Tesisat Dergisi 194. Sayı (Şubat 2012)

MAKALE 102 Tesisat Dergisi Sayı 194 - Şubat 2012 + Viskoz Sıvıların Santrifüj Pompalarla Basılması: ISO/TR 17766 Teknik Raporu Üzerine İnceleme Santrifüj pompalarda su kullanılarak elde edilen performans eğrilerinin (debi, basma yüksekliği, verim, güç, ENPY), akışkanın viskoz olduğu durumlarda viskozite değerine bağlı olarak belirgin farklılıklar gösterdiği bilinmektedir. Ancak, bu değişiklikler kesin olarak bilinememektedir. Endüstriyel uygulamalarda viskoz akışkan transfer uygulamalarının yaygınlaşmaya başlamasıyla, pompa seçimlerinde viskozite değeri göz ardı edilemeyecek bir parametre olmuştur. Bu sebeple, viskoz akışların santrifüj pompalar üzerindeki etkisinin doğru bir şekilde belirlenmesi önem kazanmıştır. Bu bildiride, viskoz akışkanlar basılması durumunda pompa performans eğrisindeki değişikliği belirlemek için ISO/TR 17766 Teknik Raporu’nda belirtilen yöntem incelenmiş ve literatürde kullanılmakta olan diğer yöntemler ile kıyaslamalar yapılmıştır. Standart Pompa ve Makina San. Tic. A.Ş. Standart Pompa ve Makina San. Tic. A.Ş. Eren ÇAKIR Metehan KARACA Giriş Bir pompanın basma yüksekliği, debisi, verimi ve güç değerleri pompa karakteristik eğrisin- den elde edilebilir. Rotodinamik pompalarda performans eğrileri viskoz sıvı basıldığı du- rumlarda suya göre farklılık göstermektedir. Pompa karakteristik eğrileri normal şartlarda akışkan su (1cSt) kullanılarak elde edilmiştir. Viskozitesi yüksek bir akışkan rotodinamik pompa ile basılmaya çalışıldığı zaman pompa- nın performansında değişiklikler gözlenecektir. Çekilen gücün artmasına karşılık, debi, basma yüksekliği ve verim değerlerinde azalma mey- dana gelecektir. Hidrolik Enstitüsü (HI) tarafından geliştirilen yöntem ile rotodinamik pompalarda newton- yen akışkanların yüksek viskozite değerleri için suya göre gösterdiği farklılıklar tahmin edilebilmektedir. Bu yöntem deneysel verile- re dayanmaktadır ve pompaların viskoz sıvı basması halinde pompa kullanıcılarına ve tasarımcılarına pompa performansı hakkında önceden tahmin imkanı sağlar. Aynı zaman- da bu yöntemden yararlanılarak sistem için en uygun pompa seçimi yapılabilir. Hidrolik Enstitüsü’nün bu yöntemi sadece bir yakla- şımdır. Bu yöntemde bazı pompa geometrileri ve akış koşulları gibi hesaba katılmayan para- metreler bulunmaktadır. ISO/TR 17766’da belirtilen kayıp analizine dayanan teorik yöntem ile pompa geometrisi bilindiği durumda, viskozitenin pompa per- formansı üzerindeki etkisi daha hassas bir tahminle bulunabilir. ISO/TR 17766 Teknik Raporu, bazı temel teorik yöntemleri açıkla- maktadır. Ayrıca pompa kullanıcıları kullan- dıkları pompaların viskoz akışkanlara uygun- luğu konusunda pompa üreticilerinden bilgi almalıdırlar. Viskoz sıvıların seçimi esnasında enerji tüketimi de göz önünde bulundurularak sisteme en uygun olan rotodinamik pompanın ve bu pompaya en uygun motorun seçilmesi özellikle sürekli çalışan pompaların bulunduğu sistemler için büyük enerji tasarruf oranları sağlayacaktır. Temel Mantık Akışkan, ağır yağlar gibi yüksek viskoziteye sahip olduğu zaman ve rotodinamik bir pompa tarafından pompalandığında kayıplardan do- layı suya oranla performansında değişiklikler gözleneceği bilinmektedir. Pompa performan- sındaki bu değişimlerin değeri, basma yük- sekliği, debi ve verim için düzeltme katsayıları kullanılarak hesaplanabilir. (1) W vis W vis Q W vis H C Q Q C H H C         5,16 Vx B  W Q vis B x Q xQC Q C    15,) (log 165 ,0 3 )71,2( H BEP C C   W BEP H BEP vis BEP xH C H                         75,0 1 1 W BEP W H BEP H Q Q x C C H vis xC H    W BEP W vis W BEP V Vx C                       07,0 1 1 vis xC     ) 0547 ,0( 69,0 xB B C    vis vis xQ P 367        125 ,0 25,0 5,0 8,2 vis vis vis Hx Q V x B  H Q C C   H vis W Q vis W C H H C Q Q    054 ,0 B C      W BEP W vis W BEP V Vx C                     1 1 vis xC     vis tot vis vis vis x xs xHQ P  367   Q vis H H  W vis Q Q  Deneysel ve kayıp analiz yöntemleri basma yüksekliği fonksiyonu tahmininde hemen he- men aynı hassasiyete sahiptir. Bunun yanı sıra kayıp analiz yöntemi viskoz sıvılar için gerekli güç değerinin bulunmasında daha hassas tahmin yapmaktadır. Ayrıca kayıp analiz yön- temi uygulanarak, viskoz çalışma koşulları için çeşitli tasarım parametrelerinin etkisi incele- nebilir ve neticelerinde daha uygun pompa se- çimi ve tasarımı için optimizasyon yapılabilir. Viskoz sıvılar için optimum noktada C H ve C Q düzeltme katsayıları birbirine eşittir. Optimum nokta pompada gövde yapısına veya difüzör karakteristiğine göre farklılık gösterebilir. Düzeltme Katsayılarının Belirlenmesi Düzeltme katsayıları, rotodinamik pompalarda su ve farklı viskozite değerlerindeki akışkan- larla yapılan deneyler sonucunda, pompadaki enerji kayıp analizleri temel alınarak, deneysel olarak elde edilmiştir. ISO/TR 17766 Teknik Raporu’ndaki yöntem kullanıcılara daha ke- sin sonuçlar sunmak için daha fazla verilere ihtiyaç duyabilir. Daha fazla bilgi mevcut ise kayıp analiz yöntemi adece deneysel yönteme oranla viskoz sıvılar için rotodinamik pompa POMPA-VANA DOSYASI