Türkçe metni rahat izleyebilmeniz için, "browser" ınızın "document encoding" ini "Turkish" olarak değiştirdiniz mi ? ...
Pompa İstasyonlarının Emme Çukurlarının Tasarımı - 1...
Prof.Dr.Hikmet Toprak'ın yakında basılacak olan
"Aktif Çamur Sürecinin Tasarımı 1 - 2"
adlı ders kitabından derlenmiştir...
Helezonik Pompa Tasarımı...
Genel Bilgi...
Büyük debileri küçük mesafelere yükseltmek amacı ile kullanılırlar. Debileri 40 ila 2,000 L / sn arasında değişir. 4 ila 7 m’den daha büyük iletim yüksekliklerinde iki helezonik pompa seri olarak bağlanır. Helezonun devir sayısı 20 ila 85 devir / dakika arasındadır. Motor devri ise 1,000 ila 1,400 devir / dakika arasındadır. Elektrodlar vasıtasıyla otomatik olarak çalıştırılırlar. Çamurun terfisinde de yaygın olarak kullanılmaktadır. Verimleri % 60 ila 70 arasındadır. Tasarım abağı aşağıda verilmiştir.
Helezonik Pompa Tasarım Örneği...
"Expand to regular size" tuşunu tıklayınız...
Diğer tipteki pompalara kıyasla oldukça üniform debi iletimi sağladıkları ve daha az işletme maliyeti sergiledikleri için helezonik pompalar özellikle büyük atıksu arıtma tesislerinde tercih edilmektedir. Aşağıda, daha önce hesaplanan atıksu debileri için bir tasarım örneği sunulmuştur. Pompaların boyutlandırılmasında ortalama atıksu debisi esas alınacaktır. Ortalama atıksu debisi aşağıda verilmiştir ;
Bir helezonik pompanın kapasitesi ortalama atıksu debisini iletebilecek kapasitede olacaktır. Maksimum atıksu
debisi,
olduğundan tesiste iki adet helezonik pompa bulunacaktır. İki helezonik pompanın tam kapasite ile çalışması durumunda iletebilecekleri atıksu debisi,
olup maksimum atıksu debisinden büyüktür. Pompaların yatayla yaptığı açı 34 O olarak kabul edilmiştir. Bu
durumda, aşağıdaki abak kullanılarak,
debi değeri alt yatay eksende bulunup, yukarıya çıkılarak 34 O 'lik doğru ile kestirilecek olursa ve bu
noktadan sol yatay eksende buna karşı gelen değeri okunacak olursa, dış gövde çapı, yaklaşık olarak D = 210 cm olarak bulunabilir.
Helezonik pompalarda dış ve iç gövde çapları arasında aşağıdaki ilişki vardır ;
Burada ; d : şaft çapı ( cm ) ve D : dış gövde çapı ( cm ).
Şaft çapı, Denklem 118 kullanılarak aşağıdaki gibi hesaplanabilir ;
Motor hızının bulunabilmesi için aşağıdaki prosedür uygulanır ; Bir helezonik pompanın dış gövde çapının bulunabilmesi için uygulanan işlem göz önüne alınarak, alt yatay eksenden tasarım debisi için yukarıya çıkılıp 34 O 'lik doğru ile kestirilip sol yataya giden doğrunun kıyas doğrusunu kestiği nokta bulunup buradan yukarıdaki yatay eksene dik çıkılır ve motor hızı yukarıdaki yatay eksenden okunur. Yukarıdaki şekilde verilen abakta bu işlem uygulanacak olursa, motor hızı 32 devir / dakika olarak bulunabilir.
Santrifüj Pompalara Sahip Terfi Merkezi Tasarımı...
Emme, Basma ve İletim Boru Çaplarının Belirlenmesi...
Şalt sayısı tahkikleri az sayıda ( örneğin 2 adet ) pompa söz konusu ise yapılır. Bu tahkiklerin de tasarımda verilmesi açısından, bu ana tasarım ile ilgisi olmayan bir örneğe yer verilecektir. Bu örneğin atıksu debileri ;
Emme ve basma borularında öngörülen akım hızı 1.50 m / sn’dir. İki asil ve bir yedek pompa tesis edilecektir. Bir asil pompanın debisi ortalama debiden büyük olacak şekilde aşağıdaki gibi seçilmiştir ;
Emme ve basma borularının çapları süreklilik denklemi kullanılarak aşağıdaki gibi hesaplanabilir ;
Gerçek akım hızı aşağıda hesaplanmıştır ;
Bir branşman sistemi ile birleştirilen üç ayrı basma borusu ana iletim borusuna atıksuyu iletecektir. Ana iletim borusunun çapı maksimum atıksu debisine göre belirlenecektir. Bu borudaki akım hızı 1.50 m / sn olarak öngörülmüştür.
