Tesisat Dergisi 182. Sayı (Şubat 2011)

TEKN İ K B İ LG İ 132 Tesisat Dergisi Say ı 182 - Ş ubat 2011 boru içinde mi yoksa boru sonunda serbest at- mosfere mi aç ı ld ı ğ ı , ayn ı vana için büyük önem arz etmektedir. Atmosfere aç ı lan vanalarda genel olarak kavitasyon olu ş mamaktad ı r. Kelebek vana uygulamalar ı nda kavitasyonu engelleyecek en basit yöntem vanadan sonra büyük çap kullanmakt ı r. Bilhassa büyük çaplarda baraj vanas ı olarak pistonlu bilezik vanalar kullan ı lmaktad ı r. ( Ş ekil 4 ) Bunlarda kavitasyon olu ş umu, vana fonksiyonuna etki eden ayarlanma kabiliyetiyle azalt ı labilmektedir. Ancak her Ş ekil 3. Kelebek vanada hava veya su püskürterek kavitasyonun önlenmesi. Ş ekil 4. Bilezik formlu pistonlu vana kesiti. ( ) g c PP P P 2 ² 2 1 3 2 + + + =σ türlü tedbir Kvs de ğ erinin küçülmesine neden olmaktad ı r. Buhar kabarc ı k olu ş umu buhar bas ı nc ı ndan ba ş ka suda çözülmemi ş bulunan gazlara ba ğ l ı d ı r. Bunlar bir mikroskobik parçaç ı k gibi buhar kabarc ı ğ ı n ı n olu ş umuna etki eder. Bu çözülmemi ş ve su içinde bulunan gaz kabarc ı klar ı sanki maya etkisiyle kabarc ı k olu ş umuna etki eder. Bas ı nc ı n dü ş mesi s ı v ı ak ı ş ı n ı n ivmelendirilmesiyle olur. Buhar kabarc ı klar ı en büyük çapa eri ş tikten sonra ak ı mla beraber buharla ş ma bas ı nc ı ndan daha büyük bas ı nç bölgesine eri ş ti ğ inde (statik bas ı nç buhar bas ı nc ı ndan daha büyük bölge) küçülmeye ba ş larlar. Suda kabarc ı k büyümesi 80 °C’ye kadar s ı - v ı n ı n ataletine ba ğ l ı d ı r. Bu sayede kabarc ı ğ ı n büyümesi bas ı nc ı n en dü ş ük oldu ğ u noktadan sonrada devam eder. Buhar kabarc ı klar ı pat- lamadan önce büzülürler. Büzülme esnas ı nda zay ı f noktalar olu ş ur. Bu noktalardan s ı v ı çok küçük çapl ı jet gibi büyük h ı zda ç ı kar ve duvar- lara çarpar. Bu ş ekilde malzemenin yorulmas ı ve yüzeyinin poroz haline gelmesine neden olur. Kavitasyon ivmelendirmenin meydana getirdi ğ i bas ı nç dü ş mesinin büyümesine neden olur. Buhar kabarc ı klar ı n ı n patlay ı p gaz ak ı m ı na neden olmas ı suda titre ş imlerin do ğ mas ı na; Bu ise armatür elemanlar ı ve ba ğ lant ı lar ı n tahribat ı na neden olur. Ş ekil 5 ’te k ı s ı lma noktas ı ndaki bas ı nç de ğ i ş imi görülmektedir. Bas ı nç dü ş ümü ile kalan bas ı nç Resim 1. Bir kelebek vanada gövdedeki kavitasyon tahribat ı . kayb ı vanada tekrar kazan ı l ı r. Buna bas ı nç geri kazan ı m ı denir. Sürtünme sonucu olu ş an bas ı nç kayb ı s ı cakl ı ğ ı n artmas ı na ve kavitasyon tehlikesinin büyümesine neden olur. Kavitasyon olu ş umu esnas ı nda do ğ an ak ı m ş artla- r ı n ı tarif etmek kolay de ğ ildir. Buradaki ak ı ş kanlar mekanik yüksek komplikasyona sahiptir. Dolay ı s ı y- la kavitasyon olu ş umunu basite indirerek Thomas kavitasyon say ı s ı ile ifade etmek genel olarak kabul gören durumdur. Thomas say ı s ı σ bir mukayese e ş itli ğ ine dayanmaktad ı r. P 1 : Giri ş teki bas ı nç P 2 : Ç ı k ı ş taki bas ı nç P 3 : Atmosfer bas ı nc ı c: Borudaki ak ı m h ı z ı g: Yerçekim ivmesi Ş ekil 5 ’te görüldü ğ ü üzere kavitasyon öncelikle P 2 bas ı nc ı na ba ğ l ı d ı r. Bu demektir ki öncelikle potansiyel enerjinin kinetik enerjiye k ı s ı lma nok- tas ı ndaki dönü ş üm oran ı na ba ğ l ı d ı r. Armatür- lerde kavitasyon etkisini konstruktif tedbirlerle Resim 2. Kelebek vana.