-
8/3/2019 12.bl
1/23
12_____________________________________________________________________________________
POMPALARA GR
12.1 AKIKAN MAKNELER (TURBO MAKNELER)
Akkan makineleri, pompalar ve trbinler olarak iki ana gruba ayrlmaktadr. Pompa mekanikenerjiyi akkan (hidrolik) enerjiye eviren bir cihaz olarak tanmlanabilir. Trbin ise tersidir, hidrolikenerjiyi mekanik enerjiye dntrr. Endstride, pompalar trbinlerden daha yaygndr. Bununla birlikte
pompalarn temel prensipleri trbinler iin de uygulanabilir. Gerekte enerjinin kesilmesi ve suyun tersakmasna msaade edilmesiyle pompalar trbin olarak kullanabilir.
Endstriyel pompalar iin mekanik g kayna genellikle dnen bir milden alnr ve bir kavrama ilehareket verici ile milin balantsn salar. lk hareket verici genellikle bir elektrik motoru olmakla
beraber dnen mil hareketi k veren dier makineler de olabilir. Kullanlan dier g kaynaklar, dizelveya benzinli motorlar ve gne motorlarn kapsamaktadr(rzgar trbinleri).
12.2 POMPALARIN SINIFLANDIRILMASI
Pompalar iki ayr grupta snflandrlabilir:
1. Pozitif telemeli pompalar
2. Rotodinamik (trbinli) pompalar
ekil 12.1 Pompalarn Snflandrlmas
135
pompalar
trbinlipozitiftelemeli
santrifj Karmaakl
aksiyal
pistonludnel
krankl pistonluaksiyal
pistonlu radyal pistonludili kanatl loblu geroter vidal
-
8/3/2019 12.bl
2/23
En yaygn anlaya gre pompalar herhangi bir akkan iin kullanlabilir. Bununla birlikte pratiktepompa terimi sktrlabilen akkanlar (sv) ile ilgilidir. Akkan bir gaz olduundan pompa fan veyafleyici (ayet basn biraz yksek ise) veya bir kompresr (basn nemli lde ykseliyorsa)
olarak bilinir. Ancak bu kuraln dna kld durumlarda vardr. rnek olarak bisiklet iin veyaotomobil lastii iin pompa ve pompalama tabirleri kullanlr. Burada bir gaz yeterincesktrldnda pompa terini hala kullanlmaktadr. rnek olarak vakum kompresrlerine pompadenmektedir.
12.3 POZTF TEMEL POMPALAR
Btn pozitif telemeli pompalar; belli bir akkan giriten itibaren fiziki olarak k tarafna yaniyksek basnca tanmas prensibine gre alrlar. nk pompa odacna hapsedilen sv, k
basncna bal olmakszn milin her devri iin ka atlr. Pratikte i kayplar (svnn ktan giriednmesi) k basncnn artmasyla artar, bylelikle ak debisinde bir azalma oluur.
Pozitif teleme ileminde bu pompalarn debisi mil hzna bal olmasndan dolay, sklkla debikontrol iin en iyi metot deiken hzl bir motor kullanmaktr. Buna ramen baz durumlarda bir pistonstrokunun deimesi gibi pompann debisini deikenlii kendi tasarmndan kaynaklanr. Pozitiftelemeli pompalarn debisi basma hattn kapatarak kontrol edilemez, nk pompaya veya birincihareket vericiye(motor) zarar verebilir. Gerekte, bu durumun nlenmesi iin birok uygulamalarda
pompa iine emniyet valfi taklr.
Pozitif telemeli pompalar, bal olarak kk pompa boyutunda yksek basn fark salayacakkabiliyettedir ve bylelikle en uygun kullanm yerleri yksek basn dk hacim uygulamalardr. En
byk avantajlar, balangta pompa giriinde sv veya buhar olmas hazneden svy emmesinietkilemez. Bununla birlikte onlarn imalatlar ok hassas toleransla yapldndan birok tasarmlarn
andrc parack ihtiva eden svlar veya mayiler iin uygun deildir.
Pozitif telemeli pompalarn tasarm eitleri ok geni yelpazededir.
Buna ramen ekil 1.1de grld gibi iki ana gruba ayrlabilir: Pistonlu ve dnel.
