pompaakademisi

  • Yazıtipi boyutunu arttır
  • Varsayılan yazıtipi boyutu
  • Yazıtipi boyutunu azaltır
Reklam
Anasayfa 1. Temel Kavramlar 1.20. Kavitasyon

1.20. Kavitasyon

e-Posta

NPSH(A) Hesap Aracı ile Bir Tesisin NPSH(A) değerini kolaylıkla hesaplayın.

1. Kavitasyon Nedir?

Sıvılar her zaman aynı sıcaklıkta buharlaşmazlar. Mesela suyun kaynama sıcaklığı 100 0C derken yanına bir de deniz seviyesinde ifadesini ekleriz. Bunun sebebi deniz seviyesindeki basınçta (760 mmHg=101,39 kPa) suyun 100 0C sıcaklıkta kaynadığıdır. Basınç yükseldikçe sıvının kaynama sıcaklığı artar, basınç düştükçe düşer. Mesela deniz seviyesinde, yani 101,39 kPa basınçta su 100 0C sıcaklıkta kaynarken 5,94 kPa basınçta 36 0C sıcaklıkta kaynar. Basınç 2,062 kPa olur ise bu sıcaklık daha da düşer ve 18 0C olur.

Pompaların emme yaptığı kesitte basınç düşüktür. Mesela bu kesitte basınç 2,062 kPa (0,02062 Bar) seviyelerine düşerse 18 0C sıcaklığındaki su kaynayabilir. Bunun sonucunda su pompaya bir buhar-gaz karışımı halinde girer. Aynı zamanda su buhar olurken hacmi genişler. Pompa çarkından çıkışta ise basınç yükselir. Basıncın yükselmesi ile birlikte buhar çok hızlı bir biçimde yoğuşur ve bu esnada hacmi küçülür. Bu küçülen hacme sıvı halindeki su hızlı bir biçimde dolar. Bu olaya kavitasyon denir. Eğer yoğunlaşan buhar tanecikleri pompa bileşenlerinin üzerinde ise buralara hızla dolan su bu kesimlerde aşınmalar meydana getirir. Bu kavitasyon aşınmasıdır. Kavitasyon sonucunda şu olumsuzluklar yaşanır:

 

- İçinde çakıl taşı olan bir kova döndürülüyormuşçasına bir ses çıkar.

- Pompa ve bağlı olduğu tesisatta sarsıntılar oluşur.

- Pompa performansında düşüşler meydana gelir.

- Pompa bileşenlerinde aşınmalar meydana gelir.

-

Kavitasyonun meydana gelmesine şu yanlışlar sebep olur:

 

- Emme derinliğinin yüksek olması

- Debinin yüksek olması

- Devir sayısının yüksek olması

- Pompanın çalıştığı yerde atmosfer basıncının düşük olması veya pompanın içinde mutlak basıncın düşük olduğu bir yerden su alması

- Emme borusu ve tesisatında kayıpların fazla olması

- Sıvı içerisinde hava ve benzeri gazların erimiş halde fazlaca bulunmaları.

- Pompanın düşük basınca karşı çalıştırılması sonucu debisinin optimum debiden fazla olması

- Emme vanasının kısık olması

- Emme hattının uzun olması

- Dip klapesi varsa tıkanmış olması

- Emme hattında süzgeç varsa tıkanmış olması

Kavitasyondan kaçınmak için tesis projelendirilirken ve pompa seçimi yapılırken dikkatli olunmalı ve kavitasyon hesapları yapılmalıdır. Bu hem verimli bir işletme hem de arızaların azaltılması bakımından önemlidir.

