Tesisat Dergisi 202. Sayı (Ekim 2012)

TEKNİK BİLGİ 88 Tesisat Dergisi Sayı 202 - Ekim 2012 Açısal Hareketli Klapeye Sahip Çek Valflerde Akış Şartlarına Göre Kayıpların Belirlenmesi 1. Giriş Firmamız bünyesinde oluşturulan Ar-Ge Mü- dürlüğünde, halen imal edilen ürünlerle yeni ürünlerin proje bazında ele alınarak araştırma, geliştirme ve tasarım faaliyetlerinin yürütül- mesi öngörülmüştür. Bu proje faaliyetlerinde; parça, ürün ve döküm kalıpları tasarımların- da katı modelleme yapılmakta ve bu amaçla AUTODESK Inventor Pro 2011 yazılımı kullanıl- maktadır. Tasarım geliştirme faaliyetleri, parça ve ürün (asamble) bazında gerçekleştirilen ya- pısal ve akış simülasyonları ile yapılan analiz- ler neticesinde elde edilen sonuçlara göre akış HAD (hesaplamalı akışkanlar dinamiği – CFD) analizleri yapılarak, bir ürünün akışa karşı direncini azaltmak ve böylece çalışan sis- temlerde, sistem içi enerji kayıplarını en aza indirmek; bir ürün ailesine ait tüm ürünlerde (örneğin farklı basınç sınıfı veya çaplardaki kelebek vanalar) aynı/benzer akış karakteris- tiklerini elde etmek hedeflenmektedir. HAD analizleri için CFDesign 2011 ve ANSYS CFD Flo 12.1 yazılımları kullanılmaktadır. Yapılan analizlerin testlerle desteklenerek doğrulan- ması amacı ile, Ar-Ge amaçlı bir test düzeneği kurulmuştur (Şekil 1) . Söz konusu test düze- Şekil 1. Ar-Ge test düzeneği. M. Tunç GÜNEŞ ÖZ-KAN Makina Elemanları San. ve Tic. Ltd. Şti. Özgür MERT ÖZ-KAN Makina Elemanları San. ve Tic. Ltd. Şti. Dr. Şevket Cihangir ÖZCANLI İYTE Makina Mühendisliği Bölümü TÜBİTAK TEYDEB ile 1507 KOBİ Ar-Ge Başlangıç Destek Programı dahilinde yapılan ilk projemiz, “Açılı Çek Valf Geliştirme Çalışmaları” kapsamında başladığımız ve sonra diğer açısal hareketli klapeye sahip çek valf tiplerini de kapsayacak şekilde genişlettiğimiz bu çalışma ile; açılı sitli (eğik oturaklı) çek valf, tilting tipi çek valf ve hidrolik frenli tilting tipi çek valf için akış analizleri, testler ve gerekli hesaplar kullanılarak bir hesap yordamı hazırlanmıştır. Bu hesap yordamı kullanılarak, müşterinin çalışma koşulları-akış şartlarına göre, kullanılacak çek valfin hat üzerinde getireceği yük hesaplanmakta ve gerektiğinde vana kayıplarının sınırlanması için önlemler alınmaktadır. Analizlerle bulunan akış katsayısı, Kv, direnç katsayısı, ζ , ve hidrolik tork katsayısı, Ct, değerleri kullanılarak hazırlanan bir Excel 2007 dosyasındaki hesaplarla; verilen akış değerlerine ve çek valf tipine göre klapenin açılma açısı ve çek valfin hat üzerine getireceği yük (mSS olarak kayıp) hesaplanmaktadır. Çek valf kayıbının sınırlanmasının gerektiği durumlarda karşı-ağırlık büyüklüğü ve/veya ağırlık kolu pozisyon ve boyu ile oynanarak gerekli kayıp değerleri elde edilebilmektedir. Ayrıca kullanıcılara, klapenin açılmaya başlayacağı minimum basınç farkı, vanayı tam açık konuma getirecek minimum debi gibi değerler de verilmektedir. ortamı ve ürün yapısının eniyilenmesi (optimi- zasyonu) yolu ile gerçekleştirilmektedir. Yapısal analizlerde (structural analysis), ANSYS Mechanical Workbench 12.1 yazılımı kullanılmaktadır. Parça ve/veya ürün üzerin- deki kritik yüklenmelere göre oluşan gerilim- lerin ve emniyet katsayılarının büyüklükleri ve dağılımları ile deformasyonların şekil, büyük- lük ve dağılımları kontrol edilmektedir. Böylece öngörülen dayanım değerlerine sahip ürünün en az malzeme kullanımı ile elde edilmesi ger- çekleştirilmeye çalışılmaktadır. POMPA-VANA DOSYASI