Connect with us

Pompalar

Dalgıç pompa tasarım ve analizi

Yayın Tarihi:

on

Bu çalışmada geleneksel yöntemler yerine bir bilgisayar yazılımı kullanılarak dalgıç pompa tasarımı yapılmıştır. Dalgıç pompaya ait çark ve difüzör kanatları yazılımın kullandığı tersten dizayn metodu ile oluşturulmuştur. Elde edilen kanat geometrilerinden çark ve difüzör katı modelleri oluşturulmuş ve bir Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) yazılımı kullanılarak tasarlanan dalgıç pompa modelinin akış analizi gerçekleştirilmiştir. Tasarlanan dalgıç pompanın prototip modeli üretilerek bu model test edilmiş ve HAD analizleri ile testlerden elde edilen pompa karakteristik eğrileri karşılaştırılmıştır. Karşılaştırma sonucunda HAD analizlerinden elde edilen değerlerin test değerleri ile uyuştukları görülmüştür.

 1.      GİRİŞ

Hızla ilerleyen sanayi ortamında rekabet edebilmek için firmaların tasarım süreçlerini kısaltmaları gerekmektedir. Bu sebeple dalgıç pompa tasarımında uzun süreçler alan geleneksel yöntemler yerine bilgisayar yazılımlarının kullanılması artık zorunluluk haline gelmiştir.Bu yazılımlar kullanılarak tasarım süreci kısalırken aynı zamanda çalışana düşen iş yükü de azalacaktır. Bilgisayar ortamında yazılımlar kullanılarak gerçekleşen bu süreçte tasarımcı, dalgıç pompa tasarımına ait parametreleri kolaylıkla değiştirebilmekte ve bu değişikliklerin sonuçlarını da kısa süre içerisinde görebilmektedir. Bu sayede geleneksel yöntemler kullanılarak yapılan dalgıç pompa tasarımlarına göre çok daha kısa çalışma sürelerinde istenilen çalışma noktası ve verimde çalışacak dalgıç pompalar tasarlanabilmektedir. Tasarımı yapılan dalgıç pompanın bir katı modelleme programı ile akış analizi için uygun modeli hazırlanarak bir HAD yazılımı ile performans değerleri de elde edilebilmektedir. Böylece performans değerlerini görebilmek için pompanın prototipini üreterek test etmeye gerek kalmayacak ve tasarım maliyeti düşecektir.

2.      HİDROLİK TASARIM

Dalgıç pompa çark tasarımında öncelikle belirlenmesi gereken tasarlanması istenen pompanın karakteristik eğrisinde en yüksek verim değerine karşılık gelecek olan debi (Q) ve bu debide pompadan elde edilecek basma yüksekliği (H) değerleridir. Tasarıma başlayabilmek için belirlenecek olan bir diğer tasarım parametresi ise çarkın devir sayısı (n) değeridir. Bu değerler belirlendikten sonra izlenecek adım her pompaya ait farklı ve o pompaya özgü olan özgül hız (ns) değerinin hesaplanmasıdır (1).

formul1

(1)

Literatürde çarklar özgül hız değerlerine göre radyal, karışık akışlı ve eksenel olarak sınıflandırılmışlardır. Belirlenen dizayn noktası değerleri kullanılarak hesaplanan özgül hız değeri ns=160 olarak bulunmuş ve bu değere  karşılık gelen dalgıç pompa çarkının karışık akışlı olacağı belirlenmiştir.

