POMPALAR ,Pompa Seçimi, Motor Gücünün Seçimi Leave a comment

POMPALAR

  1. Pompa Seçimi

Pompa tipinin seçiminde, çalışma noktasının (sistemin karakteristik eğrisi ile pompanın kendi karakteristik eğrisinin kesişme noktası) pompanın hidrolik veriminin mümkün olduğunca yüksek olduğu bir bölgede oluşmasına dikkat edilmelidir

Özellikle ısıtma ve soğutma suyu tesisatlarında sirkülasyon pompası olarak kullanılan santrifüj pompaların basma yüksekliğinin seçiminde, abartılı davranılmamalıdır.

Karakteristik eğrisinin alt bölgesinde çalıştırılan pompalarda (basınç kayıplarının öngörülenden daha küçük olduğu durumlar), kavitasyon ve motor yanması gibi sorunlar oluşabilmektedir. Böyle durumlarda ayar vanaları kullanılarak, tesisata yapay direnç oluşturulup sistemin karakteristik eğrisiyle daha uygun bir noktada kesişmesi sağlanmalıdır.

Pompanın karakteristik eğrisinin değiştirilebilmesi için pompa çarkının küçültülmesi (Şekil 2) veya pompayı tahrik eden motor devir hızının değiştirilmesi gerekmektedir

Kataloglarda değerler, kinematik viskozitesi n= 10m2/s ve yoğunluğu r = 1000 kg/m3 olan akışkanlar, yani sıcaklığı yaklaşık 20 0C’deki normal su için geçerlidir.

Viskozitesi ve yoğunluğu sudan farklı olan akışkanların kullanıldığı tesisatlarda (örneğin glikol veya yağ oranı % 10’u geçen su karışımları), pompa seçiminde bu durum dikkate alınmalıdır. Çünkü bu tip tesisatlarda hem sistemin kendi karakteristiğinde farklılık, hem de pompanın performans değerlerinde sapmalar oluşur.

Pompalanan akışkanın viskozitesi arttığında, pompanın, bu akışkan için, debi Q, basma yüksekliği H ve verim değerleri düşer, gereksimim duyduğu tahrik gücü P ise artar

  1. Yatırım Maliyeti, İşletme Giderleri, Yedekleme Fonksiyonu

İlk yatırım maliyetleriyle birlikte, işletme süresince oluşan elektrik giderlerinin de asgari seviyeye indirebilmek için, az sayıda büyük pompa yerine çok sayıda küçük pompa kullanılmalıdır.

Örnek:Proje değerleri Q = 300 m3/h ve H=20 mSS olarak belirlenen bir sirkülasyon devresi için birbirini % 100 yedekleyebilecek, DN 200 flanş ölçülerinde ve her biri Q = 300 m3/h ve H=20 mSS kapasiteli, 30 kW motor gücüne sahip 2 adet pompa yerine, DN 100 flanş ölçülerinde ve her biri Q = 100 m3/h ve H=20 mSS kapasiteli, 7.5 kW motor gücüne sahip 4 adet pompa kullanımı daha ekonomik olabilmektedir.

Böylece sistemde 30kW’lık bir pompayı sürekli çalıştırmak yerine, gerektiği kadar sayıda 7.5 kW’lık pompalar çalıştırılarak çok önemli miktarda elektrik tasarrufu sağlanabilmektedir.

30 kW’lık bir pompanın yedek bekletilmesi yerine, sadece 7.5 kW’lık bir pompanın yedek bekletilmesi yeterli olmaktadır. 4 adet 7.5 kW’lık pompanın ilk yatırım toplam maliyeti, 2 adet 30 kW’lık pompanın toplam maliyetinden daha düşük olmaktadır.

Elektrik kontrol panoları kullanılarak pompalar sıra kontrollu, rotasyon işletimli ve arızada otomatik yedeklemeli olarak çalıştırılabilmektedir.