12.3.1 PSTONLU POZTF TELEMEL POMPALAR
Bu pompalar ekil 12.2 de gsterildii gibi iinde pistonun git-gel yapt bir silindirden oluur. Bumetodun bir eidi de piston yerine kauuk diyafram kullanlr. Bu tasarm piston ve silindir arasndagerekli olan kayma hareketine gre byk avantaja sahiptir; bu yntem andrc paracklar ihtiva edensvlar veya maylar iin onlar uygun hale getirir. Bununla birlikte diyaframl pompalar bal olarak dahadk basnlar iin uygundurlar.
ekil 12.2 de gsterilen tasarmda, giri ve k hatlarna akkann silindire giri ve kn kontroletmek iin supaplar (valfler) taklmtr. Eksenel ve radyal piston tasarmlarnda dnel valfler kullanlr.Pistonun gelgit ilemi, aksiyal piston tasarmnda slak levha veya eik eksen kullanlarak veya radyal
pistonlu tiplerde bir eksantrik dnel silindir kullanlarak salanr. Her iki tipte de silindirlerin telemestroku deiebilir ve bylelikle dengeleme mekanizmas otomatik olarak yaplr. ktaki basn yeterliolduunda teleme hareketi kademeli olarak sfra doru gelir, dolaysyla tasarm basncna ulalr. Bu
birinci hareket vericinin g akn dzenler ve ar yklenmeyi nler.
136
-
8/3/2019 12.bl
3/23
ekil 12.2. Bir pistonlu pompann almas
12.3.2 DNEL POZTF TELEMEL POMPALAR
Bu pompalarda git-gel hareketi yapan piston yoktur ve bylelikle emme ve basma arasndaki svakn dzenleyen emme ve basma supaplarna da ihtiya yoktur. Buna ramen bu pompalardaszdrmazlk ok nemlidir. Bunun iin ok hassas aralklar kullanlr. Yksek basnlara pistonlu
pompalar kadar uygun deildirler ve basn fark arttka bu pompalarda da i kayplar artar, verim der.
Pompalama ileminin baarlmas iin birok zeki tasarmlar mevcuttur. ekil 12.3te gsterilen dilitipte di aralarndaki akkan giriten ka doru dililerin evresinden tanr.
Kanatl pompalarda, akkan bir rotor zerindeki yarklara takl olan hareketli kanatlar arasndatanr. Loblu (yuvarlak ulu) pompalarda dili pompalarla ayn prensibi kullanr fakat loblar birbirinetemas etmez, aralklar ok incedir ve loblar dtan birbiri zerinde alan dililerin bir uzants olaraktahrik edilir.
ten dili (geroter) pompalar, daha byk dileri olan bir diliye benzer bir iten dili kullanlr.ten dili kendi zerinde eksantrik olarak balanm dileri daha kk olan dier dili taraftan tahrikedilir. ki elemann birbiri zerinde almas sonucu giri ve k arasnda hacimsel deiim nedeniyle
pompalama ilemi gerekleir. Vidal pompalarda akkan eksenel olarak vidann temas ynne doruhareketlendirir. Bu tasarm mil zerine gelecek radyal ykleri ortadan kaldrr, nk rotorda eksantrik
ilem yoktur, titreim ve grltleri olduka azaltr.
137
-
8/3/2019 12.bl
4/23
ekil 12.3 Dili pompa
12.4 TRBNL (ROTODNAMK) POMPALAR
Trbinli pompalar ana snfa ayrlabilir; santrifj, eksenel (aksiyal) ve kark akl (helikoidal).Bu tiplerde akkan pozitif olarak tanmaz ancak akkann pompalanmas hidrodinamik ilemlegerekleir. Baslan sv basma hattndaki bir ksma valfi ile kontrol edilir, nk basma hatt tamamenkapal olmakszn kalk periyodunun uzatlmas pompaya zarar vermez. Basma hatt tamamen kapalolursa, mil gc; svnn i enerjisinin scaklk ykselmesi eklinde artmasna ve ar snma riskine yolaar.
Alternatif olarak basma iin deiken hzl tahrik tipi kullanlabilir. Bu ok verimli fakat ok pahalbir yntemdir.
Trbinli pompalarn pozitif telemeli pompalar kadar yksek basn retmesi mmkn deilse dek basnc kademelendirme ile arttrlr. Burada her pompa ark, bir sonraki pompann arknadatcyla akkan verecek ekilde dzenlenir. Bununla birlikte ayn debideki pozitif telemeli tipleregre bu pompa daha ucuz daha basit tasarmldr. Ayrca bu tipler, mayiler, korozif svlar ve iindeandrc paracklar ihtiva eden svlar iin daha kullanldr. Bu pompalar kendiliinden emmeye
balayamaz ve pompa giriine pompadaki sv seviyesinin korunmas iin ok valf (klape) veya giri valfitakmak gerekir. Bir giri (dip) valfi veya ek valf takldnda pompa yalnzca balangta svnn girihattna kamasn engeller. Buna ramen pratikte, kk paracklar ek valfin kesiti tamamenkapanmasn engeller. Bir dier zm pompann tamamen tankn dip ksmnda sv iinde tahrikedilmesidir. Bir dier alternatif, dalg (sv alt) pompa olmamas durumunda pompa, sv tank ile bitiik
olan dier bir kuru tank iine tesis edilebilir.
