Rulmanlar Yağlama Gerektirir mi?

Rulmanlar, dönen sistemler söz konusu olduğunda ilk akla gelen makine elemanlarındandır. Yuvarlanmalı yatak olarak da bilinmektedir. Bir kafes ve içerisinde dönme hareketini sağlayan bilya vb.  elemanlar bulundurur. Kullanım şekillerine ve yerine göre değişmekle birlikte çok yüksek hızlarda çalışabilen veya büyük yüklere dayanıklı rulmanlar üretilmektedir. Dönme hareketinin gerçekleştiği hemen hemen her mekanizmada yer alırlar. Peki rulmanlar yağlama gerektirir mi? Yağlama olmadan da rulmanlar yüksek performans gösterir mi?


Rulmanlar genel olarak gres yağı ve daha ince olan sıvı yağ ile yağlanırlar. Bilindiği gibi gres yağı viskozitesi yüksek yani, akışkanlığı düşük bir yağdır. Sıvı yağlar ise daha ince ve akışkan yağlardır. Eğer rulmanlar yüksek hızlarda kullanılacaksa daha ince ve sıvı yağlar tercih edilmelidir. Eğer yüksek hızlarda kullanılmayacak ve büyük yüklere maruz kalacaksa gres yağı gibi daha katı yağlar tercih edilmelidir. Tabi ki bu kullanılan sistemin ve rulmanın tasarımına göre değişkenlik göstermektedir. En doğru bilgiye, rulman üreticilerinin kendi kataloglarından ulaşılabilir.


Rulmanların yağlama yapılmadan çalışması pek düşünülemez. Çünkü yüksek hız ve kapasitelerde çalışan rulmanlar, çok ince şekilde meydana gelen yağ filmi teşekkülü (oluşması) ile birbirlerine sürtmesi engellenir. Aynı zamanda rulmanda meydana gelen sıcaklığın atılmasını sağlar. Eğer rulmanlar yağlanmaz ise normalde pürüzsüz gözüken rulman bilyalarındaki ve elemanlarındaki mikroskobik pürüzler aşınmalara neden olabilir. Ayrıca aşınan parçaların rulman içerisinde kalmasıyla, aşındırıcı gibi davranarak aşınmanın çoğalmasına neden olabilir.

Rulman bilyaları her ne kadar noktasal temas halinde görünse de mukavemet gösterdikleri yüklerden dolayı rulman çemberlerine olan temas alanı büyüyebilmektedir. Bu durum aşınmaların artmasına neden olabilmektedir. Rulmanların yağlanması ile meydana gelen yağ tabakaları bu teması minimize eder ve yukarıda belirttiğimiz mikroskobik pürüzlerin tolere edilmesini sağlar. 

Sonuç olarak, rulmanların yağlanmadan çalıştırılması, sistemden maksimum verim alınmasını engeller. Ayrıca oluşan aşınmalar ile ürün ömrünün kısalmasına ve kısa sürelerde malzeme kaybına neden olabilir. Bu yüzden rulmanlar tasarımlarına ve çeşitlerine uygun olarak yağlanmalı ve bu şekilde kullanılmalıdır.


Share:

Otto Çevrimi ve Kullanım Alanları

Otto çevrimi, adını Nikolaus August Otto'dan alan gaz akışkanlı bir termodinamik çevrimdir. İçten yanmalı motorların çalışma temellerini oluşturur. Bir piston silindir mekanizması ile dört zamanlı olarak çalışır ve ısı enerjisinin mekanik enerjiye dönüşmesini sağlar. Çevrimde meydana gelen bu dört zaman silindir içindeki pistonun konumuna ve meydana gelen olaylara göre şekillenmektedir. 


Çevrim pistonun aşağı doğru hareketiyle genişleyen hacme hava-gaz karışımının emilmesiyle başlar. Fakat ilk zaman, pistonun bu hava-gaz karışımını sıkıştırdığı zamandır. Pistonun yukarı doğru hareketlenmesi ile yakıt karışımının basınç ve sıcaklığı artar. Bu sırada ateşleme sistemi devreye girer ve yanma olayının gerçekleşmesi sağlanır. Sıkıştırmadan dolayı yakıt karışımının tepki kuvvetine maruz kalan silindir aşağı doğru hareket eder. Bu hareket ikinci zaman olarak düşünülür ve çevrimin ilk kısmı tamamlanır.


