Basınçlı Hava Tesisatı Kompresörleri (AirCompressor) bir gazın basınca karşı akışını sağlayan makinedir (aygıt), mekanik kuvveti ve hareketi pnömatik akışkan kuvvetine dönüştürür. Kompresör kapasitesi genel olarak kompresörün standart çıkış noktasında, emiş koşullarına göre ve serbest hava debisi (FreeAir Delivery, FAD) cinsinden hesaplanan akış miktarıdır.
Kompresör tipleri ve bu tiplere ait temel karakteristikler aşağıda açıklanmıştır.
Basınçlı Hava Tesisatı Kompresör Çeşitleri
– Pozitif yer değiştirmeli kompresörler
Pozitif yer değiştirmeli kompresörlerde, sınırlanmış (kapalı) bir hacme sürekli yığılan havanın basıncı artar ve böylece basınçlı hava elde edilmiş olur. Pozitif yer değiştirmeli kompresörlerin kapasitesi çalışma basıncından önemli oranda etkilenmez.
– İleri geri hareketli (pistonlu) kompresörler
Bu tip kompresörlerin sıkıştırma ve yer değiştirme elemanı olan piston ya da diyafram ileri geri hareket eder. Pistonlu kompresörler yağlı ya da yağsız (çalışan) tip olabilir.
– Vidalı kompresörler
Biri loblu, diğeri yivli olmak üzere içiçe geçmiş iki helisel rotoru olan kompresörlerdir. Bu tip kompresörlerde, hava iki rotor ile rotorları çevreleyen gövde arasında helisel olarak ötelenir ve sıkıştırılır. Hava çıkışı dalgasızdır. Vidalı kompresörlerin yağlı ve yağsız tipleri vardır. Rotorların dönme hızı yüksektir.
– Kayar kanatlı kompresörler
Silindirik gövde içindeekzantrik olarak yerleştirilmiş kanatlı rotorun dönmesi sonucunda havayı sıkıştıran kompresör tipidir. Yağlı ve yağsız tipleri vardır. Hava çıkışı dalgasızdır.
– İki rotorlu düz loblu kompresörler
Bu tip kompresörlerde, iki adet içiçe geçmişolarak ama birbirine değmeden dönen düz (helisel olmayan) yivli ve loblu rotorun kıstırdığı hava emişten çıkışa taşınır. Yağsız çalışır. Hava çıkışı dalgasızdır. Rotorların dönme hızı yüksektir.
– Dinamik kompresörler
Dinamik kompresörler, hızla dönen elemanın havaya hız kazandırması ve bu hızın çıkışta basınca dönüşmesi prensibine göre çalışan sürekli akışlı makinelerdir. Basınç artışı kısmendönen eleman içinde, kısmen de sabit difüzör ya da kanatlarda gerçekleşir. Dinamik kompresörlerin kapasitesi çalışma basıncından önemli oranda etkilenir.
– Santrifüj kompresörler
Bu tip kompresörlerde, havayı gerektiği kadar hızlandırabilmek için bir ya da birden çok rotor (radyal tip turbo rotor) çok yüksek bir devir sayısıyla döndürülür. Hava çıkışı dalgasızdır. Santrifüj kompresörler yağsız çalışır.
– Eksenel kompresörler
Eksenel kompresörlerde üzerinde kanatlar olan rotor ekseni doğrultusunda emdiği havayı, ekseni doğrultusunda basar. Hava rotor kanatlarının etkisiyle hızlanır ve bu hız (rotor çıkışında) basınca dönüşür. Rotorun kanatları rotor çapı kadar akış kanalı oluşturacak şekilde çevrelenir. Eksenel kompresörler yağsız çalışır. Rotor çok yüksek bir devir sayısıyla döner. Hava debisi yüksektir.
Kompresör kapasitesinin hesabı:
Hava şişelerini en fazla 1 saatte atmosfer basıncından 30 bara kadar dolduracak en az (2) iki adet hava kompresörüdür.
