1. Hayatımızın Parçası: Su 

Su, dünyanın en önemli kaynağıdır ve su tesisleri, dünyanın her yerinde bulunabilir. Temiz su sistemleri ile su, kaynağından ÅŸehirlere, iÅŸyerlerine, yerleÅŸim bölgelerine, fabrikalara ve yüksek binalara iletilir. 

 

Atık su sistemleri, kanalizasyon suyunu ters yönde arıtma tesislerine iletir. Burada ek olarak devreye giren pompalama sistemleri, suyu arıtma tesisinin farklı bölümlerine aktarır. Bu iÅŸlem, suyun göllere veya okyanusa aktarılacak derecede temizlenmesine kadar sürdürülür. Ayrıca, artan nüfusun yükselen yaÅŸam standardını desteklemek için dünyanın birçok yerinde hem temiz su hem de atık su sistemleri inÅŸa edilir. 

 

Dünya çapındaki su talebinin, önümüzdeki 30 yıl içerisinde %50’nin üzerinde artması beklenen bir gerçektir. Dünyanın baÅŸka yerlerinde ise bunun yerine, mevcut su tesislerinin eski olması ve çaÄŸdışı kalması nedeni ile yeni ve geliÅŸmiÅŸ su tesislerine büyük bir talep bulunmaktadır. 

Tüm dünyadaki suyun çok azı temiz sudur. Bu yüzden, artan nüfusun su ihtiyacını karşılamak amacıyla dünyanın birçok yerinde deniz suyu arıtma tesisleri kurulur. Ayrıca, bölgesel ısıtma veya soÄŸutma, sulama, atık su pompalama ve baÅŸka birçok proseste su sirkülasyonunu saÄŸlamak için pompalar kullanılır. 

 

Uygulama ne olursa olsun, pompaların durması esnasında meydana gelen su darbeleri, yolverme esnasında ÅŸebeke gerilimindeki dalgalanmalar ve bloke olmuÅŸ, tıkanmış sistemler gibi birçok problem ile karşılaşılmaktadır. Su tesislerinin çalışır durumda kalmasını ve su yönetiminin güvenilir olmasını saÄŸlamak için tüm bu problemlerin çözülmesi gerekir. MüÅŸteriler ile iÅŸbirliÄŸi ve suyun bir kaynak olarak öneminden dolayı ABB, su ve atık su yönetimi için etkin çözümler geliÅŸtirmeye odaklanmıştır. Günümüzdeki durumu ile nasıl bir geliÅŸim göstereceÄŸine dair kendine özgü bir karakteristiÄŸi bulunan bu sektörü anlamak için çeÅŸitli çalışmalar yapılmaktadır.

Bu durum, baÅŸta yumuÅŸak yolvericiler olmak üzere, ABB’nin birçok ürünü için geçerlidir. Su ve atık su çözümleri için eksiksiz ve geniÅŸ bir ürün portföyüne sahip olma amacımıza ulaÅŸmak için dünya çapında birçok müÅŸteri ile görüÅŸmeler yapılmıştır. Bu sayede faaliyet alanları ve gerçek ihtiyaçlarını daha iyi anlamak mümkündür. Bu durum, su ve atık su faaliyet alanı için ABB yumuÅŸak yolverici portföyünü tamamlayan yeni ve etkin PSE yolvericiyi geliÅŸtirmemize neden olmuÅŸtur.

 

2. Farklı Pompa Sistemleri Farklı Çözümler Gerektirir 

Daha önce de söylediÄŸimiz gibi, pompa sistemlerine her yerde rastlamak mümkündür. Pompalar, çoÄŸunluÄŸumuzun ücretsiz olarak faydalandığı temiz su ve atık su hizmetlerini bölge halkına sunmak için kullanılır. Pompalama sistemleri, kimyasal proseslerde olduÄŸu gibi aynı zamanda sanayide de kullanılır. Su sirkülasyonu sıcak ülkelerde soÄŸutma ve soÄŸuk ülkelerde de ısıtma için kullanılır. 

 

Bu sistemler birçok yönden farklıdır ama iki ana pompalama sistemi vardır: basınçlı ve basınçsız sistemler. 

