8/3/2019 10.bl

1/18

10_____________________________________________________________________________________

SIVI AKI CHAZLARI

10.1 BORULAR VE KANALLAR

Boru ve kanallar akkan tamak iin kullanlan ii bo olan uzun hatlardr. Onlar bir sistemdenakkan ilettii iin iletkenler olarak da bilinirler.

Kanallar, boyutlar ile karlatrldklarnda ince duvarldrlar ver bylelikle sadece dk basncgazlarn (genellikle hava) naklinde kullanlrlar. Onlar normalde levha metalden kare, dikdrtgen veyayuvarlak kesitle retilirler.

Borular svlarn ve yksek basnl gazlarn tanmasnda kullanlr. Onlar ok kesitlerderetilebilmelerine ramen aadaki sebeplerden dolay en yaygn olarak dairesel kesitte retilirler:

1. Dairesel kesit en byk kesit-ap orann verir ve bylece verilen akkan tahliyesinde kayplaren kktr.

2. Verilen bir alan ve cidar kalnl iin dairesel kesit en byk dayanma sahiptir(kelerolmadndan)

3. Dairesel kesit, gerekten ktle retim tekniklerini sunar ve bylece en ekonomik retimimkann verir.

Orijinal olarak borular ergitilerek dvlr fakat bu yntem gnmzde yalnzca yer alt borular veolduka byk metal borular iin kullanlr. Hassas bir dkm yntemi santrifj dkm olup i kalp (z)gerektirmemektedir ve bu yntem byk metal borular ve beton borularn retiminde kullanlmaktadr.Dikisiz metal borular, kzgn bir ula delinirler ve boru apn ve cidar kalnln drmek amacyla

ekme ilemi ska kullanlr (Mannesman ilemi). Bu borular bal olarak pahaldr ve cidar kalnlnnson kontrol olduka zordur, bylece onlarn yerine daha sonraki yllarda dikili ve ekstrzyonla retilmiborular yaygnlatrlmtr.

Dikili borular dnen bir dz levha metalin dnen bir elektrotla kaynatlmasyla retilir ve tarlamaska yaplr. stenen boyutlara getirilir. Balangta kaynak phe uyandrd ve yksek basnuygulamalarnda dikisiz borular tercih edildi. Gnmz kontrol yntemlerinin gelimesiyle, ultrasonikve hidrostatik testler bu zorluu ortadan kaldrd ve dk maliyetli kesin cidar(tam) ll bu borulargeni bir kullanm alanna sahip olmulardr.

Demir olmayan borular ve kk borular genellikle scak ekstrzyonla retilir. Bu yntemle dikisizboru, sonradan ekme ile istenen ap ve cidar kalnlna getirilir. Olduka byk apl borular sklklasouk ekillendirme ile elik levhalar kaynaklanarak retilirler.

Borularn daha geni seimi retildii malzemelere gre yaplabilir.

104

8/3/2019 10.bl

2/18

Demir Metaller: Dkme demir, karbon elikleri, alaml elikler ve paslanmaz elikler.

Demir D Metaller: Bakr, pirin, alimnyum, kurun vb.

Metal D Malzemeler: Emaye, cam, beton, asbest-imento, plastik vb.

Alternatif olarak, korozyon direnci, gerilme ve yzey parlakl gibi istenen bir dizi zellikler iinkompozit malzemeler kullanlmaktadr. rnek olarak, elik borular galvanizle kaplanarak veya elik

borularn ii ve d plastikle kaplanarak kullanlr.

Borularn tipi kullanld zel uygulamalara baldr:

1. Tanacak akkann tipi, akkan ile boru malzemesi arasndaki kimyasal reaksiyon eilimi.

2. evresel ortamn zellii ve onun boru malzemesini andrma veya korozyona uratma eilimi.

3. Proses veya endstrinin doas rnek olarak yiyecek ve iecek endstrisinde malzeme veparlaklnda zel kstlklar vardr. nk kirlenme problemleri oluturur.

4. Borunun kullanlabilecei basn ve scaklk etkili olmaktadr.

5. Fiyata, borunun bakm masraflar ve muhtemel mr dahil edilmelidir.

Balangta borular i ap ve cidar kalnl ile tanmlanyorken, fakat sonra d ap ve cidarkalnl onun yerine geti, apn nominal ls oldu. Bu son l undan dolay nemlidir. nk

btn boru balant elemanlar ve valfleri borularn d apna monte edilirler. Avustralyada standartnominal boru aplar 8mmden 150mm delik apna kadar deimektedir(13,5mm-165,1mm). Boru cidarkalnlklar verilen bir d ap iin olarak drt ana gruba ayrlr; ince, orta, kaln ve oldukakaln(soutucu akkan).