 

2. ENPYG (Emmedeki Net Pozitif Yük-Gerekli)

Pompanın kavitasyonsuz çalışmasını sağlayacak minimum ENPY değeridir. Pompa üreticileri tarafından deneylerle tespit edilir. Pompanın karakteristik bir özelliğidir. Kullanıcının bu konuda yapabileceği bir şey yoktur. Sadece pompa alırken düşük ENPYG değerine sahip olan bir pompa seçebilir. Şekil 1’de gerçek bir pompaya ait ENPYG eğrisi görülmektedir. Şekilden de görüleceği gibi ENPYG değeri debiye bağlıdır ve debi arttıkça artar ve debinin belli bir değerinden sonra çok fazla artar. Bu yüzden pompaların aşırı debide çalıştırılmaları birçok mahsurunun yanında kavitasyon oluşumu ihtimalini de artırır.

 

Şekil 1

 

Aynı pompa ve aynı debide, devir sayısı arttıkça NPSHG değeri artmaktadır. Bu yüzden pompa tercihi yapılırken diğer etkenlerin yanında pompa devri de kavitasyon açısından incelenmelidir. Şekil 2’de aynı tipte bir pompanın 1450 ve 2900 dev/dk devir sayısında aynı debiler için NPSHG değerleri karşılaştırılmıştır.

 

Kavitasyon değerleri belirlenirken pompanın emme vanası kademeli olarak kısılır ve pompanın manometrik yüksekliği gözlenir. Kavitasyon oluşumu ile birlikte toplam manometrik yükseklik düşer. Kavitasyon başlangıcını bu test ile gözlemek mümkün değildir. Bu sebeple toplam manometrik yüksekliğin %3 düştüğü değer kavitasyon başlangıcı olarak kabul edilir ve ENPY3 olarak ta adlandırılır. ENPY3 değeri pompanın emme flanşındaki basınçtan okunur. Pompa eğrilerinde görülen ENPYG değeri bu değerdir. Bu değerden önceki kavitasyon çalışılabilir bir kavitasyon olarak değerlendirilir.

 

Şekil 2

 

3. ENPYM (Emmedeki Net Pozitif Yük – Mevcut)

ENPYM tamamen pompa tesisinin bir karakteristiğidir ve kullanıcının müdahale edebileceği bir değerdir. Bir pompada kavitasyon olmaması için NPSHM değeri NPSHG değerinden büyük olmalıdır ve her zaman arada bir güvenlik marjı olması beklenir.

 

ENPYM değeri pompa emme flanşındaki yükten, sıvı sıcaklığındaki buhar basıncının matematiksel olarak çıkartılması ile elde edilir.

 

Şekil 3

 

 

Şekil 3’te görülen bir pompaj tesisi için ENPYM değeri Bernoulli denklemi yardımıyla hesaplanabilir. Aslında yapılması gereken 2 noktasındaki basınç yükünü hesaplayıp bu değerden sıvının o sıcaklığındaki buhar basıncı yükünü çıkartmaktır. Şimdi 1 ve 2 noktaları arasında Bernoulli denklemini yazalım:

(3.1)

 

Şimdi P2 değerini yalnız bırakalım:

 

(3.2)

 

3.2 denkleminde emme yapılan depo yeterince genişse büyüklüğü ihmal edilecek kadar düşük olur ve denklemden atılabilir. ile denklem şu hale gelir:

(3.3)

 

ENPYM değeri pompa emme flanşındaki (2 noktası) yükten buhar basıncının çıkartılması olarak tarif edildiğinden (3.3) denkleminin her iki tarafından büyüklüğü çıkartılır ve denklem şu hale gelir:

(3.4)

 

Emme yapılan deponun pompa ekseninden (2 noktası) yüksek olması durumunda h pozitif, düşük olması durumunda ise h negatif olacaktır. Ayrıca emme yapılan depo atmosfere açıksa P1 atmosfer basıncı olacaktır.