 

2.1. Basınçlı Sistemler 

Basınçlı sistemler, su kullanımı deÄŸiÅŸiklik gösterse bile sabit bir basınç deÄŸerini koruyacak ÅŸekilde dizayn edilmiÅŸtir. Eskiden bu duruma su kuleleri ile çözüm getirilirdi. Ama sistemdeki basıncın korunması için en az bir besleme pompası hızının ayarlanması daha modern bir çözümdür. 

 

Basınçlı bir sistem için baÅŸka bir örnek ise, suyun uzun mesafeler taşınması için su borularındaki basıncın yükseltilmesinde kullanılan güçlendirme pompalarının kullanıldığı durumdur. 

 

2.2. Basınçlı Olmayan Sistemler 

Basınçlı olmayan sistemler genellikle, suyun yatay olarak veya daha yüksekte bulunan bir yere taşınması için kullanılır. ÖrneÄŸin atık su sistemlerinde su, yerçekimi kuvveti ile akar ve farklı su rezervuarlarında toplanır. Suyun farklı rezervuarlar arasında taşınması, göl veya okyanusa geri pompalanması, basınçsız sisteme özgü iÅŸlemlerdir.  Basınçlı ve basınçsız pompa sistemleri, güvenilir ve etkin bir ÅŸekilde çalışmaları için farklı dizayn ve çözümler ile tasarlanmalıdır. 

 

Basınçlı Sistemlerde YumuÅŸak Yolvericilerin Kullanımı 

ÇoÄŸu pompa sistemlerinde bazı pompalar paralel kullanılarak hem daha esnek bir çözüm elde edilir, hem de yüksek kullanılabilirlik saÄŸlanmış olur. ÖrneÄŸin, bir temiz su besleme ÅŸebekesinde, basınçlı bir sisteme ait basıncın sabit tutulması için hız kontrol cihazı kullanılarak pompalardan birinin hızını ayarlamak yeterlidir. Birden fazla pompaya ihtiyaç duyulması halinde yardımcı pompalar devreye alınıp, sabit bir hızda çalıştırılabilir. Bunun ardından hızı ayarlanan pompa, sabit basıncı saÄŸlamak için kullanılmaya devam eder ancak artık yardımcı pompalar ile birlikte çalışır. 

 

Bu tür bir sistemdeki sabit devirli motorlar, pompalama ihtiyacının artması ve düÅŸmesinden dolayı çalıştırılıp durdurulmalıdır. Yolverme yöntemine baÄŸlı olarak bu yolverme ve durdurmalar, su darbesine, basınç ve gerilim dalgalanmalarına neden olabilir.

 

Ancak tork kontrolü gibi özelliklere sahip geliÅŸmiÅŸ yumuÅŸak yolvericilerin geliÅŸtirilmesi ile birlikte bu sorunlar azaltılabilir ve hatta ortadan kaldırılabilir. Bu nedenle günümüzde yumuÅŸak yolverici çözümü kullanılmaktadır. 

 

Basınçsız Sistemlerde YumuÅŸak Yolvericilerin Kullanımı 

Seviye kontrolü basınçsız sistemlere bir örnektir. Bu kontrol sayesinde bir rezervuarın içindeki su seviyesi aÅŸağı yukarı sabit bir seviyede tutulur. Su içeri girerken aynı zamanda dışarı pompalanır. 

 

ÇoÄŸu seviye kontrol uygulamalarında su seviyesini her zaman aynı tutmak gerekmez. Bunun yerine su seviyesini belirlenen bir aralıkta tutmak daha önemlidir. Su maksimum seviyeye ulaÅŸtığında, su seviyesi minimum iÅŸaretine gelene kadar motor çalıştırılır ve su pompalanır. Hızı ayarlamaya gerek olmadığından ve su darbesini engellemek için yumuÅŸak yolverme ve durdurma gerektiÄŸinden, bunun gibi basınçsız sistemler, yumuÅŸak yolvericiler için en mükemmel uygulamadır. 