Pratik kompresör hesabı:
P = (Pmaks x V) / (T x 1000)
P = Kompresör kapasitesi [m³/saat]
Pmaks = Şişenin çalışma basıncı = 30 bar
V = Toplam şişe hacmi 2 x 1000 Ɩ = 2000 Ɩ
T = Dolum süresi = 1 h
P = (30 x 2000) / (1 x 1000) = 60 m³/h
Toplam kapasiteyi ikiye bölerek en az 2 x 30 m³/h kompresör seçilmelidir.
Emiş Filtresi (SuckFilter)
Kompresörün hava emiş filtresi küçük boyutlu aşındırıcı maddelerin kompresör içine emilmesini önlemeli, yüksek miktarlarda yabancı maddeyi tutabilmeli ve buna karşın hava akışında ve filtreleme kabiliyetinde önemli bir düşüş olmamalıdır. Normalde, emiş filtresi kompresöre mümkün olduğunca yakın monte edilir. Emiş susturucusu kullanılması durumunda, susturucunun emiş filtresi ile kompresör arasına monte edilmesi gerekir.Filtre, inceleme ya da temizleme amacıyla ulaşılmak istendiği zaman, kolaylıkla ulaşılabilecek bir yere monte edilmiş olmalıdır. Kullanımı yaygın olan emiş filtresi tipleri şunlardır:
– Kağıt
– Yağlı dolambaç
– Yünlü bez
– Yağ banyosu
Bu filtre tiplerinin herhangi biri ya da birleşimlerinden oluşan filtre paketi susturuculu veya susturucu olmadan kullanılabilir.
Manometreler (Manometer)
Tüm basınçlı hava sistemlerinde; ara soğutma, çıkış, yağ, soğutma suyu basınçlarının görülebilmesi için manometre kullanılması gerekir. Manometre seçilirken istenen nitelikte olmasına dikkat edilmeli ve belirli aralıklarla manometrenin gösterdiği basıncın doğruluğu kontrol edilmelidir.
Hava Çıkış Susturucusu (Muffler)
Kompresör çıkışındaki gürültüyü azaltmak içingürültü olarak duyulan frekanstaki sesi zayıflatacak şekilde susturucu kullanılabilir. Susturucu hava akışına mümkün olduğunca düşük direnç göstermelidir.
Ayar ve Emniyet Presostatları (Basınç Şalterleri)
Tüm vidalı kompresör ünitelerinde ayar presostatı ve emniyet presostatı olmak üzere iki adet presostat kullanılır. Her iki presostat aynı tiptir ama ayar presostatında diferansiyel ayarı kullanıldığı halde emniyet presostatında sadece üst limit ayarı kullanılır.
Ayar presostatı basınç üst limit değerine ulaştığı anda, boşa alma solenoid valfinin enerjisini keser ve vidalı kompresör ünitesini boşta çalışmaya geçirir. Basınç alt limit değerine (diferansiyel ayarı kadar üst limit değerinin altında olan değer) düşünce boşa alma solenoid valfine yeniden enerji verilir ve vidalı kompresör ünitesi yükte çalışmaya geçer.
Emniyet presostatı, basınç ayar değerine ulaştığı anda ünitenin çalışmasını durdurur. Emniyet presostatı, regülasyon sistemindeki bir arıza, yanlış ayarlama veya seperatörüntıkanması nedeni ileünitenin çalışmasını durdurabilir.
