Basınçlı Hava Tesisatı hesabı ve kompresör hesabı yapılabilmesi için borularda basınç kaybı, efektif boru uzunluğu ve boru çapının belirlenmesi, hava tankı hesaplanması, hava sarfiyatının hesaplanması, kompresörler için Poly V kayış Kasnak seçimi ve kompresörler için soğutma fanı seçme programları verilmiştir.
Basınçlı Hava tesisatı, ana boru şebekesi ve branşmanların boru çapı, izin verilen en yüksek hava akış hızı ve boru içindeki sürtünmeden ileri gelen basınç düşümü esas alınarak belirlenir. Ana boru şebekesindeki boru çapları belirlenirken basınçlı hava sistemine gelecekte yapılabilecek eklemeler (kompresör eklenmesi,kullanılan hava debisinin artması vb.) dikkate alınmalıdır. Ek olarak aşırı basınç düşümü özellikle uzun boru hatlarından kaynaklanır ve yüksek hava akış hızı, havanın içindeki nemin (suyun) tutulamayıp borular içinde hava ile birlikte akmaya devam etmesine yol açar. Boru hatlarının büyük bir çoğunluğunda ek sürtünme ve çarpma (yön değiştirme, daralma, genişleme) kayıplarına yol açan dirsekler (bükümler) ve valfler yer alır.
Basınçlı Hava Tesisatı Hesap Programları
| Basınçlı Hava Tesisatı Hesap Programları | |
| Açıklama | İndirme Linki |
| Basınçlı Hava Borularında Basınç Kaybı Hesabı: |  BORU1.EXE (32K) |
| Basınçlı Hava Hattı Boru Çapının Belirlenmesi: | BORU2.EXE (32K) |
| Efektif Boru Uzunluğunun Hesaplanması: | BORU3.EXE (40K) |
| Gerekli Hava Tankı Hacminin Hesaplanması: | DEPO1.EXE (32K) |
| Boru Şebekesi Hacminin ve Hava Hızının Hesaplanması: | DEPO2.EXE (32K) |
| Ölçüsüne Göre Depo Hacminin Hesaplanması: | DEPO3.EXE (28K) |
| Basınçlı Hava Şebekesinin Hava Sarfiyatının Hesaplanması: | kapasite1.exe (28K) |
| Kompresörün Kapasitesinin Depo Hacmine Göre Hesaplanması: | kapasite2.exe (28K) |
| Hava Sarfiyatının Kompresörün Çalışma Süresine Göre Bulunması: | kapasite3.exe (32K) |
| Kompresörler için Poly V Kayış Kasnak Seçme Programı: | pvkasnak.exe (68K) |
| Kompresörler için V Kayış Kasnak Seçme Programı: | vkkasnak.exe (84K) |
| Kompresörler için Soğutma Fanı Seçme Programı: | vkfan.exe (60K) |
Basınçlı Hava Tesisatı Hesabı ve Kompresör Hesapları Kullanılan Formüller
Dairenin(Boru veya Silindir İç Çaplarının) Kesit Alanı:
A = (Pi*d2)/4 = mm2
Pi = 3.14159265
D = Çap (mm) –İç Çap-
A = Alan (mm2) –İç Kesit Alanı-
1 m2 = 100 dm2 = 10,000 cm2 = 1,000,000 mm2
Borunun (Uzunluğuna göre) veya Silindirin (Yüksekliğine göre) Hacmi:
V = A * h = mm3
A = Alan (mm2) –İç Kesit Alanı, İç çapa göre hesaplanmış alan-
h = Borunun uzunluğu veya silindirin yüksekliği (mm)
V = Hacim (mm3)
1 dm3 = 1 litre = 1,000,000 mm3 = 1000 cm3 = 0.001 m3
1 m3 = 1000 dm3 = 1000 litre
Dairenin (veya Çemberin) Çevresi (çevresel uzunluk) =Pi*d
Pi= 3.14159265
d= Çap
Dairenin Belli Bir Sarma açısına göre çevresel uzunluk = (Pi*α * d) / 360
α = Sarma açısı (derece) => yarım daire için α = 180º
Bir kesitten geçen (Boru içinden veya kanal içinden) geçen akışkanın hızı:
v = Q / A = m/s
Q = Akışkanın debisi (m3/s)
A = Akışa Dik Kesit Alanı (m2 )
1 m3/s = 60 m3/dk = 1000 litre/saniye (L/s)
1 m3/dk = 1/60 m3/s = 1000 litre/dakika (L/dk)
1 m3/h = 60 m3/dk = 1000 litre/saat (L/h)
Basınçlı Hava Tesisatı Kasnak Çaplarına Göre (Yaklaşık) Motor ve Vida Devir Oranları:
Dm = Motor Kasnağı Çapı ( mm)
Dv = Vida Kasnağı Çapı (mm)
nm = Motor Devir Sayısı (d/dk)
nv = Vida Devir Sayısı (d/dk)
i= Vida/Motor devir oranı = Dm/Dv
nv= nm * i = nm* (Dm/Dv)
Basınçlı Hava Tesisatı Dişlikutusu (GearBox) Dişlilerinin Diş Sayısına Göre Devir Oranı:
Dm = Çeviren (Hareket veren) dişlinin diş sayısı
Dv = Çevrilen (Hareket alan) dişlinin diş sayısı
nm = Çeviren dişlinin Devir sayısı (d/dk)
nv = Çevrilen dişlinin DevirSayısı (d/dk)
i= Çevrilen/Çeviren devir oranı = Dm/Dv
nv= nm * i = nm* (Dm/Dv)
Motor Gücünün kW, HP (Beygir Gücü), kcal/h olarak farklı ifadeleri:
1 HP (metrik) = 75*9.80665 kg*m/sn2 = 735.5 Watt = 0.7355 kW
1 kW = 1/0.7355 HP = 1.3596 HP
Yaklaşık değerler: 1 HP (metrik, PS) = 736 Watt, 1 kW= 1.36 HP (metrik sistem)
İngiliz/Amerikan sistemindeki HP’ye göre : 1 kW = 1.34 HP, 1 HP = 746 Watt
1 kW = 860 kcal/h
1 kWh Enerji = 860 kcal ısı enerjisi (1 kWh elektrik enerjisi, 860 kcal’lik ısıya denktir.)