  1. Motor Gücünün Seçimi

Elektrik motorunun gücünün doğru seçimi önemlidir. Olması gerekenden daha küçük güçte motor seçilmesi, işletimde istenen hidrolik kapasiteye ulaşılamaması ve/veya sık sık termik atması gibi sorunlar oluştururken, gereğinden daha büyük motor seçilmesi, işletmede faydasız bir elektrik harcamasına ve dolayısıyla yüksek işletme giderlerine neden olmaktadır.

Abaklarda standart çark çapları için geçerli olan performans eğrileri gösterilmiştir. Ancak isteğe bağlı olarak, bazı pompa serilerinde, ara çark çaplarıyla da pompa sipariş etmek mümkündür.

Motor gücünün doğru olarak seçimi için;

Q x H x r

P = —————— x emniyet çarpanı

102 x h

bağıntısından da yararlanmak mümkündür.

Pompanın işletim noktasındaki debisi Q (m3/s), basma yüksekliği H(m), akışkanın yoğunluğu r (kg/m3) birimiyle ve pompa verimi h ise ilgili pompa abağından alınarak bağıntıda koyulduğunda, gerekli olan asgari motor gücü P (kW) olarak bulunabilmektedir.

Kullanılacak motorun anma gücünün seçimi için bu gücün üstünde genelde

P  1.5 kW’lık mil güçleri için % 15 (emniyet çarpanı 1.15)

P =15 kW’lık mil güçlerine kadar % 10( emniyet çarpanı 1.10)

P > 1.5 kW’lık mil güçleri için % 5 (emniyet çarpanı 1.05)

emniyet payı eklenmektedir.

Kullanılan akışkan genellikle su olduğu için yoğunluğu r = 1000 kg/m3 kabul edilebilir. Ancak, antiifiriz karışım oranı % 10’dan daha yüksek olan sularda yükselen yoğunluk değeri dikkate alınmalıdır.

  1. Elektrik motorlarının karakteristik değerleri

İnline pompalarının motorları genel olarak 2900 ve 1450 d/dak olmak üzere iki ayrı devir hızı seçeneğinde sunulmaktadır (Tablo 1).

2900 d/dak devir hızlı motorlarla seçilmiş pompalar genelde daha küçük olabilmektedir. Daha az yer kaplaması, ilk yatırım ve işletim maliyetinin daha düşük olması bu türün üstünlükleridir.

Genelde 5.5 kW’a kadar olan motorlara ³ – kalkış yaptırılırken, 7.5 kW ve daha düşük motorlara Y-³ kalkış yaptırılmaktadır.

Aşağıdaki tablolarda verilen değerler 50 Hz şebeke frekansı için geçerli olan yaklaşık değerlerdir. Kesin değerler motor etiketinin üzerinden alınmalıdır.

Kavitasyon-NPSH

Pompa seçiminde ve pompanın emiş şartlarının belirlenerek yerleşim planının yapılmasında önemle dikkate alınması gereken diğer bir konu da, performans eğrilerinin alt kısımlarında gösterilen pompanının NPSH karakteristiğidir.

Kataloglarda gösterilen bu değerler, gaz ve hava kabarcıklarından arınmış temiz su için geçerlidir. Kullanım emniyetinin yükseltilmesi ve pompanın kavitasyon riskinin azaltılabilmesi için katalogta gösterilen NPSH değerlerinin en az 0.5 m artırarak kullanılması doğru olacaktır.

Net pozitif emme basıncı diye isimlendirilen NPSH değeri, bir pompanın öngörülen işletme değerinde kavitasyonsuz ve verimli bir şekilde çalışabilmesi için, pompanın emiş ağzında var olması gereken asgari nominal su basıncını ifade etmektedir.

Akışkanın sıcaklığı kavitasyon oluşumunda diğer bir etkendir. Sıcaklık arttıkça kavitasyon tehlikesi yükselmektedir. Bu durum akışkanın buharlaşma basıncı ile ilgilidir. Akışkanın sıcaklığı ile birlikte artmaktadır.