Minimum Basınç Valfi
Minimum basınç valfinin üç fonksiyonu vardır:
– Kompresör çalışırken düşük basınçtaki havanın yüksek bir hızla aşırı miktarda yağı ünite çıkışına taşımasını önlemek
– Yağ ayırıcı depodaki basıncın kompresöre yol verildikten sonra ya da kompresör yüke geçtikten sonra, hızla 3.5 bar olan alt sınır değerine yükselmesini sağlamak ve basınç alt sınır değerini (minimum değeri) aşmadan ünite çıkışına hava geçirmemek
– Geri dönüşsüz (çek) valf işlevi görerek ünite dışından yağ ayırıcı depoya doğru ters yönde hava akışını önlemek
Minimum Basınç Valfinin Çalışması
Minimum basınç valfi klapesi, alt sınır (ayar) basıncı altında basınç değerlerinde piston yayının baskı kuvveti etkisiyle kapalı tutulur. Basınç alt sınır değerini (ayar basıncını) aşarsa yayın baskı kuvveti yenilir ve klape açılır. Klape normal çalışma basıncında tam açık konumunu alır.Herhangi bir nedenle minimum basınç valfi çıkışındaki basınç, girişindeki yağ ayırıcı depo basıncını aşarsa klape yayının da yardımı ile minimum basınç valfi klapesi kapanarak yağ ayırıcı depoya ters yönde hava akışını önler.
Hortumlar (Hose)
Kullanma (hizmet) koşullarına uygun yapılı, kuvvetlendirilmiş, yağ direnci yüksek, kaliteli lastik ya da plastik hortumlar kullanılmalıdır. Hortumların ve fittingslerin delik çapına özellikle dikkat gösterilmelidir, yetersiz büyüklükte delik çapı aşırı basınç kaybına neden olabilir. Filtre, regülatör ve yağlayıcıları bakıma almak için izole edilebilmek (sistemden ayırabilmek) amacıyla bu aygıtların girişleri ile girişlerine bağlanan borular arasına kesme valfleri yerleştirilmelidir.
Basınçlı Hava Hattı Yağlayıcıları (Lubricator)
Pnömatik ekipmanın doğru olarak yağlanması sıkıcı bir zorunluluk olarak değerlendirilmemelidir; sürtünmeyi azaltması, aşınmayı ve hareketli parçaların korozyonunu (bozulmasını, paslanmasını vb.) önlemesi açısından basınçlı hava hattı yağlayıcıları kullanılması gerekir. Pnömatik ekipmanın yağlanması için en etkili ve ekonomik yöntem, bir yağlayıcı vasıtasıyla akan hava içine yağ damlatma yöntemidir. Yağlayıcının mümkün olduğu kadar kullanma noktasına yakın monte edilmesi ve monte edildiği yerin basınç regülatörünün çıkış tarafında olması gerekir. Yanlış yağlamayı önlemek açısından yağ besleme ayarı olması ve yağ damlatma işleminin görünebilmesi gerekir. Yağlayıcı seçerken aşağıdaki noktalara dikkate edilmelidir:
– Yağlayıcı ile pnömatik silindir veya diğer aletler arasındaki boru yada hortumun kıvrılmasından kaçınılmalıdır.
– Direkt (doğrudan) enjeksiyonlu venturi emişi; kaba bir yağ pulverizasyonu (buğusu) sağlar, bol yağ besleme istendiği zaman tercih edilmelidir.
– Endirekt (doğrudan olmayan) enjeksiyonlu venturi emişi; hassas bir yağ pulverizasyonu (buğusu) sağlar, küçük dozlarda (miktarlarda) yağ besleme istendiği zaman tercih edilir. Ayrı bir yağ besleme hattından, pnömatik olarak çalıştırılan mini (küçük bir) akıtma pompası vasıtasıyla silindir ya da diğer tip basınçlı hava kullanan aletin (aygıtın) girişine yağ enjekte edilir. Böylece yağ besleme ayarı hassas olarak yapılabilir. Bu sistemde, merkezî bir yağ tankı vardır ve bu tanktaki yağ değişik (çeşitli) yağlama noktalarına basılabilir. Yağ tankında yağın ulaştırılacağı en uzak noktaya bağlı olarak, 0.5–0.8 bar arasında bir düşük hava basıncı olmalıdır.
– Yağlayıcılar yağ seviyesi görünecek şekilde dizayn edilmelidir.
– Her tip yağlayıcı kendince avantajlara sahiptir; Bu nedenle uygun değer elde etmek için yağlayıcıyı üreten kuruluşun tavsiyelerine uyulması gerekir.
