MAKALE 4.1. Pompa Tasarımında Verimlilik Bir pompa seçimini tasarlarken en etkin ve verimli sistemi seçebilmek için prosesin tam ihtiyacını bilmek gerekir[6]. Sistemin yıl boyunca debi-zaman aralığı ve basma yüksekliği çok iyi bilinmelidir. Sistem maksimum kapasiteyi karşılayacak şekilde seçilmeli, fakat ekonomik açıdan da sistemin zamanın çoğunda hangi kapasitede çalışacağı bilinmelidir. Bunlar bilindikten sonra, boru sistemi dizayn edilebilir[7,8]. Maksimum verimli ve en uygun çalışma aralığına sahip pompanın seçilmesi çok önemlidir, pompaların ömür boyu maliyetleri içinde ilk satın alma maliyetleri sadece % 3-5 arasında kalması, pompa satın alırken işletmecilerin daha dikkatli seçim yapmasını zorunlu kılmaktadır. Üzerindeincelemeleryapılan kazan besleme pompalarının verimleri hesaplanmış ve elde edilen sonuçlar Tablo 2'de verilmiştir. Pompa verimlerinden yola çıkılarak daha verimli pompalar araştırılmıştır ve sistemde mevcut pompalarla yeni pompalar yenileri ile değiştirildiği zaman, verimlerinde % 12-14'Iük bir iyileştirme söz konusu olacaktır. İlgili güç, aktif güç, reaktif güç, gerilim, akım ve güç faktörü ölçülmüştür. Mevcut pompaların yenileri ile değiştirilmesi durumunda yıllık parasal tasarruf, yatırım miktarı ve yatırımın geri ödeme süresi hesaplanarak Tablo 4'te verilmiştir. 4 .2. Uygun Güçte Elektrik Motoru Seçimi Motorların uygun güçte seçimi verimli çalışması için çok önemlidir. Genelde motor kapasiteleri ekstra yüklenmeleri de karşılayabilmeleri için büyük seçilir. Bu durum, motorların düşük yükte ve dolayısıyla verimsiz çalışmasına neden olmaktadır. Normalde motorlar anma yükünün % 75 değeri ve üzerindeki değerlerde daha verimli çalışmaktadır. Anma yükünün % 50 değerinden daha düşük yüklerde çalışan motorlar ise kapasite bakımından büyük seçilmiş olup verimsiz çalışmakta ve reaktif akım artışından dolayı güç faktörleri de düşmektedir. Bu tip motorlar ihtiyaca göre büyük güçlü seçildiklerinden enerjiyi verimli bir şekilde tüketmemektedir. Bununla ilgili yapılan deneysel birçalışmada elde edilen sonuçlar Ta lo 5'te bözetlenmiştir. İşletmenin gerek duyduğu akışkan debisi ve basıncı önceden tespit edilebiliyorsa çokfazla güçlü elektrik motoru seçmek yerine daha uygun kapasiteli elektrik motoru ile gerekli tasarruflar yapılabilmektedir. 108 Tesisat Dergisi Sayı 157 - Ocak 2009 4.3. Yüksek Verimli Elektrik Motoru Seçimi İşletmelerde elektrik motorlarının tükettiği enerji, toplam enerji tüketiminin yaklaşık % 65'ini oluşturmaktadır. Bu nedenle işletmede "yüksek verimli" motorları seçmek önemlidir. Bütün motorlar gibi elektrik motorları da kullandıkları enerjinin tamamını mekanik enerjiye çeviremezler. Son yıllarda geliştirilen yüksek verimli motorların maliyetleri standart motorlara göre % 10-20 daha pahalı olmakla birlikte, çoğu zaman işletme maliyetlerinin düşük olmaları nedeni ile bu fark kısa bir sürede geri kazanılır. Pompalarda kullanılan elektrik motorların standart tip motorlar olduğu tespit edilmiştir. Ekonomik ömrünü dolduran veya yanan motorların yerine yenisi alınırken yüksek verimli motor seçilmesi durumunda bu motorlar için ödenen fark fiyatın geri ödeme süresi 2-3 yıl olarak bulunmuştur. 