Genel olarak pompalar sıvıların belirli bir noktadan başka bir noktaya geçişini sağlayan makinalar olarak tanımlanabilir. Bu durumda sıvıların taşınması değişik şekillerde yapılabilmektedir: İleri geri hareket eden bir piston vasıtasıyla ( pistonlu pompalar ), hızla dönen kürekli bir çark ile ( santrefüj pompa ), basınçlı su püskürterek (su püskürtme pompaları, hidrolik basınç pompaları ), basınçlı buhar veya hava püskürterek ( enjektör )
Pistonlu pompalarda suyun taşınması bir silindir içerisinde ileri geri giden bir piston yardımıyla yapıldığından su ancak kesik kesik taşınmaktadır. Bunun için emme ve basma donanımlarını zaman zaman açıp kapayan ventillere ihtiyaç duyulmaktadır. Suyun borular içindeki kesintili hareketlerin önüne geçmek üzere ,su donanım borularına verilmeden önce bir basma vasıtasıyla hava kazanına verilir; ve buradaki az çok değişmeyen basınç ile sürekli olarak donanım borularına gönderilir. Santrefüj pompalarda ise olay daha farklılık göstermektedir. Üzerinde kürekler bulunan bir çark vasıtasıyla su, fırlatılarak taşındığından burada ventillere ve hava kazanına ihtiyaç yoktur. Hidrolik basınç pompalarında ise yine ventiller ve bir basma hava kazanı kullanılmaktadır. Aynı şekilde basınçlı hava pompaları kesintisiz ve ventilsiz çalıştıkları gibi basınçlı buhar pompaları kesik kesik ve ventillerle çalışır.
Bu pompaların en çok kullanılan tipleri pistonlu ve santrefüj pompalardır. Günümüzde santrefüj pompaların kullanım alanları pistonlu pompalara göre daha geniştir. Bunun yanında pistonlu pompaların devirleri santrefüj pompalara göre daha yüksek olsada ,santrefüj pompalar yüksek devirlerde çalıştıklarından ,hareket almak için yüksek devirli makinalara ihtiyaç duymaktadırlar.
Pistonlu pompaları bir başka ifadeyle şöyle tanımlayabiliriz: Statik halde bulunan sıvıyı harekete geçiren, sisteme belirli basınçta ve debide basan elemanlar olarak ta tanımlamak mümkündür. Pompalar, kavramalarla dairesel hareketlerini istenen güce göre bir elektrik motorundan alırlar, bu şekilde elektrik enerjisi mekaniksel enerjiye, mekaniksel enerjide hidrolik enerjiye dönüşmektedir. Pompalar kullanım amaçlarına, yapıldıkları malzemelere, bastıkları sıvılara ve şekillerine göre sınıflandırılabilirler.
1.1 Pistonlu Pompaların Kullanım Alanları :
• Petrol üretim tesislerinde,
• Gübre tesislerinde,
• Makinecilikte,
• LPG tesislerinde,
• Su tahliye işlerinde,
• Yağların basınçlı iletiminde,
• Çamurumsu madde boru hatlarında,
gibi çeşitli alanlarda pistonlu pompalar kullanılmaktadırlar.
Genelde pompaları iki ana kategoride toplamak mümkündür:
1) DİNAMİK: Bu sınıftaki (kategorideki ) pompalarda makine içerisindeki akışkanın hızlarını, boşalmanın oluşmasını kolaylaştıracak derecede arttırmak için akışkan üzerine sürekli olarak enerji eklenir. Bunun sonucunda pompanın ötesinde bir basınç artışı sağlanır.
2) YER DEĞİŞTİRME: Bu sınıflandırmada, enerji; istenen sayıda ve kapalı akışkan içeren bölgelere hareket sınırlarına bir veya birkaç kuvvet uygulaması periyodik olarak eklenir. Bunun sonucunda pompa içerisindeki akışkanın boşaltma borusundaki, valflerden geçmesi için gerekli basınçta doğrudan bir artış olur.
Bu sınıflandırmanın yanı sıra pistonlu pompalar etki şekillerine göre de sınıflandırılmaktadırlar.
1. Bir Etkili Pompalar
2. İki Etkili Pompalar
3. Diferansiyel Pompalar
1. Bir Etkili Pompalar Ve Çalışma Prensibi:
Bu pompalar kaldırma ve basınç pompaları olmak üzere iki kısma ayrılmaktadır.Eğer
Şekil-1 Bir Etkili Yatık Pompa
su silindirden pistonun kaldırılması ile çıkıyorsa pompa bir kaldırma pompası, su veya akışkan silindirden pistonun yaptığı basınç etkisi ile çıkıyorsa pompa bir basınç pompasıdır.
Bir etkili pompalar daima bir dalma pistonla, dik yada yatık yapılmaktadırlar. Şekil-1
de görüldüğü gibi Z pompa silindirinin içinde, bir dalma piston K ileri geri hareket etmektedir. Silindirin üst tarafında basma ventilleri ve alt tarafında ise emme ventilleri vardır. Su veya akışkanımız alt hazneden emme borusu tarafından pompanın silindirine alınır, oradan da piston vasıtasıyla boru donanımına basma borusu ile verilir. Suda bulunabilecek çöplerin ve çamurların boru donanımına ve pompa silindirine girmemesi için emme borusunun başında bir süzgeç bulunmaktadır.
Pistonun silindirden geriye doğru gitmesiyle silindirin içinde belirli bir hacim boş olarak kalır; bu boşluktan dolayı silindirin içindeki basınç düşecek ve suyun alt tarafındaki yüzüne gelen atmosfer basıncının etkisiyle emme ventili açılır, böylelikle silindir içinde boş kalmış olan hacim dolmuş olur. Piston hareketine devam edip ölü noktaya geldiğinde emme ventili kendi ağırlığı ile yada bir kuvvet etkisi ile kapanacaktır. Pistonun silindir içine geri gelmesi ile silindir içerisindeki basınç artacaktır. Bununla birlikte basma ventilleri açılacaktır. Piston yoluna devam ederek silindir içindeki akışkanı basma borusuna doğru iter, ve akışkanı boruya iletir. Pistonun hareketi bittiği zaman basma ventilleri kapanır. Böylece pompamız akılkanı basmış olmaktadır.
2. İki Etkili Pompalar Ve Çalışma Prensibi:
İki etkili pistonlu pompalarda dik veya yatık olarak yapılmaktadırlar. Bu pompaların pistonları genel olarak dalma piston şeklindedir. Dalma pistonlarda iki etkili bir pompada bir veya iki adet olabilmektedir. İki pistonlu pompalarda her bir piston diğerine demir çubuklar ve kollarla bağlıdırlar. Bu suretle birinin hareketini diğeri de alabilir. Şekil-2’ de bir pistonla çalışan iki etkili pistonlu pompa görülmektedir. Piston silindirden dışarı çıkarken, sağa doğru giderken sol tarafa doğru su veya sıvı dolar. Yine şekil-3 ve şekil-4’te iki etkili dik dalma pistonlu pompa resmi görülmektedir. Bu tip pistonlu pompalarda pistonun silindirden dışarı giderken verdiği su miktarı ve dolayısıyla çalışması için gerekli olan güç, pistonun silindirin içine doğru geldiği zaman verdiği su miktarından ve gücünden daha küçüktür.
