Tesisat Dergisi 194. Sayı (Şubat 2012)

MAKALE 104 Tesisat Dergisi Sayı 194 - Şubat 2012 + Uygulama tek veya çok kademeli, açık veya kapalı çarklı bir rotadinamik pompa için midir? Pompa çarkı radyal midir? (hs ≤ 60 , Ns ≤ 3000) Akışkan newtonyen karakterde midir? Yöntem Uygulanabilir Kinematik viskozite 1 ve 4000 cSt arasında mıdır? Ampirik verilerin kapsamı 3000 cSt’a kadardır. Fakat 4000 cSt ye kadar ekstrapole edilebilmektedir. Kapsam dışı Kapsam dışı Kapsam dışı Kapsam dışı Kapsam dışı Hayır Hayır Hayır Hayır Hayır Evet Evet Evet Evet Şekil 1. Tahmin yönteminin uygulanabilirliğinin kontrolü. Şekil 2. Viskoz sıvılar için düzeltme katsayılarını hesaplama kriterleri. Sudaki performansının bilinmesi halindeviskozbirsıvı içinpompa performansının belirlenmesi B parametresini hesaplanması 1. Adım B parametresi ≥ 40 B parametresi ≤ 1,0 W vis W vis Q W vis H C Q Q C H H C             25.0 375 .0 625 .0 2 5,16 xN Q Hx Vx B W BEP W BEP vis    W Q vis B x Q x QC Q C    15,) (log 165 ,0 3 )71,2( Q H BEP C C   W BEP H BEP vis BEP x H C H                         75,0 1 1 W BEP W H BEP H Q Q x C C W H vis xHC H    W BEP W vis W BEP V Vx C                       07,0 1 1 W vis xC     ) 0547 ,0( 69,0 xB B C    vis tot vis vis vis x xs xHQ P  367         125 ,0 25,0 5,0 8,2 vis vis vis Hx Q V x B      15, 10 165 ,0 3 71,2 gB x H Q C C    H vis W Q vis W C H H C Q Q     69,0 0547 ,0 xB B C      W BEP W vis W BEP V Vx C                     1 1 W vis xC     vis tot vis vis vis x xs xHQ P  367   Q vis H H  W vis Q Q  ve       125 ,0 25,0 5,0 8,2 vis vis vis Hx Q V x B      15, 10 165 ,0 3 71,2 gB x H Q C C    H vis W Q vis W C H H C Q Q     69,0 0547 ,0 xB B C      W BEP W vis W BEP V Vx C                     1 1 W vis xC     vis tot vis vis vis x xs xHQ P  367   Q vis H H  W vis Q Q  değerlerinin hesaplanması 2. Adım W vis W vis Q W vis H C Q Q C H H C             25.0 375 .0 625 .0 2 5,16 xN Q Hx Vx B W BEP W BEP vis    W Q vis B x Q x QC Q C    15,) (log 165 ,0 3 )71,2( Q H BEP C C   W BEP H BEP vis BEP x H C H                         75,0 1 1 W BEP W H BEP H Q Q x C C W H vis xHC H    W BEP W vis W BEP V Vx C                       07,0 1 1 W vis xC     ) 0547 ,0( 69,0 xB B C    vis tot vis vis vis x xs xHQ P  367         125 ,0 25,0 5,0 8,2 vis vis vis Hx Q V x B      15, 10 165 ,0 3 71,2 gB x H Q C C    H vis W Q vis W C H H C Q Q     69,0 0547 ,0 xB B C      W BEP W vis W BEP V Vx C                     1 1 W vis xC     vis tot vis vis vis x xs xHQ P  367   Q vis H H  W vis Q Q  değerlerinin hesaplanması 3. Adım W vis W vis Q W vis H C Q Q C H H C             25.0 375 .0 625 .0 2 5,16 xN Q Hx Vx B W BEP W BEP vis    W Q vis B x Q x QC Q C    15,) (log 165 ,0 3 )71,2( Q H BEP C C   W BEP H BEP vis BEP x H C H                         75,0 1 1 W BEP W H BEP H Q Q x C C W H vis xHC H    W BEP W vis W BEP V Vx C                       07,0 1 1 W vis xC     ) 0547 ,0( 69,0 xB B C    vis tot vis vis vis x xs xHQ P  367         125 ,0 25,0 5,0 8,2 vis vis vis Hx Q V x B      15, 10 165 ,0 3 71,2 gB x H Q C C    H vis W Q vis W C H H C Q Q     69,0 0547 ,0 xB B C      W BEP W vis W BEP V Vx C                     1 1 W vis xC     vis tot vis vis vis x xs xHQ P  367   Q vis H H  W vis Q Q  değerlerinin hesaplanması 4. Adım W vis W vis Q W vis H C Q Q C H H C             25.0 375 .0 625 .0 2 5,16 