Otto çevriminin ikinci kısmında yanma olayından dolayı meydana gelen egzoz gazlarının atılmasını sağlar. Bu yüzden piston hareketinin aşağı doğru olduğu zaman (çevrim başlamadan meydana gelen yakıt emme durumundan bahsedilmektedir) yeniden yakıt emilimi olmaz. Piston üçüncü zaman için yeniden yukarı doğru harekete başlar ve egzoz gazları pistonun hareketiyle süpaplardan dışarı atılır. Pistonun yeniden aşağı hareketiyle de yeniden hava yakıt karışımı piston içerisine hareket eder.

Özet olarak yazmak gerekirse otto çevriminde;

(1-2) İzantropik sıkıştırma

(2-3) Sabit hacimde ısı geçişi

(3-4) İzantropik genişleme

(4-1) Sabir hacimde ısı geçişi (egzoz)


Otto Çevrimi Nerede Kullanılır?

Yazımızın başında da bahsettiğimiz gibi Otto çevrimi, içten yanmalı motorlarda kullanılan termodinamik bir çevrimdir. Bu nedenle benzinli motorların kullanıldığı otomobil, motosiklet gibi çeşitli araçlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Otto çevriminin ilk kullanıldığı yıllardan itibaren çeşitli teknolojilerle geliştirilmiş ve günümüzün yüksek performans sağlayan otomobil ve araçları oluşturulmuştur. 

Otto çevrimi için birden fazla alanda ve çeşitli şekillerde kullanımı yaygın görülmez. Fakat çevrimin kullanıldığı motorlar farklı makineler ve araçlarda kullanılmaktadır. En yaygın olarak kullanılanı günümüzde de kullandığımız dört zamanlı atmosferik içten yanmalı motorlu otomobillerdir. 
Share:

Brayton Çevrimi ve Kullanım Alanları

Brayton çevrimi, yakıtın yüksek basınçtaki hava ile karıştırılarak yakılmasıyla ısı enerjisinin mekanik enerjiye dönüştürülmesini sağlayan gaz akışkanlı bir termodinamik çevrimdir. Sistem içerisine kütle girişi olduğu için açık sistem olarak çalışmaktadır. Adını, çevrimi ilk olarak kullanan George Brayton'dan almıştır. Kullanımı 1870'li yıllara dayanmaktadır. 


Brayton Çevrimi'nde yanma işleminin tam olarak sağlanması için gerekli olan hava, kompresör yardımıyla sıcaklığı ve basıncı arttırılarak, yakıtla beraber yanma odasına gönderilir. Yanma odasında ısıdan dolayı genleşen gazlar türbine doğru ilerler ve türbinleri döndürür. Türbinden çıkan gazlar kullanılmadan salınır. Sistemin tasarımına göre kompresör için gerekli olan enerji türbine bağlanan bir mil ile sağlanabilmektedir. 


Brayton çevriminin kapalı sistem olarak uyarlanmasına İdeal Brayton çevrimi denir . Bu sistemde yanma odası, ısı girişi sağlanan ısı değiştiricisi olarak düşünülmüş, dışarıya atılan genleşen gaz ise yine bir ısı değiştiricisi ile yeniden kompresöre bağlanmıştır. İdeal Brayton çevrimi ve gerçek çevrim arasında farklılıklar bulunmaktadır.


Brayton Çevrimi Nerede Kullanılır?

Brayton çevrimi, enerji tesislerinde ısı enerjisini mekanik enerjiye dönüştürmek için kullanılmaktadır. Özellikle elektrik ihtiyacı çok olmayan ve zamanla değişen yerlerde kullanılması kolaylık sağlamaktadır. Çünkü gaz akışkanlı çevrim kullanılan sistemler, buharlı güç çevrimlerine göre daha kolay ve çabuk devreye alınabilmektedir. Fakat gaz akışkanlı çevrimlerdeki kompresör için gerekli olan enerji ihtiyacı, buharlı çevrimlerde kullanılan pompanın enerji ihtiyacına göre oldukça fazladır. Bu yüzden buharlı çevrimlerin kullanımı daha verimli ve yaygındır.


Brayton çevriminin kullanıldığı bir diğer alan jet motorlarıdır. Uçaklar için gerekli olan itme gücünü sağlayan bu motorlar, aynı zamanda ürettiği enerji ile elektronik aksamlara enerji sağlayabilmektedir. Ayrıca daha önce değindiğimiz gibi sıkıştırma için gerekli olan enerjiyi de sistem içerisinde sağlayabilmektedir.  
Share:

Rankine Çevrimi ve Kullanım Alanları

Rankine çevrimi, ısı enerjisinin mekanik enerjiye dönüştürülmesini sağlayan termodinamik bir çevrimdir. İsmini John Macquorn Rankine' den almıştır. Bu çevrim kapalı sistem olarak çalışır. Yani sisteme ısı ve enerji girişi vardır ve hacim değişimi gözlenebilir. Fakat kütle sabittir. Herhangi bir artış veya azalış göstermez. Bu tür sistemlere kontrol kütlesi de denilmektedir.

