Kavitasyon Nedir?

 

POMPALARDA KAVİTASYON

Kavitasyon nedir:

Pompa içindeki sıvının bulunduğu şartlardaki mutlak basıncının, aynı koşullardaki buharlaşma basıncı altına düşmesi durumudur. Bu şartlarda sıvının içerisinde küçük gaz kabarcıkları oluşur. İçinde sıvı buharı ve suda erimiş hava bulunan kabarcıklar basıncın buharlaşma basıncından daha yüksek bölgeye gelince şiddetle patlıyarak metalin yüzeyini delik deşik eder ve zamanla pompanın kapasitesini düşürür.Dolayısıyla kavitasyon pompa ömrünü kısaltır ve gürültülü çalışmasına sebep olur .Pompa için istenmeyen durumdur.

Pompa sistemlerinde kavitasyon probleminin yaşanmaması için iki önemli kavramı incelemek gerekir.

1.ENPYp  (POMPA NET POZİTF EMME YÜKÜ)

Bu kavram pompa üretici firmalarının testler neticesinde her pompa için elde ettiği bir eğridir ve katologlarla verilebilir.Ancak yapılan denemelerle bu aşağıdaki amprik formüllerlede yaklaşık bulunur.

1000 d/d için............12,2xQ2/3

1500 d/d için............  21xQ2/3

3000 d/d için............  50XQ2/3

Bu kavramın açıklamasını şöyle yapabiliriz:Pompanın kavitasyonsuz çalışabilmesi için, pompa ekseninin emiş yapacağı sıvı yüzeyine olan max mesafe olarak tanımlayabiliriz.mSS İle gösterilir.

2.ENPYt  (TESİS NET POZİTİF EMME YÜKÜ)

Bu kavram, pompa emiş hattı tesisinin kurulacağı şartlarda (Coğrafi yükseklik,sıvı sıcaklığı vs) mutlak atmosfer basıncından emiş hat kayıpları çıkarıldıktan sonra, kalan mutlak  basıncın havası boşaltılmış bir boruda sıvıyı  çıkarabileceği mesafe olarak tanımlanabilir.mSS olarak tanımlanır.

ENPYt=Ha-hs-hb-hk   

Ha: Atmosfer basıncı .................................................mSS         (Yüksekliğe bağlı tablolarda verilir)

hs: Pompa ekseni ile sıvı yüzeyi arasındaki mesafe.....mSS

hb: Sıvı buharlaşma basıncı.........................................mSS         (Tablolarda verilir)

hk:Boru sürtünme kayıpları ve özel dirençler..............mSS     ( kayıplar ve özel dirençler tabloda verilir)

Pompaları kavitasyonsuz çalışabilmesi için gerekli şart:

ENPYt > ENPY  Buradan şunu anlıyoruz .Kurulan emme tesisindeki şartlar, sıvıyı pompanın emebileceği seviyeye çıkarması gerekir.   Aksi takdirde kavitasyon kaçınılmaz olur.  

 KAVİTASYONA ETKİ EDEN FAKTÖRLER:

-Emiş hattındaki sıvı hızı.(Yüksek hızlar kavitasyona sebep olabilir)

-Sıvı sıcaklığı.(Yüksek sıvı sıcaklıkları kavitasyona sebep olabilir)

-Yüksek pompa devirleri.(Pompa devrinin çok yüksek olması kavitasyon sebebi olabilir)

-Sıvı içerisinde bulunan erimiş gazlar.(Sıvı içindeki erimiş gazlar kavitasyon sebebi olabilir)

ÖRNEK PROBLEM:

Deniz seviyesinden 300 mt yukarıda 40 derece sıcaklıkta 130 m3/h suyu 40 mt yukarı basmak istiyoruz .

Emiş boru çap   ı     :       150 mm

Emiş derinliği         :          5 mt

100 flanşlı vana       :          1 ad

100 klepe                :          1 ad

90 Derece dirsek       :          1 ad

Pompa devri          :          3000 d/d

Yukarıdaki verilere göre  SMT 160/80 3000 d/d  santrifüj pompa seçelim.

ENPYp = 50xQ2/3   3000 d/d için     50x(0,036)x0,75

ENPYT=Ha-hs-hb-hk

Ha= 10,2 mSS        (300 mt irtifada mutlak basınç)

hs=  5   mSS            ( Emiş yüksekliği )

hb= 0,752 mSS      (Sıvı buharlaşma basıncı)    

hk=0,025l/DXV2/19,62+(Vk+Kk+Dk)xV2/19,62  ......Vk=0,30      (6" flanşlı vana özel kayıp katsayısı tablodan)

Kk=1,2      ( 6" dip klepe özel kayıp katsayısı tablodan)   Dk=0,45    (6" 90 derece dirsek özel kayıp katsayısı tablodan)

4"(100 mm) Borudaki su hızı (v)        V=4xQ/3,14x(D)2                    V=4X,036/3,14X(0,15) 2..V= 2,03 m/sn

hk=0,025x5/0,15x(2,03)2/19,62+(0,3+1,2+0,45)x(2,03)2/19,62 .. hk= 0,17+0,71.hk=0,88 mSS

ENPYt=10,2-5-,752-0,88 ......ENPYt=3,5 mSS ENPYt<ENPYp   3,5<4,1 sistem burada çalışmaz.

Bu durumda emiş seviyesini 1 mt düşürüp 4 mt yapmamız lazım.

ENPYT= 10,2-4-0,752-,88.......ENPYT=4,5

ENPYt>ENPYp    4,5 mSS>4,1 mSS Olduğundan  SMT 160/80 POMPA burada çalışır.