xN Q Hx Vx B W BEP W BEP vis    W Q vis B x Q x QC Q C    15,) (log 165 , 3 )71,2( Q H BEP C C   W BEP H BEP vis BEP x H C H                       75,0 1 1 W BEP W H BEP H Q Q x C C W H vis xHC H    W BEP W vis W BEP V Vx C                     07,0 1 1 W vis xC     ) 0547 ,0( 69,0 xB B C    vis tot vis vis vis x xs xHQ P  367         125 ,0 25,0 5,0 8,2 vis vis vis Hx Q V x B      15, 10 165 ,0 3 71,2 gB x H Q C C    H vis W Q vis W C H H C Q Q     69,0 0547 ,0 xB B C      W BEP W vis W BEP V Vx C                     1 1 W vis xC     vis tot vis vis vis x xs xHQ P  367   Q vis H H  W vis Q Q  değerlerinin hesaplanması 5. Adım Kayıp analiz garanti edilebilir Evet Evet Hayır Hayır H vis W Q vis W C H H C Q Q     69,0 0547 ,0 xB B C      W BEP W vis W BEP V Vx C                     1 1 W vis xC     vis tot vis vis vis x xs xHQ P  367   Q vis H H  W vis Q Q  Şekil 3. Viskoz sıvı şartlarında pompa seçim basamakları. İlk olarak, verilen basma yüksekliği, debi oranı ve viskozite koşulları için pompa seçimi B parametresini hesaplanması 1. Adım B parametresi ≥ 40 B parametresi ≤ 1,0 B parametresi ≤ 1,0 W vis W vis Q W vis H C Q Q C H H C         5,16 Vx B vi  W Q vis B x Q x QC Q C    15,) (log 165 ,0 3 )71,2( Q H BEP C C   W BEP H BEP vis BEP x H C H                         75,0 1 1 W BEP W H BEP H Q Q x C C H vis xHC H    W BEP W vis W BEP V Vx C                       07,0 1 1 W vis xC     ) 0547 ,0( 69,0 xB B C    vis vis xHQ 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 W vis xC     vis tot vis vis vis x xs xHQ P  367   Q vis H H  W vis Q Q  ve W vis W vis Q W vis H C Q Q C H H C       ,16 B  W Q vis B x Q x QC Q C    15,) (log 165 ,0 3 )71,2( H BEP C  W BEP H BEP vis BEP x H C H                         75,0 1 1 W BEP W H BEP H Q Q x C C vis H    W BEP W vis W BEP V Vx C                       07,0 1 1 vis   ) 0547 ,0( 69,0 xB B C    vis P        125 ,0 25,0 5,0 8,2 vis vis vis Hx Q V x B  Q C  H vis W Q vis W C H H C Q Q   C     W BEP W vis W BEP V Vx C                     1 1 vis   vis tot vis vis vis x xs xHQ P  367   Q vis H H  W vis Q Q  değerlerinin hesaplanması 2. Adım W W W W Q vis B x Q x QC Q C    15,) (log 165 ,0 3 )71,2( Q H BEP C C   W BEP H BEP vis BEP x H 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  ve W W W W BEP  W Q vis B x Q x QC Q C    15,) (log 165 ,0 3 )71,2( Q H BEP C C   W BEP H BEP vis BEP x H C H                         75,0 1 1 W BEP W H BEP H Q Q x C C W H vis xHC H    W BEP W vis W BEP V Vx C                       07,0 1 1 W vis xC     ) 0547 ,0( 69,0 xB B C    vis tot vis vis vis x x xHQ P  367         125 ,0 25,0 5,0 8,2 vis vis vis Hx Q V x B    0 71,2 H Q C C   H vis W Q vis W C H H C Q Q     69,0 0547 ,0 xB B C      W BEP W vis W BEP V Vx C                     1 1 W vis xC     vis tot vis vis vis x xs xHQ P  367   Q vis H H  W vis Q  değerlerinin hesaplanması 3. Adım 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 x QC Q C    15,) (log 165 ,0 3 )71,2( Q H BEP C C   W BEP H BEP vis BEP x H 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   H vis W Q vis W C H H C Q Q    054 ,0 B C      W BEP W vis W BEP V Vx                   1 1 vis xC     vis tot vis vis vis x xs xHQ P  367   Q vis H H  W vis Q Q  ve W vis W vis Q W vis H C Q Q C H H C           2 5,16 Q x Vx B W BEP vis   W Q vis B x Q x QC Q C    15,) (log 165 ,0 3 )71,2( Q H BEP C C   W BEP H BEP vis BEP x H C H                         75,0 1 1 W BEP W H BEP H Q Q x C C W H vis xHC H    W BEP W vis W BEP V Vx C                       07,0 1 1 W vis xC     ) 0547 ,0( 69,0 xB B C    vis tot vis vis vis x x xHQ P  367         125 ,0 25,0 5,0 8,2 vis vis vis Hx Q V x B    0 71,2 H Q C   H vis W Q vis W C H H C Q Q     69,0 0547 ,0 xB B C      W BEP W vis W BEP V Vx C                     1 1 W vis xC     vis tot vis vis vis x xs xHQ P  367   Q vis H H  W vis Q  değerlerinin pompa seçimi 4. Adım W vis W vis Q W vis H C Q Q C H H C             25.0 375 .0 625 .0 2 5,16 xN Q Hx Vx B W BEP W BEP vis    W Q vis B x Q x QC Q C    15,) (log 165 ,0 3 )71,2( Q H BEP C C   W BEP H BEP vis BEP x H C H                        75,0 1 1 W BEP W H BEP H Q Q x C C W H vis xHC H    W BEP W vis W BEP V Vx C                       07,0 1 1 W xC     ) 0547 ,0( 69,0 xB B C    vis tot vis vis vis x xs xHQ P  367         125 ,0 25,0 5,0 8,2 vis vis vis Hx Q V x B      15, 10 165 ,0 3 71,2 gB x H Q C C    H vis W Q vis W C H H C Q Q     69,0 0547 ,0 xB B C      W BEP W vis W BEP V Vx C                     1 1 W vis xC     vis tot vis vis vis x xs xHQ P  367   Q vis H H  W vis Q Q  parametresinin hesaplanması 5. Adım W vis W vis Q W vis H C Q Q C H H C             25.0 375 .0 625 .0 2 5,16 xN Q Hx Vx B W BEP W BEP vis    W Q vis B x Q x QC Q C    15,) (log 165 ,0 3 )71,2( Q H BEP C C   W BEP H BEP vis BEP x H C H                         75,0 1 1 W BEP W H BEP H Q Q x C C W H vis xHC H    W BEP W vis W BEP V Vx C                       07,0 1 1 W vis xC     ) 0547 ,0( 69,0 xB B C    vis tot vis vis vis x xs xHQ P  367         125 ,0 25,0 5,0 8,2 vis vis vis Hx Q V x B      15, 10 165 ,0 3 71,2 gB x H Q C C    H vis W Q vis W C H H C Q Q     69,0 0547 ,0 xB B C    W BEP W vis W BEP V Vx C                     1 1 W vis xC     vis tot vis vis vis x xs xHQ P  367   Q vis H H  W vis Q Q  parametresinin hesaplanması 6. Adım 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 x QC Q C    15,) (log 165 ,0 3 )71,2( H BEP C C   W BEP H BEP vis BEP x H 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 x 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    05,0 B C      W BEP W vis W BEP V x C                     1 1 vis xC     vis tot vis vis vis x xs xHQ P  367   Q vis H H W vis Q Q  değerinin 1,0 < B < 40 durumu için verilen formül ile hesaplanması Kayıp analiz garanti edilebilir Evet Evet Evet Hayır Hayır Hayır ) 0547 ,0( 69,0 xB B C          125 ,0 25,0 5,0 8,2 vis vis vis Hx Q V x B  H vis W Q vis W C H H C Q Q     W BEP W vis W BEP V Vx C                     1 1 vis tot vis vis vis x xs xHQ P  367   Q vis H H  W vis Q Q  5. adımda verilen formülle W vis Q W vis H C Q Q C H H C    W Q vis B x Q x QC Q C    15,) (log 165 ,0 3 )71,2( W BEP H BEP vis BEP x H C H                 1 1 BE H BEP H Q Q x C C   W BEP W vis W BEP V Vx C                   1 1 ) 0547 ,0( 69,0 xB B C         125 ,0 25,0 5,0 8,2 vis vis vis Hx Q V x B  H vis W Q vis W C H H C Q Q     W BEP W vis W BEP V Vx C                  1 1 vis tot vis vis vis x xs xHQ P  367   Q vis H H  W vis Q Q  değerini hesapla performansının hesaplanmasında daha has- sas çözüm vermesi beklenir. Bu yöntem, pra- tik çözümler istendiğinde yeterli hassasiyette, viskoz sıvılar için rotodinamik pompaların per- formans