3. Diferansiyel Pompalar Ve Çalışma Prensibi :
a-) Diferansiyel emme basma pompalar : Bu tip pompalar dalma pistonlu, dik ya da yatık şekilde yapılmaktadırlar. Şekil-5 te diferansiyel pompaya ait bir resim görülmektedir. Piston silindirden çıkarken yani sağa doğru giderken sol taraf boş hacim kadar sıvıyı emer ve sağ tarafın hacminde sıvıyı da basar. Piston geri geldiği zaman ise bu olayların tam tersi yaşanacaktır.
Şekil-5 Yatık Diferansiyel Pompa
b-) Diferansiyel kaldırma pompaları: Bu tip pompalarda, karşılık piston konularak yalnız kaldırma pompalarda olan tek taraflı kuvvet bölümü düzeltilmiş olunmaktadır. Piston yukarı doğru giderken sıvı emilir, aynı zamanda pistonun üst tarafında olan suda basma donanımına geçmektedir. Pistonun aşağı doğru hareketinde ise açılan piston ventilinden sıvı pistonun üst tarafına geçer.
1.2. Pistonlu Pompaların Bazı Parça Resimleri Ve Fotoğrafları :
9 elemanlı pompa Dişli pompa Dişli pompası
6 elemanlı pistonlu pompa Hidrolik yön denetimi Güç aktarma kutusu
Hidrolik yön denetim valfi Sınır kontrol Pistonlu Pompa
Pistonlu Pompa
2.BÖLÜM
DEĞİŞİK PİSTONLU POMPA TİPLERİ VE KONST. ŞEKİLLERİ
Günümüzde kullanımı oldukça azalan pistonlu pompalar kullanıldıkları alanlara göre değişik tipte ve buna bağlı olarak ta farklı konstrüksiyon şekillerinde imal edilmişlerdir. Şimdi bu pistonları aşağıdaki gibi sınıflandırıp bakalım:
A-) El ile çalıştırılan pistonlu pompalar
B-) Kayış ve kasnakla çalıştırılan pistonlu pompalar
C-) Elektromotorlarla çalıştırılan pistonlu pompalar
D-) Patlamalı motorlarla çalıştırılan pistonlu pompalar
E-) Buhar makinaları ile çalıştırılan pistonlu pompalar
2.1. EL İLE ÇALIŞTIRILAN PİSTONLU POMPALAR
El ile çalıştırılan pistonlu pompalar sadece insan gücü kullanılarak çalıştırılmaktadırlar. Bir pompanın el ile çalıştırılabilmesi için özellikle pompanın sürekli olarak işlememesi gerekir. Aksi halde piston kolu ne kadar büyük ve giren kuvvet de ne kadar küçük olursa olsun saatlerce sürecek bir iş el ile yapılamaz.
El ile çalıştırılan pompaların hepsi bir manivela kolu kullanırlar. Bu kollar değişik tiplerde olabilir. Bu pompaları çalıştıracak olan insanın gücü görülecek işin süreceği vakitle değişir.
Suyu derin olan kuyularda, piston ve krank mekanizmasının ağırlıklarının denkleştirilmesi için bir ikiz pompa kullanılır; bu pompanın iki pistonu 180 derecelik bir açı farkı ile iki kere bükülmüş bir krank ile çalıştırılır. Bu şeklide bir mekanizmanın önüne bir dişi tertibatı konularak, basılan suyun yüksekliğini daha arttırmak imkanı vardır.
2.1.1 Emme Kaldırma Kuyu El Pompası
Emme kaldırma kuyu el pompası bir silindir ve dövme demirden bir borudan ibarettir. Emme ventili olarak köseleden bir klape kullanılmaktadır. Su geçirmezliği flençli kösele ile elde edilen piston ve onun üzerindeki ventil pirinçtendir. Ara borunun boyu seçilirken silindirin alt tarafı bir metre kadar toprağın altına geçebilmelidir bu suretle pompa dondan korunmuş olur. Bundan manda pompa çalışmadığı zaman borunun içindeki suyun akabilmesi için ara borunun üzerine ufak bir delik delinir, bu şekilde borunun içindeki suyun donarak boruları çatlatmasının önüne geçilir. Suyun kuyu içindeki yüzünden itibaren, emme yüksekliği 7 metreden daha büyük olmamalıdır.
2.1.2 Emme Kuyu El Pompası
Emme kuyu el pompası bir emme pompasıdır. Emme ventili ve piston ventili köseleden yapılmış klape şeklindedirler ve kolayca sökülüp kontrol olunabilir. Bu tip pompanın da maksimum emme yüksekliği 7 metredir.
2.1.3 Pis Sular İçin El Pompası
2.1.4. Maden Ocağı El Pompası
Bu pompa iki adet bir etkili kaldırma pompasını bir araya getirerek elde edilen bir ikiz konstrüksiyonlu pompadır. Her iki kol iki veya dört işçi tarafından işletilebilir. Maden ocaklarında çok sık kullanılan bu pompa bir demirden çerçeve veya dört tekerlek üzerine konularak çalıştırılabilir. Bu pompa yalnız emme pompası olarak çalışmayacak olursa bu taktirde basma veya kaldırma etkisini de sağlamak üzere silindirlerin üzerine birer kapak ve bir salmastra kutusu eklemek lazımdır.
2.1.7. Niagara El Pompası
Şekil 10’da niagara pompası denilen iki etkili ve iki pistonlu bir el pompası gösterilmektedir. Pompa şaftına bağlı bir kol ile çalıştırılır; şaftın üzerine iki kollu bir parça kama ile bağlanmıştır ve bu parçanın her bir kolu bir dilimli pistonu çalıştırır (F) piston alanı (s) piston stroku ise pompanın verdiği su miktarı bir stok için (2F.s) eder, yani bu pompa tek etkili pompanın tam iki misli su verir.
Bu pompanın çalışma tarzı şu şekildedir. Pistonların iç alanları suyu aşağıda sol taraftaki ventilden emerler ve yukarıda sağ taraftaki ventilden basarlar. Pistonun dış alanı ise suyu aşağıda sağ taraftaki ventilden emerler ve yukarıda sol taraftaki ventilden basarlar. Pompanın anlatılan birinci etkisi şekilden görülmektedir. İkinci etkisini anlamak için altta sağdaki ventilden üstündeki bölme ile üstte soldaki ventilin altındaki bölmeyi şekildeki kesitte gösterilemediği halde, bir kanalla bağlı olduğunu düşünmek lazımdır. Bu pompa küçük ölçülerle yapılabildiği halde oldukça büyük su miktarı taşıyabilir; yalnız pompada bulunan her iki dilimli pistonun ayrı ayrı su geçmezliğini her bir taraf için sağlamak lazımdır. Pompanın emme yüksekliği 7 metredir, basma yüksekliği ise 20 ile 25 metre arasındadır.
