR ŞUNLARDIR: YATAK ÖMRÜNÜN AZALMASI, SALMASTRA ÖMRÜNÜN AZALMASI, MİL KIRILMASI, İÇ SÜRTMELER, GÜRÜLTÜ VE TİTREŞİM ARTMASI, ENPY EMNİYET PAYININ AZALMASI.