10.2 BORU BALANTILARI

ki boru arasnda kalc balant, boru fzyon yntemleri ile yaplabilir.

Benzer apl metal borular, kaynak az (yivi) alarak kaynatlabilir veya lehimlenebilir. Benzerapl plastik borular plastik yaptrc kullanlarak yaptrlabilirler. Bununla birlikte, uzun plastik

borularda yaptrma gerektiinde bunlarn bir ucu dierinin zerine geecek ekilde geni olarak retilir.Orta boyutlu plastik borularn balantsndan her iki borunun da takld (nyon)veya manon kullanmakgerekir.

Metal borularn yerinde kaynakla birletirilmesi genelde, byk apl ve uzun borular dnda pratikdeildir. nk eitli mhendislik uygulamalar iin dar ortamlarda kaynak dikilerinin testi zorolmaktadr. Ayrca kalc kaynakl balantlar, sklkla tamir amacyla sklmesi gerektiinden buna izinvermezler. Bylelikle birok mhendislik uygulamalarnda dili veya cvatal balantlar kullanlr. Enyaygnlarndan biri dili birletirme veya manon kullanm olup borunun kesik ucuna d alr ve dilerarasndaki szdrmazlk iin szdrmazlk macunu veya bant kullanlr. Dier bir alternatif yntem ekil10.1de gsterilen dili veya kaynakl boru flan kullanmdr. Flanlarn birleimi birbirine cvatalarlayaplr ve ortasna szdrmazlk contas konulur.

Uzun boru balantlarnda scaklk deimelerine dikkate alnr ve sklkla daralma ve genilemeleretedbir almak gerekir. Bu, boru hatt zerinde genleme paralar, esnek boru biimleri( eklinde)kullanlarak salanabilir.

105

8/3/2019 10.bl

3/18

ekil 10.1 Tipik kaynakl flan

10.3 BORU BALANTI ELEMANLARI

Birok boru balant eleman mevcut olmakla birlikte en yaygnlar birletirme (nyon), dirsek, te veredksiyondur. Boru balant elemannn balama yntemi kullanlacak boruya gre deiir. elik boru

balantlar genellikle vidal olarak; bakr borulara lehimli ve plastik borulara yaptrma yntemi ilebalanrlar.

Birletirme (nyon)

Birletirme veya manon daha nce 10.2de tartld zere iki eit apl borunun birbirine balantiin kullanlr.

Dirsek veya U

Dirsek veya U borularn ynnn deitirmek iin kullanlr. Standart yn deitiriciler unlardr:1800(U), 900(standart dirsek), 450(yarm dirsek). Bunlar ekil 10.2de gsterilmektedir.

ekil 10.2 Dirsek veya U a) U b) 900 dirsek c) Yarm dirsek

Standart yn deitiriciler kendi aralarnda erilik yarapna gre kapal, orta kavisli veya uzunkavisli, erilik yarap byk olanlarn kullanlmas basn kayplarn en aza indirir.

Te

Te bir boruya bir kol eklemek iin kullanlr. Standart Te ekil 10.3te gsterilmitir fakat birokdeiik tipleri mevcuttur. Bunlar, 450 al kol hattn ve orijinal yne gre aralarnda 45 0 a bulunan Y

106

8/3/2019 10.bl

4/18

balantsn da kapsar. Genellikle bir ap deiim kademesi mevcuttur. Ayrlan kol ana hat ile ayn aptaveya daha kk apta olabilirler.

ekil 10.3 Te

Redksiyon

Redksiyon paras, birletirme parasndan farkl olarak farkl aplardaki borularnbirletirilmesinde kullanlr. Redksiyon paras bylelikle akkann balantya gre ak ynne balolarak geniletici veya daraltc grevi yapar.

Bu bakmdan enteresan bir not, redksiyonda kesit deiimi ok ani olmadka basn kayplarkk olmaktadr, fakat kademeli a deiimi olmadka kayplar daha byk kesit deimesinde,(Tablo 11.1deki kademeli genileme ve daralmaya bakn) daha fazla olmaktadr.

10.4 VALFLER (VANALAR)

Valf (vana) terimi akkanlar mekaniinde u ilevleri yapan cihaz anlamndadr.