138
-
8/3/2019 12.bl
5/23
12.4.1 SANTRFJ POMPALAR
Santrifj pompalar (isminden de anlald gibi) dairesel bir yol (menzil) iinde dnen bir cisimdeSantrifj kuvveti dourma (oluturma) prensibi kullanrlar. ayet cisim bir sv ise Santrifj kuvvet, svyd ksma doru srkleyecek ve basn artna neden olacaktr.
Santrifj pompalarda pervanenin (ark) dnmesi svnn kesin olarak ka hareketlenmesine nedenolur. Sv arktan yksek hzda (ark hz) ayrlr ki o sonra ak basnc ekline dntrlr. Alternatifiise difzr olarak tabir edilen bir dizi kanatlarn pervane etrafna konmasyla dzenlenir. Bu cihaz svak hzn dorudan azaltr, fakat biraz daha pahal olup ok yaygn zm deildir.
ekil 12.4 Santrifj pompa kesiti
Salyangoz tipi bir Santrifj pompann kesit resmi ekil 12.4te gsterilmitir. Bu ekil aynzamanda akkan paracklarnn yolunu da gsterir; paracklar arka gre bal, salyangoza gre de
bal (mutlak) hareket yaparlar. Akkann bal hareketi iin pervane kanatklarnn biimi ve zelliklekanatklarn eimi nemlidir. Kanatklar genellikle, akkann mutlak hzn azaltmak basnc artrmakiin geriye doru eimli yaplr. Bu durumda akkan arka gre geriye doru (ters) hareket yolu takip
eder. Bununla birlikte pervanenin dnmesi ile akkana ileri doru hareket (tanjant) verilir ve ileri hz,akkann d ksmna doru ilerledike artar. Akkann salyangoz iinde spiral yolunu takip etmesineneden olan mutlak hz bu iki hzn (evresel ve bal hz) rndr.
Akkann yapsna ve basn-debi karakteristiine bal olarak pervane tasarmlarnda okfarkllklar mevcuttur. Basitletirme ve ekonomi iin ark ak yzeyli yaplabilir. Fakat bir endstriyel
pompalarda kapak kullanlr veya kapal yzl pervane kullanlr. Pervane tiplerinin yaygn olarak outek emmelidir(ekil 12.4de gsterildii gibi). Fakat ift emmeli tipleri de yaygndr. Pervanenin arknn
bymesi, ktaki basncn artmasna neden olur. Kanatlarn says en az iki (zel uygulamalar iin)fakat daha yaygn olarak alt veya sekiz kanat kullanlr. Santrifj pompalar olduka geni kademelerdeve malzemelerde imal edilir. Genel endstriyel maksatlar iin tipik standart boyutlar 50mm emme ve32mm basma apndan, 300mm emme ve 300mm basma apna kadar, 125mmden 500mm arkaplarna kadar elde edilebilir. Salyangoz ve ark iin tipik malzemeler dkme demir ve pirintir. Anamilin yaygn olarak paslanmaz elikten yaplmas tercih edilir.
139
-
8/3/2019 12.bl
6/23
12.4.2 EKSENEL AKILI (PERVANEL) POMPALAR
Eksenel pompalar ekil 12.5te gsterildii gibi bir gvde iinde dnen bir veya bir dizi arktanoluur. ark akkan eksenel ynde giriten(emme) gvde iinden ka doru ynlendirir. ark hemenhemen bir pervaneye benzer ve ok sayda dnme ynne doru eimli kanatlardan oluur. En bykverim iin, alar deimekte dnme merkezden uzaklatka a kademeli olarak azalmaktadr.
Eksenel akl pompalar akkan yalnzca eksenel ynde hareketlendirecek ekilde tasarlanmasnaramen pratikte iki faktr etkili olmaktadr:
1. arkn dnmesi sonucunda akkan da dnme hareketi oluur. Bu etkiyi aza indirmek iinakkann eksenel ynde yeniden ynlendirilmesi iin klavuz kanatlar taklr.
2. Akkann dnmesi kadar merkezka kuvvetler de akkan radyal ynde hareketlendirir. Bu
sebepten dolay ark bir gvde iine taklarak akkan akm izgilerinin darya ynlenmesiniengeller.
ekil 12.5 Eksenel akl pompa
Yukardaki sebeplerden dolay eksenel akl pompalar byk boyutlarda kklerine gre dahayava hzl arklarla en byk verime ulamaktadr. Eksenel akl pompalar yalnzca yksek debi vedk basn art gerektiren uygulamalar iin uygundur. Genel mhendislik uygulamalar iin geni bir
140
-
8/3/2019 12.bl
7/23
uygulama alan bulamamasna ramen sklkla kk ykselti ve byk su debisi gerektiren tarmsaluygulamalar iin daha uygundur.