Mehmet Akif GÜL
Makine Mühendisi

Kaynaklar:

  1. Hacimsel ve Santrifüj Pompalar, Prof.Dr.Kirkor YALÇIN, Çağlayan Kitabevi

 

 

Yorum ekle

Makaleler için yorum ekleyebilirsiniz


Güvenlik kodu
Yenile

 

©Pompa Akademisi

Yasal Uyarı: Yayınlanan makalelerin tüm hakları Pompa Akademisi’ne aittir. Kaynak gösterilse dahi makalenin tamamı özel izin alınmadan kullanılamaz. Ancak alıntılanan makalenin bir bölümü, alıntılanan makaleye aktif link verilerek kullanılabilir.

Ürün Tanıtımı

ModülTANK Sıvı Depolama Çözümleri

 

http://www.pompaakademisi.com/modultank_dosyalar/image001.jpg

ModülTANK her türlü sıvı depolama ihtiyacı için hızlı, ucuz ve taşınabilir seçenekler sunar.

 

Devamını oku...
 
Grundfos MP 204 Motor Koruma Ünitesi


 

Dalgıç pompalar çalıştığı ortam gereği diğer pompalara göre çok daha zor koşullar altında çalışmaktadır. Dalgıç pompalarda bir arızanın kullanıcıya olan maliyeti genellikle diğer pompalar ile kıyaslandığında çok yüksektir. Yine çalıştığı ortam gereği dalgıç pompaları ve motorlarını izlemek diğer kuru rotorlu pompalara göre hem daha zor hem de çok daha fazla önem arz etmektedir. Sorunsuz pompa kullanımı için pompayı izleyebilmek ve zamanında müdahale etmek problemlerin büyük bir kısmını çözmemizi ve bakım maliyetlerini minimize etmemizi sağlayacaktır.
Devamını oku...
 

Anketler

Santrifüj Pompa Satın Alırken Yerli Marka mı Yabancı Marka mı Tercih Ediyorsunuz?
 

Hocamız

Prof. Dr. Kirkor YALÇIN

Özgeçmişi

10.03.1939 tarihinde Kayseri ilinin Develi ilçesinde doğdu. İlk ve Ortaokulu Develi’de okudu. 1958 yılında Cağaloğlu İstanbul Erkek Lisesi’ni bitirdi. 1964 yılında İstanbul teknik Üniversite’si Makine Mühendisliği Fakültesi’nden Yüksek Mühendis olarak mezun oldu.

 

Devamını oku...

Facebook Share

Facebook'ta Paylaş

Eğitim Duyurusu

Reklam

Her Gün Bir Bilgi

Eksenel Akışlı Pompa

Pompa içerisindeki akışın tamamen eksenel olduğu, hızın radyal bileşeninin olmadığı pompalar. Akışkan mil eksenine paralel doğrultularda hareket eder. İngilizce kaynaklarda “propeller pump” olarak ta adlandırılır. Çünkü içerisinde çarktan ziyade bir fan vardır. Göreceli olarak yüksek debiler ve düşük basma yükseklikleri için kullanılır. Genellikle bir boru içerisindeki eksenel akışlı bir fandan meydana gelmiştir. Bazı türlerde çark üzerindeki kanat açıları değiştirilerek basınç/debi dengesi değiştirilebilir. Boyut olarak diğer pompalara göre çok küçüktürler. Kimya endüstrisinde büyük debilerde akışkanları hareketlendirmek için kullanılırlar. Genelde düşük basma yüksekliği olan ısıtma sistemi, nükleer tesislerde soğutma suyu sirkülasyonu gibi sirkülasyon uygulamalarında kullanılırlar.

Logo'nun Hikayesi

Pompa Akademisi Logosu, santrifüj pompaların salyangozunu andıran bir Fibonacci Spirali ve bu spirali birleştiren, çark kanatlarını andıran eğrilerden oluşmaktadır. Fibonacci Spirali, kenar uzunlukları Fibonacci Sayıları'na (1, 1, 2, 3, 5, 8...) eşit olan karelerin karşı köşelerinin birleştirilmesi ile oluşturulur.