Tesisat Dergisi 203. Sayı (Kasım 2012)

TEKNİK BİLGİ 102 Tesisat Dergisi Sayı 203 - Kasım 2012 Boru Hatlarında Kullanılan Vantuzların Seçimi, Bilgisayar Destekli Tasarımı ve Analizi 1. Boru Hatlarında Hava Oluşumunun Sebepleri ve Sonuçları Boru hatlarında oluşan havanın üç kaynağı vardır. Birincisi; başlangıçta boru hattı boş de- ğildir, tümüyle hava doludur, dolayısıyla boru hattını su ile doldururken bu havanın tahliye edilmesi gerekir. Boru hatlarında hava oluşumuna sebep olan ikinci kaynak, suyun kendisidir. Normal şartlar altında (1 atm basınç ve 25°C sıcaklıkta) suyun içerisinde hacimce%2 oranında çözünmüş hava bulunur. Basınç ve sıcaklığa bağlı olarak bu mik- tar daha da yüksek olabilir. Henry’nin yasasına göre “bir sıvının içerisinde çözünmüş halde bu- lunan gazın miktarı, sıvı üzerinde bulunan gazın basıncıyla doğru orantılıdır”. Buna göre, suyun basıncı arttıkça havayı tutma kabiliyeti de artar. Boru hatlarında hava oluşumu, kısmen açık durumdaki vanaların yarattığı düşük basınç koşulları, kısmen dolu bir hattaki suyun yarat- tığı dalgalanma, değişken çaplar ve eğimler ile boru hattının hidrolik eğim çizgisindeki deği- şimlerden de kaynaklanır. Su cepleri, borunun kesit alanında daralma- ya yol açarak suyun geçişini zorlaştırır, su cebinin yeterli büyüklüğe ulaştığı durumlarda suyun akışı tamamen engellenir. Bunun yanı sıra, hava cebi oluşumu, boru hatlarındaki yük kayıplarını artırarak basılan suyun debisinin azalmasına ve pompa tarafından yutulan gü- cün artmasına neden olmaktadır. Şekil 1. a. b. c. d. e. Tuğcan ÖZCAN Tempo Pompa – Vana Sanayii Dr. Ertuğrul BAŞEŞME Punto Mühendislik Vantuzlar, boru hatlarının dolumu, boşaltılması ve işletilmesinde hatta hava girişini ve hattan havanın tahliye edilmesini sağlamak amacıyla kullanılan, hidromekanik prensiplere göre çalışan vanalardır. Boru hatlarının güvenliği ve verimliliği, hatta oluşan havanın sürekli olarak tahliye edilebilmesi ve hava girişinin sağlanabilmesi ile yakından ilgilidir. Vantuzlar, boru hattının toplammaliyeti içerisinde % 0.5 - % 1’lik bir kısmı teşkil eder, ancak yanlış seçildiklerinde ve yanlış konumlandırıldıklarında boru hattı problemlerinin % 60’ına sebep olurlar. Sadece Kanada’da su hasarı kaynaklı onarım maliyetleri yılda 100 milyon doları aşmaktadır. çalışmalarına neden olmalarıdır. Boru hat- larındaki havanın üçüncü ve son kaynağı ise pompalardır. Dik türbin tipi pompalar ve dalgıç pompalar ilk çalıştırmada borularının içerisin- deki havayı iterek sisteme pompalarlar ve bu havanın da tahliyesi gerekir. Sonuç olarak, boru hatlarında hava daima olacaktır ve bu havanın miktarı azımsana- mayacak büyüklüktedir. Havanın birikmesine izin verilen koşullarda verimlilik düşer, ekip- manlarda ciddi hasarlar meydana gelebilir. Boru hattından havanın tahliye edilmesi bütün problemleri çözmese de en önemli problem çözer. Bu işlemde vantuz kullanımı verimliliği artırmak ve su darbelerini önlemek açısından uygun maliyetli ve güvenilir bir yöntemdir. 2. Vantuz Tipleri, Fonksiyonları ve Tasarım Özellikleri Vantuzlar, fonksiyonlarına göre üç farklı konfi- gürasyonda üretilmektedirler. a. Tahliye Vanaları Küçük orifisli vanalar olarak da tabir edilen hava tahliye vanaları, sistemin atmosferik basınçtan daha yüksek basınçlarda çalıştığı durumlarda hattın belirli noktalarında oluşan hava ceplerini tahliye etmek için kullanılırlar. Hava tahliye vanalarına bir örnek Şekil 2 ’de verilmiştir. Hava tahliye vanalarında yer alan tahliye orifi- si, vananın anma çapından (DN) çok küçüktür. Boru hatlarında oluşan hava ceplerini tespit etmek zordur ve bu hava cepleri boru hattının toplam verimine eksi yönde etki ederler. Hava ceplerinin bir diğer sakıncası ise koç darbesi oluşturmaları, gürültü, korozyon ve arızalara sebep olmaları ve boru hattına bağlı bulunan kontrol vanaları ve debimetrelerin düzensiz POMPA-VANA DOSYASI