12.4.3 KARIIK AKILI POMPALAR
Kark akl pompalar, yksek basn-dk debi kademesindeki Santrifj pompalar ve dkbasn-yksek debi kademesindeki eksenel pompalar arasnda alacak ekilde tasarlanmlardr vebylelikle orta basn-orta debi uygulamalar iin uygundurlar. ark akkan hem radyal ynde hem deeksenel ynde ynlendirecek ekilde tasarlanr. ark knda klavuz kanatlar ile veya raksak koniyardmyla akkann yn eksenel yne dorultulur. Alternatif olarak Santrifj pompalardaki gibi birsalyangoz kullanlabilir. Bu iki tip ekil 12.6da gsterilmitir.
141
-
8/3/2019 12.bl
8/23
ekil 12.6 Kark akl pompalar a) Iraksak koni tipi b) Salyangoz tipi
142
-
8/3/2019 12.bl
9/23
12.5 ZGL HIZ (Ns)
Herhangi bir pompann teorisinde gerekli basma basncna ulamak iin yeterli kademelendirme ile
herhangi bir uygulamada kullanlabilir. Pratikte her tipin verimli alabilecei ayr bir alma blgesivardr. Biz bu blgelerin basn ve debinin bir bilekesi olarak nasl seildiini greceiz. Bu bir trbinli
pompa iin tanmlanan zgl hz olarak adlandrlan bir say ile aklanabilir.
75,0
.
H
VNNs = (12.1)
N = arkn dnme hz (d/d)
.
V = Hacimsel ak debisi (L/s). Bu deer yerine bazen (m3/d) veya (m3/h) kullanlabilir.
H = Her kademedeki basma basnc (m)
zgl hz herhangi bir alma noktasnda hesaplanabilir, ancak o karlatrma iin en yksek verimnoktasnda hesaplanr. Bu yapldnda aadaki uygulanm gerei bulacaz:
Maksimum alma noktasndaki tm benzer arklar ayn zgl hza sahiptirler.
Geometrik benzer arklar tabirinin anlam, arklarn geometrik biimleri benzer. Btn kltmeve byltme boyutlar benzer orantda olan arklar demektir. Bu kullanl kural ekil 12.7de gsterildiigibi farkl ark tiplerinin snflandrlmasna yarar.
ekil 12.7 zgl hz ile ark biimlerinin snflandrlmas
143
-
8/3/2019 12.bl
10/23
rnek 12.1
Aadaki uygulamalar iin uygun pompay belirleyiniz.
Basma (m) Debi (L/s) Mil hz (d/d)(a) 2 20 1450(b) 8 15 1450(c) 20 12 1450
zm:
53120
121450
H
VNNs)c
11808
151450
H
VNNs)b
38562
201450
H
VNNs)a
75,075,0
.
75,075,0
.
75,075,0
.
===
===
===
Grld gibi ekil 12.7ye gre pompalar;
a) kark akl = raksak koni tipi
b) Santrifj = ark, dk giri/k ap kademesindedir
c) Santrifj = ark, orta giri/k ap kademesindedir.
rnek 12.2
Aadaki uygulama iin uygun pompay seiniz.
Basma 50m, debi 5L/s, mil hz 1450 d/d.
zm:
zgl hz hesab;
38550
51450
H
VNNs
75,075,0
.
===
ekil 12.7deki en kk deerden daha kk olduu iin Santrifj ark byk giri/k apkademesindedir. Bylelikle bir pozitif telemeli pompa veya ok kademeli bir Santrifj pompanerilebilir. ayet ok kademeli Santrifj pompa kullanlacak olursa uygun bir ark profili iin zgl hz400 civarnda seebiliriz. Buna gre;
144
-
8/3/2019 12.bl
11/23
m3,16H
40051450H
400H
51450
H
VNNs
75,0
75,075,0
.
=
=
===
ok kademeli pompalarda her kademe eit basnta olacak ekilde tasarlanr. Bylelikle kademesays; 50/16,3 = 3 bulunur. Sonu olarak kademeli pompa, bu uygulama iin uygun olabilir.
12.6 KOVUKLAMA (KAVTASYON)
Svlar ani yn deiimlerini takip edemez ve bu durumda akm izgilerinde ayrma oluur. Bu olaypompann ark boyunca ve pompa kanallarnda mevcuttur. Ani dnlerde svnn basnc dmeye okeilim gsterir ve svda zlm bulunan gazlar veya svnn kendisi buharlama noktasna ular. Budurum svnn scakl ok artmaya baladnda oluabilir, fakat normal oda scaklnda ancak basnyeterince dtnde meydana gelir.