Rankine çevrimi temelde dört ana evrede gerçekleşmektedir. Bunlar izantropik sıkıştırma, sabit basınçta ısı geçişi, izantropik genişleme ve sistemde sabit basınçta ısı atılmasıdır. Açık ve kapalı sistemler için ilgili yazımızdan bilgi edinebilirsiniz.

>> Açık ve Kapalı Sistemler


(1-2) İzantropik Sıkıştırma: Pompa yardımıyla, akışkanın basıncı yükseltilir. Bu aşamada pompa kullanıldığı için dışardan bir enerji girişi söz konusu denilebilir. Fakat akışkanın özgül hacminin düşük olmasından dolayı çok büyük bir pompa gerekmediği için ihmal edilir ve hesaplamalara dahil edilmez.

(2-3) Sabit basınçta ısı geçişi: Pompa ile sıkıştırılan akışkan kazanda ısıtılarak doymuş buhar haline getirilir. Doymuş buhar türbinden geçirilmek üzere gönderilir.

(3-4) İzantropik Genişleme: Türbine ulaşan doymuş buhar türbinden geçer ve genleşir. Bu esnada ısısının bir miktarını kaybeder ve az da olsa yoğuşma görülebilir. Fakat yoğuşma istenen bir şey değildir. Çünkü türbin kanatlarında erozyona neden olur. Isı enerjisinin mekanik enerjiye çevrilmesi bu aşamada gerçekleşir.

(4-1) Sabit basınçta ısı kaybı: Doymuş buhar halinde türbinden geçen akışkan yoğuşturucuya gelir ve burada doymuş sıvıya dönüşür. Bir nevi doymuş buharın soğutulmasıdır. Soğutma işlemi için dere ve akarsu gibi kaynaklar veya soğutma kuleleri kullanılır.



Rankine Çevrimi Nerede Kullanılır?

Rankine çevrimi, buharlı güç çevrimlerinden biridir. Termik ve nükleer santrallerde ısı enerjisinin mekanik enerjiye çevrilmesini sağlar. Böylece mekanik enerji ile elektrik enerjisi elde edilir ve kullanıma sunulur. Rankine çevriminin verimi, diğer bir buharlı güç çevrimi olan Carnot çevrimine göre düşüktür. Fakat uygulanabilirliği daha iyi olduğu için enerji üretim tesislerinde Rankine çevrimi kullanılır. 


Enerji tesisleri enerji ihtiyacımızın karşılanması için gereklidir. Fakat yukarıda bahsettiğimiz doymuş buharın soğutulması için kullanılan sistemler doğaya zarar vermektedir. Soğutma kuleleri havaya sıcak buhar bırakmakta atmosfer sıcaklığına etki etmektedir. Soğutma için kullanılan akarsularda ise suyun sıcaklığındaki yükselmeden dolayı canlı yaşamına olumsuz etki etmekte ve doğayı kirletmektedir. Bu yüzden enerji tesislerinin etkileri azaltılmalı ve yenilenebilir enerji kaynaklarına olan yatırımlar arttırılmalıdır.

Yazımızda geçen soğutma kuleleri hakkında daha fazla bilgiye ilgili yazımızdan ulaşabilirsiniz.


Share:

Pistonlu Kompresör Nedir? Nasıl Çalışır?

Pistonlu kompresörler, havanın veya gazın sıkıştırılma işlemini rotora bağlı bir piston yardımıyla sağlayan kompresör çeşitlerindendir. Pistonlar otomobil motorlarında olduğu gibi silindir içerisindeki gazı doğrusal hareket yaparak basınçlandırır. Havanın kompresöre girmesini sağlayan  ve basınçlandırılan havanın çıkmasını sağlayan valfler vadır. Bu valfler piston hareketinden dolayı silindir içerisinde meydana gelen basınç değişimlerine göre çalışır.


Pistonlu kompresörler tek kademeli veya çift kademeli olarak tasarlanabilmektedir. Birden fazla kademeli kompresörlerde giren hava ilk piston mekanizmasında belirli bir basınca sıkıştırılır. Daha sonra sıkışan ve belirli bir sıcaklığa gelen hava ara soğutucudan geçirilerek ikinci kademe sıkıştırma işlemi için diğer pistona aktarılır. Bu bölümde son kez sıkıştırılan hava kullanılmak üzere depolama tankına gönderilir. Tek kademeli ve çift kademeli pistonlu kompresördeki temel fark bu şekildedir.