örneğin;

20 °C’deki suyun buhalaşmaması için pompanın emiş ağzında varolması gereken asgari basınç pd = 0.02337 bar (˜ 0.2m)Êiken, 85 °C’deki suyun buharlaşmaması için gereken asgari basınç pd = 0.5780 bar’a (˜ 5.78m) yükselmektedir.

Dolayısı ile yüksek sıcaklıktaki akışkanların pompalanmasında atmosfere kapalı tesisat sistemine geçilerek, tesisatın ayrıca basınçlandırılması (patm + pt) gerekli olabilir.

Örneğin kapalı devrelerde çalışan sirkülasyon pompalarında kavitasyonsuz bir işletim gerçekleşebilmesi için, pompanın emiş ağzında varolan su basıncı (çoğu kez binanın statik yükseklığı veya kapalı genleşme deposunun ön gaz basıncı), suyun buharlaşmaması için gereken asgari basınçtan daha yüksek olmalıdır.

Tablo 2, değişik sıcaklıklardaki suyun buharlaşmaması için gerekli olan basınç değerlerini göstermektedir.

Özellikle akışkan seviyesinin pompanın emiş ağzına oranla daha düşük olduğu, emiş yapılarak çalışılacak durumlarda veya akışkan sıcaklığının 45 °C’den daha yüksek olduğu uygulamalarda; sistemin depo yerleşimi ve emiş hattı özelliklerinden kaynaklanan mevcut NPSH değerinin, pompanın sorunsuz çalışabilmesi için gerekli olan NPSH değerini sağlayıp sağlayamayacağı konusunda, üretici firmaya danışılarak alınması gereken önlemlerin tartışılması, problemsiz bir işletim için faydalı olur.

Salmastra tipinin seçimi

Mil sızdırmazlık elemanının seçiminde akışkanın kimyasal ve fizikisel özelliklerinin yanı sıra, sıcaklığı ve işletme basıncı dikkate alınmaktadır.

Inline pompaların standart teslimatı mekanik salmastralar ile gerçekleştirilmektedir.

Mekanik salmastralı pompalar su damlatmadan çalışırlar ve bu nedenden dolayı ayrıca bir enerji kaybı yaratmazlar. Kullanılan kendinden ayarlı yaylı tip mekanik salmastralarda, işletme süresince ayrıca bir ayar yapmak gerekmemektedir.

Mekanik salmastraların normal çalışma şartlarında 1.5-2 veya azami 3 yıl kadar bir işletim ömrü vardır. Akışkanın kirliliği, katkılar, aşırı sıcaklık ve kuru çalışma gibi faktörler bu süreyi önemli ölçüde kısaltmaktadır.

Ayar gerektirmeyen ve dönüş yönünden bağımsız olarak çalışabilen bu salmastralar standart teslimat kapsamında SİC/C/EPDM (Silisyumkarbür/Karbongrafit/EPDM) malzeme kombinasyonu ile kullanılmaktadır. Bu salmastralar 12 bar işletme basıncı ve 120 0C akışkan sıcaklıklarına kadar problemsiz çalışabilmektedir.

Standart teslimat kapsamında yer alan salmastralar DIN 24250 normuna uygundur.

Ancak akışkanın özellikleri ve işletme şartları doğrultusunda farklı mekanik salmastra tipleriyle de teslimat yapılabilmektedir.

Inline pompaların deniz suyu gibi aşındırıcı özelliği olan veya basıncı 12 bar, sıcaklığı 120 0C’den daha yüksek akışkanlarla kullanımı öngörülmektedir.

Inline pompaların izin verilen montaj konumları

Tekli ve ikiz tip Inline pompalar, tesisata elektrik motorunun aşağıya sarktığı veya klemens kutusunun başaşağıya kaldığı konumların dışında her pozisyonda monte edilebilirler.

