Pompalarda Devir Daimini Anlamak
Tanım: Devridaim Nedir?
Devridaim Santrifüj pompalarda ve fanlarda, tasarım noktasının (en iyi verimlilik noktası veya BEP) önemli ölçüde altında akış hızlarında çalışırken oluşan bir akış kararsızlığıdır. Düşük akışlarda, akışkan kısmen yön değiştirerek, deşarj bölgesinden emişe doğru geri akar ve bu da pervane girişinde veya deşarjında dengesiz sirkülasyon desenleri oluşturur. Bu olgu, düşük frekanslı titreşim titreşimler (tipik olarak çalışma hızının 0,2-0,8 katı), gürültü, verimlilik kaybı ve döngüsel yükleme yoluyla ciddi mekanik hasara neden olabilir, kavitasyon, ve ısıtma.
Devir daim, pompalar için en yıkıcı çalışma koşullarından biridir çünkü dengesiz hidrolik kuvvetler muazzam olabilir ve yatak arızalarına, conta hasarına, şaft yorgunluğuna ve hatta ciddi durumlarda pervane yapısal arızalarına yol açabilir. Devir daimin anlaşılması ve önlenmesi, pompa güvenilirliği açısından kritik öneme sahiptir.
Devridaim Türleri
1. Emiş Devridaimi
Pervane girişinde (emme tarafında) meydana gelir:
- Mekanizma: Düşük akışta, pervane gözüne giren akışkanın akış açısı yanlıştır
- Ayrılma: Akış, kanat emme yüzeylerinden ayrılır
- Ters Akış: Ayrılan akışkan, çark gözünden geriye doğru akar
- Başlangıç: Tipik olarak BEP akışının 60-70%'sinde
- Konum: Pervane muhafazalarının yakınında yoğunlaşmış
2. Deşarj Devridaimi
Pervane deşarjında (çıkışta) meydana gelir:
- Mekanizma: Yüksek basınçlı tahliye sıvısı, çark çevresine doğru geri akar
- Yol: Boşluklardan (aşınma halkaları, yan boşluklar)
- Karıştırma: Devridaim edilen akış ana akışla karışarak türbülans yaratır
- Başlangıç: Tipik olarak 40-60% BEP akışında
- Daha Şiddetli: Genellikle emişli dolaşımdan daha zararlıdır
3. Kombine Devridaim
- Hem emiş hem de tahliye devridaimi aynı anda mevcuttur
- Çok düşük akışlarda meydana gelir (< 40% BEP)
- En şiddetli titreşim ve hasar potansiyeli
- Minimum akış koruması ile önlenmelidir
Titreşim İmzası
Karakteristik Desen
- Sıklık: Alt-senkron, tipik olarak 0,2-0,8x çalışma hızı
- Örnek: 10-20 Hz titreşimler gösteren 1750 RPM pompa
- Genlik: Normal çalışma titreşiminin 2-5 katı olabilir
- Dengesiz: Frekans ve genlik değişkendir, sabit değildir
- Rastgele Bileşen: Türbülans nedeniyle geniş bant artışı
Akış Bağımlılığı
- Yüksek Akış: Devridaim yok, düşük titreşim
- Orta Akış (80-100% BEP): Minimum devridaim, kabul edilebilir titreşim
- Düşük Akış (50-70% BEP): Emiş devridaimi başlar, titreşim artar
- Çok Düşük Akış (< 50% BEP): Şiddetli devridaim, çok yüksek titreşim
- Kapatma: Maksimum devridaim, maksimum titreşim ve hasar oranı
Ek Göstergeler
- Yüksek eksenel titreşim bileşen
- Gürültü artışı (gürültü veya uğultu)
- Performans kaybı (eğrinin altındaki basınç ve akış)
- Hidrolik kayıplardan kaynaklanan sıcaklık artışı
Sonuçlar ve Zararlar
Anında Etkiler
- Şiddetli Titreşim: Dakikalar içinde alarm sınırlarını aşabilir
- Gürültü: Yüksek türbülanslı gürültü
- Verimlilik Kaybı: Verilen akış için güç tüketimi yüksek
- Isıtma: Isıya dönüştürülen hidrolik kayıplar
Mekanik Hasar