Dalgıç pompa çark ve difüzör tasarımı için tersten dizayn yöntemi ile hesaplama yapan bir yazılım kullanılmıştır. Bu tasarım yönteminde, çarka ait tasarım noktası değerleri olan en yüksek verimin gerçekleştiği debi değeri, bu debi değerine karşılık gelen çarkın basma yüksekliği ve çarkın devir sayısı yazılıma tanımlanmıştır. Çark içerisinde akışkanın izlediği meridyonel kanal olarak da ifade edilen kesit belirlenerek tanımlanan tasarım noktasında en yüksek verimi sağlayacak olan 3 boyutlu çark kanat geometrisi yazılımdan elde edilmiştir. Bu çarka ait akış analizi yapılarak verim değerleri ve çark içindeki akış alanı incelenmiştir. Akış alanında verim değerlerini etkileyebilecek geri akışların olduğu bölgeler belirlenmiş ve tasarım esnasında bu bölgelerde çeşitli iyileştirmeler yapılarak en verimli tasarıma ulaşılana kadar bu işlem tekrarlanmıştır. En verimli çark tasarımına ulaşıldıktan sonra bu çarktan çıkan akışkanın fiziksel değerleri kullanılarak dalgıç pompaya ait difüzörün kanat tasarımına geçilmiştir. Difüzörün kanat geometrisi de çark tasarımında olduğu gibi aynı yazılım kullanılarak elde edilmiştir.

Tasarımı tamamlanan kanat geometrileri üç boyutlu bir katı modelleme programı aracılığı ile çark ve difüzör olarak sırasıyla Şekil-1’de ve Şekil-2’de görüldüğü gibi modellenmiştir.

Şekil-1. Çark Katı Modeli Şekil-1. Çark Katı Modeli

 

 

Şekil-2. Difüzör Katı Modeli

Şekil-2. Difüzör Katı Modeli

  1. 3.      HAD ANALİZİ

Katı modelleme programında HAD analizi için uygun bir model oluşturulurken öncelikle çark ve difüzör geometrileri montajı yapılmış daha sonra bu modele ek olarak emiş yönünde çarka giren ve basma yönünde difüzörden çıkan silindir şeklinde su hacimleri oluşturularak analiz modeli tamamlanmıştır (Şekil-3). Ayrıca model hazırlanırken ağ oluşturmada sorun yaratacak küçük boşluklar gözardı edilerek kapatılmış böylece  analiz sırasında meydana gelebilecek stabilite problemlerinin önüne geçilmiştir.
Şekil-3. HAD Analizi için Hazırlanan Katı Model

Şekil-3. HAD Analizi için Hazırlanan Katı Model

Hazırlanan analiz modeli HAD çözümlemesi yapan bir yazılıma aktarılarak analiz için uygun ağ ayarları seçilmiştir. Ağ oluşturulurken çark ile çevresini içine alan ve dönen bölge olarak ifade edilen akış hacmi (Şekil-4) ile difüzör içindeki akış hacmi için daha küçük eleman boyutları seçilerek bu bölgelerde daha sık bir ağ yapısı oluşturulmuştur (Şekil-5). Çarka giren ve difüzörden çıkan akış hacimlerinde ise çark ve çevresine göre daha kaba bir ağ yapısı oluşturulmuştur (Şekil-6).

Şekil-4. Çark İçindeki Akış Hacmi Ağı

Şekil-4. Çark İçindeki Akış Hacmi Ağı

Şekil-5. Çark ve Difüzör İçindeki Akış Hacmi Ağı

Şekil-5. Çark ve Difüzör İçindeki Akış Hacmi Ağı

 

Şekil-6. Analiz Modelindeki Akış Hacminin Ağ Yapısı

Şekil-6. Analiz Modelindeki Akış Hacminin Ağ Yapısı

Ağ işleminden sonra modele ait sınır koşulları belirlenmiştir. Sınır koşulu olarak modelde su giriş yüzeyinde 0 Pa efektif basıncı tanımlanırken su çıkış yüzeyinde debi değeri tanımlanmıştır. Pompa karakteristik eğrisini elde etmek için 30-100 m3/h debi aralığında 8 farklı noktada debi değerleri değiştirilerek analiz tekrarlanmıştır.

Analiz ile elde edilen sonuçlar kullanılarak pompaya ait basma yüksekliği ve verim değerleri hesaplanmıştır.