2.1.8. İki Etkili Düşey Eksenli El Pompası
Bu tip pompalarda bir birine karşı hareket ederler, bunlara bağlı ventillerde pirinç bilyalar vardır. Her zaman yukarı doğru giden piston hem emer hem de basar, aşağı giden pistonun ise hiç bir etkisi yoktur ve ancak su sütunu içinde aşağıya doğru hareket eder. Bu pompa bir kolun yardımıyla, el ile çalıştırılabileceği gibi, kasnak ve kayışla bir iş makinesine bağlanarak da çalıştırılır. Bir alt ventil kullanıldığı halde emme yüksekliği 6 metre ve toplam taşıma yüksekliği de 10 metredir.
2.1.9. El Pres Pompası
Pompanın ana parçasının malzemesi top çeliğidir; piston ve bütün ventiller nikel çeliğinden, kapak vidaları çelikten; kroset ve mekanizma donanımı dökümden ve manivela kolu da dövme demirden yapılmıştır. Pistonun su geçmezliği kösele ve kızıl dökümden bileziklerle sağlanır. Maksimum basıncın aşılmaması için ağırlıklarla çalışan bir emniyet ventili vardır. Manometreye gelen basınç birdenbire düştüğü zaman, manometrenin bozulmaması için sıvıyı veren kanalda otomatik olarak kapanan bir ventil vardır; Aynı zamanda manometreyi boşaltmak için bir boşalma ventili konur. Pres pompaları bir biri içine geçirilmiş iki pistonla da yapılırlar; büyük çaptaki piston hazneyi doldurmaya ve küçüğü de basmaya yarar. Basınç, verilen bir miktarı geçince büyük piston kullanılmaz ve küçük pistonla istenilen basınca kadar basılır.
2.2. KAYIŞ VE KASNAKLA ÇALIŞTIRILAN POMPALAR
Küçük ve orta güçlü pompalar kayış ve kasnakla çalıştırılır; genel olarak bir pompayı kayış ile çalıştırabilmek için yalnız güç bir rol oynamaz. Eğer pompanın çalıştırılacağı yerde bir transmisyon şaftı varsa tabii olarak ilk akla gelecek şey pompayı bu şafttan bir kayış ile alınacak hareketle çalıştırmaktır. Bundan başka elde yüksek devirli bir patlamalı motor veya elektromotor varsa pompanın devir adetleri nispeten küçük olması gerektiğinden yine bir kasnak ve kayış tertibatı düşünülür.
Eğer pompayı çalıştıracak transmisyon şaftının devir adetleri yüksek ise pompa ile transmisyon şaftı arasına bir karşılık dişli tertibatı konularak, dişli çarklar veya 2 kayış vasıtasıyla devir adedi istenildiği kadar küçültüldükten sonra pompa çalıştırılır.
Krank mekanizmasıyla çalışan pompalarda çalıştıran kayışa gelen etki hiç durmadan değişir; bir etkili pompalarda da kayışa gelen çevre kuvveti sıfırdan maksimum bir karşılığa kadar büyür ve aynı şekilde küçülür. Kayışın çevre kuvvetinin büyümesi ve küçülmesi bilhassa bir etkili pompalarda geniş sınırlar arasında olduğundan bu tip pompalar ancak küçük güçler için kayışla çalıştırılırlar. Kaide olarak daima iki adet bir etili pompa krankları 180º farklı olmak üzere bir krank şaft üzerine bağlanır ve bir kayış ile çalıştırılır, (ikiz pompalar). Kayışa gelen kuvvetin kabil olduğu kadar değişmemesi lazım olan yerlerde (elektromotorlar gibi) 3 adet bir etkili pompayı krank açıları 120º olmak üzere bir şafta bağlarlar ve bir kayış ile çalıştırırlar (üçüz pompalar) Büyük su miktarları için iki adet iki etkili pompa da 90º lik krank açısıyla bir şafta bağlanabilir.
Kayışın çevirdiği kasnağı volan şeklinde yapmak ancak yüksek devirli çalıştırma makinaları (elektromotorlar) kullanıldığı zaman bir fayda vermez. Zira devir adedi az olduğu zaman kinetik enerjinin dar kısmını biriktirip lüzumunda kullanmak prensibi pratik bir netice sağlamaz.
2.2.1. Bir Etkili Kazan Besleme Pompası
Şekil 11 ve 12’de 6 atmosfer kadar buhar kazanlarını besleyen bir etkili pompa tipi görülmektedir. Krank yatağı kızıl dökümden yapılmıştır ve bilezik şeklinde yağ kanallerı vardı. Pistona gaytlik eden bir bronz gömlek silindirin içine yerleştirilmiştir.
Yaylı, bronzdan bilezik ventillerin su geçit alanı oldukça büyük seçilmiştir. Basma ventilinin üst kısmı basma hava kazanı ve emme ventilinin altındaki kısımda
emme hava kazanı olarak kullanılır. Bu pompayı çalıştırmak için bir transmisyon şaftından gelen güç, bir kayışla pompanın 500 x 900 ölçüsündeki kasnağına verilir.
2.2.2. Emme Ventili Olmayan, Kondansatör Pompası
Eğer sıcak ve su buharıyla karışık sıvılar taşınacak ise özel bir pompa konstrüksiyonuna ihtiyaç vardır. Bu gibi durumlara yağ rafinelerin de, buhar donanımlarındaki kondansatörlerde rastlanır. Bu durumlarda gelen sıvı pompaya doğru akarak gelirse bir emme ventili kullanılmaz ve şekil 13’de gösterildiği gibi iş için bir emme ventili olmayan özel bir pompa çalıştırılır. Emme ventili yerine silindirin üst tarafında bilezik şeklinde bir boşluk bırakılır. Bu boşluk borulardan gelen sıvı ile dolar ve piston en yüksek noktada iken taşar vetaşınacak olan sıvı miktarı kendi ağırlığı ile silindirin içine doğru akar ; Aşağı
inmekte olan piston bilezik kanalı kapatır.
Silindirin içine girmiş olan sıvı miktarı
Silindirin dibindeki yaylı ventilden dışarı
basılır. Kroset başlığı şeklinde yapılmış
olan dalma piston uzun bir salmastra
kutusu içinde hareket eder. Bu tip bir
pompa yaklaşık olarak 190 dev/dak ile
çalışırken 80 litre suyu yaklaşık 25 mt
basma yüksekliğine verir.