Bu oluum ve svdaki kabarck (boluk) meydana gelmesi kovuklama (kavitasyon) olarak bilinir.Bir pompada kovuklama balamasyla verim der ve seste bir deime olur. Sesteki bu deime, buhar(gaz) kabarcklarnn yksek basn blgesinden geerken aniden patlamasyla oluur. Bu ok dalgalarerozyon (andrma) zelliine sahiptir ve pompada ciddi mekanik hasrlara yol aar. Byleliklekovuklamadan srekli korunmak gerekir.
Pompann tasarmnda; ani yn veya kesit deiimlerinden kanlmak suretiyle, przllk veya
trblans oluumu azaltlarak kovuklama eilimi olduka azaltlabilir. Verilen bir pompa tasarmndakovuklama, pompa giriindeki basn mmkn mertebe yksek tutularak azaltlabilir veya nlenebilir.Bu sebepten dolay pompa giri ap, k apndan byk yaplr, bylece giriteki basn kayplarazaltlm olur. Ayrca ksma valfi asla pompa giriine yerletirilmez. Ancak daima ka yerletirilir.Pompalanan svnn scakl mmkn olduunca dk tutulmal fakat bunu genelde d artlar(atmosfer, scaklk) belirlendiinden deitirme yaplamaz.
12.7 POMPA PERFORMANSI LE LGL TANIMLAR
Aadaki terimler pompa performans ile balantl olarak kullanlrlar:
1. Debi (.
V ): Pompa iinden oluan hacimsel debi, genellikle (L/s) olarak verilir.
2. Basma Ykseklii (H): Pompa tarafndan salanan toplam basma ykseklii. Pratikte pompagiri ve ktaki, potansiyel ve hz, basn farklar ihmal edilebilir. Bylece toplam basmaykseklii, basn ykseklii olarak kabul edilebilir.
3. G (P): G, bir pompa iin performans erilerinde kullanldnda giri veya mil gcanlamnda kullanlr ve (kW) birimindedir.
4. Verim ( ): Bir pompann verimi oluturulan akkan gc ile pompa giri gcnn orandr. Buaadaki formlle tanmlanr.
145
-
8/3/2019 12.bl
12/23
gcgiri
gcakkan=
5. Devir Says (N): Bir pompann devir says milin dakikadaki devir saysdr. Giri gc salamakiin genellikle asenkron elektrik motorlar kullanldndan, pompaya dorudan kavrama ilebalandndan 50 Hz frekansta yaygn hzlar unlardr: 960d/d (6 kutup), 1450 d/d (4 kutup) veya 2900d/d (2 kutup).
Bir ok durumlarda pompa mil hzn deitirmek iin dili veya kay-kasnakl mekanizmalarkullanlr; deiken hzl kontroller dahi kullanlabilir.
6. Emmedeki Net Pozitif Ykseklik (ENPY): Pompa giriinde kovuklamay nlemek iin gerekenminimum toplam emme yksekliidir. Bu pompa tasarmndaki bir fonksiyondur ve deneysel olarak
belirlenir. Bu ounlukla metre olarak aklanr. Buna ramen mutlak basn deeri olan kPa olarakaklanr.
rnek 12.3
Bir Santrifj pompann giri flan ap 200mm ve k flan ap 150mm. k flan tabandan852mm yukarda ve giri flan tabandan 452mm yksekliktedir. Pompa 25mlik basma yksekliinde100 L/s debi vermektedir.
a) Potansiyel basncn toplam basma yksekliine orann,
b) Hz basncnn toplam basma yksekliine orann,
c) Basn yksekliinin toplam yzdesini hesaplaynz.
zm:
a) Potansiyel basn = 852 452 = 400mm = 0,4m
6,1%100.25
4,0oranneyksekliibasmaToplam ==
b)
5,4%100.25
12,1oranneyksekliibasmaToplam
m12,181,9.2
182,3662,5farkbasnHz
s/m66,515,0.785,0
10.100hzktaki
s/m18,32,0.785,0
10.100hzGiriteki
2
3
2
3
==
=
=
==
==
c) karma ilemi yaplarak basn yzdesi = 100 1,6 4,5 = %93,9
146
-
8/3/2019 12.bl
13/23
12.8 POZTF TELEMEL POMPALARIN PERFORMANS ERLER
Kaak olmamas halinde pozitif telemeli pompalarda sabit hzda basn-debi erisi hacimsel
verimin basmay etkilememesi durumunda dikey bir doru halinde izilebilir. Buna ramen pratiktekaaklar ak debisini ekil 12.8de gsterildii gibi basma yksekliine oranla azaltmaktadr.
ekil 12.8 Pozitif telemeli bir pompa iin sabit hzda basma-debi erisi
Bu grafik pompa hz, hacimsel verimi belirleyen ana faktr olduundan dolay ok kullanldeildir. Bu yzden pompa verimini, ekil 12.9daki gibi hz temeline dayanan birok doru ile temsiletmek daha uygundur.
ekil 12.9 Deiken hzda pozitif telemeli bir pompann (dili) verim erisi
147
-
8/3/2019 12.bl
14/23
12.9 TRBNL POMPALARIN PERFORMANS ERLER
Pozitif telemeli pompalarn tersine olarak trbinli pompalarn basma ykseklii debiye bal olarakolduka byk deime gsterir.