1. Ama/kapama ilevi

2. Ksma ilevi (ak debisini kstlar veya kontrol eder)

Genel tanmlamaya gre, ksma ilevi yapabilen bir vana tamamen kslarak kapal konumda ama-kapama ilevini de yapabilirler. Bununla birlikte tersi doru deildir ve ama-kapama yapmak zeretasarlanan vanalar asla ksma amal kullanlamazlar. Akkan mantk devreleri gibi baz durumlardaama-kapama vanalar mandall alter gibi alrlar, nk onlar yalnzca tamamen ak veya tamamenkapal konumda alrlar(bir aydnlatma anahtarndaki gibi) valfler akkan sistemlerinde ok genikullanma sahip olduklarndan, ok sayda vana reticisi vardr ve ok farkl tiplerde valfler

bulunmaktadr. zel uygulamalar iin bir vanann seiminde aadaki faktrler gz nne alnmaldr:

1. Gerekli iler (ama-kapama veya ksma)

2. Ama kuvveti ve onun nasl uygulanaca (elle veya uzakta kontrol)

3. Akkann zellikleri (sv veya gaz, viskozite, korozyon ve kum gibi andrc paracklarihtiva edebilmesi)

4. Akkann scakl ve basnc

5. lem veya endstrinin zellikleri (doas)

6. evrenin zellikleri

7. Valfin fiyat, mmkn olacak tamir masraflar ve valfin mr de buna eklenmesi gerekir.

107

8/3/2019 10.bl

5/18

imdi ok yaygn olan valflerin ana tipleri tartlacaktr.

Srgl (Siber) Vana

Srgl vana ekil 10.4te gsterildii gibi, bir klavuz iin de aa veya yukar doru hareket edenbir kapya (srg) sahiptir. Onun srg kenarlar tamamen kapal konumda szdrmazlk salanmas iintasarlanmtr.

ekil 10.4 Srgl (iber) vana

Doru hat dzenlemesi olduundan, srgl vanalar tam ak konumda olduka dk basnkayplarna neden olmaktadr. Bu nedenden ve bal olarak ucuz olmalarndan dolay srgl vanalarakkan devrelerinin yaltmnda yaygn olarak kullanlr. Onlar geni bir boyut kademesinde teminedilebilir. rnek olarak bronz srgl vanalarn boyutlar 6mmden 80 mm (nominal ap) ve dkmedemir vanalar 40 mmden 600 mmye kadardr. Srgl vanalar tamamen ak veya tamamen kapalkonumda kullanlrlar ve pratikte srgl vanalarn ksma amal kullanlmasndan kanmak gerekir,nk kap atrdayacandan valfe zarar verir.

Stop Vana

Stop vana ekil 10.5te gsterildii gibi elle ksma kontrol gereken ak devrelerinde srgl vanagibi yaygn bir vanadr.

108

8/3/2019 10.bl

6/18

ekil 10.5 Stop vana

Valfin tasarmnda akkan iki keskin yn deiimine maruz kalndndan ayn apl srgl vanayagre ak konumda basn kayplar daha yksektir. Buna ramen stop vana tamamen ak vetamamen kapal konumlar arasnda orta bir konumda kullanlabilir ve bylece ksma iin de yaygnolarak kullanlabilir. Standart boyutlar 8mmden 175mmye (nominal apa) kadar mevcuttur.

neli Vana

Stop vana akkan aknda hassas bir kontrol salamaz(zellikle yksek basnlarda). nk

diskteki kk bir ykselti ak alannda nemli bir arta neden olur. ayet ak debilerinde hassaskontrol gerekiyorsa (rnek olarak lme cihazlar, reglatrler, cihaz panelleri, gsterge hatlar) bir inelivalf kullanlabilir. Bu valf adeta stop vanann kademeli daralmasndan ziyade konik bir sete sahip olangibidir. Bylelikle, valf aldnda ak kesiti yava yava artar ve bu sayede ak kontrolnn hassaskontrol baarlr.

neli valf boyunca basma kayplar olduka yksektir ve boyutlar bal olmak kktr, 8mmden15mmye (nominal ap) kadar olup standart boyut kademesi de mevcuttur.

109

8/3/2019 10.bl

7/18

Diyaframl Vana

u ana kadar bahsedilen valflerden hibiri andrc paracklar ieren akkanlar iin uygundeildir. nk anma ve izilme kanlmazdr. ayet andrc paracklar mevcutsa, diyaframl vana1750C scaklklara kadar kullanldr.

ekil 10.6 Diyaframl valf

ekil 10.6da diyaframl bir vana kullanlm olup valf setinde szdrmazl salamak zere sentetikkauuk diyafram kullanlr. Diyaframn esnek olmas, onun iinde kat paracklar olsa bile szdrmazlsalamasna imkan verir. Tekrar aldnda, paracklar tekrar hatta geerler ve diyafram ve valf setinekalc zarar vermezler.