 

Atık su sistemlerinin baÅŸka bir ortak sorunu ise, suyun çok düÅŸük hızından kaynaklanan tıkanıklıktır. Bu sorun, yumuÅŸak yolvericiler ile kontrol edilen sabit devirli motorların kullanımı ile ortadan kalkacaktır. 

 

Hız Kontrol Cihazına Yedek Olarak YumuÅŸak Yolvericilerin Kullanımı 

Pompaların sürekli çalışmasının gerekli olduÄŸu çok önemli sistemlerde uygun maliyetli bir çözüm olarak hız kontrol cihazlarına yedek olarak yumuÅŸak yolvericiler düÅŸünülebilir. Hız kontol cihazı ile sorun çıkma ihtimali olan durumlarda motoru çalıştırmak için bir yumuÅŸak yolverici kullanılır ve böylece yumuÅŸak yolverme ve durdurma sürekliliÄŸi garanti edilmiÅŸ olur. 

YumuÅŸak yolvericilerin hız kontrol cihazı ile birlikte kullanılması sadece hız kontrol cihazı kullanılmasından daha kompakt ve uygun maliyetli bir çözümdür. 

 

3. Tork Kontrol ile Su Darbesinin Önlenmesi 

ABB tork kontrol özelliÄŸi, su darbesi ve basınç dalgalanmaları ile ilgili sorunları ortadan kaldırarak mümkün olan en iyi pompa duruÅŸunu saÄŸlamak için pompa üreticileri ile birlikte geliÅŸtirilmiÅŸtir. 

 

3.1. Su Darbesi 

Pompa uygulamalarındaki en büyük sorunlardan biri, pompa durdurulurken yaÅŸanır. Su basıncı, pompa sistemindeki yüksek sürtünme ve pompanın düÅŸük atalet momenti ile bir araya geldiÄŸinde duruÅŸ esnasında motorun çok çabuk duracağı etkisini yaratır. 

Bunun sonucunda, su bloÄŸu geri dönüÅŸ yaparak kapanmakta olan valfe çarpar ve boru sisteminde ek basınç dalgalanmalarına yol açabilir. 

 

Bu olayın tamamına su darbesi adı verilir ve tüm sistemde titreÅŸimlere yol açan çok ÅŸiddetli bir çarpma sesi olarak duyulur. 

 

Suyla dolu olan borudaki basınç kuvveti çok büyüktür. Motor bir kez durduÄŸunda hoÅŸ olmayan bir ses duyulur. Ancak her duruÅŸta ve her gün su darbesi meydana gelmesi, valf, conta ve boru baÄŸlantılarının aşınmasına yol açar. Bu durumda daha sık bakım, servis ve onarıma gerek duyulacağı gibi, beklenmeyen çalışmama süreleri gibi daha kötü durumlar da ortaya çıkabilecektir. 

 

Buna çözüm olarak, sistemdeki su akışı kademeli ÅŸekilde yavaÅŸlatılabilir. Ancak birçok boru sisteminin karmaşık olmasından dolayı gerilim rampası kullanarak sadece normal bir yumuÅŸak duruÅŸun yapılması yeterli olmayabilir. Su akışını tam doÄŸru bir ÅŸekilde yavaÅŸlatmak için motor torkunun ayarlanması gerekir. Bu yüzden tork kontrol geliÅŸtirilmiÅŸtir. 

 

3.2. Tork Kontrol Pompaları Durdurmak için Optimize EdilmiÅŸtir 

Normalde bir yumuÅŸak yolverici, gerilimi lineer olarak tam gerilimden bitiÅŸ gerilimine kadar düÅŸürerek yumuÅŸak bir duruÅŸ gerçekleÅŸtirir. Ancak gerilim yükseltilirken motor, hızını muhafaza edebilmek için ÅŸebekeden daha fazla akım çekerek kendi kendini dengeler. Ardından, gerilim yeterli derecede düÅŸtüÄŸünde motor çok zayıf kalacak ve hız da çok seri bir ÅŸekilde artacaktır. Bu ÅŸekilde bir duruÅŸ, direkt duruÅŸtan çok daha iyidir. Ancak birçok durumda yeterince iyi deÄŸildir. Bunun sonucunda yine de su darbesi meydana gelebilir.  Tork kontrol çok geliÅŸmiÅŸ bir algoritma kullanır ve motoru hem çalışma hem de durma esnasında kontrol eder. Bu iÅŸlev, hem gerilim hem de akımın ölçüldüÄŸü kapalı bir döngü regülasyonuna dayanır. Bu bilgi ile motor torku, daima yüksek bir doÄŸruluk ile ölçülebilir. Motora uygulanan gerilim, meydana gelecek motor torkunun tam olarak istenilen seviyede tutulacağı ÅŸekilde ayarlanır. 