4.4. Değişken Debili Sistem Seçimi Değişken debili bir pompa sistemi elde etmenin değişik yöntemleri şunlardır: Pompayı ihtiyaç olunca çalıştırmak (kesint i li çalışma), pompayı devamlı çal ıştırarak akışkanın bir bölümünü depoya geri göndermek (by pass sistemi), sistemi bir depodan besleyerek pompayı depo seviyesine göre kesintili çalıştırmak, pompa çıkışındaki debi kontrol vanası ile sistem eğrisini değiştirerek debiyi ayarlamak, sabit devirli elektrik motoru ile pompa arasına hidrolik veya elektrikli kavrama koyarak pompa devrini debi veya basınç i htiyacına göre ayar l amak, paralel çalışma pompa sistemi kurmak, kayış kasnak sistemi ile pompa devrinin değiştirilmesi, frekans konvertör kullanmaktır. Yukarıda verilen Tablo 2. Kazan Besleme Pompaları Verim Hesap Sonuçları Pompa Adı 1 Nolu 2 Nolu 3 Nolu Akışkan debisi (Q, ton/h) 63 64 67 Akışkan giriş basıncı 1,4 1,4 1,5 (P1, bar) Akışkan çıkış basıncı 74 73 74 (P 2 , bar) Akışkana verilen güç 127,05 127,29 134,93 (P, = Q*( P2.Pı)/36, kW) Pompaya verilen güç 271 261,8 (P,,.., Elektrik gücü, kW) Pompaya verilen güç (P,, Buhar türbini gücü, kW) - 255,32 Genel verim (P/ P,,.. veya 46,88 48,62 52,85 P/P,, %) Tablo 3. Pompaların Yenileriyle Değiştirilmesi Durumunda Verim Değişikliği Pompa Adı Pompaya Aktarılan Akışkan Gücü Pompa Verim Güç [kWJ [kWl [%] Mevcut Pompa 271,00 127,05 46,88 1 Nolu Pompa Önerilen Pompa 200,00 121,96 60,98 Mevcut Pompa 261,80 127,29 48,62 2 Nolu Pompa Önerilen Pompa 200,00 125,51 62,76 Mevcut Pompa 255,32 134,93 52,85 3 Nolu Pompa Öner i len Pompa 300 192 64,00 Tablo 4. Mevcut Pompaların Yenileri İle Değiştirilmesi Durumunda Yıllık Parasal Tasarruf Mevcut Önerilen Saatlik Yıllık Yıllık Geri Pompa Elektrik Pompa İle Enerji Çalışma Parasal Yatırım Ödeme Adı Motor Elektrik Tasarrufu Süresi Tasarruf Miktarı Süresi Gücü Motor Gücü [kWJ [kWJ [kWJ [Saat] [USDJ [USDJ [Ay] 1 Nolu 271,00 200,00 71,00 4320 21470,40 50000,00 27,9 2 Nolu 261,80 200,00 61,80 4320 18688,32 50000,00 32,1 Tablo 5. Mevcut Elektrik Motorunun Yenisi İle Değiştirilmesi Durumunda Yıllık Parasal Tasarruf, Yatırım Miktarı ve Yatırımın Geri Ödeme Süresi Mevcut Saatlik Yıllık Yıllık Geri Pompa Elektrik Yeni Elektrik Enerji Çalışma Parasal Yatırım Ödeme Motor Motor Gücü Miktarı Adı Gücü [kWJ Tasarrufu Süresi Tasarruf [USD] Süresi [kW] [kW] [Saat] [USD] [Ay] 6 Nolu Kazan 2 Nolu 86,67 68,00 18,67 4320 5645,85 3800,00 8,1 pompa
RkJQdWJsaXNoZXIy MTcyMTY=