Pistonlu Kompresör Nasıl Çalışır?

Pistonlu kompresörlerin çalışma prensibinden giriş kısmında bahsetmeye çalıştık. Temelde araçlardaki motor silindirleri ile aynı işlevi gören bu sistemler, farklı olarak sıkıştırılan gazın yanması ile değil basınçlı hava veya gaz elde edilmesi ile sonuçlanır. Kompresör gövdesine giren hava basınçlandırılarak depolama tankına gönderilir.


Pistonlu kompresörlerin çalışma prensibini anlamada en önemli konulardan biri valflerdir. İçeriye girecek olan hava, pistonun rotora doğru hareketinden dolayı oluşan düşük basınç nedeniyle açılır. Böylece taze hava içeriye girmiş olur. Pistonun diğer yönde hareketiyle, yani rotordan uzaklaşarak yaptığı hareketle sıkıştırılan hava giriş valfini kapatır ve çıkış valfini açar. Döngü devam ederek sıkıştırılma işlemi tamamlanır.


Pistonlu kompresörlerin çalışma aşamalarını şu şekilde sıralayabiliriz;

1. Kompresöre girecek olan hava, hava filtresinden geçirilerek içeriğindeki toz, duman gibi yabancı maddelerden arındırılır. 
2. Pistonun aşağıya, yani rotora doğru hareketiyle silindirde bulunan hacim büyür ve düşük basınçlı bölge oluşur.
3. Gazlar yüksek basınçtan düşük basınca doğru hareket ettiğinden dolayı giriş valfinin açılmasıyla hava kompresör gövdesinde girer.
4. Silindirin yukarı, yani rotordan uzaklaşarak yaptığı hareket ile silindir içerisindeki hava sıkıştırılır ve basınçtan dolayı çıkış valfi açılır.
5. Açılan valften çıkan hava yağlı tiplerde separatörden geçirilerek yağdan arındırılır.
6. En başta olduğu gibi basınçlı hava tekrar hava filtresinden geçirilerek içeriğindeki su buharından ve yabancı maddelerden arındırılır. 
7. Eğer soğutma gerekiyor ise soğutma işlemi yapılır ve basınçlı hava elde edilmiş olur.
8. Ayrıştırılan yağ ise yeniden kullanılmak üzere yağ filtresinden geçirilerek yağ tankına iletilir.



Pistonlu Kompresör Parçaları Nelerdir?

Pistonlu kompresörler, çalışma prensibinden dolayı sahip olduğu piston gibi parçalar haricinde diğer kompresör çeşitlerinde kullanılan ortak parçalara da sahiptir. Bu parçalardan bazılarını açıklayalım.

Pistonlu kompresör gövdesi: Rotor, piston ve valflerin bulunduğu sıkıştırma işleminin gerçekleştirildiği parçadır.

Piston ve piston kolu: Rotora bağlı olan bu parça, silindir içerisindeki ileri geri hareketi ile sıkıştırma işlemi yapan ana parçadır.

Rotor: Elektrik motoruna bağlı olan dönme hareketini sağlayan parçadır.

Hava filtreleri: Havanın kompresöre girmeden önce ve basınçlı hale getirildikten sonra içinden geçirilen yabancı maddelerin ayrıştırılmasını sağlayan parçadır.

Yağ filtresi: Yağlı tip pistonlu kompresörlerde yağın kir ve pislikten arındırılmasını sağlayan parçadır.

Separatör: Diğer kompresör çeşitlerinde de sıklıkla kullanılan yağ ile havanın ayrıştırılmasını sağlayan parçadır.

Giriş ve tahliye valfleri: Havanın pistonlu kompresör gövdesine girişini ve basınçlandırıldıktan sonra çıkışını sağlayan kontrol mekanizmalarıdır.



Pistonlu Kompresörlerin Avantajları

1. Yüksek basınçlarda basınçlı hava ve gaz ihtiyacı için kullanılabilir.
2. Yapısal olarak basit ve sağlam tasarıma sahiptir.
3. Geniş bir aralıkta basınçlandırma işleri için kullanılabilir.
4. Buzdolabı, klima gibi soğutma ekipmanlarında kullanılan soğutucu akışkanların çevriminde kullanılabilir.
5. Basit tasarımından dolayı bakım ve yedek parça maliyeti düşüktür. Yatırım maliyeti de aynı sebepten dolayı düşük olabilmektedir.