Pompa dorudan kavrama ile sabit hzl tahrik elemanna balanr. Bylece pompa hz sabit kalr(veya sabite yakndr). Bu yzden bu pompalarn verimi, genellikle x eksenindeki debiye karlk sabit
pompa hznda izilen erilerle temsil edilir. Santrifj pompalar, endstride kullanlan trbinli pompalarnen yaygnlar olduundan burada sadece bu tip pompalarn erileri zerinde duracaz.
Bir Santrifj pompa iin sabit hzda ideal basma-debi erisi bu pompa arknn kanat k asnabaldr(ekil 12.10).
Pratikte teorik erinin eimi iki faktre baldr:
1. ark giriinde ve knda oluan ok kayplar. Bu kayplar tasarmda sfr alnr, nk giriteve kta ok yoktur.
2. ark yzeyindeki przler ve oluan trblanslar svda karmalara neden olur ve i enerjiartar, bylelikle basma ykseklii azalr. Bu kayplar debinin karesiyle artar. Bu kayplarngeriye doru eimli ark iin basma-debi erisi ekil 12.11de gsterilmitir.
ekil 12.10 Bir santrifj pompann kanat alar ile ideal basma-debi erisi
Basma-debi erisinin biimi, ok ve srtnme kayplarnn bal byklne ve kanatlarn eiminegre ya srekli azalmaktadr veya bir maksimum noktasna kp sonra azalmaktadr.
Sabit hzda ve su pompalamas durumunda bir santrifj pompann tam performans erisi ekil12.12de gsterilmitir.
148
-
8/3/2019 12.bl
15/23
Bu eriler geriye eimli bir arka ait olup debiye bal olarak srekli azalmaktadr. G erisihafife S biiminde srekli ykselir, halbuki performans erisi %66da, 11 L/s debiye karlk gelennoktada en yksek deerine ular sonra tekrar der. Verim baz durumlarda %85in zerine ksa daticari pompalar iin verim pik noktas %60-%70 arasndaki kademedir. Emmedeki net pozitif ykseklik
(ENYP), su scakl artmamak artyla deniz seviyesinde debiye bal olarak srekli ykselir.
ekil 12.11 Geriye doru eik kanatl bir santrifj pompann gerek basn-debi erisi
rnek 12.4.
ekil 12.12deki performans erilerini kullanarak basma, g, verim ve ENYP deerlerini 10 L/sdebi iin hesaplaynz. BU debideki akkan gcn ve verimi bulunuz.
zm:
Erilerden 10 L/s iin; basma = 16m, g = 2,5 kW, verim = %63, ENYP = 1m bulunur.
)bulunur63%diyagramda()5,62(%625,05,2
57,1
P
PVerim
)gcgiri(kW5,2P
kW57,1W157016.81,9.10P)alnabilirs/kg10s/L10iinolduusuakkan(H.g.mP,GcAkkan
s
h
s
h
.
h
====
=
=====
149
ok kayplar
-
8/3/2019 12.bl
16/23
ekil 12.12 ark ap 336mm, hz 960 d/d, temiz su pompalayan bir santrifj pompann performanserisi
Trbinli pompalarn performans erileri (ekil 12.12) zel bir ark boyutu ve hzda, zel birpompalama svs iin (genellikle oda scaklnda su kullanlr) izilmektedir. ayet sudan baka birakkan pompalanyorsa basma, debi ve verim deerlerine dzeltme faktr uygulamak gerekir.Akkann viskozitesi daha yksek ise dzeltme faktr daha byktr. Bu ise basma, debi ve verim
deerlerini drr. Giri gc P =.
mg H ve P = p V formlleri ile viskozitesi yksek svlar iin
hesaplanabilir. ou kez bu durumda giri gc, sudakinden farkl ok farkl olmaz. ayet svnnyounluu sudan farkl ise bu basma yksekliine etki etmez ancak ak debisine ve bylece giri gcneetkisi olur.