Beton kaide yapımıyla ilgili bilgiler

Özellikle motor gücü yüksek ( Ž15 kW ) ve kütlesi büyük olan inline tipi santrifüj pompaların yerine yerleştirilmesi ve tesisata bağlanması işlemi önemli rol oynamaktadır.

Uygulama şartlarının olanak tanıdığı durumlarda bu tür pompaların direkt boruya bağlanması yerine özel istek kapsamında bulunan pompa konsolu yardımıyla doğru yapılmış bir beton kaide üzerine sağlam bir şekilde bağlanması ve her pompa için ayrı bir kaide öngörülmesi, mümkün olduğunca sessiz ve titreşimsiz bir işletim için tavsiye edilmektedir.

Pompa şasesinin üzerine yerleştirileceği beton kaidenin yapılmasında dikkat edilmesi gereken noktalar şunlardır:

  1. Kaide kalıbının en altına önce 15-25 cm kalınlığında küçük çakıl taşlarından oluşmuş temel çakılı serilmelidir.
  2. Bunun üzerine yaklaşık 5-6 cm kalınlığında stropor veya mantar gibi titreşim sönümleyici özelliği olan plakalar yerleştirilmelidir.
  3. Kalıbın içine resimde görüldüğü gibi 0.12 mm’lik inşaat demiri çubuklarından yapılmış stabilizasyon kafesi işlenmelidir.
  4. Kalıbın içine bilahare ankraj saplamalarının içine yerleştirileceği beheri 250-300 mm uzunluğunda ve 80 mm boyutunda 4 adet (pompanın boyutlarına bağlı olarak) erkek kalıplar öngörülmelidir.
  5. B-160 kalitesinde 300 doçlu beton kalıbın içine dökülmelidir.
  6. Beton iyice donduktan sonda ankraj kalıpları sökülmelidir.
  7. Şekil 6’da görüldüğü gibi bir ucu çatal yapılmış M12 veya M16 çapında korozyona dayanıklı ankraj civataları pompa şasesinin delik ölülerine uygun olarak ankraj deliklerinin içine yerleştirilmelidir ve deliklere beton şerbeti dökülerek dondurulmalıdır.

Inline pompaların flanş ölçüleri

Yüksek ısı transfer pompalarınnın flanş ölçüleri DIN 2545 -PN 25 standartındadır.

Diğer gruplarındaki inline pompalalarının tamamı DIN 2533 – PN 16 standartlarında flanş ölçülerine sahiptir (Tablo 3).

İşletmeye alma

Boru donanımı pompaya taşıttırılmamalı ve konsollarla desteklenmelidir. Isı genleşmelerinin pompaya zarar vermemesi için gerekli önlemler alınmalı, örneğin kompansatörler kullanılmalıdır.

Tesisat çalışmaları yapılırken, pompanın emiş ve basınç flanşları deliksiz contalarla kapatılmalı, montaj bitiminde tüm boru parçaları sökülerek temizlenip boyandıktan sonra yeniden monte edilmelidir.

Borulama çalışmaları bittikten sonra, tüm tesisat basınçlı suyla tekrar yıkanmalıdır.

Emiş veya dönüş hattında pislik tutuçu kullanılmalı ve sık sık kontrol edilerek temizlenmelidir.

Pompa çalıştırılmadan önçe emiş hattı ve gövdesi suyla doldurulmalı, salmastra haznesinin ve emiş hattının havası alınmalıdır.

Pompa kesinlikle susuz çalıştırılmamalıdır.

Test çalışması süresince, pompa tesisatın değişik karakteristik değerlerinde çalıştırılarak çektiği akım ölçülmeli ve çıkan sesler dinlenerek, işletimin pompanın karakteristik eğrisinin uygun bölgesinde gerçekleştiği saptanmalıdır.

Yedek parça

Inline pompalarda işletme süresince aşınan yapı elemanları vardır. Özellikle mekanik salmastra, çark motor yatakları, pompa mili (veya mil burcu) ve bazı pompa tiplerinde aşınma halkalarının yedek parça olarak stoklanması tavsiye edilmektedir.