Diyaframl vana ksma iin kullanlabilecei gibi ama-kapama kontrolnde kullanlr ve stopvanaya gre daha dk basn kayplarna sahiptir.

Kresel Vana

Kresel vana kademeli daralan kesitin farkl bir eidi olarak ii tamamen delinmi bir kapakkullanr ki o 900 dnerek tamamen alr. Kademeli daralan kapak yerine kresel vana bir delik kreselvana kullanr. Kaaklara kar kre yuvasnda anmay dengeleyecek yay yklemeli bir szdrmazlkeleman kullanlr. Valf hzl alr, hem ksma hem de ama-kapama kontrol yapar. Tam ak konumdaakkann yn deimediinden basn kayplar ok dk olmaktadr.

110

8/3/2019 10.bl

8/18

Kelebek Vana

Kelebek vana alma ynnden kresel vanaya benzer ve sadece eyrek tur dndrerek tamamenamak mmkndr. Esnek bir szdrmazlk kullanlr ve bylelikle diyaframl valfte olduu gibi iindeandrc paracklar bulunan svlar iin uygundur. Valf bal olarak ucuzdur ve kontrol iin pnmatik,hidrolik veya elektrik g operatrleri kullanlr.

Valfin ana dezavantaj sadece dk basn ve scaklklara uygun olmas ve tamamen kapalkonumda tutmak iin srekli kuvvet gerektirmesidir.

ek Valfler

ek valfler akkan aknn tek ynde geiinin saland akkan devrelerinde kullanlr. Buvalfler akkan doru ynde aktnda otomatik olarak alr ve ters ynde ak eilimi olutuunda

otomatik olarak kapanr. ayet bir akkan devresinde pompa giriine yerletirilirse ek valf pompadurduunda basn kayplarn da nler.

ekil 10.7 Salncak ek valf

ek valflerin birok tipi vardr. ekil 10.7de ok bilinen salncak ek valf grlmektedir. Bu vanaherhangi bir konumda alrken en dk ak kaybn verir(tamamen ak konum). nk mafsallsalncak disk yolu atnda sv yolu dz dorultuda devam eder.

Dier tip ek valfler, bilyal ek valf ve kaldrmal disk tipidir. Her ikisi de salncakl ek valftendaha yksek basn kayplarna neden olur. nk ak yolu daha karmaktr.

Beslemeli (Klapeli) Valfler

Besleme valfi adndan da anlalaca gibi bir boru hattnn tank veya depo gibi giriine veyabesleme hattna balanrlar. Onlar aslnda ek valf (klape) tasarmnda yaplacak akkann tanka geriakn nlerler ve ayrca pompann almaya hazr olmasn salarlar. Besleme valfleri, ek valflerdeolduu gibi salncak tipi, bilyal ve kaldrmal disk tipinde retilirler. Giri ksmna normalde bir filtrekonularak sv hattna parack madde girii engellenir.

111

8/3/2019 10.bl

9/18

10.5 FLTRELER VE PSLK TUTUCULAR

Filtreler ve pislik tutucular hem sv hem gaz akkan hatlarnda sklkla kullanlr. Onlarn ileviparack maddeyi uzaklatrmaktr. Pislik tutucular daha kaba paracklar, filtreler ise daha inceparacklar uzaklatrmada kullanlr. Filtrelere en kk boyutlu paracklar tutmaya uygun ekildekademelendirilmitir ve ok hassas filtreler hava skntsndan bakteri ve duman dahi tutarlar. Bununla

birlikte gerekenden daha hassas filtre kullanlmamal nk filtre daha abuk tkanr ve yksek basnkayb oluturur. Filtrelerin baz tipleri ters ynde akkan temizlenebilir, bu ilem ters ykama olarak

bilinir. Dier tip filtreler temizlenecek ekilde tasarlanmlardr ve basn dmesi fazla olduunda filtreeleman deitirilir. Pislik tutucular genellikle temizlenebilir olarak tasarlanrlar. Gerektiinde filtreeleman sklerek ykanr.

Filtredeki basn dmesi izlenebilsin diye filtrelerin giri ve kna gsterge balanmas iyi biruygulamadr.

10.6 DEPOLAMA TANKLARI VE BASINLI KAPLAR

Birok sv devreleri depolama tanklarn ve tanklar ierir. Birok tipleri ve tasarmlar olmasnaramen be ana balkta snflandrlabilir; depolama tanklar; basnl kaplar, dalga tanklar, balktanklar ve akmlatrler.

