1.0. Genel

Büyük makinaları çalıştıran motorların arızalanması ve servis dışı kalması ÅŸu üç nedenden olur: Toz, aşırı ısınma ve kötü bakım. Bu nedenleri ortadan kaldırmak için iyi bir bakım ve doÄŸru düÅŸünülmüÅŸ bir havalandırma gereklidir.

 

1.1. Amaç

Havalandırma sistemi ÅŸu üç amaç göz önüne alınarak kurulmalıdır.

a. Motor ve diÄŸer elektrik tesisatının ürettiÄŸi karbon tozunu hava ile dışarı atmak,

b. Motor odasında bir pozitif basınç yaratarak, dışarıdan içeriye sızıntı yoluyla kirli hava girmesini önlemek,

c. Elektrik aygıtlarında enerji kayıpları ısıya dönüÅŸerek bünye sıcaklığını yükseltir. Dış hava kullanılarak veya ortam havası soÄŸutularak bu sıcaklıkları belirli bir sınırda tutmak.

 

1.2 Ana Bilgiler

Sistemde genel olarak, dış hava kullanılır. Dış hava sıcaklığı veya çiÄŸleÅŸme noktası sıcaklığı uygun olmadığı zaman hava, bir klima iÅŸleminden geçirilebilir. Sıcak bölgelerde dış havanın sıcaklığı ile iç havanın sıcaklığı fark çok azalacağından, hava debisi çok büyük deÄŸerlere ulaşır. Bu gibi yerlerde sisteme bir hava soÄŸutucusu eklemek zorunludur. Keza çok soÄŸuk iklimlerde içeriye verilen hava iç sıcaklığı çok düÅŸürebileceÄŸinden, bir hava ısıtıcısı kullanılmalıdır. Bazı yerlerde iç ve dış hava karıştırılarak da kullanılabilir. 

 

Bir tür motorların içinde, havalandırma yapan fanları ve filtreleri yoktur. Bu durumda hacmin içindeki serbest hava akışı motor sargıları arasından geçip, soÄŸutma yapabilecek oranda kuvvetli olamayacağından bu tür motorlara hava bir kanalla doÄŸrudan verilir. Yalnız, bu durumda motor içindeki hava yolunun akış direnci bilinmelidir. 

 

DoÄŸru akım motorlarında hava akışı tahrik tarafından komutatör çıkışına doÄŸru olmalıdır.Böylece yanmış karbon tozları en kısa yoldan dışarı atılmış olur. 

 

Motor odaları hava sızdırmaz olmalı ve camlı pencere yerine blok cam kullanılmalıdır. Ayrıca içerden atılan havanın %10 fazlası yeniden içeriye verilmeli ve içerde bir pozitif basınç oluÅŸturulmalıdır. 

 

1.3. Kullanılan Havalandırma Sistemleri

 

1.3.1. Ä°ç Havalı Sistemler

Kullanılan havalandırma sistemleri iç veya dış havalı olur. Her iki halde de hava akış yönü yukarıya veya aÅŸağıya doÄŸru olabilir.

 

Ä°ç havalı sistemlerde hava motor içinden geçerken kayıplardan doÄŸan ısıyı ve tozu alır, bir su soÄŸutmalı serpantiden geçerek fana gelir, tekrar filtrelenerek sisteme üflenir. Burada dikkat edilecek iki nokta vardır. Birincisi içeriye verilen hava, kaçakları da karşılayacak fazlalığı da içermelidir. 

 

Ä°kincisi, kirli havanın içeriye sızabileceÄŸi yerlerde pozitif basınç yaratabilmek için havanın motor odasına verilen yeri, bu yerlerin yakınında olmalıdır. Böylece motor içinde bir negatif basınçlı bölge yaratılarak havanın kendiliÄŸinden motor içine emilmesini saÄŸlar. Motordan mil aracılığıyla hava kaçmasına izin verilmemelidir. Çünkü bu hava tozlu ve sıcaktır. Bunun için hava akışı boyunca en düÅŸük basıncın hava emiÅŸ yolu üzerinde olması gerekir.

 

Bu sistemin en büyük iyiliÄŸi soÄŸutma serpantininin su giriÅŸine kumanda edilerek motor odası sıcaklığının uygun deÄŸerde otomatik olarak tutulabilmesidir. 

 

1.3.2. Dış Havalı Sistemler

Bu sistemde hava dışarıdan alınır, filtrelenir, motor içinden geçirildikten sonra dışarı atılır. SoÄŸuk yerlerde hava çıkış kanalı emiÅŸ kanalına bitiÅŸik çekilere, giren havanın ısınması saÄŸlanır. Sistemden motorlar için gerekli havayla, hacimde pozitif basınç saÄŸlamak için gerekli havanın toplamı kadar hava geçer. AÅŸağıdan  çekiÅŸli dış havalı sistemde iki fan kullanılır. Birincisi dışarıdan havayı alıp, filtre üzerinden içeriye gönderir. Ä°kincisi de, havayı makinelerden emerek dışarıya atar.