Basma yükseklikleri hesaplarında Şekil-8’de görülen 1 ve 2 kesitleri için Bernoulli Eşitliği (2) kullanılmıştır.

formul3

Şekil-7. HAD Analizi Sonrası Dalgıç Pompanın Su Giriş ve Çıkış Değerlerinin Okunduğu Kesitler

Şekil-7. HAD Analizi Sonrası Dalgıç Pompanın Su Giriş ve Çıkış Değerlerinin Okunduğu Kesitler

Analiz sonuçlarından, dönen bölge eksenindeki tork değeri kullanılarak önce pompanın hidrolik verimi (3) daha sonra da toplam verim değeri (4) hesaplanmıştır.

formul4

Farklı debi değerlerinde tekrarlanan analiz sonuçlarından hesaplanan basma yüksekliği ve verim değerleri ile pompa karakteristik eğrileri oluşturulmuştur.

Tasarımı yapılan dalgıç pompanın prototipi imal edilerek test edilmiştir. HAD analizi ile elde edilen karakteristik eğriler ve  prototip testleri sonucunda çizilen karakteristik eğriler birbirleriyle karşılaştırılmış ve değerlerin birbirleriyle tutarlı oldukları görülmüştür (Şekil-8 ve Şekil-9).

Şekil-8. HAD Analizi ve Test ile Elde Edilen Pompa H-Q Eğrilerinin Karşılaştırması

Şekil-8. HAD Analizi ve Test ile Elde Edilen Pompa H-Q Eğrilerinin Karşılaştırması

Şekil-9. HAD Analizi ve Test ile Elde Edilen Pompa -Q Eğrilerinin Karşılaştırması

Şekil-9. HAD Analizi ve Test ile Elde Edilen Pompa -Q Eğrilerinin Karşılaştırması

  1. 4.      SONUÇ

Bu çalışmada bir bilgisayar yazılımı kullanılarak dalgıç pompa tasarımı yapılmış tasarımı yapılan dalgıç pompanın bir HAD yazılımı ile performans değerleri elde edilmiştir. Geleneksel tasarım yöntemleri yerine bilgisayar yazılımları kullanılarak gerçekleştirilen dalgıç pompa tasarımının çok daha kısa sürelerde yapılabileceği görülmüştür.

Tasarlanan dalgıç pompanın prototipi üretilerek bu prototipin testleri gerçekleştirilmiştir. Test sonuçlarından elde edilen pompa karakteristik eğrileri ile HAD yazılımından elde edilen karakteristik eğrileri karşılaştırılmış ve iki eğrinin birbirlerine çok yakın değerler verdikleri görülmüştür.

KAYNAKLAR

    1. Tuzson, John., Centrifugal Pump Design, John Wiley & Sons, Inc., 2000
    1. Labanoff, Val S., Ross, Robert R., Centrifugal Pumps Design & Application, Gulf Publishing Company, 1985
    1. Lazarkiewicz, Stephen, Troskolanski, Adam T., Impeller Pumps, Permagon Press Ltd., 1965
    1. Karassik, Igor J., Centrifugal Pump Clinic, Marcel Dekker, Inc., 1964

SUMMARY

Although there still conventional methods are used to design submersible pumps, these methods have many disadvantages. It takes a lot of time and effort to design a new pump with conventional methods. Nowadays, the time for designing a new pump can be shortened, the employee’s workload and the cost can be reduced by using a computer software instead of conventional methods.

In this study a computer software has been used to design a submersible pump. A prototype of the designed pump has been produced. The characteristic curves of the pump has been obtained by using a Computational Fluid Dynamics (CFD) software and testing the prototype at the same time.

The characteristic curves obtained by CFD analyses and tests of the designed submersible pump have been compared and the results have been seen in agreement with each other. 

It can be concluded that a new submersible pump can be designed in a short time by using a design software and the characteristics of the pump can be obtained by using a Computational Fluid Dynamics software more cost-effectively instead of manufacturing a prototype and testing it.

Makaleyi Hazırlayan;

DALGIÇ POMPA TASARIM VE ANALİZİ
Didem Deniz KAYABAŞI
Alarko-Carrier San. ve Tic. A.Ş.
 
 

Endüstri dünyasındaki gelişmeleri takip edin. Neleri size ulaştırmamızı istersiniz? Şimdi kayıt olun.