2.2.3. Düz Akımlı , Dik Diferansiyel Pompa
Bu konstrüksiyon şeklinde su akımı silindire girerken, silindir içinde çıkarken yönünü ve doğrultusunu değiştirmediğinden pompanın kaybı oldukça az olmaktadır. Aynı zamanda silindirin etrafında olan döküm parçası oldukça büyük olduğundan emme hava kazanı olarak kullanılır. Silindirin üzerindeki boş döküm basma hava kazanı yerini tutar. Yalnız yaylı bir tabak ventili olarak yapılmış olan emme ventiline bakmak oldukça güçtür. Bu tip konstrüksiyonla çok uygun ve çok küçük ölçülü bir pompa yapılabilir. Bu pompa 165 dev/dak ile çalıştığı zaman dakikada 25 litre su basabilir.
2.2.4. Uzun Stroklu Diferansiyel Pompa
Bu pompanın stroku oldukça uzundur; ventil kutusu özel bir konstrüksiyon parçası olarak yapılmıştır ve silindirin yan tarafına cıvatalarla bağlanır.
Emme ventilini kontrol edebilmek için ventil kutusunun yanındaki kapağı açmak gerekir; basma ventiline bakmak için basma hava kazanını çıkarmak zorunda kalınır. Bu pompa, maksimum devir adedi 130 dev/dak ile çalışırken dakikada yaklaşık olarak 100 litre suyu 150 metrelik bir yüksekliğe verir.
2.2.5. İki Etkili Yatık Modern Pompalar
2.2.6. İki Etkili Dik Pompalar
2.2.7. İkiz Pres Pompası
Bu tip pompalar özellikle hidrolik akümülatör tesislerinde kullanılmaktadır. Bu pompa 50 atmosferlik bir basınca kadar çalıştırılırlar. Pompanın silindirleri ve bunların taşıdıkları kroset gaytları, içi boş bir döküm silindire cıvatalarla bağlıdır. Ventil kutusu da ayrı yapılmıştır. Pistonun su geçirmezliği ise kösele ile sağlanmaktadır. Krank ve kroset pompa çalışır durumdayken bir yağdanlık yardımıyla yağlanmaktadır. Pompa 120 dev/dak ile çalışırken dakikada 40 litre su basmaktadır. Yüksek basınçlarda hava su tarafından emildiğinden, pres pompalarında basma hava kazanı kullanılması bir fayda sağlamaz. Bunun için su veriminin sürekli olması istenildiği yerlerde bir üçüz pompa kullanılmaktadır.
2.2.8. Bir Etkili Yuvarlak Pompa
Şekil-17a Bir Etkili Yuvarlak Pompa
2.2.9. Yüksek Basınçlı Diferansiyel Pompa
Yaylı ventillerle yapılan yeni tip pompalardan
örnek olarak bir yüksek basınçlı diferansiyel pompa
görülmektedir. ( Şekil- 18 ) Bu pompada pistonun ucu
sivriltilmiş olduğu gibi ventiller arasındaki bütün silindir
boşluğunu da doldurur. Bu şekilde bir, piston suyun
silindir içindeaz kayıpla akmasına yarar.Bu konstrüksiyon
şekli ile su silindirin içinde düşey doğrultu da hareket
eder yatay doğrultuda ileri geri giden pistonu takip etmez .
Pompanın silindiri için suyun ters yönlerde yani ileri geri
Hareket yapmaması hidrolik bakımdan verimi yükseltmek
için çok faydalıdır.
2.2.10. Sürgülü Pompa
Sürgü ile çalışan pompalardan bir örnek olmak üzere bazen su motoru bazen de pompa olarak kullanılan konstrüksiyon şekli gösterilebilir. ( Şekil-19 )
Burada silindirin dış kısmında ve her iki tarafında olmak üzere iki silindir kolu vardır. Bu piston eksenine dik kollar, eksene paralel çerçeveler içine konulmuş yatakların içinde dönebilirler. Piston çalışırken, silindir de bu kollarla hareket eder silindiri bu hareketi yaparken, silindirin kanalları değişik olarak sıra ile emme ve basma donanımlarının kanallarıyla karşılaşırlar ve bu şekilde silindirin bir kanalı ortada olan emme donanımı kanalıyla, diğer kanalı da yanda olan basma donanımı kanalıyla bağlanmış olur. Bu pompanın hareketi iki hareket olarak ayrılabilir: birincisi düşey doğrultuda aşağı yukarı bir harekettir, ikincisi ise, birinci ile aynı zamanda olan bir yatay ileri geri harekettir. Birinci hareket, silindiri ekseni etrafında oynatır ve kanalları açıp kapatır; ikincisi ise pistonun işlemesini sağlar. Burada pistonun stroku başladığı zaman, krankın yukarı doğru olan hızı büyük ve yatay hızı küçüktür; yani pistonun hızı az iken kanal çabuk açılacaktır.
Krank 90º derecelik bir açı yaptığı zaman pistonun hızı maksimumdur, kanallar tam açıktır, aynı zamanda silindirin hareketi sıfırdır. Bu pompanın etkisi aynen büyük bir eksantrisitesi olan ve eksantrikleri kranka 90º derecelik bir açı ile bağlı bulunan pistonlu bir buhar makinesindeki sürgünün etkisi gibidir. Bunun için içinde kanallar bulunan ve hareket etmeyen parçaya da sürgü denilir. Alttan gelen su basıncı silindiri yukarı doğru kaldırmaya ve silindir ile sürgüyü birbirinden ayırmaya çalıştığından her ikisinin ayrılmamasını, fakat aralarındaki sürtünmenin de az olmasını sağlamak için şekil 49’de gösterilen el tekerleği çevrilerek ayarlanır.
Bu pompalarda gelen su hızlarının çok yükselmemesi için kanalın ve sürgünün ölçüler oldukça büyük olacağından, sürgü ve silindir arasındaki sürtünmeyi yenmek üzere önemli bir miktar enerji kaybolur. Bu sürtünmeyi azaltmak üzere düz sürgü yerine pistonlu sürgü de kullanılır.
2.3. ELEKTROMOTORLA ÇALIŞTIRILAN POMPALAR
Normal kontrüksiyonla yapılmış olan küçük elektromotorların devirleri o kadar yüksektir ki, bunlarla bir pompa çalıştırılacağı zaman, mutlaka araya devirini düşürecek bir dişli tertibatı koymak gerekmektedir.
Bir elektromotorun gücü ne kadar büyük ise devri o kadar düşük olabilir. Buna göre pompa için gerekli olan güç büyüdükçe bu gücü bir elektromotorla sağlamak imkanı artar. Hakikaten 150 beygir ve daha büyük güçlü pompa tesisleri için motor ve pompa birbirine uygun olmak şartıyla direkt kavrama ile bağlanacak şekilde yapılır. İş makinası olarak elektromotorları kullanabilmek için bir sıra pompaların devirleri yükselmiştir ve 200-300 devir dakika ile çalışan ekspres pompaları yapmışlarsa da , bu tip pompalarda ventillerin çabuk yıpranması bu yönde ilerlemeye imkan bırakmamıştır.
Su tesislerinde kullanılan büyük pompalar için 120-180 devir/dakika yüksek devir sayılır. Elektromotorla işletilen su tesislerinde salmastra kutuları içeri veya dışarı doğru yapılmış, iki etkili pompalar, diferansiyel pompalar ve motora verdiği balanslı etki dolayısıyla ikiz pompalar da kullanılır.