Filtreler
Hava kurutucusunun yer aldığı sistemler dışında, kullanma noktasındaki havanın su içeren hava olduğu söylenebilir. Ayrıca; toz, kir, boru döküntüleri, sızdırmazlık malzemesi artıkları, yanmış yada bozulmuş yağ basınçlı hava aygıtlarına geçebilir. Suyun ve diğer katı ya da sıvı maddelerin karışımdan oluşan tortuların basınçlı hava ile çalışan makine ve aygıtlara zarar vermesini önlemek açısından filtreleme yapmak önemlidir. Sonuç olarak su ve diğer zararlı maddelerin sistem dışına atılabilmesi için filtreler (basınçlı hava filtreleri, yağ ve su tutucu filtreler) kullanılır. Kompresöre yakın bir noktaya ana boru şebekesine yerleştirilmiş olsa bile kullanım noktasında ilave filtreler bulunması gerekir.
Seperatör(Separator)
Genelde havanın ve yağın temizlenmesinde kullanılır. Tesisatlarda basınçlı hava devresinde, suyun dolaşmasını engelleyerek borular ve cihazların korozif etkiden korunmasını sağlar.
Yoğuşma Suyu Drenajı (Drainage)
Basınçlı hava üretimi esnasında oluşan yoğuşma suyunun içinde yağ ve kir partikülleri bulunur. Bu yoğuşma suyu, güvenilir bir drenaj yapılmadığı takdirde basınçlı hava sisteminde korozyon meydana getirerek üretim aksamalarına yol açabilir. Elektronik kontrollü drenaj sistemleriyle son derece güvenilir bir yoğuşma suyu drenajı sağlanır.
Hava Kurutucuları (AirDryer)
Hava kurutucuları basınçlı havayı içindeki su buharı ve yoğuşma suyundan arıtmak için kullanılır. Basınçlı hava +3 °C çiğlenme noktasına kadar soğutularak kurutulur.
Termometre (Thermometer)
Soğutma suyu, hava çıkışı, yağ ve nihai soğutucu sıcaklıklarının ölçülebilmesi için ilgili yerlere termometre bağlanmalıdır.
Kolon ve Branşman Hatları
– Kolon hatları (ana boru şebekesinden dikey olarak ayrılan hatlar) çelik, ABS, bakır (bakır alaşımı), ince cidarlı (etsiz) paslanmaz çelik, bakır kaplanmış çelik veya naylon takviyeli PVC borudan yapılabilir. Kolon hatları üzerinde, uygun bir pozisyonda kesme valfi yer alması gerekir. Kesme valfleri bakıma alınmış makine ya da aygıtın kapalı (off) pozisyonunda kalmasını, yani kazayla yeniden çalışmasını önleyecek cinsten olmalıdır.
– Kolon hatları ana boru şebekesine ya da branş hatlarına üst noktalarından eğrilik (büküm) yarıçapı büyük dönüşler yapılarak (eğrilik yarıçapı büyük dirsekler – bükümler kullanılarak) bağlanmalıdır. Kolon hatlarının boru çapı asgari (en azından istenen) değerlere uygun olmalıdır.
– Branşman ile hava kullanım noktası arasındaki (kullanım hattındaki) basınç düşümü kontrol edilmelidir. Kullanım noktasındaki basınç, hava kullanan makine ya da aygıtın (aletin) üreticisi tarafından belirtilen minimum (en düşük) çalışma basıncından az olmamalıdır.
Basınçlı Hava Tesisatı Fittingleri (Fitings)
Boruların birbirleriyle birleştirilmesinde veya boru hatlarının kurulmasında yardımcı olan tesisat yardımcı parçalarıdır. Tesisatlarda basınçlı tesisatında kullanılan fitingsler, boru çaplarına, sistemin şekline ve sistem dağıtımına göre şekli ve ismi değişiklik gösterir. Tesisatlarda basınçlı hava yardımcı bağlantılarında, kolonlarda ve branşman hatlarında 3/8 ″ – 2″ kadar kullanılır.