Terfi Hattı Karakteristik Eğrisinin Çıkarılması...
Emme, basma ve iletim borularının uzunlukları sırası ile ; 2.50, 4.00 ve 12.50 m’dir. Bu borular üzerindeki armatürler ve bunların yersel yük kaybı katsayıları aşağıda sunulmuştur ;
Emme borusu :
- Küt giriş ağzı, kGİRİŞ = 1.00
- 90 O dirsek, kDİRSEK = 0.65
- Vana, kVANA = 1.35
Basma borusu :
- Çek vana, kÇEK VANA = 2.50
- Vana, kVANA = 1.35
- Branşman, kBRANŞMAN = 1.50
İletim borusu :
- 90 O dirsek ( 3 adet ), kDİRSEK = 3 x 0.65
Yersel yük kayıpları, terfi merkezi karakteristik eğrisinin çıkarılmasında hazırlanacak çizelgede hesap kolaylığı açısından formüle edilecektir.
Sürekli yük kayıpları da çizelgede hesap kolaylığı açısından formüle edilecektir.
Toplam yük kayıpları aşağıdaki gibi derlenebilir ;
Farklı debiler kullanılarak terfi merkezi karakteristik eğrisinin çıkarılmasında kullanılan büyüklükler hesaplanmış ve aşağıdaki çizelgelerde özetlenmiştir. Bu örnekte toplam geometrik yükseklik 8.30 m olarak kabul edilmiştir.
Bir önceki bölümde bir pompanın kapasitesi,
olarak seçilmişti. Yukarıdaki çizelgede hesaplanan manometrik yükseklikler dikkate alınarak ticari kodu ve özellikleri
VM 200 / 400 M ( 56 mm ) 730 devir / dakika olan pompa seçilmiştir. Aşağıdaki şekilde, üretici firmanın katologlarından alınan pompa karakteristik eğrileri ( bir pompa devrede iken ve her ikisi devrede iken ) ve terfi merkezinin karakteristik eğrileri sunulmuştur. Aşağıdaki şekilden okunan değerler aşağıdaki çizelgede özetlenmiştir.
Yukarıdaki işletme değerlerine göre hatlardaki akım hızları yeniden hesaplanmıştır ;
Emme Çukurunun Tasarımı...
Emme çukurunun tasarımında göz önünde tutulması gereken en önemli unsur şalt sayısıdır. Şalt sayısı, i = 6 olarak öngörülmüştür. Pompa emme çukurunun hacmi Denklem 110 kullanılarak aşağıdaki gibi hesaplanmıştır ;
Emme çukurunun tüm boyutlarının belirlenmesinden önce katı çökelmesine izin vermeyecek şevli kısmın boyutları ve çukurunun taban genişliği saptanmalıdır. Bu büyüklükler aşağıdaki şekilde verilmiştir.
Emme çukurunun genişliği 1.00 m’dir. Pompaların emme borularının eksenleri arasında 120’şer cm aralık bırakılacak ve kenarlarda kalan emme borularının eksenleri duvarlardan 100’er cm uzakta monte edilecektir. Bu durumda pompa emme çukurunun uzunluğu 440 cm olmaktadır. Bu özellikler yukarıdaki şekilde verilmiştir. Birinci pompanın devreye gireceği su yüksekliği aşağıdaki gibi hesaplanabilir ;
Emme çukurundaki ikinci asil pompanın çalışmaya başlayacağı su yüksekliği 0.30 m olarak kabul edilmiştir. Hava payı 0.30 m olarak öngörülmüştür. Bu hidrolik olgular yukarıdaki şekilde verilmiştir. Yukarıdaki şekilde ;
1. Birinci pompanın devreden çıktığı seviye
2. Birinci pompanın devreye girdiği ve ikinci pompanın devreden çıktığı seviye
3. Birinci pompa çalışırken ikinci pompanın devreye girdiği seviye
Pompaların çalışma hacimleri aşağıda hesaplanmıştır ;
Yapılan boyutlandırmanın şalt sayıları açısından tahkiki aşağıda yapılmıştır.
Yukarıdaki hesaplara göre, tüm atıksu debilerinde hesaplanan şalt sayıları 6’dan küçük olduğundan emme çukurunun boyutları uygundur.
Terfi merkezlerinin tasarımı ile ilgili diğer bilgileri ve tasarım örneklerini
Prof.Dr.Hikmet Toprak'ın yakında basılacak olan
"Aktif Çamur Sürecinin Tasarımı 1 - 2"
adlı ders kitabında bulabilirsiniz...