Hız ile güç ve kuvvet ile basınç arasındaki bağlantılar:
Güç = P = Kuvvet * Hız = F * v = Newton * m/s = Watt = 9.81 kg * m/s (9.80665)
P = Güç (Watt) = 860 cal/h
1 kilogram kuvvet (kg) = 9.80665 Newton (N)
(1 kg kütlenin dünyadaki ağırlığı = 1 kg kuvvet = kütle * yerçekimi ivmesi = 9.81 N)
P = Güç (HP/PS metrik sistem) = 75 kg(kuvvet)*m/s = 75*9.80665 N*m/s = 735.5 Watt
F = Kuvvet (Newton) = basınç * alan = p*A = (N/m2) * m2
1 bar = 100,000 N/m2 = 100 kN/m2 = 10 N/cm2 = 10/9.80665 kg/cm2 = 1.02 kg/ cm2
1 atmosfer = 1.013 bar (deniz seviyesinde) 1 atmosfer ~= 1 bar ~= 1 kg/ cm2
Efektif Basınç = Manometreden Okunan Basınç = Gerçek Basınç – Atmosfer Basıncı
1 atm = 0 bar (efektif) = 1 bar (mutlak) (Hassas hesaplarda 1 atm = 1 .013 bar)
Sıkıştırılabilir akışkanların (gazların) hacmi ile basıncı arasındaki ilişki:
P1*V1/T1 = P2*V2/T2
P1= Başlangıç Basıncı
V1= Başlangıç Hacmi
T1= Başlangıç Sıcaklığı (Kelvin)
P2= Sonuç Basıncı
V2= Sonuç Hacmi
T2= Sonuç Sıcaklığı (Kelvin)
Sabit Sıcaklıkta : V2= V1* (P1/P2) , P2= P1*(V1/V2)
1 ºC = 273 K , 100 ºC = 373 K (Kelvin)
-273 ºC = 0 K
Sabit Basınçta : V2 = V1*(T2/T1) , T2= T1*(V2/V1)
P1*V1 = m*R*T1
P2*V2 = m*R*T2
m = kütle (kg, yoğunluk= m/V = deniz seviyesinde standard atmosfer 1.255 kg/m3)
R = gaz sabiti (hava için 287 J/kgK)
(P1*V1)/(P2*V2) = T1/T2
Basınçlı Hava Tesisatı Vidalı Kompresörün Serbest Hava Debisinin İfadesi (FAD):
FAD, kompresörün bastığı havanın emdiği havanın miktarı cinsinden ifadesidir. Yani 20 ºC referans emiş sıcaklığına göre, atmosfer basıncında, 1 dakikada emilen hava miktarı (hacim olarak); m3/dk (metreküp/dakika). Başkaca bir ifade yok ise, Kompresörün FAD değeri, kompresörün 1 dakikada bastığı havanın, 20 ºC’de, 1 atmosfer basınçta (0 bar efektif, 1-1.013 bar mutlak basınçta) kaplayacağı hacim anlamına gelir. Bununla birlikte, basınçlı hava aygıtlarının kapasitesi 0 ºC’yi referans alan Nm3/dk (normal metreküp/dakika) cinsinden ifade edilebilmektedir. (Hava soğudukça kompresörün bastığı havanın kütlesi artar, ısındıkça azalır. Kompresör çıkışındaki hava ısınmış olduğu için emdiğinden daha fazla hacime sahip olur. Burada asıl olan kompresörün emdiği hava miktarıdır, ki, aynı miktarı çıkışına taşıyarak, basar.) Gerçekte boru içinden geçen havanın miktarı, kompresörün FAD değerinin çalışma basıncının mutlak (barometre) değerine bölünmesiyle bulunan değerdir. (Örneğin: 8 m3/dk FAD değeri ölçülüyorsa, 7 bar efektif basınçta, bu kompresörün bastığı hava boru içinden 1 m3/dk olarak geçiyor demektir. Boru içindeki hava hızını hesaplarken bu durumu dikkate almak gerekir.)
Kaynak: Erdoğan TAN, (Özel izin alınmıştır.)