Depolama Tanklar

Bunlar birincil olarak su tanklar ve yakt tanklar gibi dk basnlardaki svlar depolamak iinkullanlr. Onlara genellikle bir tahliye delii taklarak tank basncnn atmosfer basncnn zerine

kmas engellenir ve takn kolayca dolmas ve boalmas salanr. Basn dk olduundan, depolamatanklar bal olarak levha metal ve fiberglas gibi hafif malzemelerden imal edilir.

Basnl Kaplar

Bir depolama tanknn sv basnc nemli olduunda basnl tank olarak bilinir ve hem svlar vehem de gazlar iin kullanlr. Patlama tehlikesi nedeniyle basnl kaplar ynetmeliklere uygun olaraktasarlanr ve periyodik kontrolleri Makine Mhendisleri Odasnca yaplr. Ayrca emniyetli tasarm

basnc aldnda akkan tahliye eden emniyet valfleri taklr.

Dalga Tanklar

Dalga tanklar ounlukla sv hatlarna sv hattndaki basn dalgalanmalarn absorbe etmek iinyerletirilir. Dalga tank alkantl ak durumlarn bal olarak kararl hale getirebilir.

Balk Tanklar

Bir balk tank bir dalga tankna benzer fakat tanktan sonraki ak dalgalanmas yerine tanktannceki akn sabit basnta kalmas gereken ak devrelerinde kullanlrlar.

112

8/3/2019 10.bl

10/18

Akmlatrler

Akmlatrler (alc) dalga tanklar ve balk tanklar ile ayn grevi yaparlar, ancak yksekbasnlar altnda alan hidrolik devrelerde kullanlrlar.

10.7 GSTERGELER VE CHAZLAR

Sv devrelerinde ok yaygn olarak kullanlan gsterge ve cihazlar svnn basncn, scakln,seriye u debisi lmek iin bulunurlar.

Basn

Sv basnc bir anlamda piezometreler ve manometreler ile llebilir(3.blme baknz). Fakatendstride daha dorudan lme yapmak iin basn gstergeleri kullanlr. Basn gstergeleri eik bir

borunun oval ksmna monte edilir (burdon tp). Ona basn uygulandnda gerilme eilimi gsterir.Borunun bir taraf sabit ve dier taraf hareketi byterek kalibre edilmi skala zerinde dner bir ibreyeaktarrlar. Gsterge atmosfer artlarnda sfr okunacak ekilde ayarlanr ve bylece basn atmosfer st(gsterge basnc) olarak llr.

Bir basn gstergesi bir akkan sistemine balanrken aadaki noktalara dikkat etmek gerekir:

1. Gsterge doru basn kademesine sahip olmal. rnek olarak svnn lme kademesi 0-100kPa fakat basn dalgalanmalar 200 kPa olduundan 0-1 Mpa gsterge ok kaba bir lmverir. Buna ramen 0-100 kPa gsterge basn ykselmeleri karsnda kalc olarak zarargrecektir. Bylelikle 0-250 kPa gsterge bu uygulama iin en iyisi olacaktr.

2. Akkann zellii ve scakl gz nne alnmaldr. Baz akkanlar gsterge malzemesiyle

reaksiyona girerler ve derecede yksek veya dk scaklklar gstergede kalc arzalara yolaabilir.

3. Gsterge hat iine dorudan dili balant ile balanmamaldr. Bunun yerine ana hat ilegsterge arasnda gsterge hatt bulunmaldr. Bu hatta bir yaltm valfi taklmak ana hatkapatlmadan gsterge test ve bakm iin sklebilir. Gsterge hatt, ana hatta dikey olarakyerletirilmeli, ayet al ekilde balanrsa akan akkann hz basncn hatal llmesineneden olur.

ekil 10.8 Bir Burdon tpl basn gstergesinin almas

113

8/3/2019 10.bl

11/18

Scaklk

Akkan scakl, svl termometre ana hatta iyi balanarak llebilir. Bununla birliktetermometreler krlgandr ve gstergelerinin okunmalar kolay deildir. Bylelikle birok uygulamalardascaklk gstergeleri tercih edilirler. En yaygn tip scaklk gstergelerinde akkan doldurulmu birkuyruk basn gstergesine balanr ve basn-scaklk ilikisi ile kalibre edilir. Scaklkla akkann

buhar basn artar ve bu etki gstergeyi harekete geirir.

Alternatif olarak, voltmetre ile kalibre edilmi bir termokupl da taklabilir. Termokupl bir borunundna balanabilir ve uzak bir konumdan okuma yaplabilir, fakat termokupl ve elektrik ler scaklkgstergesi kadar kuvvetli deildir ve ok eimli endstriye uygulamalarda zarar grrler.