 

EÄŸer motora tahrik ettiÄŸi makina aynı hacimdeyse, sistem kesinlikle üstten çekiÅŸli olmak zorundadır. Hava tahrik tarafından ve alttan girer, komutatör tarafından ve üstten çıkar. Bu sistemde de iki fan kullanılabilir. EÄŸer filtre yakındaysa filtre havayı motora doÄŸru çekerken filtreyle fan arasında negatif basınçlı bir bölge ortaya çıkar. 

 

Kirli havanın kanala sızmasını önlemek için kanal sızdırmaz olmalıdır. Bu durumların olmadığı yerlerde çift fan kullanılır. En uygun çözüm ÅŸekli bir motor odası yapılarak tek fanlı sisteme dönmektir. Dış havalı sistemlerde ha-va debisi daha büyük olduÄŸundan kullanılan havalandırma elemanları da büyük ve dolayısıyla ilk yatırım tutarı fazla olur. 

 

1.4. Filtrelerin Seçimi

Normal olarak, filtre verimi %90 olmalıdır. Toz ve yaÄŸ buharının fazla olduÄŸu yerlerde çift filtre kullanılır. Önde ağır tozları tutabilen ve genellikle camyünü dolgulu filtre, arkasında elektrostatik filtre bulunur. ÇoÄŸu kez hava yıkayıcı tipte filtreler kullanılmaktadır. 

 

1.5. Nem

Motor odasının nemi fırçaların ömrü açısından belirli deÄŸerlerde olmalıdır. Son araÅŸtırmalara göre, 21 ºC sıcaklık için %40-60 bağıl nem yeterli olmaktadır. Dış havayla çalışan sistemlerde bu nem deÄŸerleri içinde kalabilmek için bir ısıtıcı kullanılmak zorunluluÄŸu doÄŸabilir. 

 

1.6. Karbon Tozları

Ä°ç havayla çalışan sistemlerde motor içinden geçen havanın taşıdığı tozlar filtrelerde bütünüyle tutulamazlar. Büyük sistemlerde kanal içindeki hava hızı 0,5-1,0 m/s’yeye kadar düÅŸürülerek tozların kanal içinde çökelmesi saÄŸlanmalıdır. Ayrıca filtrenin soÄŸutucu serpantinden önce konarak, karbon tozlarının serpantin kanatçıkları arasında birikmesi önlenmelidir.

 

2.0. Hesap Esasları

40 ºC motor sıcaklığı için (kW) olarak kayıp güç çarpanı ekteki çizelgeden bulunur. Sıcaklığı daha yükselmesi halinde kayıplar ÅŸöyle deÄŸiÅŸir.

 

40 ºC’den 50 ºC’ye kadar %5 eklenir.

50 ºC’den 60 ºC’ye kadar %10 eklenir.

60 ºC’den 70 ºC’ye kadar %15 eklenir.

70 ºC’den 80 ºC’ye kadar %20 eklenir.

80 ºC’den 90 ºC’ye kadar %25 eklenir.

 

Transformatörler için kayıplara %2 eklenmelidir. Her (kW) kayıp başına (204 m³/h) hava debisi gerekli olmaktadır. Sistemde en düÅŸük hava debisi ÅŸu iki seçenekten büyük olanına göre ayarlanır.

 

2.1. Örnek

Bir alüminyum sanayii tesisinin folya haddesi motor odası havalandırma debisini hesaplayın.

 

Veriler

1 ad. 500 HP/1200 d/dk DC Motor

5 ad.  30 HP /1600 d/dk DC Motor

Kontrol kabini enerji, kaybı 15 kW

Transformtör gücü 550 kW

 

Çözüm

Motorlar için güç çarpanın seçimi

 

 

 

 

Çizelgeden f1=0,045 okunur

 

 

 

 

Çizelgeden f2 = 0,081 okunur.

 

Transformatörde kayıp % 2 alınır

 

Toplam enerji kaybı:

 

 

 

 

 

Hava Miktarı

V0 = 204 m³/h kW x 51,5 kW= 10.506 m³/h

% 10 basınç fazlalığı yaratmak için bu miktarda, % 10 kadar artırılarak gerçek debi

 

 

 

olur.

 

2.2. Hava SoÄŸutucusunun Seçimi

Bu soÄŸutucular kanatlı borulu olmalıdır. SoÄŸutma suyu debisi giren su ile soÄŸuk hava sıcaklıkları arasındaki her; 

su kullanıldığından su sıcaklığı, yaklaşık olarak 6,7 ºC artar.

 

* Yazan: Aydın ACEMÄ° / Makina Mühendisi