hesaplarında tahmin yöntemi sun- maktadır. Bu yöntem önceki HI yöntemlerine benzer düzeltme katsayıları vermektedir. Hidrolik Enstitüsü Yöntemi (HI) Rotodinamik pompa performansının viskoz sıvıların basılması ile değiştiği ve suya göre pompanın güç değeri artarken, basma yük- sekliği, debi ve verim değerlerinin azaldığı bilinmektedir. Aynı zamanda kalkış momenti ve ENPYg değeri de viskoz sıvı basılması duru- munda suya göre farklılık gösterecektir. Pompa performanslarında kullanılan eşitlik özgül hıza ve reynolds sayısına bağlıdır (para- metre B). Yapılan testler açık veya kapalı çark- lı, tek veya çok kademeli, kinematik viskozitesi 1 cSt - 3000 cSt arasında değişen ve QBEP-W değeri 3 m3/h - 260 m3/h arasında olan ve ayrıca basma yüksekliği (HBEP-W) 6 m - 130 m arasında değişiklik gösteren farklı pompa tipleri için gerçekleştirilmiştir. Bu düzeltme katsayıları bütün pompalar için kesin çözüm sunmamakla birlikte, deney so- nuçlarına dayanan tahmin yöntemine göre sonuçlar bulmak için kolaylık sağlamaktadır. Yukarıda belirtilen aralıklar dışında HI yöntemi uygulandığında pompa performansının tahmi- nindeki belirsizlikler artacaktır. Kesin sonuçların önemli olduğu hassas uygu- lamalarda, viskoz sıvı ile kullanılacak rotodina- mik pompa ilişkisi önemlidir. Burada kullanılan yöntem genel bir tahmin yöntemi sunmaktadır. Daha hassas sonuçlar için pompaların akışkan ile analizine etki eden parametreler detaylı bir şekilde incelenerek sonuçlara yansıtılmalıdır. Bu düzeltme katsayıları radyal çarklar için daha uygun çözümler sunmaktadır (ns≤60, Ns≤3000) (normal çalışma koşullarında, açık çark, yarı açık çark ve kapalı çarklı uygulama- larda). Bu düzeltme katsayıları eksenel pom- palar ve özel hidrolik tasarıma sahip pompalar için geçerli değildir. Belirlenen düzeltme katsayıları newtonyen akışlar için geçerlidir. Jel, çamur, kağıt hamuru vb. gibi newtonyen olmayan akışkanların ka- rakteristikleri tam olarak bilinemediğinden bu yöntem sadece kaba bir çözüm sunmaktadır. Viskoz Sıvı Etkisinin Pompa Performan- sı Üzerindeki Etkisinin İncelenmesi Viskoz sıvıların pompa performansındaki etki- lerini inceleyebilmek için uygulanan yöntemin uygulanabilir olması gereklidir. Ayrıca, pompa- nın su ile basılması durumundaki performansı bilinmelidir. Daha sonra viskozitenin etkisi he- saba katılarak gerekli debi, basma yüksekliği ve verim değerleri tahmin yöntemi ile hesaplanır. ISO/TR17766 Teknik Raporu’na göre yöntemin uygulanabilir olması için viskoz sıvı basılması halinde pompa performansının hassas bir şe- kilde belirlenebilmesi için belirli kriterler çer- çeve inde kalınmalıdır. Sırasıyla uyulması ge- reken kriterler Şekil 1 üzerinde gösterilmiştir. Viskoz Sıvılar İçin Düzeltme Katsayıla- rının Hesaplanması Su ile performans karakteristiği bilinen roto- dinamik pompanın viskoz sıvı basması duru- mundaki karakteristiğinin belirlenmesi: 1. Adım: Optimum nokta için B parametresi su için hesaplanır. (2) W vis W vis Q W vis H C Q Q C H H C             25.0 375 .0 625 .0 2 5,16 xN Q Hx Vx B W BEP W BEP vis    W Q vis B x Q x QC Q C    15,) (log 165 ,0 3 )71,2( Q H BEP C C   W BEP H BEP vis BEP x H C H                     75,0 1 1 W H BEP H Q Q x C C W H vis xHC H  Eğer 1< B <40 ise 2. adıma geçilir. Eğer B ≥ 40 ise bu metodda belirsizlikler ola- caktır. Belirsizlikleri de hesaba katarak daha