SeviyeBir tanktaki sv seviyesi ayet tank aksa alt ve st deliklere balanan bir cam borudan dorudan

gzlenebilir. Alternatif olarak saydam bir boru tanktan dar uzatlarak sv seviyesini gsterebilir veyaseviye ubua balanarak periyodik olarak ubuk karlp kontrol edilerek seviye okunabilir.

Yukardaki yntemler pratik olmadndan bir seviye gstergesi kullanlabilir. Tank atmosferikbasnta ise en basit seviye gstergesi olarak tanktan altna basn gstergesi balanabilir. Gstergebasntan ziyade seviye veya derinlie gre kalibre edilir. ayet tank basnl ise bu yntem tankbasncndaki deimelerden hatal olarak etkilenecektir. Bu durumda bir amandral valf kullanlr ve buvalf seviye deimelerini elektriksel olarak dntrsn diye bir reostaya balanr ve bu diren deiimitanktaki seviye deiimine uygun olarak kalibre edilir ve denetlenir.

Ak Debisi

Sv ak debisini lmek iin birok cihaz mevcuttur. Bunlardan biri deplasmanmetre olup (evsel suveya gaz gibi) akan akkann hacmini kaydeder. ayet okumalar bilinen bir zaman aralnda alnrsaortalama ak debisi hesaplanabilir.

Basit ve etkili bir cihaz, ekil 10.9da gsterildii gibi ak bir kanaldaki ak debisini lmemizeyarayan Ve entii veya dikdrtgen entik tir.

ekil 10.9 Ve entii

114

8/3/2019 10.bl

12/18

entiin sv ykseklii ak debisine orantldr ve entik h sv ykseklii ak debisine orantldrve entik bylece ak debisiyle dorudan kalibre edilebilir.

Muhtemelen ok yaygn ak debisi ler cihaz rotametre dir ki o yukar doru konik olarakgenileyen amandral bir cam tip olup ekil 10.10da gsterilmitir. amandrann ykseklii akdebisine baldr ve bylelikle amandrann konumu dorudan okunabilir.

Rotametreler hem gazlar hem de svlar iin kullanlmasna ramen sadece verilen bir akkandurumu iin hassas olarak kalibre edildiinden farkl akkanlar ve basnc-scakl verilen snrlarndna kan akkanlar iin kullanlamazlar.

klimlendirme almalarnda bir kanaldaki veya bir menfezdeki hava ak debisi iin genelliklepersoneli anamometre ile llr. Bu cihaz basit bir pervanenin bir devir sayacna balanm eklidir.Verilen bir zaman periyodunda okunan devir says ortalama hz verir bylece debi hesaplanabilir. Kanal

veya menfezdeki hz dalm merkezden dar doru deieceinden ortalama hz ve debiyi alabilmekiin apraz lm yaplr.

ekil 10.10 Rotametre

10.8 PTOT TP

Sv veya gazlarda hz lm iin en basit ve kullanl bir cihaz pitot tpdr. Pitot tp bir kanalveya borudaki ak halinde kullanlabildii gibi svnn sabit olduu zerindeki nesnenin hareketli olduudurumlarda da kullanlabilir(bir bot veya airkraft zerinde). Pitot tp lmleri borunun konumuna balolarak greceli hz ler ve ayet bir kesitteki hz deiiyorsa (boru veya kanaldaki gibi) ortalama hzalmak iin apraz lm gerekir.

Pitot tpnn alma prensibi ekil 10.11 yardmyla anlalabilir.

115

8/3/2019 10.bl

13/18

teki boru akkannn yoluna dorudan bakar, dtaki boru ise ak ynne dik olan delikleresahiptir. Dtaki boru bylelikle sadece statik basnc hisseder, iteki boru ise hem statik hem de hz

basncn hisseder. Statik ve dinamik basn kollar arasndaki fark akkann hz basncna eittir.

p

2

p gh2uveyag2

uh ==

deal artlardaki bir delikten akan serbest aktaki olduu gibi Torielli eitliinin (8.2) ayn biiminesahiptir.

Kesin olabilmesi iin, hz katsays (Cu) eklenmelidir:

pgh2Cuu= (10.1)

Pratikte Cu aksi geerli olmadka 1e eit alnr. Fark basn yksekliinin hp metre biriminde

olmas gerekir.

ekil 10.11 Pitot tp

g.

PPh 21p

=

Burada P1-P2 = ( i g)gh basn farkn verir.

rnek 10.1

Bir pitot tp 36 km/h hzla denizde (BY=1,08) seyahat etmektedir. Hz katsays 0,96 olmasdurumunda deniz yzeyindeki dinamik basnc hesaplaynz.