Pistonlu Kompresörlerin Dezavantajları

1. Yüksek kapasitelerde basınçlı hava ihtiyacında diğer kompresörlere göre daha büyük geometride olabilmektedir. Bu durum yer sıkıntısı olan sistemler için dezavantaj oluşturur.
2. Motorlu taşıtlardaki sistemlerde de karşılaşılabilen pistonların sürtünmesinden dolayı verimsizlikler meydana gelebilmektedir.
3. Pistonlu kompresörlerin yapısından dolayı titreşim ve yüksek ses görülebilmektedir.
4. Yabancı maddelere karşı diğer kompresör çeşitlerine göre daha duyarlıdır. Yabancı maddelerin sisteme girmesi piston ve silindirlerde aşınmaya neden olabilmektedir.

Share:

Paletli Kompresör Nedir? Nasıl Çalışır?

Paletli kompresörler, mekanizmaya atmosfer basıncında giren havanın, rotora bağlı kanatlı yapılar sayesinde sıkıştırılmasını ve basınçlı hale getirilmesini sağlayan makinelerdir. Elektrik motoruna bağlı bir mil ve mile montajlanmış, ileri geri hareket edebilen kanatlardan oluşur. Mil, kompresör gövdesine eksantrik olarak montaj yapılır. Böylece kanatlı yapıların ileri geri hareketi yapmasını sağlar. Kanatlı yapıların hareketiyle de havanın hacmi küçülür ve basınçlandırılmış olur.


Paletli kompresörler, tasarımı eskiye dayanan kompresör çeşitlerindendir. Çalışma prensibi paletli pompalar ile benzerdir. Fakat gazlar ile sıvıların değişen fiziksel ve kimyasal özelliklerinden dolayı farklılıklar göstermektedir. Tasarımı oldukça basittir ve sessiz çalışır. Küçük işletmelerden büyük çaplı işletmelere kadar oldukça yaygın kullanımı vardır. Fakat yüksek basınç ihtiyacında vidalı kompresörler tercih edilir.

Vidalı kompresörler için daha fazla bilgiye ilgili yazımızdan ulaşabilirsiniz.

>> Vidalı Kompresör Nedir? Nasıl Çalışır?


Paletli Kompresörler Nasıl Çalışır? 

Gazlar bulundukları kabı doldurur ve sıkıştırılabilirler. Sıkıştırma esnasında gazların kapladığı hacim küçülür. Paletli kompresörler de gazların bu özelliğinden yararlanarak basınçlı hava elde edilmesini sağlar. Kompresördeki dikdörtgen şeklindeki paletler, rotor ile gövde arasında gazın hapsedilmesini ve basınçlandırılmasını sağlar. Paletli kompresörlerin çalışma prensibini aşamalar halinde anlatmaya çalışalım;


1. Hava filtresinden geçen hava, kompresör gövdesine iletilir.
2. Gövde ile paletler arasında kalan hava paletler ile beraber dönme hareketi yapar.
3. Gövdenin daralmasıyla paletler mile doğru girer ve havanın bulunduğu hacim küçülür. Böylece iki palet arasında kalan gaz veya hava sıkıştırılmış olur.
4. Sıkışan hava yüksek basınçtan düşük basınca doğru hareket eder.
5. Sıkıştırılan hava ve yağ ayrıştırılır. Ayrıştırılan yağ filtreden geçirilerek yeniden kullanılmak üzere yağ tankına geri döner.
6. Hava son olarak bir filtreden geçirilerek, içeriğindeki su buharı ve karışabilecek yabancı maddelerden ayrılır.
7. Rotorun dönme hareketi devam eder ve paletlerin uzadığı yerde hava yeniden gövdeye alınır.
8. Döngü tekrarlanır ve sıkıştırma devamlı olarak devam eder.


Paletli Kompresörlerin Avantajları

1. Paletle gövde arasında kalan hacmin büyüyüp küçülmesi ile yüksek basınç düşük basınç farkı oluşur. Böylece hava girişi için iyi bir vakum çekişi sağlanır.
2. Paletler rotordan bağımsız olduğu için malzeme kaybında sadece zarar gören kısım değiştirilebilir.
3. Yüksek basınçlar için uygundur.
4. Vidalı kompresörde olduğu gibi istenilen basınç değerlerine ayarlanabilir.
5. Yağlı tip paletli kompresörlerde, sıkışmayla ısınan havanın bir miktar soğuması sağlanır.


Paletli Kompresörlerin Dezavantajları

1. Dönen çok sayıda parça olduğu için sık bakım gerektirebilir.
2. Dönen parçalar titreşime ve sese sebep olabilmektedir.
3. Yağsız tip paletli kompresörlerde ısınan hava ve kompresörün soğutulması gerekebilir.