150
-
8/3/2019 12.bl
17/23
ekil 12.13 Farkl ark aplarndaki bir santrifj pompann su basmas durumunda performans erileri
Pompa reticileri normal olarak verilen bir pompa iin ark ap kademelerine sahiptirler. Herpompa iin performans erilerinin seti, ekil 12.13deki gibi bir sayfa zerinde gsterilmitir. Sonrareticiler bu eri setini standart motor hzlarna gre ayrca verirler.
Pompalarda en byk ark, en byk verimle alr.
rnek 12.5
ekil 12.13teki performans erilerini kullanarak her ark boyutu iin zgl hz ve maksimumverim noktasn hesaplaynz.
151
-
8/3/2019 12.bl
18/23
zm:
Performans erilerinden maksimum verim aadaki gibi alnabilir:
ark ap (mm) Basma Ykseklii (m) Debi (L/s)248 16 10298 27,5 12,2336 36 14
37236
141450H
VNNs
4225,27
2,121450
H
VNNs
57316
101450
H
VNNs
75,075,0
.
75,075,0
.
75,075,0
.
===
===
===
ark ap bydke zgl hz azalr.
12.10 BENZERLK BAINTILARI (POMPA KANUNLARI)
Pratikte trbinli pompalarn verimi deneylerle bilinebilir. Buna ramen birok durumlarda hz, arkap, younluk veya akkan tipi gibi farkl faktrlerin deimesiyle pompa veriminin deimesini tahminetmek gerekmektedir. Benzerlik bantlarnn uygulanmasyla bu deiikliklerin etkisi yaklak olarak
tahmin edilebilir. Bu kanunlar sadece geometrik olarak benzer pompalarla uygulanabilir. rnek olarakbtn alar benzeyen ve ayn kademedeki pompann btn boyutlar kk veya byk snflandrmadaolabilir.
Orijinal pompann ilk alma noktasna uyan geometrik benzer pompann alma noktas uyumnoktas olarak adlandrlr. Uyum noktas aadaki benzerlik kanunlarna uygulanr:
1. Verim ayndr:g
h
P
P= =sbt.
2. zgl hz ayndr: 75,0
.
H
VN
Ns= =sbt.
3. Ak katsays benzerdir:3
.
d.N
V =sbt.
4. Basma ykseklii katsays benzer:22dN
H=sbt.
5. G katsays benzerdir: 53dN
P
=sbt.
Bu kanunlar verilen bir ark ap ile ayn akkan ile;
152
-
8/3/2019 12.bl
19/23
N
V.
=sbt. Debi dorudan devir saysna baldr.
2N
H=sbt. Basma ykseklii, devir saysnn karesiyle orantl olarak deimektedir.
3N
P=sbt. G, devir saysnn kpyle orantl olarak deimektedir.
Verilen bir devir says ve akkan iin;
3
.
d
V =sbt. Debi ark apnn kpyle orantl olarak deimektedir.
2d
H=sbt. Basma ykseklii ark apnn karesiyle orantl olarak deimektedir.
5d
P=sbt. G, ark apnn beinci kuvvetiyle doru orantl olarak deimektedir.
rnek 12.6
Bir santrifj pompa maksimum verimde 1450 d/dda 20m basma ykseklii ve 38 L/s debide subasmaktadr. Giri gc 9,2kW ve verim %81dir. Bu pompann hz 2900d/dya karldnda basma
ykseklii, debi ve gc hesaplaynz. Verim ve zgl hzn ayn kaldn gsteriniz.
zm:
Maksimum verim noktas bir karlatrma noktas olduundan benzerlik kanunlar uygulanabilir.ark ap sabit (ayn) olduundan;
153
-
8/3/2019 12.bl
20/23
94580
762800
H
VNNs
94520
381450
H
VNNs
)81(%81,010.6,73
80.81,9.76
P
gHm
P
PVerim
kW6,731450
290020
N
NPP.sbt
N
P
m801450
290020
N
NHH.sbt
N
H
s/L761450
290038
N
NVVise
N
V
N
V.sbt
N
V
75,075,02
.
222
75,075,01
.
11
1
3g
.
g
h
33
1
2123
22
1
2122
1
2.
1
.
22
.
2
1
.
1
.
===
===
====
=
=
==
=
=
==
=====
rnek 12.7
ekil 12.12deki pompann verim erisinden aadaki deerler alnmtr. Debi 10 L/s, basmaykseklii 16m, g 2,5kW, verim %63. Bu pompaya geometrik benzeyen 260mm ark apl, 1450d/ddaalan pompann alma noktasn belirleyiniz.
zm:
N1=960d/d, d1=336mm, V1=10 L/s, H1=16m, P1=2,5kW, =%63, N2=1450d/d, d2=260mm.
)63(%63,010.39,2
9,21.81,9.7
P
gHm
.ilirhesaplanabburadanverimYeni
kW39,2336
260
960
14505,2P)akkanayn(sbt.sbt
dN
P
m9,21336
260
960
145016
d
d
N
NHH.sbt
dN
H
s/L7336
260
960
145010
d
d
N
NVV.sbt
Nd
V
3g
.
