Pompalar: Temel Kavramlar

2012

Sunum Akışı

1. Genel Tanımlar2. Tesisat ve Sistem3. Tasarım4. Çok Pompalı Sistemler5. Problemler

2012

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.

2012

Temel Kavramlar

Basınç : Birim alana gelen kuvvet P=F/A İnsan yüz ölçümü ~1.5m2, vücuda gelen kuvvet

F=1.5x100000=150000N≈15 Ton!

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!

2012

Temel Kavramlar

Viskozite : Akışa karşı iç direnç,Akmazlık

Su Silikon YağıYoğunluk 1 kg/dm3 1 kg/dm3

Viskozite 1cSt 10000cSt

Görünüm Saydam Saydam

2012

Pompa Ne Yapar?

MEKANİK ENERJİ

Pompa

HİDROLİK ENERJİ

2012

Mekanik Enerji Kaynaklarımız..

Elektrik motoru

İçten yanmalı motor (benzin, dizel, gaz, vs.)

Türbin

2012

Enerji Dönüşümü;

Öteleme Hareketi : Hacimsel

Merkezkaç/Dönme(Vorteks) : Rotodinamik

2012

Sınıflandırma : Enerji Dönüşümü

Rotodinamik Radyal (Radial), Karışık akımlı (Helical, Diagonal), Eksenel (Axial)

Hacimsel Pompalar Dişli, Pistonlu, Diyaframlı, Burgulu, vb...

2012

Rotodinamik Pompalar

Radyal Yarı Eksenel Eksenel

2012

Sınıflandırma : Yapısal Özellik

Çark Sayısına Göre;Tek KademeliÇok Kademeli

Çark Ekseninin Pozisyonuna Göre;Yatay MilliDüşey Milli

Çark Şekline Göre;Tek GirişliÇift Girişli (Double Suction)

Emme Flanşının Pozisyonuna Göre;Uçtan Emişli (End Suction)Yandan Emişli (Side Suction)

2012

Ana ParçalarO-Ring Sulama Halkası

Salmastra Baskısı (Glen)

Rulman YatağıMil

Rulman Kapağı

Kaplin Kaması

Destek Ayak

Salmastra KutusuYumuşak Salmastra

Glen SaplamaRulman

Çark

Çark Kaması

Çark Somunu

Salyangoz Gövde

Boşaltma Tapası

Aşınma Bileziği

2012

Ana Parçalar

Glen

Yumuşak Salmastra

Salmastra Sulama Borusu

Pompa Çarkı

Hava Alma Vidası

Kör TapaÇark Kaması

Aşınma Bileziği

Saly. Üst Gövde

Rulman

Kama

Rulman Burcu

Rulman Yatağı

Salmastra Yatağı

Salmastra Burcu

Düz Pim

Çift Salyangoz Uygulaması Boşaltma Tapası

Salyangoz Alt Gövde

O-Ring

Sulama Halkası

Salmastra Burcu

O-Ring

Sıkma Somunu ve Sacı

Pompa Mili

Rulman Kapağı

Deflektör

İç Rulman Kapağı

Mekanik Salmastra Uygulaması

2012

Ana Parçalar

Uç Yatak Kapağı

Rulman YatağıSalmastra Gleni

Son Kademe DifüzörüBasma Gövdesi

O-Ring

Aşınma Bileziği

Difüzör

Kademe Gövdesi

Kör Tapa

Gövde Saplaması

Emme Gövdesi

Mil SomunuAşınma Bileziği

Çark Çark Kaması

Kör Tapa

Aşınma Bileziği

Ara BurçMil

Salmastra BurcuSulama Halkası

Yumuşak SalmastraÇift Sıra Bilyalı Rulman

Kavrama Kaması

Kaymalı Yatak

2012

Genel Tarifler

Basma Yüksekliği : HPompanın birim ağırlıktaki akışkana kazandırdığı enerjiyi temsil eder

H = (Pç - Pg)/ρg + (Vç²-Vg²)/2g + (Zç-Zg)

Basınç Enj. Kinetik Enj. Potansiyel Enj.