- Rulman Arızası: Yüksek çevrimsel yükler yatak aşınmasını hızlandırır
- Mühür Hasarı: Titreşim ve basınç dalgalanmaları contalara zarar verir
- Şaft Yorgunluğu: Hidrolik kuvvetlerden kaynaklanan alternatif eğilme gerilimi
- Pervane Hasarı: Döngüsel yüklemeden kaynaklanan kanat yorulma çatlağı
Hidrolik Hasar
- Kavitasyon: Kavitasyona eğilimli devridaim bölgeleri
- Erozyon: Yüksek hızlı devridaim akışı yüzeyleri aşındırır
- Girdap Kavitasyonu: Devridaim bölgelerindeki girdaplar kavitasyona uğrar
Tespit ve Tanı
Titreşim Analizi
- Alt-eşzamanlı bileşenleri arayın (0,2-0,8×)
- Birden fazla akış hızında test edin
- Titreşimlerin başladığı (devridaim başlangıcı) akış hızını belirleyin
- Pompa performans eğrisi tahminleriyle karşılaştırın
Performans Testi
- Gerçek baş-akış eğrisini ölçün
- Tasarım eğrisiyle karşılaştırın
- Düşük akıştaki sapma, devridaimi gösterir
- Güç tüketimi eğri tahmininden daha yüksek
Akustik İzleme
- Ayırt edici, çalkantılı, kükreyen ses
- Geniş bant gürültüsü artışı
- Pompa gövdesinde duyulabilir ve hissedilebilir
Önleme ve Azaltma
İşletme Stratejileri
Minimum Akış Koruması
- Otomatik minimum akış devridaim hattını takın
- Vana güvenli minimum akışın altında açılıyor (tipik olarak 60-70% BEP)
- Deşarjı emişe veya tanka geri dolaştırır
- Devridaim bölgesinde çalışmayı önler
Çalışma Noktası Kontrolü
- Minimum sürekli akışın altında çalışmaktan kaçının
- Pompayı talebe göre ayarlamak için değişken hızlı tahrik kullanın
- Tek bir büyük pompa yerine birden fazla küçük pompa (daha iyi kısma)
- Paralel pompaların kademeli çalışması
Tasarım Çözümleri
- Tetikleyici: Emiş akışını dengelemek için eksenel giriş aşaması
- Düşük Akışlı Pervaneler: Düşük akışlı çalışma için özel tasarımlar
- Uygun Boyutlandırma: Pompayı aşırı büyük yapmayın (kronik düşük akışlı çalışmadan kaçının)
- Daha Geniş Çalışma Aralığı: Akış değişimini tolere eden düz eğrilere sahip pompaları seçin
Sistem Tasarımı
- BEP yakınında pompa işletimi için tasarım sistemi
- Devridaim bölgelerindeki kavitasyonu azaltmak için yeterli NPSH marjı sağlayın
- Emiş kısılmasını en aza indirmek için kontrol vanası yerleşimi
- Minimum akış güvencesi için baypas veya devridaim sistemleri
Endüstri Standartları ve Yönergeleri
Minimum Sürekli Akış
- API 610: Santrifüj pompalar için minimum sürekli kararlı akışı belirtir
- Tipik Değerler: Radyal pompalar için BEP akışının 60-70%'si, karma akış için 70-80%'si
- Termal Hususlar: Ayrıca düşük akışta sıcaklık artışıyla sınırlıdır
Performans Testi
- Fabrika testleri, devridaim başlangıç noktasını doğruluyor
- Onaylamak için saha performans testleri
- Minimum akışta titreşim için kabul kriterleri
Devridaim, santrifüj pompalar için en zorlu çalışma koşullarından birini temsil eder. Karakteristik alt-senkron titreşim özelliği, şiddetli titreşim genlikleri ve hızlı mekanik hasar potansiyeli, devridaim başlangıç koşullarını anlamayı, minimum akış koruması uygulamayı ve kronik düşük akışlı çalışmadan kaçınmayı, endüstriyel hizmette pompa güvenilirliği ve uzun ömürlülüğü için gerekli kılar.
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 