 

Motor torkunun iyi kontrol edilmesi, durma esnasında su darbesini engellemede büyük önem taşır. Ancak bu yeterli deÄŸildir. Buna ek olarak, motor ve pompanın nasıl bir çalışma sergileyeceÄŸi ve su darbesini engellemek için torkun ne ÅŸekilde düÅŸürülmesi gerektiÄŸi çok iyi anlaşılmalıdır. Bu bilgiyi edinebilmek için ABB, uzun süre pompa üreticileri ile yakın çalışma içinde bulunmuÅŸtur. Farklı pompa ve motor kombinasyonları ile gerçekleÅŸtirilen binden fazla test ve simülasyon, pompaların durdurulması konusunda en mükemmel sonuca ulaşılmasını saÄŸlamıştır. 

 

Bir iÅŸlev ne kadar geliÅŸmiÅŸ olursa olsun, kurulumu yine de kolay olmalıdır. ABB’nin PSE ve PST(B) yumuÅŸak yolvericilerinde tork kontrol özelliÄŸinin kullanılması ile motordan hız geri beslemesine gerek kalmadığı gibi kesinlikle baÅŸka motor parametrelerinin de girilmesine ihtiyaç duyulmaz. Yapılması gereken tek ayar, tork kontrolün etkin olup olmayacağıdır. PST(B) yumuÅŸak yolvericideki önceden tanımlanan uygulama ayarı kullanıldığında tork kontrol, pompa uygulamanızı seçtiÄŸinizde otomatik olarak etkinleÅŸir. 

Su darbesi, pompa uygulamalarında güvenilir çalışmayı saÄŸlamak için çözülmesi gereken en ciddi sorunlardan bir tanesidir.  

 

3.3. Daha DeÄŸerli Bir Ä°ÅŸlevsellik 

Her ne kadar su darbesi, su sistemlerinde karşılaşılan en büyük zorluklardan bir tanesi olsa da, tek sorun bu deÄŸildir. Atık su sistemlerinde pompa sistemine yabancı nesnelerin girmesi normaldir. Bu nesneler pompa milini bloke edebilir. Kilitli rotor koruması ile donatılmış olan ABB yumuÅŸak yolvericiler, bu sorunu algılayabilir ve hem pompanın hem de motorun hasar görmesini engellemek için motoru durdurabilir. 

 

Pompa sistemindeki nesneler aynı zamanda, pompaya yolvermeyi de engelleyebilir. Bu sorunu çözmek için pompalar genelde bu nesneleri kesecek ÅŸekilde tasarlanmıştır, ancak belli bir moment deÄŸerine ihtiyaç duyulur. Darbeli yolverme ile donatılmış olan bir yumuÅŸak yolverici, yumuÅŸak bir yolverme gerçekleÅŸtirirken istenilen torku da saÄŸlayabilir. BaÅŸka bir olası sorun ise pompanın susuz çalışmaya devam etmesi durumundaki kuru çalışmadır. Normal çalışma sırasında su, yaÄŸlamayı saÄŸlar ve pompadaki sürtünmeyi azaltır. Su olmadığında pompadaki mekanik aşınma daha yüksek olacaktır hatta bazı pompaların hasar görmesi de muhtemeldir. Bu durum, düÅŸük yük koruması ile donatılmış olan bir yumuÅŸak yolvericinin kullanılması ile önlenebilir. Çünkü koruma, düÅŸük yüklü motorun neden olduÄŸu akım azalmasını algılayacak ve motoru durduracaktır. 

 

 

ABB YumuÅŸak Yolverici Portföyü