116

8/3/2019 10.bl

14/18

zm:

kPap

P

g

PCuu

kodstatikyzeyindedenizpfakat

yksekli bas asg

PPhve

ghCuu

eneitli i

smhkm

p

p

6,58

1080

2

96,010

2

)(0

)(

2

1.10

/1060.60

10.36

/36

1

1

1

2

21

3

=

=

=

=

=

=

==

rnek 10.2

ekil 10.1deki gibi bir pitot tp bir ya (BY=0,8) borusunun merkezine yerletirilmitir. Kollararasndaki seviye fark cval manometrede 76mm gsteriliyorsa hz katsays 0,97 olmas halinde borumerkezindeki hz hesaplaynz.

zm:

h = 76mm = 0,076m (ya)

smuu

ghCuu

mh

h

hh

ghPPdenveg

PPh

p

p

p

ip

ip

/74,4216,1.81,9.297,0

2

216,1

076,0.110.8,0

10.6,13

1

)('1.3

3

3

21

21

==

=

=

=

=

=

=

10.9 VENTUR VE ORFSMETRELER

Akkan debisinin lmnde yaygn bir yntem venturi tp veya orifis gibi akkan kstlayarakak hatt giriindeki ve boazdaki basn fark llr. Bu basn fark ak debisini hesaplamaktakullanlr.

Venturi borusu Blm 8.4te incelenmiti ve ekil 8.2de gsterilmiti. Venturi giriindeki ve

boazndaki basn farklarn ekil 10.12deki gibi basn gstergeleri veya diferansiyel manometreyardmyla okumak gerekir.

117

8/3/2019 10.bl

15/18

ekil 10.12 Venturimetre

Orifismetre, venturimetre ile ayn prensiple alr ve venturi tp yerine sv akn kstlamak iindelikli bir levha kullanr. Bunun avantaj deliin apnn abuk ve kolayca deitirebilmelidir, fakatdezavantaj venturi tpne gre basn kayplarnn fazla olmasdr.

Her iki cihazn teorisi benzerdir ve Bernoulli eitlii ve sreklilik denkleminin uygulanmasngerektirir. Yataydaki ak durumunun ideal olduunu farz ederek;

21p

22

p21

21

22

21

222

211

ugh2u

)yksekliifarkBasn(hg

PP

g

uu

)hh,eitliiBernoulli(g2

u

g

P

g2

u

g

P

+=

=

=

=+

=+

Sreklilikten;

118

8/3/2019 10.bl

16/18

2

1

2

p2

.

2211

.

2

1

2

p2

p

2

1

222

2

1

222p

22

1

221

2211

A

A1

gh2AV

;zyazabiliriunuolduundanAuAuV

;Debi

A

A

1

gh2u

gh2A

A1u

A

Augh2u

;konursaYerine

A

Auu

AuAu

=

==

=

=

+=

=

=

Bu ideal debidir. Gerek debiyi bulmak iin bu deere debi katsays eklemek gereken, bylelikle

debi u ekilde hesaplanabilir;

2

1

2

p2d

.

A

A1

gh2A.CV

=(10.2)

Yine pitot tpnde olduu gibi hp akkan akndaki metre cinsinden basn yksekliidir.

Bu ekilde;

g.

PPh 21p

= ve diferansiyel manometre kullanlyorsa;

P1-P2 = ( i g)gh

10.2. eitlii hem venturimetrelere ve hem de orifismetrelere uygulanr. Venturimetrede debikatsays ak debisine bal olarak artar ve 0,8 il 0,98 deiir. Orifismetrede ise onun en yksek artnoktas dk debide 0,94 olur ve ak debisi arttka 0,6ya kadar der. Bu yksek hzlardaorifismetredeki basn kayplarnn daha yksek olduunu gsterir(zellikle yksek hzlarda).

10.2. eitliini pratik bir duruma uygulayabilmek iin bundan dolay bir iterasyon (yaklam)prosedr ile Cd hesaplanmal, 10.2.de debiyi bulmak iin kullanlmaldr. Sonra yeni C d deeri iin

kalibrasyon erisi kullanlmaldr. Bu prosedr

.

V nn baarl sonularna ulancaya kadar istenenhassasiyet derecesi ok fazla deitirilmeden tekrarlanr.

119

8/3/2019 10.bl

17/18

Bu kitapta problem zmek amalandndan Cd deeri verilmitir.

rnek 10.3

Delik ap 75 mm olan orifismetre 150 mm apndaki bir boru hattna tesis edilmitir. Su aktndaorifismetreye balanan bir diferansiyel cval manometrede 160 mm ykseklik fark okunmaktadr. Debikatsays 0,8 alnmas halinde ak debisini hesaplaynz.

zm:

sLV

smV

konulursayerine

A

A

ghACuV

kullanal ueitli i

oldulduuA

AAyryr

mh

sumkg

cvmkg

durumdaBu

hg

h

ghg

PPveg

PPh

p

p

i

i

p

ip

/23

)/(

4

11

016,2.81,9.2

4

075,0..8,0

;

1

2.