Share:

Vidalı Kompresör Nedir? Nasıl Çalışır?

Vidalı kompresörler, özel olarak tasarlanmış vida çifti ile pozitif deplasman oluşturarak gazların basınçlı hale getirilmesini sağlayan araçlardır. Yüksek kapasitede ve düzenli hava ihtiyacında, en çok tercih edilen kompresör çeşitlerindendir. Rotora bağlı olan vida çifti, bombeli diş yapısına sahip erkek vida, daha sivri diş yapısına sahip dişi vidadan oluşmaktadır. Rotor genellikle erkek dişliye bağlıdır ve vida çiftinin hareketi birbiri ile uyumlu çalışmasıyla sağlanır. Vida çiftinin geometrik tasarımı dişlilere ve vidalara göre farklılık gösterir. Bu yüzden klasik hesaplamalar ile tasarım yapılmaz. Fakat vida çaplarından vidalar arasındaki çevrim sayısı bulunabilir.


Vidalı kompresörler yağsız tip ve yağlı tip olarak iki çeşittir. Yağsız tipin üretiminde toleranslar daha düşüktür. Genel tabirle sıfıra sıfır olarak parçaların montajı yapılır. Çünkü vida çiftinin ve gövdenin sürtünmeye uğramaması gerekir. Yağlı tip vidalı kompresörde ise toleranslar daha yüksektir. Yağ sayesinde hareketli parçalar arasında yağ filmi teşekkül eder ve sürtünmeyi azaltır. Fakat yağlı tiplerde havanın buhardan ayrıştırıldığı gibi yağdan da ayrıştırılması gerekir.


Vidalı Kompresör Nasıl Çalışır?

Giriş kısmında da belirttiğimiz gibi vidalı kompresör pozitif deplasman mantığı ile çalışır. Rotora bağlı vida çifti havayı devamlı olarak çıkış noktasına iletir. Burada bulunan bir valf, yeterli basınca ulaşan havayı aktarır ve kaçmasını önler. Böylece basınçlı hava elde edilmiş olur. Bunu basite indirgemeye çalışırsak, pompa ile bisiklet tekeri şişirmeyi örnek verebiliriz. Bu örneği açıklamaya çalışalım.


Bir valf gibi çalışan bisiklet sibobu, basınçlı havanın gelmesiyle havayı hapseder ve geri kaçmasını önler. Kompresörlerde de çeşitli şekillerde sıkıştırılan hava bu valfler sayesinde geri kaçmadan saklanır. Manuel veya otomatik olarak pompa hava basmaya devam eder. Böylece tekerlek şişmiş olur.

Vidalı kompresörün çalışma prensibi ve çevrim aşamaları;

1. Güç düğmesinin açılmasıyla kompresöre elektrik enerjisi verilir ve rotor vida çiftini çevirmeye başlar.
2. Vidalı kompresöre girecek olan hava ön filtre (hava filtresi) ile yabancı parçacıklardan arındırılır.
3. Birbiri ile uyumlu çalışan rotor çifti hareket ederek giren havayı basınçlandırır.
4. Basınçlı hale gelen hava yeterli basınca geldiği zaman valf açılır ve gas iletilir.
5. Yağlı tip vidalı kompresörlerde yağ, separatör ile havadan ayrılır ve yeniden kullanılmak üzere yağ filtresinden geçirilerek kompresöre iletilir.
6. Basınçlı gazda kompresördeki sıkıştırmadan dolayı sıvı oluşması görülebilir. Bu durum filtreler yardımıyla filtre edilir ve hava arındırılır.
7. Basınçlandırılan gaz veya hava depolama tankına iletilir ve ihtiyaç halinde kullanılır.
8. Kontrol paneli ile kompresörün hızı ayarlanabilir. Böylelikle ihtiyacın daha az olduğu zamanlarda yavaş ve kontrollü çalışabilir


Vidalı Kompresör Parçaları Nelerdir?

Kompresör Gövdesi: Kompresör parçalarının montajlandığı, parçaların bir arada bulunmasını sağlayan parçadır.

Elektrik motoru: Vida çiftinin dönme hareketi yapmasını sağlayan, elektrik enerjisini mekanik enerjiye çeviren parçadır.

Vida (Rotor) Çifti: Dişi ve erkek parçadan oluşan içeriye alınan gazın sıkıştırılmasını sağlayan vidalı kompresör parçasıdır. En önemli elemanlardandır.

Yataklar: Rotor çiftinin dönme hareketi için millere destek sağlayan makine elemanlardır. Dönme hareketinin ve sıkıştırmanın meydana getirdiği radyal ve aksiyel kuvvetlere destek sağlar.