2.3.1. İki Etkili Su Santrali Pompası
Bu tip iki etkili pistonlu pompalarda kranklar 90 o’ lik bir açı ile çalışan iki etkili iki ayrı ayrı piston mevcuttur. Her iki piston birbirine kollarla yapılmış bir tertibatla bağlanmıştır.
Bu konstrüksiyon şekli ile elektromotora gelen etki balanslı olur. Her bir pompanın emme donanımı da ayrı ayrıdır; her bir emme borusunun altında bulunan klapeli alt ventil kapatıldıktan sonra pompayı işletmek için basma donanımından verilecek su ile emme donanımı doldurulur.
2.3.2. Su Tesislerinde Kullanılan Elektrik Motoru İle Çalışan İkiz Diferansiyel Pompa
Şekil-20 de yer altı su tesislerinde kullanılan ve direkt elektrik motoru ile çalıştırılan bir diferansiyel pompa görülmektedir. Bir birine 90 o’lik bir açı ile bağlanmış olan diferansiyel pompa direkt elektrik motorunun şaftına bağlanarak çalıştırılır. Bu pompa 3 ana parçadan yapılmıştır: En önde olan gayt yatakları ve krank yatakları; ortada olan birinci silindir ve nihayet arkada olan pompanın ikinci silindiri ve emme hava kazanının üstünde bulunan emme ventilleri. Bu üç parça birbirine flençler ve cıvatalarla bağlanmıştır. Gayt yatakları, orta parça ve emme kazanı pompanın alt kısmındaki bir bölgeye büyük cıvatalarla bağlanarak oturtulmuştur. Emme hava kazanı dik bir silindir olup; alt kısmı küre şeklindedir. Emme hava kazanının çeper kalınlıkları pompanın toplam su basma yüksekliğine dayanabilecek ölçülerle yapılmıştır. Pistonun içi boş ve hafiftir, piston krosetin her iki başına vida çekilmiş bir mil ile bağlanmıştır. Pompanın arka silindir bölgesinden ön silindir kısmına ve dışarıya su geçmemesi için salmastra kutuları konmuştur; ön silindirin su kaçırmaması ise ham flençli kösele ve hem de salmastra kutuları ile sağlanmıştır. Her iki salmastra kutusunun ortasında birer boş fatura vardır, bu boşluğa dışardan yağ basılmaktadır. Ventiller yaylı ve bir biri içine geçmiş bilezik ventilleridir.
Genel olarak diferansiyel pompalar çok yüksek yerlere az miktarda su taşınacağı zamanlarda kullanılmaktadırlar. Son zamanlarda yeni yapılmakta olan su santrallerinde 300 beygir gücüne kadar olan makinalar kullanılmaktadır. Bu güçten daha büyük güçler için iki etkili iki pistonlu pompalar kullanılır. ( Şekil-21 )
2.4. PATLAMALI MOTORLARLA ÇALIŞTIRILAN POMPALAR
Benzin, gaz, ve diesel motorları da artık sık sık pompaları çalıştırmak için kullanılmaktadırlar. Fakat genel olarak bu motorlardan gelen güç, bir kayış kasnak mekanizması sayesinde pompaya verilir. Patlamalı motorlarla pompa çalıştırılırken bir kayış kullanmanın değişik faydaları bulunmaktadır; böylelikle motor çalışmaya başlarken yüksüz olarak harekete geçer; ve özellikle devir oldukça geniş sınırlar arasında değişebilir.
2.4.1. Gaz Motoru İle Çalıştırılan İki Pistonlu Santral Pompası
Bu tür pompalar normal olarak 250 ve maksimum olarak ta 275 beygir gücü ile çalışmaktadır; bu pompayı çalıştıranda bir gaz motorudur. Motorun her iki tarafında, kavramalar ila doğrudan motorun şaftına bağlanabilen iki adet pompa vardır. Kavramalar çözülerek istenildiği gibi pompalardan biri veya ikisi durdurulabilir. Aynı zamanda volan üzerine tel halat ile bağlanarak bir yedek yüksek basınçlı santrefüj pompa işletme imkanı verebilmektedir. Bu tip bir pompanın dakikadaki devri 150 dev/dak olup 7m derinlikteki bir suyu 63 metre yüksekliğe kadar basabilir. Saatte bastığı su miktarı ise 600 m3 tür.
Şekil-22 te pompanın konstrüksiyon parçaları gösterilmektedir. Pompa iki etkili ve iki pistonludur. Pistonlar birbirine özel bir mekanizma ile bağlıdır.Emme borusundan gelen su emme hava kazanının ortasına kadar boru ile verilir.Emme hava kazanına dalan emme borularının etrafında eklenmiş birer parça vardır. Bu parçalar gelen suyun dalgalar yaparak emme ventillerine çarpmasının önüne geçer. Pistonların ağırlığı az olması için çok hafif ve borudan yapılmışlardır. Bu borunun bir ucunda vida ile geçirilmiş bir başlık vardır.
Salmastra kutusunda kösele flençleri ve kızıl madenden bilezikler su geçirmezliği sağlar. Her iki pistonu birbirine bağlayan mekanizma pompa eksenine dik çelik dökümünden ve dövme demir çubuklardan yapılmıştır. Emme ve basma ventilleri aynı ventil kutusundadır ve birbiri üzerine konulmuşlardır. Bu konstrüksiyon şekli ile su en kısa yoldan emme ventilinden basma ventiline verilmiş olur.
2.5. BUHAR MAKİNALARI İLE ÇALIŞTIRILAN POMPALAR
Pompalar vasıtasız olarak buhar makineleriyle de işletilebilir. Buhar makinesiyle pompa birbirine iki değişik şekilde bağlanabilirler:
a) Volanlı buhar makineleriyle çalıştırılan pompalar.
b) Volansız buhar makineleriyle çalıştırılan pompalar veya direkt etkili buhar pompaları.
a) Volanlı Buhar Makineleriyle Çalıştırılan Pompalar
Volanlı, buhar makineleriyle çalıştırılan pompalar ufak pompa olarak kazanlara su basmak ve küçük hazneleri doldurmak için kullanıldıkları gibi aynı tipte büyük pompalar su tesislerinde ve su santrallerinde kullanılır.
Kazanlara su basan pompalar daha ziyade direkt çalışan volansız buhar pompalardır. Kazana su basılırken daima kazan istim tuttuktan sonra da bir az daha su basmak zorunda kalınacağından pompanın zorlanacağı göz önünde bulundurulmalı ve ölçüleri de buna göre oldukça emniyetli seçilmelidir. Bir kazana sürekli su basacak olan pompanın devir adetleri oldukça düşüktür ve bu düşük devir adetlerini elde etmek için buhar makinesinin buhar miktarı ve dolgusu azaltılır Kazana su basan pompaların buhar makinelerinin ayarında az miktarda buhar kullanarak buharın ekspansiyonundan faydalanmak imkanı hemen hemen olmadığından, tam buhar dolguları kullanılır ve yar bu buhar miktarı ile yapılır.