53
253
222
1
2
2
1
21222
33
1
2
1
2.
1
.
23
.
===
=
===
=
=
==
=
=
==
Not: 1. alma artlarnda benzer olduu ispatlanabilir. (Ns=379)
2. Bir dizi performans erisi izilerek pompann yeni karakteristikleri alnabilir.
154
-
8/3/2019 12.bl
21/23
BLM LE LGL PROBLEMLER
12.1 Basma ykseklii 12,8m, 1450 d/dda maksimum verimde 15 L/s debi veren bir santrifjpompann zgl hzn bulunuz.
830
12.2 Maksimum verimde, 1450 d/dda basma ykseklii 24m, debisi 25m3/h olan iki kademelisantrifj pompann zgl hzn belirleyiniz.
593
12.3 Bir santrifj pompa aadaki uygulama iin tasarlanmtr:
Basma ykseklii 40m, debi 9 L/s, devir says 960 d/d. zgl hzn 400 civarnda alnmas arzuedilirse pompa ka kademeli olmaldr?
3
12.4 Aadaki tablodaki uygulamalar iin uygun tek kademe trbinli pompay ve zgl hzlarhesaplaynz.
Basma (m) Debi (L/s) Mil hz (d/d)(a) 2,5 50 2900(b) 10 50 1450(c) 10 20 1450(d) 25 20 960
a) 10300 eksenel akl (pervane tipi); b) 1820 kark akl (salyangoz tipi)
c) 1150 santrifj, dk giri/k ap kademeli; d) 384 santrifj, yksek giri/k ap kademeli
12.5 ekil 12.14deki pompa 15m basma yksekliinde 25 L/s debi vermektedir.
a) Potansiyel ykseklii,
b) Hz yksekliini,
c) Basn yksekliini hesaplaynz.
Ayrca bu alma noktasnda bu basnlarn toplam basnca oranlarn % olarak hesaplaynz.
a) 0,23m %15 ; b) 0,744m %5 ; c) 14,03m %93,5
12.6 Bir pompada kovuklama (kavitasyon) kavramn tanmlaynz. Pompa tasarmndakovuklama eilimini azaltacak iki yntem syleyiniz. Ayrca pompann balantsnda kovuklamaeilimini azaltacak yntemi aklaynz. lave olarak ENPYnin tanmn yapnz.
12.7 Geriye doru eimli arka sahip pompann teorik performans erisini, srtnme ve okkayplarn ve gerek eriyi leksiz olarak iziniz.
155
-
8/3/2019 12.bl
22/23
ekil 12.14
12.8 ekil 12.12deki performans erisini kullanarak;
a) 15 L/s debi iin basma yksekliini, gc, verimi ve ENPY deerini hesaplaynz.
b) Bu debide akkan gcn ve verimlilii hesaplaynz.
12.9 1.8deki problemi ekil 12.13de 298mm apl ark iin 10 L/s debide tekrarlaynz.
a) 29m, 5,2kW, %55, 1,5m ; b) 2,84kW, %55
12.10 Bir santrifj pompa 960 d/dda 22m basma yksekliinde 20 L/s debi vermektedir. ark hz1450d/d olduunda basma yksekliini ve debiyi hesaplaynz.
30,2 L/s ; 50,2m
12.11 Bir santrifj pompann ark ap 220mmdir. Pompa 2900 d/dda 54m basma yksekliinde 7L/s debide su basmaktadr. Ayn hzda alan 250mm ark apna sahip geometrik benzer bir pompann
basma yksekliini ve debisini hesaplaynz.
10,3 L/s ; 69,7m
12.12 12.11deki problemde verilen alma noktasnda giri gc 5,3kW ve 220mmlik arkkullanlmaktadr. 250mmlik ark kullanldnda g giriini hesaplaynz. Ayrca her iki ark iin verimive zgl hz hesaplayp bunlarn eit olduklarn gsteriniz.
10,04 kW ; %70 ; 385
156
-
8/3/2019 12.bl
23/23
12.13 Maksimum verim noktasnda alan bir santrifj pompann ark ap 225mm, debisi 90 L/s,basma ykseklii 12m ve giri gc 1450 d/dda 14 kWdr. Verimi hesaplaynz. ayet ayn verim veayn basma yksekliinde geometrik benzer ark 2900d/d ile alrsa ark apn, debiyi ve giri gcnhesaplaynz. Her iki durum iin zgl hzlar hesaplaynz ve ayn olduklarn gsteriniz.
%75,7 ; 112,5mm ; 22,5 L/s ; 3,5 kW ; 2134
157