2012

Basma Yüksekliği

2012

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

2012

Özet OlarakH = Hst + ΣHL

Hst = Z2-Z1

ΣHL = Hsürekli+Hyersel

Hsürekli:Borularda oluşan sürtünme kaybıHyersel:Tesisat elemanlarında(dirsek, vana,

çek valf, vb.) oluşan kayıp

2012

Hsürekli = ΣλQ2

Hyersel = ΣkQ2H≈Hst+KQ2

2012

Örnek:H = (P2 - P1)/ρg + (V2²-V1²)/2g + (Z2-Z1) + ΣHL

P2 = P1 , V2=V1, Z2-Z1=60

2012

Sistem Eğrisi

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 250 500 750 1000 1250

Q [m3/h]

H [m

]

2012

Genel Tarifler

HİDROLİK GÜÇ : Phid

Pompanın akışkana aktardığı faydalı gücü temsil eder Phid = ρ.g.Q.H [W]ρ: yoğunluk [kg/m3]g: yer çekimi ivmesi [9.81m/s2]Q: debi [m3/s]H: basma yüksekliği [m]

2012

Genel Tarifler

MİL GÜCÜ : Pmil

Pompa miline tahrik elemanının(motor, türbin, vb.) aktardığı faydalı gücü temsil eder.

Pmil = M . ω [W]M : Pompa milinin momenti [N.m]ω : Milin açısal hızı [1/s]

2012

Genel Tarifler

POMPA VERİMİ : ηPompanın miline gelen güç ile pompanın sıvıya aktardığı faydalı gücün oranıdır.

η = Phid / Pmil

2012

Genel Tarifler

Motor

η motorPompa

η pompaPşeb Pmil Phid

sismotpomşeb

mil

mil

hid

PP

PP ηηη =⋅=⋅

2012

Hangi Çark?

2012

ENPYmevcut

Tesisin Emmedeki Net Pozitif Yükü

Pe: Kap Basıncı (Kapalı kaplarda) Pb: Atmosfer Basıncı Pv: Sıvı Buhar Basıncı (Çalışma sıcaklığında) Hk: Emmedeki toplam yük kaybı Hs: Emme Yüksekliği / Derinliği

skvbe

m HHg

PPPENPY ±+−+

=.

)(ρ

2012

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

120 1,9854

140 3,6140

160 6,1810

Su için Buhar Basıncı

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

0 50 100 150 200T [°C]

Pb

[bar

]

2012

ENPYmevcut

2012

ENPYmevcut

2012

Kavitasyon

2012

Kavitasyon

2012

Kavitasyon

2012

Kavitasyon

2012

Kavitasyon

2012

Pompa Karakteristik Eğrileri

2012

Karakteristik Eğri

2012

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 100 200 300 400 500 600 700

Q [m3/h]

H [m

]

0

40

80

120

160

P [k

W] -

η [%

]

SistemPompa

Verim

Güç

Çalışma Noktası

2012

Devir Sayısı Değişimi

2012

Paralel Bağlı Pompalar

2012

Paralel Bağlı Pompalar

2012

Seri Bağlı Pompalar

2012

Seri Bağlı Pompalar

2012

Seri mi? Paralel mi?

2012

Büyük Boyutlandırılmış Sistemler!

2012

POMPANIN ÇALIŞMA BÖLGESİ DIŞINDAÇALIŞMASI SONUCU ORTAYA ÇIKACAKSORUNLAR ŞUNLARDIR: YATAK ÖMRÜNÜN AZALMASI, SALMASTRA ÖMRÜNÜN AZALMASI, MİL KIRILMASI, İÇ SÜRTMELER, GÜRÜLTÜ VE TİTREŞİM ARTMASI, ENPY EMNİYET PAYININ AZALMASI.