Bunun için burada volan önemli bir fayda vermez hatta düşük devirlerde volan olsa da krank mekanizmasının ölü noktalarında pompa durabilir ve kitleleri daha ağır olduğundan daha güç yeniden harekete geçer. Direkt etkili buhar pompaları küçük devir adedi ve büyük buhar miktarıyla çalışırlar; bunlar sürekli olarak kazana su basabilirler. Yalnız bu makineler tabii bir az daha fazla buhar sarf ederler. Direkt etkili buhar pompalarının aynı zamanda küçük alanlara sığdıklarından ve dönen parçaları olmadıklarından, gemi makine dairesi gibi dar yerlerde daha uygun olarak kullanılabilir.
Orta ve büyük güçler için çalıştırılan volanlı buhar pompaları genel olarak ikiz konstrüksiyon şekil ile yapılırlar.
Volanlı buhar makineleriyle çalıştırılan pompalar buhar makinesiyle pompanın bağlanış şekillerine göre ayrılırlar:
Buhar makinesinin silindiri ile pompanın silindiri yan yana olabildikleri gibi arka arkaya da konulabilir.
Buhar makinasının silindiri, özellikle küçük güçlü dik pompalarda yan yana yapılırlar. Bu konstrüksiyon şekli küçük bir yükseklik ve alçak bir ağırlık merkezi sağlar.
2.5.1. Volanlı Buhar Makinası İle Çalıştırılan Bir Etkili Üçüz Pompa
Şekil 23a ve 23b’de bir etkili üçüz bir pompa gösterilmektedir. Her üç pompa silindiri ve bunların her birinin silindirik gaytları bir tek döküm parçasından yapılmıştır. Bu silindir bloklarının her iki ucunda ve aynı çerçeveye cıvatalarla bağlı iki buhar makinasının silindiri vardır. Kıvrılmış olan krank şaftının uçlarında ağır ve eksenel volanlar bulunduğundan pompa düşük devirle çalıştığı zaman bile su sürekli balanslı olarak basılır.
Bu üçüz pompanın ventilleri özel bir ventil kutusu içerisindedir. Her bir silindirin emme ve basma ventilleri aynı pim üzerine geçirilmiştir. Ve bu pimin üst tarafında bulunan bir mekanizma ile sıkıştırılır. Bu üçüz pompada suyun basılması iyi balanslı yapılabildiğinden ayrıca bir basma hava kazanı konulmamıştır.
Bu tip pompalarda buhar silindiri daima üst tarafta bulunur sıcaklıkla uzayıp kısalmada serbest kalır; pompa ise alt tarafa konularak emme yüksekliği bir miktar daha
küçültülmüş olur. Krank mekanizmasının biyeli piston koluna buhar silindiri ve pompa silindirinin arasına bağlanır. Krank şaft genel olarak pompa silindirinin altında olan makine çerçevesinin üzerindeki yataklara oturtulmuştur.
2.5.2 Worthington Kazan Besleme Dubleks Pompası
Bu pompa maksimum 12 atmosferle çalışan bir kazan besleme pompasıdır. Her iki buhar silindiri, ara parça ve her iki pompa silindiri bir döküm parçasından yapılmıştır. Direkt etkili pompalarda sık kullanılan bir konstrüksiyon şekline burada rastlanıyor: pompa silindirleri, ventiller ve kutuları hepsi pistonun üzerinde bir kutuya yerleştirilmiştir. Bu pompa dakikada 125 gidiş geliş yaptığı zaman yaklaşık olarak 65 litre/dak su basar.
2.5.3. Yüksek Basınçlar İçin 2 Etkili 2 Pistonlu Dubleks Pompa
Her iki pistonda birbirine putreller ve çubuktan yapılma bir mekanizma ile bağlanmıştır. Ventiller ayrı bir ventil kutusu içindedir; bu kutu pompanın ana parçasına cıvatalarla tutturulmuştur. Buhar makinası kısmı ile pompa kısmı birbirlerine 8 adet çubukla bağlıdır.
2.5.4. Ekspansiyon Sürgülü Dubleks Pompa
Şekil 25 ’te bir ekspansiyon sürgülü dubleks pompa görülmektedir. Bu konstrüksiyon şeklinde de, aynen Worthington sisteminde olduğu gibi iki direkt ve iki etkili yan yana çalışan buhar silindirinin pistonlarından biri diğer silindir tertibatını işletir. Yalnız burada silindirlerin tertibatının konstrüksiyon şekli, Worthington pompasından tamamen farklıdır.
Bu pompalar normal buhar makinalarının konstrüksiyonunda sık kullanılan , bir ekspansiyon sürgülü kutusu ile çalışırlar. Pistonlu buhar makinalarında rastlanan bu sürgülü kutuda buhar dağıtımı için bir ana dağıtma sürgüsü ve bunun sırtında bulunan iki spindel ile harekete geçirilebilen iki pleytten yapılmış bir ekspansiyon sürgüsü vardır.BU ekspansiyon sürgüsü ile buhar silindirinin dolgusu ayarlanabilir. Volanlı normal buhar makinalarında dağıtma sürgüsünün kolu kranka yakın ve 900’lik bir açı ile ve ekspansiyon sürgüsünün kolu yaklaşık olarak 180 0’lik bir açı ile kamalaşmıştır.
2.5.5. Mafsalsız Otomatik Tertibatlı Dubleks Pompa
Piston kolu ile sürgülü kutu pistonu birbirine mafsalsız olarak bağlanmış bir pompa türüdür. Sürgülü kutunu pistonu üzerinde büyük hatveli dört yollu bir vida vardır. Pistonun ileri geri hareketi ile vidanın üzerinde bulunan bir kılıf ileri geri çevrilir. Bu kılıfın üzerindeki vida yolu ona geçen bir kol vasıtası ile sürgülü kutuyu harekete geçirir. Aynen Worthington pompasında olduğu gibi burada da buhar silindirlerinin uçlarına kadar giden kanallar vardır.
3.BÖLÜM
TEK PİSTONLU BİR POMPANIN KONS. ÖZELLİKLERİNİN BELİRLENMESİ
3.1. SİLİNDİR :
Silindir, basıncın oluştuğu gövdedir. Sürekli olarak yorulma altındadır. Bir çok yatay pompadaki silindirler, silindir ile birlikte emme ve boşaltma ( egsoz ) manifoldlarına sahiptir. Düşey pompaların genellikle ayrı manifoldları vardır. Silindir sadece bir piston için kullanıldığında bağımsız silindir olarak adlandırılır. Bağımsız silindirler gerilmelerin yüksek olduğu yerlerde kullanılır. Homojen bir basınç elde etmek için silindirin her yerinde 1/4 -1/6 arasında bir basınç azalması olabilir. Silindirin kesişme deliğindeki basınç çift taraflı basınca veya gerilmelere bağlıdır.