Hava Filtresi: Kompresör içerisine girecek olan havanın yabancı maddelerden ( toz, toprak) arındırıldığı parçadır.

Tahliye valfi: Basınçlarndırılan havanın geriye kaçmasını önler ve depolama tankına iletilmesini sağlar. 

Yağ filtresi: Yağlı tip vidalı kompresörlerde separatörle ayrıştırılan yağın yeniden kullanılmadan önce yabancı maddelerden ayrıştırılması sağlanır.

Separatör (Ayrıştırıcı): Basınçlı hava ile yağın ayrıştırılmasını sağlayan vidalı kompresör parçasıdır.

Depolama Tankı: Elde edilen basınçlı havanın depolanmasını ve kullanılacak tesisata iletilmesini sağlar.



Vidalı Kompresörün Avantajları

1. Yağlı tip vidalı kompresörlerde yağlamanın yanı sıra basınçla ısınan havanın soğutulması da sağlanır. Böylece ek bir soğutma ihtiyacına gerek kalmayabilir.
2. Hemen hemen her türlü ortam şartında kullanılabilir.
3. Vida çiftinin özelliğinden dolayı devamlı ve düzenli bir sıkıştırma vardır.
4. Çalışma sırasında oldukça sessiz ve titreşimsizdir.
5. Kontrol paneliyle ihtiyaç duyulan hava miktarına göre hızı ve çalışma süresi ayarlanabilir.
6. Onarıma genellikle rotor çiftinin işlev görmemesi ile ihtiyaç duyulur. Uzun ömürlü olan bu parça uzun süre onarım gerektirmediğinden, vidalı kompresörün bakım masrafı düşük denilebilir.



Vidalı Kompresörün Dezavantajları

1. Vida çiftinin geometrisi ve montaj işlemi yüksek geometrik düzgünlük ister. Yani üretimi hassastır.
2. Vida çiftinin üretimi için gelişmiş üretim makineleri ve teknikleri kullanılır.
3. Vida tasarımı geliştirilmeye (büyük yeniliklere) gebe değildir. Bu yüzden belli bir basınçlı hava kapasitesi ile sınırlıdır.
4. Yatırım maliyeti diğer maddelerdeki nedenlerden dolayı yüksektir.
5. Yüksek doğrulukla montaj gerektirdiği için bakım periyodu uzun olsa da vidalı kompresörün bakımı için özel destek gerekebilir.
Share:

Cıvata Üzerindeki Rakamlar

Cıvatalar atölyelerde ve montaj birimlerinde en çok kullanılan bağlantı elemanlarındandır. Cıvatalar kullanılırken genelde metrik ölçüsüne bakılır ve kullanılır. Fakat farklı metrik ölçülerde aynı olabilen 8.8, 8.10 gibi rakamlar nasıl okunur? Ne anlama gelir?


Cıvata üzerindeki bu rakamlar cıvataya ait mukavemet değerlerini göstermektedir. İlk rakamın 100 ile çarpılması çekme mukavemet değerini verir. İki rakamın çarpılıp, 10 ile çarpılması ise akma mukavemet değerini vermektedir. Örneklerle açıklamaya çalışalım.

Üzerinde 8.8 rakamları olan bir cıvata için;

Çekme mukavemeti: 8*100 = 800 N/m2
Akma mukavemeti: 8*8*10= 640 N/m2

Üzerinde 6.6 rakamları olan bir cıvata için;

Çekme mukavemeti: 6*100 = 600 N/m2
Akma mukavemeti: 6*6*10 = 360 N/m2

Üzerinde 12.9 rakamları olan bir cıvata için;

Çekme mukavemeti: 12*100 = 1200 N/m2
Akma mukavemeti: 12*9*10 = 1080 N/m2

Çekme mukavemeti: Malzemede kayıp yaşanan, malzemenin çekme gerilmesine karşı maksimum dayanım noktasıdır.

Akma mukavemeti: Malzemenin elastik bölgeden çıkıp, plastik deformasyona uğramaya başladığı noktadır. Elastik deformasyonda kuvvet kaldırıldığında malzeme eski halini alabilir. Fakat plastik deformasyonda kalıcı şekil değiştirme meydana gelir. Diğer konularımızdan malzemelerdeki değişimlere ait bilgilere ulaşabilirsiniz.

>> Süneklik, Gevreklik ve Tokluk
>> Elastik ve Plastik Deformasyon

Share:

Hidrolik Çap Nedir? Nasıl Hesaplanır?