Pnömatik aletlerin kolay sökülmesi, değiştirilmesi ya da bakıma alınabilmesi açısından çabuk sökülebilen kendinden sızdırmazlık özelliğine sahip rakorlar (çabuk değiştirme valfleri ya da otomatik rakor olarak bilinen rakorlar vb.) kullanmakta fayda vardır. İki çabuk sökülebilir rakor kullanarak biri hortumun sabit boru bağlantısı olan tarafına, diğeri basınçlı havayı kullanacak ekipman tarafına monte edilirse; gerektiğinde hortumu değiştirmek kolaylaşır. Çabuk sökülebilir rakor (otomatik rakor ya da çabuk değiştirme valfi) kullanılmayacaksa ekipmanın devreye sokulup çıkarılmasına ve hortumun değiştirilmesine olanak sağlayabilmek için hortumun sabit boru şebekesi tarafına delik çapı boru çapına eşit bir (kısıcı olmayan) vana koyulmalıdır.
Çabuk sökülebilir rakorun soket kısmı hortumun ekipmana bağlanacak ucuna takılır, fiş (erkek parça, sokete geçen parça, plug) kısmı ise alete takılır. Genelde, çabuk değiştirme rakorunun fişi aletin giriş deliğine direkt bağlanmaz (vidalanmaz); çabuk değiştirme rakoru ile havayı kullanacak alet arasında, aletin titreşiminin çabuk sökülebilir rakorun soket ve fişine geçmemesi için kısa bir hortum kullanılması gerekir. Hava hatlarının yanı sıra yağ hatlarında da kullanılan çabuk sökülebilen rakorlar söküldükleri zamanda sızdırmazlık sağlayacak şekilde imal edilir. Böylece akıtma pompalı yağlayıcıların kullanılması kolaylaşır.
Çeşitleri
– Dövme çelik fittingsler (bağlantı elemanları) Dövme çelikten yapılma (dişli) fittingslerin(bağlantı elemanlarının) standartlara uygun olması gerekir.
– ABS fittingsler (bağlantı elemanları) 16 – 110 mm’ye kadar dış çapa sahip olabilen ABS borular ve fittingsler (bağlantı elemanları) solvent vasıtasıyla (eriterek) birleştirilir.
– Bakır (bakır alaşımı) boru fittingsleri (bağlantı elemanları) Bakır basınç fittingslerini monte ederken (dişi bozan) sürtmeyi önlemek amacıyla bağlantı yapılacak dişlere gres sürülmesi tavsiye edilir. Bağlantı sıkıldıktan sonra bağlanacak boru ile hizaya getirilmeli ve daha sonra tamamen sıkılmalıdır.
Jeneratör Makinesi Basınçlı Hava Hesabı
Makinelerin çalışması için gereken tek çakımlık hava miktarı makine üreticileri tarafından verilmektedir. Eğer bu bilgi bulunamıyor ise pratik hesap:
Bir dizel jeneratörü çakabilmek için gerekli hava miktarı:
Q = Ns x D2 x S x N 1/3 x (n 2 + 1) / (83.3 x n)
Q m3
Ns = Çakılma adedi = 1 kere
D = Silindirçapı = 0.21 m
S = Strok= 0.29 m
N = Devir sayısı = 1500 rpm (devir / dakika) revolutionperminute
n = Silindir sayısı = 6 adet
Q = 1 x (0.21)2 x 0.29 x (1500) 1/3 x (36+1) / (83.3 x 6)= 0.0108 m³ = 10.8 Ɩ
Şişe kapasitesi hesaplanırken ana makine için gerekli değer yine bu formülle hesaplanabilir.
Bu değerler jeneratörler için 3,
Ana makine için 6 sayısıyla çarpılır.
Klas kuruluşlarının istediği şişe kapasitesi bulunmuş olur.
Kaynak: MEGEP