Bazen silindir içerisindeki bir anlık basınç tasarlanan basıncın 2-3 katı olabilir. Uygun olmayan emme basıncından dolayı sıvı içerisine gaz sıkışması olduğunda anlık basınç tasarım basıncının 4-5 katı olabilir. Döküm silindirler genellikle aşağıda görülen basınçlarla sınırlıdır.
MALZEME : BASINÇ (bar ) :
Dökme Demir 137
Alüminyum-Bronz 172-207
Çelik 207
Dökme silindirler Ç 3150, Ç 5350, Ç 7430, Ç 7930, ve nikel alüminyum bronzundan yapılırlar. İç delikler genellikle 207 bar ve yukarısı için en az 63 m yüzey kalitesine sahip olmalıdırlar.
3.2. PİSTON :
Piston, basıncı oluşturan kuvveti iletir. 5 inçlik çapa kadar olan küçük pistonlar dolu malzemeden yapılırken bu boyutun üzerindeki pistonlar ağırlığın az olması için iç kısımları boşaltılarak yapılmaktadırlar. 414 bar ve daha yüksek basınçlarda kullanılan küçük çaplı pistonların muhtemel bir burkulmaya karşı kontrol edilmeleri gerekir. Piston hızları 46-107 m/s oranında değişir. Yüzey kalitesi 16 m, sertliği 58 HRC olur. Yapım malzemeleri ise 1020 üzerine krom kaplama Ç 1050 ,Ç 1060, Ç 1020 üzerine seramik kaplama ve dolu seramiktir. Seramik, ham petrol, orta sertlikte asit ve alkalinler için kullanılır. Pistonların kaplama malzemelerindeki problem, yüksek basınçlarda sıvının kaplama altındaki gözeneklere girmesidir. Kaplamanın altındaki basınç, piston kaplamasının soyulmasına yol açar.
3. 3. MUHAFAZA KUTUSU
Pistonlu bir pompanın muhafaza kutusu; Kutu, alt ve üst burçlar, paketleme ve salmastra kutusundan oluşur. ( Şekil 26 ) Bakım kolaylığı için kolay sökülebilirdir.
Muhafaza kutusunun delik kısmı sızdırmazlık ve uzun ömür sağlaması için 63m yüzey kalitesi ile işlenmektedir. Et kalınlığı belirlemek için, tek kasnaktaki bir gerilme kullanılır. Bu gerilme değeri 690-1380 bar arasında alınır.
Burçların yüzey kaliteleri 63m, çap boşluğu 0.02-0.05 mm arasında olmaktadır. Alt burç bazen paketin hareketini önlemek için eksenel bir pozisyonda sabitlenir. Burçlar yatak bronzu, veya Ç 1040 malzemelerinden yapılır. Muhafaza kutusu basınca ve pompalanan sıvıya bağlı olarak 3-5 halka veya paketleme ünitesi kullanabilir. Sızdırmazlık halkası genelde teflondan yapılmaktadır.
Paketleme tertibatı alt kısmı ile burç arasına veya silindirin alt kısmı arasına bir yay yerleştirmek suretiyle kendi kendine ayarlanabilir hale getirilebilir. Bu düzenleme aşırı sıkmayı önleyerek paketler içerisinde yumuşak bir kuvvet dağılımı sağlar.
Çift etkili bir pistonlu pompada ise muhafaza kutusunda alt ve üst burçların olmasına gerek yoktur, .çünkü piston silindir gömleği tarafından yönlendirilmektedir. Tek pistonlu pompalar muhafaza başlığı kullanmaktadır. Pistonun sızıntısı, pompa gövdesinin uzantısına giderek sürekli dolaşan yağ içerisine karışır.
3.4. SİLİNDİR GÖMLEĞİ :
Silindir gömleği genellikle nikel alaşımlı paslanmaz çelikten yapılır. Boyu, pompanın strokundan biraz uzundur. Çift etkili pompalarda yüksek basınçtan düşük basınçlı tarafına sızmayı önlemek gömlek paketleme tertibatına sahiptir. Gömleğin kırılganlığından dolayı üzerine baskı gelmeyecek şekilde dizayn edilmelidir.
3.5. VALFLER :
Piston valfleri çok çeşitlidir. Hangi tipte bir valf kullanılacağı uygulamaya bağlıdır. Bir valfin ana parçaları set ( oturma yeri ) ve plakadır. Plakanın hareketi, bir yay ile kontrol edilir. Set’ in silindir veya manifold içerisine oturması için genellikle konik olarak yapılır. Koniklik setin kolayca yerleşmesini sağlar.
Bazı pompalarda karşılıklı değiştirilebilirlik için aynı boyutta emme ve boşaltma valfleri kullanılır. Gerekli toplam valf alanı kazanmak için bazen valfler pistonun her tarafında parçalar halinde kullanılır. Aşağıda bazı valf malzemeleri için set ve plaka sertlikleri görülmektedir:
Malzeme Plaka Set
Ç 3150 30-35 38-43
Ç 5350 44-48 52-56
Ç 7430 35-40 40-45
Ç 7930 35-40 40-45
Malzeme sertlik değerleri ( HRC )
Set ve plakaların yüzey kaliteleri 32m ‘dir. Aşağıda değişik tipteki valflerin uygulama alanları gösterlmektedir:
TİP ŞEMA BASINÇ KULLANIMLARI
Plaka 345 Plaka metal veya plastiktir.
Kanat 690 Kimyasal madde
Bilya 2069 Bilya kromla kaplıdır.
Geçme 414 Kimyasal
Çamur 172 Çamurumsu madde
NOT: A= Oturma alanı B= Boşaltma alanı
555.6 büyüklüğünün kullanılmasının sebebi bütün akışkanın valf içerisinden stroğun yarısı sürede geçmesidir.
3.6. MANİFOLDLAR :
Manifoldlar, akışkanın silindirden geçmesinden önce veya sonra dağıtım için yayıldığı veya toplandığı bölmelerdir. Yatay pompalarda, emme ve boşaltma manifoldları, genellikle silindirle yekpare olarak yapılır. (Şekil-29) Bazı yatay pompalar ve dikey pompalarda sadece boşaltma manifoldu silindir ile bir bütündür. (Şekil-30) Dikey pompaların çoğunda emme ve boşaltma manifoldları silindirden ayrıdır.
Emme manifoldları, flanş ile valf girişi arasında hava sıkışmalarını önlemek üzere dizayn edilirler. Bağımsız emme manifoldları döküm ve çelikten yapılırlar. Temiz bir akışkanın manifoldlardan geçiş hızı, emmede 0.9-1.5 m/sn ve boşaltmada ise 1.8-4.9 m/sn’ dir. Emme ve boşaltma manifold hızları ağır akışkanlarda 1.8-3 m/sn’dir.
Sıvı içerisindeki parçacıkların çökelmemesi için minimum hızın 1.8 m/sn olması gerekir. Manifoltdan geçen akışkan hızı aşağıdaki formülle bulunabilir.
