Tesisat Dergisi 296. Sayı (Ağustos 2020)

tesisat.com.tr T esisat / Ağustos 2020 67 formans parametresidir, yani hidrolik makinanın boyutundan (ebadından) bağımsızdır. Boyutsuz parametre olduğundan bir katsayısı niteliği taşır ve özgül hız üzerinden benzerlik kurula- bilir, diğer bir ifadeyle farklı ebatlardaki benzer hidrolik maki- naların özgül hızları aynıdır. Dolayısıyla, bir hidrolik makina özgül hız değeri ile anılır, diğer bir ifadeyle özgül hız hidrolik makinanın kimliğidir ve aile veya tip sınıflandırması buna göre yapılır. Santrifüj pompaların özgül hız aralığı genel itibariyle 10 ≤ N_SQ ≤ 70 iken karışıklı akışlı pompalar 70<N_SQ ≤ 160, eksenel pompalar ise 160<N_SQ ≤ 400 aralığındadır. Özgül hız değeri ayrıca pompa seçimi yapılırken de önem taşımaktadır, ilk adım olarak hangi tip pompa seçilmesi gerektiğine özgül hız belirlenerek karar verilir. 2.3. Kavitasyon Yerel statik basıncın sıvının buharlaşma basıncına düştüğü durumda doymuş buhar kabarcıkları, yani buhar dolu boş- luklar oluşur ve akan sıvının dinamik enerjisi ile sürüklenerek yüksek basınç noktaları ile karşılaştıklarında yoğuşarak hızlı bir şekilde sönümlenirler, yani hacimleri küçülür. Sıvının yerel olarak buharlaşıp tekrar yoğuşması çevrimi kavitasyon olarak adlandırılır. Buhar zerrelerinin yoğuşması sırasında boşalan hacimlere sıvı hızla hücum ederek doldururken yerel olarak çok büyük boyutlarda basınçlar meydana gelir. Bu faz çevrimi saniyede yüzlerce kez meydana gelebilir. Pompanın emiş hattında genellikle atmosfer basıncından düşük (vakum) basınçlar meydana geldiği için kavitasyon pompaların emiş hattındaki basınç yüklerine bağlı olarak pompanın girişinde meydana gelir. Kavitasyon, özellikle de pompa çarkının ciddi boyutta erozyona uğramasına gürültü, titreşim, yanı sıra pompanın debi - basınç kapasitesinin ve veriminin önemli ölçüde azalmasına sebep olur. Bir pompanın kavitasyon performansı pompanın emme girişindeki akışkanın mutlak ölçekteki toplam basıncı ile buharlaşma basıncı arasındaki fark olarak tanımlanan emme net pozitif yükü (ENPY) esas alınarak değerlendirilir. ENPY yerine İngilizce karşılığı olan NPSH (Net Positive Suction Head) da yaygın olarak kullanılır. Şekil 4’de gösterilen sistemde pompanın emme hattına, yani emme yaptığı serbest su seviyesi ile pompanın giriş kesiti (0 – 1 noktaları) arasında Bernoulli denklemi uyguladığımızda buradan Denklem 2.4’de verilen tanıma göre olur ve eğer pompanın emme yaptığı serbest sıvı yüzeyi atmosfer basıncına maruz ise olur ve burada, eğer pompanın emme yaptığı serbest sıvı seviyesi pompa ekseninden yukarıda ise bu denklemdeki Δ z pozitif olarak dikkate alınmalıdır. Bu belirlenen ENPY, pompa- dan bağımsız olup pompanın kullanıldığı sistem dikkate alına- rak belirlendiği için emme hattı tesisatı, yani sistemin ENPY’si olarak tanımlanır ve mevcut (available) ENPYM (NPSHA) olarak adlandırılır. Pompanın kavitasyon performansı için ise gerekli ENPYG (NPSHR) tanımlıdır ve deneysel olarak belirlenerek çoğunlukla imalatçı firma tarafından Şekil 2’de gösterildiği gibi ENPYG – Q performans eğrisi şeklinde verilir. ENPYG pompanın geometrik tasarımına, hidrolik performansına, yani basınç ve debi ilişkisine, haliyle devir hızına ve sıvı özelliklerine bağlı olup, tesisattan, yani sistemden bağımsızdır. Bir başka ifa- deyle ENPYG pompanın tasarımının ve çalışma şartlarının kavitasyon üzerindeki etkisini veren karakteristik bir basınç büyüklüğüdür. Diğer bir ifadeyle, sıvının emilmesi sırasında çark girişinde kavitasyon olmaması için gerekli basınç yükü- dür (akışkanın birim kütlesi başına düşen enerji miktarıdır). Dolayısıyla kavitasyon açısından güvenli bölge Şekil 2’de gösterildiği gibi pompanın ENPYG eğrisinin üstünde kalan bölgedir ve pompanın kullanıldığı sistemde ve çalıştığı şart- larda kavitasyona uğramaması için kriterini sağlaması gerekir. Şekil 2. Santrifüj tip bir pompanın kavitasyon ve sistem karakteristik eğrileri (2.4 ) (2.6) (2.7) (2.8) (2.9) (2.5)