;.2.10

)2

1(

4

1

016,2160,0).16,13(

)(/10

)(/10.6,13

;

1

1

.

3

2

2.

2

1

2

2

.

12

1

2

33

33

21

21

=

=

=

==

===

=

=

=

=

BLM LE LGL PROBLEMLER

10.1 Bir akkann iletiminde dairesel kesitin avantajlarn sralaynz. Ayrca dairesel kesitdndakilerden avantajlarna rnekler verin ve sizin nedenlerinizi aklaynz.

10.2 Herhangi bir akkan tesisatnda kullanlacak boru tipinin seiminde dikkat edilmesi gerekenfaktrleri sralaynz.

10.3 elik borularn balant yntemlerine rnek gsteriniz ve her bir yntemin bal avantaj vedezavantajlarn aklaynz.

10.4 Aadaki vanalarn basit bir emasn iziniz ve avantaj ve dezavantajlarn gsteriniz.

a) Srgl vana b) Stop vana c) neli vana

120

8/3/2019 10.bl

18/18

d) Diyaframl vana e) Kresel vana f) Kelebek vana

10.5 zel bir akkan tesisatnda kullanlacak vana tipinin seilmesinde gz nnde bulundurulacakfaktrleri gsteriniz.

10.6 Bir Burdon tp emasn iziniz ve alma yntemini aklaynz.

10.7 zel bir akkan tesisatnda kullanlacak gsterge tipinin seilmesinde gaz nne alnacakfaktrler nelerdir? Ayrca bir basn gstergesinin bir boru hattna doru balantsn basit bir izimlegsteriniz.

10.8 Bir boruda akmakta olan akkann scakln lmek iin yntem tanmlaynz. Herbiryntemin bal olarak avantaj ve dezavantajlarn gsteriniz.

10.9 Bir diferansiyel manometre ile balanm bir pitot tpnn basit bir emasn iziniz. Cihaznalmasn, hangi durumlarda kullanldn ve onun avantaj ve dezavantajlarn tanmlaynz.

10.10 Bir pitot tp bir gl suyu zerinde 42 km/h hzla ilerlemektedir. Hz katsays 0,95 olmasdurumunda kollar arasndaki dinamik basnc hesaplaynz.

75,4 kPa

10.11 Bir pitot tp kullanlan su hz lmnde balanan diferansiyel manometre 46mmgstermektedir. Hz katsaysn 0,97 kabul ederek su hzn hesaplaynz. Cvann bal younluu(kullanlan gsterge svs) 13,6dr.

3,27 m/s

10.12 Bir kanalnn merkezine hava hzn lmek zere pitot tp balanmtr ve diferansiyel sulu

manometreden 15 mm okunmaktadr. Hz katsaysn 0,95, hava younluunu 1,25 kg/m3

kabul ederekhava hzn hesaplaynz. ayet kamalk kesiti 400mmx400mm olsayd ve en byk hz ortalama hzn1,25 kat olsayd kanaldan geen hacimsel ve ktlesel debiyi hesaplaynz.

1,46 m/s ; 1,86 m3/s ; 2,33 kg/s

10.13 Bir venturimetre ve orifismetrenin almasn izimlerle aklaynz. Ayrca birbirlerininavantaj ve dezavantajlarn sralaynz.

10.14 Bir venturimetre 200 mm apnda bir boruya monte edilmitir ve boaz ap 150 mmdir.Giri basnc 250 kPa ve boaz basnc 160 kPa, borudan bal younluu 0,8 olan bir ya akmaktadr.Debi katsays 0,92 olmas durumunda hacimsel ve ktlesel debiyi hesaplaynz.

0,295 m3/s ; 236 kg/s

10.15 Boaz ap 200 mm olan bir venturimetre 350 mm apl su nakil hattna balanmtr. GMLile boaz ap arasna balanan cval bir diferansiyel manometre 145 mm gstermektedir. Debi katsays0,85 olmas halinde unlar hesaplaynz;

a) Ak debisi m3/s

b) Giri basnc 45 kPa olmas halinde boaz basnc

c) Boazdaki ortalama hz

d) Borudaki ortalama hz

a) 0,169 m3/s ; b) 20,1 kPa ; c) 5,38 m/s ; d) 1,76 m/s

121