3.7. VALF KAPAKLARI :
Valf kapakları , silindirleri veya manifoldları rahatsız etmeksizin valflere ulaşılabilmesini sağlar.
3.8. SİLİNDİR KAPAKLARI :
Silindir kapakları, yatay pompalarda piston ve silindirlere ulaşılabilmesini sağlar. ( Şekil-29, Şekil-30, Şekil-31)
3.9. GÜÇ UCU :
Güç ucu, krank mili, biyel kolu, piston başı, yataklar ve silindirden oluşmaktadır. ( Şekil-32, Şekil-33)
3.10. GÖVDE :
Gövde, silindir yükünü ve torkunu absorbe eder. Dikey pompalarda, bir dış kutu ile birlikte gövde basma gerilmesi altındadır. (Şekil-33) Yatay tek etkili pompalarda gövde çekme gerilmesi altındadır. (Şekil-32) Gövde, genellikle ince taneli dökme demirden yapılırlar.
İçerisinde katı maddeler, olan sıvıları taşıyan pompaların gövdesi değişik konumlarda hareketli parçalara göre tasarlanırlar, bu pompalar çelikten yapılır ve gövde atmosfere açıktır.
Çalışma alanı, gövde içerisindeki çalışan parçalara zararlı olduğunda ve bronz yataklara korozyon etkisi durumlarında, gövde sürekli olarak azot ile korunabilir.
3.11. KRANK MİLİ :
Krank millerinin konstrüksiyonu pompanın güç çıkışına ve tasarımına bağlı olarak değişiklik göstermektedir. Yatay pompalarda, krank milleri genellikle çelik veya dökme demirdir. Dikey pompalarda ise dövme çelik veya kütük halindeki malzemeden talaşlı üretim ile imal edilirler.
Krank milleri oldukça düşük hızlara ve ağırlıklara sahip olduğundan karşı ağırlık kullanılmaz. Dublex pompalar hariç, en iyi vuruntu karakterlerini elde etmek için krank milleri genellikle çift sayıda eksantriğe sahiptirler.
3.12. YATAKLAR :
Genellikle bilyalı yataklar kullanılmaktadır. Bazı pompalar sadece sürtünmeli, bazıları sadece yuvarlanmalı, bazıları ise her ikisini birlikte kulanırlar.
Sürtünmeli yataklar, uygun şekilde montajı yapılıp yağlandıklarında, oldukça uzun ömre sahip olurlar. Bu yataklar belli bir hız aralığında çalışırlar. Hızın bu limitin üzerinde veya altında olması yağ limitinin bozulmasına yol açabilir. 40 dev / dak altındaki hızlarda genelde kullanılmazlar. Bu hızın altında yağlamaya da gerek yoktur. Yüzey işleme kaliteleri 16 m’dir.
Rulman yataklı bir pompa by-pass hattı olmaksızın tam piston yükü altında başlatılabilir. Bu yataklar pompanın sürekli olarak tam piston yükü altında düşük hızda çalıştırılabilmesine imkan tanır. En çok kullanılan yatak tipleri ise oynak bilyalı yataklardır. Bu yataklar eksenel ve radyal yöndeki krank mili hareketlerini karşılarlar.
3.13. YAĞLAMA :
Yatakların yağlanması için SAE 30-40 yağlar kullanılmaktadır. Püskürtme şeklinde yapılan yağlamada, yağ gövde duvarlarına basınç ile püskürtülür.
4.BÖLÜM
TEK PİSTONLU BİR POMPANIN KONST. HESAPLARININ YAPILMASI
Bu hesaplamalar için öncelikle bazı veri girişleri yapmalıyız. Bunları aşağıda gösterelim:
Piston Çapı (D) = 60mm
Strok (s) = 140mm
Toplam Basma Yüksekliği (H) = 50mSS
Debi (V) = 3m3/h = 0.000833 m3/sn
Şimdi bu seçilen değerlere göre pistona ait hesaplamaları yapalım:
4.1. Piston Kesit Alanı : (A)
4.2. Pompa Devir Sayısı : (n)
4.3. Pompa Gücü : (N)
Pompa gücü için pompa verimini η=0,80 alalım.
Y: Pompa Özgül İşi Y=g.H = 9.81.50 = 490.5 Nm/kg
4.4. Emme ve Basma Hava Cebi Hesapları :
Hava cebinde emme ve basma periyotlarında sıvı hacmi bir max. bir minumum duruma ulaşır. Sürekli bir akım için hava cebi sonsuz büyük yapılmalıdır. Emme ve basma periyotlarında bir kısım nabız hareketi hava cebi içinde olurken diğer kısmıda boru içinde gerçekleşir. Sabit akım hızı kabulü ile emme hattında statik hava cebihacmi hesabı yapılır. Hava cebi tasarlanmasında eşitsizlik derecesi kabul edilebilir. Sürekli gözlemlerin sonucu olarak pratik olarak statik hava cebi hesabı yeterli olur.
p,st = Statik eşitsizlik derecesi
p,st = 0.1- 0.05 emme hava cebi için;
p,st = 0.05- 0.02 basma hava cebi için; değerleri arasında alınabilir.
4.5.Maksimum Piston Hızı : (Cm)
Olmaktadır.Bu değeri 0,5-0,9 m/sn arasında alınmaktadır.Hesaplanan değer bu sınırlara uymadığından ;
Cm= 2.s.n formülü kullanılır.
Olur.
Pompanın yüksek dönme sayılarında ya da büyük özgül basma işinde Csimax = 1-4 m/sn arasında alınmalıdır.
Csimax = 3 alalım.
4.6. Ventil Hesabı : Ventil oturma yüzey alanı:(Asi)
4.7. Büzülme Katsayısı : ( μ)
— Düz oturan ventil için μ= 0,6-0,9
— Konik oturan ventil için μ= 0,8-1,0 arasındadır.
Ventilin oturduğu kesit Asi büyütme faktörü ile geometrik ulaşılabilir yüzey;
Asi = Asi. μ
μ = 1,25-1,8 arasında alınır.
Asi = Asi. μ = 8,67.10-4. 1,8 = 15,606.10-4m2
4.8. Tabak Ventilde Ventil Çapı: (d1)
Tabak ventil için oturma yüzeyi ile birlikte kalkma yüksekliği ;
χv = Açıklık oranı
Süreklilik denkleminden elde edilir.Bu oran 0,3-1 arasında değişir ve artan dönme sayısı ile küçülür.
KISALTMALAR VE SEMBOLLER:
Wemme = Emme tarafı hava cebi hacmi
Wbasma = Basma tarafı hava cebi hacmi
δp,st = Statik eşitsizlik derecesi
A = Pompa kesit alanı
n = Pompa devir sayısı
N = Pompa gücü
Y = Pompa özgül işi
Cm = Maksimum piston hızı
Asi = Ventil oturma yüzey alanı
μ = Büzülme katsayısı
d1 = Ventil çapı
hmax = Kalkma yüksekliği
χv = Açıklık oranı