Elektrik motorunun stator sargıları da yorulan ve aşınan bir yapı elemanı olarak değerlenlendirilmelidir.

İstatistiklere göre normal işletme şartları altında:

Mekanik salmastralar 10.000-20.000 saat

Motor yatakları 16.000-20.000 saat

Stator sargıları 25.000-40.000 saat

kadar bir çalışma ömrüne sahiptir.

Bakım

İnline pompalar işletme süresince özel bir bakım gerektirmezler.

Periyodik olarak yapılan genel kapsamlı bir kontrol, işletme giderlerinin asgari düzeyde tutulması ve kullanım ömrünün uzatılması için faydalıdır.

Motorun çektiği akımın ölçümü, salmastra sızıntısının kontrolu, ses ve titreşim oluşumunun takibi, pislik tutucularının periyodik olarak temizlenmesi, her 15.000 çalışma saati sonrasında motor rulman yataklarının yağlanması ve akışkanın fiziksel-kimyasal yapısının incelenmesi genel kapsamlı bir kontrol çalışmasının bünyesinde değerlendirilmektedir.

Dikkat

Kaide ve ankraj çalışmaları tamamlanmadan, tesisatın yıkama işlemi yapılmadan, pompa ve emiş hattı suyla doldurulmadan, kaplin haznesinin ve emiş hattının havası alınmadan, elektrik motorunun termik koruma ayarı yapılmadan ve dönüş yönü kontrol edilmeden pompalar çalıştırılmamalıdır.

Beton Kaide yapımıyla ilgili bilgiler

Şaseli santrifüj pompaların uzun ömürlü ve problemsiz işletimi için pompanın yerine yerleştirilmesi ve tesisata bağlanması önemli rol oynamaktadır. Doğru yapılmış bir kaideye, pompa şasesinin sağlam bir şekilde bağlanması ve her pompa için ayrı bir kaide öngörülmesi, mümkün olduğunca sessiz ve titreşimsiz bir işletim için tavsiye edilmektedir (Şekil 7, 8).

Pompa şasesinin üzerine yerleştirileceği beton kaidenin yapılmasında dikkat edilmesi gereken noktalar:

  1. Kaide kalıbının en altına önce 15-25 cm kalınlığında küçük çakıl taşlarından oluşmuş temel çakılı serilmelidir.
  2. Bunun üzerine yaklaşık 5-6 cm kalınlığında stropor veya mantar gibi titreşim sönümleyici özelliği olan plakalar yerleştirilmelidir.
  3. Kalıbın içine Şekil 9’da görüldüğü gibi 0.12 mm’lik inşaat demiri çubuklarından yapılmış stabilizasyon kafesi işlenmelidir.
  4. Kalıbın içine, bilahare ankraj saplamalarının içine yerleştirileceği beheri 250-300 mm uzunluğunda ve 80 mm boyutunda 4 veya 6 adet (pompanın boyutlarına bağlı olarak) erkek kalıplar öngörülmelidir.
  5. B-160 kalitesinde 300 dozlu beton kalıbın içine dökülmelidir.
  6. Beton iyice donduktan sonda ankraj kalıpları sökülmelidir.
  7. Şekil 9’da görüldüğü gibi ucu çatal yapılmış M16 veya M20 çapında korozyana dayanıklı ankraj civataları pompa şasesinin delik ölçülerine uygun olarak ankraj deliklerinin içine yerleştirilmeli ve deliklere beton şerbeti dökülerek dondurulmalıdır.

Dikkat

Kaide ve ankraj çalışmaları tamamlanmadan, kaplin ayarları yeniden yapılmadan, tesisatın yıkama işlemi tamamlanmadan, pompa suyla doldurulmadan, pompa yataklarının yağlanma durumu konrol edilmeden pompalar çalıştırılmamalıdır.

 

 

 

Bir cevap yazın

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

Translate »