  E-Bülten'e kayıt olun
E-Posta:
 

Türkiye endüstrisine, alana özel, spesifik yayınlar üreten MONETA Tanıtım’ın sektörel dergilerinin ve web portallarının editörlüğünü yapmaktayım. Yeni nesil, dinamik yayıncılık anlayışıyla, dijital ve basılı mecralarda içerik geliştirmek için çalışmaktayız.

Pompalar

Salmastrasız manyetik tahrik pompası nedir?

Yayın Tarihi:

on

Yazar:

Salmastrasız manyetik tahrikli pompa, pompa şaftının yalıtılmasında kullanılan dinamik salmastraya sahip olmayan konvansiyonel santrifüj pompadır. Bu dinamik salmastra, tamamen sızdırmaz bir taşıma birimi veya basınç sınırı oluşturmak için statik bir muhafaza ile değiştirilir. Endüstride 70 yıldır kullanılan manyetik tahrikli salmastrasız santrifüj pompalar, tesis mühendisliği müteahhitlerine ve operatörlerine; yüksek işletim güvenliği, düşük bakım maliyeti ve çevre standartlarına tavizsiz uyan %100 sızdırmasız bir pompa olarak geliyor. Kapatılması zor uygulamalar ve tehlikeli, uçucu ve agresif kimyasalların taşınmasında daha uygun maliyetli bir çözüm olduklarını kanıtlayan manyetik tahrikli pompalar, çift mekanik salmastralı santrifüj pompaların yerini alıyor.

Mekanik salmastralı pompa yerine salmastrasız manyetik tahrikli pompanın seçilme nedenleri

Ruhrpumpen Manyetik Tahrik Pompası ile yüksek verim, üstün performans

Pompa teknolojisi üretiminde 65 yıldan fazla deneyimi bulunan Ruhrpumpen, dünyanın en büyük şirketlerinin ağır kimyasal işleme uygulamalarında tercih ediliyor. 2010 yılından bu yana kimya endüstrisinde DIN EN ISO 2858, 15783 standartlarında ve petrokimya endüstrisinde API 685 standartlarında yüksek verimli ve eksiksiz manyetik tahrikli ağır hizmet tipi santrifüj pompa serisi üreten Ruhrpumpen’in manyetik tahrikli sızdırmaz pompa yelpazesi, 150’den fazla farklı kimyasalı ve ayrıca DIN/ISO ve API konfigürasyonlarında çok sayıda farklı karışımı işleyebiliyor. 

Kalıcı manyetik tahrikli tip CRP-M santrifüj pompalarını; 3D modelleme, sonlu eleman analizi ve CFD simülasyonu gibi en son mühendislik teknikleri ve araçları ile tasarlayarak üreten firmanın; manyetik tahrikli SCE-M proses pompası, API 610 muadili (bkz. SCE pompa serisi) kanıtlanmış bir tasarıma dayanıyor ve müşterilerin neredeyse tüm gereksinimlerini karşılamak için 130’dan fazla hidrolik kombinasyon sunuyor. Sızdırmaz manyetik tahrikli pompalar için yenilikçi tasarımların geliştirilmesi ve uygulanmasında çalışan endüstri uzmanlarından oluşan Ruhrpumpen mühendislik ekibi, şu ana kadar 9 patent aldı ve manyetik tahrikli standart pompa yapılarına dahil etti:

Dahili Akışlar ve Basınçlar (patent verildi)

Muylu Rulman Tasarımı (patent verildi)

Eksenel Tepki Dengesi

Zirkomyum Oksid Muhafaza Kaplaması Sabitlemesi (patent verildi)

Endüstri dünyasındaki gelişmeleri takip edin. Neleri size ulaştırmamızı istersiniz? Şimdi kayıt olun.

  E-Bülten'e kayıt olun
E-Posta:
 
Devamını Oku

Pompalar

​​Sulzer, genişlettiği PLR çamur pompası serisini pazara sunuyor

Yayın Tarihi:

on

Yazar:

Sulzer, yüksek katı içerikli akışkan işlemleri için tasarladığı PLR çamur pompası serisi, yüksek kalitedeki yapısıyla aşındırıcı akışkanların kullanıldığı tüm pompalama uygulamalarında aşınmaya karşı olağanüstü direnç sağlıyor.

Çamur pompalama piyasasında artan talebe yanıt olarak PLR çamur pompası gamını genişleten Sulzer, portföyüne kapasiteyi 3’900 m3/saate çıkaran 8 yeni boyutta pompa ekledi. Ek boyutların yanında, çıkarılabilir emme plakası ve yüzer flanşlar gibi yeni özellikler de bulunuyor.

PLR pompasının çok çeşitli seçeneklerle birleştirilen özel tasarımı; aşındırıcı çamur akışkanlar, amonyum nitrat ve ayrıca köpük pompalama ve kendinden regülasyonlu uygulamalar gibi oldukça zorlu sahalara uygun hale getiriyor.

Temel aşınma parçalarının geniş duvar kalınlığı ve optimize edilmiş biçimleri, daha uzun pompa ve yedek parça ömrü sağlarken, korozyon ve aşınma direncini artırıyor. Optimize edilmiş yapısı ve ağır tip hizmete özel rulman ünitesi sayesinde son derece güvenilir olan PLR pompa serisi, firmanın Fransa Saint-Quentin’deki fabrikasında üretiliyor.

Endüstri dünyasındaki gelişmeleri takip edin. Neleri size ulaştırmamızı istersiniz? Şimdi kayıt olun.

  E-Bülten'e kayıt olun
E-Posta:
 
Devamını Oku

Pompalar

Wilo Türkiye, 30. yılını kutladı: Yeni hedef Türkiye’den global projelerde yer almak

Yayın Tarihi:

on

Yazar:

İleri teknolojisi ile 150 yıldır tüm dünyada pompa sistemlerinin öncü markalarından biri olarak faaliyetlerini sürdüren Wilo, Türkiye’deki 30. yılını sektör paydaşları, çözüm ortakları ve sektörün önde gelen isimlerinin katılımıyla Esma Sultan Yalısı’nda düzenlenen gala davetiyle kutladı. Gecenin açılış konuşmasını yapan Wilo Türkiye Genel Müdürü Altuğ Arkaya, “Öncelikli hedefimiz Türkiye’den global projelerde yer almak” dedi. Gecede konuşan bir diğer isim olan Wilo Grup Kıdemli Başkan Yardımcısı Jens Dallendoerfer ise, “Wilo Türkiye’yi sadece Türkiye değil, çevre ülkelere de hizmet verebilecek bir üretim merkezine dönüştürmek için yatırımlarımızı artırmayı planlıyoruz” ifadelerini kullandı.

1872 yılında Dortmund’da bakır ve pirinç fabrikası olarak kurulan, 1992 yılında ise Türkiye’deki faaliyetlerine başlayan Wilo, o tarihten bu yana Türkiye’de istikrarlı bir büyüme gerçekleştirerek sektörün lider markalarından biri haline geldi. İnşaat sektörünün içinde yer alan mekanik tesisat pazarında yenilikçi pompa sistemleri ile hizmet veren Wilo, Türkiye’de geçirdiği 30 yılı özel bir gala gecesiyle kutladı. Gecenin açılış konuşmasını yapan Wilo Türkiye Genel Müdürü Altuğ Arkaya, “Wilo, kurulduğu günden bu yana geçirdiği uzun ve başarılarla dolu süreçte yerel bir uzmanken dünya çapında bir oyuncu konumuna geldi. Bundan tam 30 sene önce, 23 Mart 1992’de, 300 m2’lik alanda 10-15 kişi ile Erenköy Ethemefendi’de başlayan Wilo Türkiye maceramız, her geçen gün daha da istikrarlı bir büyümeyle devam etti. Ufacık bir ekip ile başlayan yolculuğumuza, bugün 9.000 m2’lik alana kurulu merkez ofisimize bağlı olarak çalışan ekibimiz, yetkili satıcılarımız ve servislerimiz ile birlikte Türkiye genelinde yaklaşık 1.000 kişilik geniş bir aile ile devam ediyoruz. Ancak bunun yakın gelecekte bize yetmeyeceğini ve büyüme planlarını hızlandırmamız gerektiğini hissediyor ve görüyoruz.  Hoş bir tesadüftür ki bu sene Türkiye’de 30. yılımızı kutlarken dünyada 150. yılımıza girmiş bulunuyoruz” ifadelerini kullandı.

Öncelikli hedefimiz Türkiye’den global projelerde yer almak

30 yılı geri bıraktıkları Türkiye pazarı için öncelikli hedeflerini paylaşan Arkaya, “Bulunmadığımız yeni iş alanlarına girmek ve Türkiye’nin global organizasyondaki yerini sağlamlaştıracak yatırımlar yapmak, yenilikçi ürün ve hizmetleri pazara sunmak en önemli hedeflerimizdir” dedi.

“Yüksek verimli pompalar ile dünyadaki toplam elektrik tüketimi yüzde 4 azaltılabilir”

Türkiye için 2022 stratejileri içerisinde özellikle değişim pazarına odaklandıklarını dile getiren Arkaya, “Wilo olarak müşterilerimizin bir yandan kısıtlı enerji kaynaklarını daha verimli kullanarak sürdürülebilir gelişime katkıda bulunmalarını sağlarken, bir yandan da tasarruf edebilmeleri için Wilo Enerji Çözümleri hizmetini sunuyoruz. Çünkü pompalar tüm dünyada enerji tüketiminin yaklaşık yüzde 10’luk kısmına sebep oluyor. Mevcut durumdaki pompaların yüksek verimli pompalar ile değişimi sayesinde dünyadaki toplam elektrik tüketimi yüzde 4 azaltılabilir; bu oranın yaklaşık 1 milyar insanın evinde tükettiği elektriğe eş değer olduğunu söyleyebiliriz” diye konuştu.

 “Wilo Türkiye’yi üretim merkezine dönüştürmek için yatırımlarımızı artırmayı planlıyoruz”

Geceye uzaktan bağlantı yoluyla katılan Wilo Grup Kıdemli Başkan Yardımcısı Jens Dallendoerfer de önemli bir konuşma gerçekleştirdi. Türkiye’nin, Wilo Gruba bağlı en önemli ülkelerden biri olduğunu dile getiren Jens Dallendoerfer, şu ifadeleri kullandı: “Wilo Türkiye, Wilo Grubu’nun en önemli iştiraklerinden biri. Wilo Türkiye, geçtiğimiz 30 yıl içinde sürekli olarak gelişti ve yükselişini aralıksız sürdürdü 30. yılımızda da yeniden Türkiye’de sektör lideri konumuna geldi. Bu gelişim bize gösterdi ki, Wilo Türkiye yalnızca Türkiye pazarına hitap etmenin çok daha fazlasını yapabilir. Bu potansiyeli değerlendirmek, Wilo Türkiye’yi sadece Türkiye değil çevre ülkelere de hizmet verebilecek bir üretim merkezine dönüştürmek için yatırımlarımızı artırmayı planlıyoruz. Konumu sayesinde Türkiye her zaman önemli bir rol oynayacak ve biz de bundan yararlanmak istiyoruz. Böylece hem Türkiye hem de dünyada Wilo’nun büyük potansiyele sahip Türkiye’deki başarı öyküsünü devam ettireceğiz. Geçtiğimiz 30 yıl boyunca bu yolculukta bize eşlik etmiş olan ve bugün geleceği inşa etmek üzere bizimle çalışan tüm arkadaşlarımıza teşekkür ederim.”

Endüstri dünyasındaki gelişmeleri takip edin. Neleri size ulaştırmamızı istersiniz? Şimdi kayıt olun.

  E-Bülten'e kayıt olun
E-Posta:
 
Devamını Oku
Advertisement

Trendler

Copyright © 2011-2018 Moneta Tanıtım Organizasyon Reklamcılık Yayıncılık Tic. Ltd. Şti. - Canan Business Küçükbakkalköy Mah. Kocasinan Cad. Selvili Sokak No:4 Kat:12 Daire:78 Ataşehir İstanbul - T:0850 885 05 01 - info@monetatanitim.com