Reynolds sayısı akışkanın akış türü hakkında bilgi sahibi olmamızı sağlar. Bu değerin hesaplanması için ise akışkanın geçtiği boru çapı bilinmelidir. Fakat akışkan her zaman düzgün bir borudan geçmez. Dikdörtgen ve kare gibi değişik geometrilerden de geçebilir. Bu geometrilerde herhangi bir çap olmadığı için bu çapa eşdeğer olabilecek hidrolik çap kullanılır. Reynolds sayısı için daha fazla bilgiye ilgili yazımızdan ulaşabilirsiniz.

>> Reynolds Sayısı ve Akış Türleri

Hidrolik çap hesabı için akışkanın geçtiği kanalın kesit alanı ve bu kesit alanında ıslatılan çevre kullanılır. Normal hesaplarda kullanılan silindir için kesit alanı (π x r2)'dir. Islatılan alan ise (2 x π x r ) dir. Hidrolik çap formülünü ve bu değerleri nasıl kullanacağımıza bakalım.

Hidrolik çap formülü: Dh = 4A / P

A: Kesit alanı
P: Kesit alanında ıslatılan çevre

Silindir için denklemde yerine koyarsak;

Dh = 4* (π x r2) / (2 x π x r ) = 2r = D

Görüldüğü gibi silindir için hidrolik çapımız 2r, yani normal çap ile aynı değer olan D çapı. Çünkü silindir için ayrıca hidrolik çap değeri hesaplamaya gerek yoktur. Farklı geometriler için hesaplanan hidrolik çap değerlerini yazımızın devamında bulabilirsiniz. Daha değişik geometriler için hidrolik çap hesabı formülünü kullanabilirsiniz.

Karenin Hidrolik Çapı

Bir kenarı "a" olan karenin hidrolik çap hesabı;


Dikdörtgenin Hidrolik Çapı

Uzun kenarı "a" , kısa kenarı b olan bir dikdörtgenin hidrolik çap hesabı;



Dik Üçgenin Hidrolik Çapı

Bir kenarı "a", bir kenarı "b" olan dik üçgenin hidrolik çap hesabı;


Share:

Kompresör Çeşitleri Nelerdir?

Kompresörler, sahip oldukları mekanik aksamlar ile gazları sıkıştırarak basınçlandırılmasını sağlayan makinelerdir. Isıtma-soğutma ekipmanları, klima sistemleri, endüstriyel tesisler gibi oldukça yaygın kullanımı vardır. Bu nedenle farklı ihtiyaçlar için birçok kompresör çeşidi tasarlanmış ve geliştirilmeye devam edilmektedir. Kompresör çeşitleri tasarımına, çalışma prensibine ve kullanılan sıkıştırma mekanizmalarına göre sınıflandırılmıştır. Bu çeşitlerden bazılarını incelemeye çalışalım.




Tasarımına Göre Kompresörler



Hermetik Kompresörler

Hermetik kompresörler, motor ve basıncı sağlayan mekanizmanın aynı gövdede yer aldığı kompresör çeşididir. Kompresör gövdesi iki yuvarlak veya silindir parçanın kaynaklanması ile elde edilir. Böylece herhangi bir bağlantı noktasından yağ sızıntısı yaşanmaz. Fakat kompresör gövdesi açılamadığı için onarım yapılamaz ve ürün değişimine gidilir. Hermetik kompresörler kendi içerisinde farklı çalışma prensipleri ve malzemelerine göre çeşitlere ayrılabilir. Buzdolabı, su sebili, derin dondurucu ve klima gibi günlük yaşamamızda kullandığımız soğutma çevrimi ile çalışan eşyalarda yaygın olarak tercih edilir. Çevrimde kullanılan soğutucu akışkanı yüksek basınca sıkıştırır.


Yarı Hermetik Kompresörler

Yarı hermetik kompresörler, hermetik kompresörlerden farklı olarak gövde içerisine erişilebilen ve tamiri yapılabilen kompresörlerdir. Yüksek sıcaklıklarda bağlantı noktalarında yağ sızıntısı görülebilmektedir. Fakat çok yaygın görülen bir durum değildir. Onarımı yapılabildiği için uygun sistem seçimlerinde tasarruf yapılmasını sağlar. Bakım imkanı olduğundan dolayı hermetik kompresörlere göre daha uzun ömürlüdür. Fakat yatırım maliyeti hermetik kompresöre göre daha yüksektir. 

Açık Tip Kompresörler

Açık tip kompresörlerde basıncı sağlayan kısım ile hareketi sağlayan motor ayrı olarak bulunabilir. Bu yüzden motorun elektrikli olmasına gerek yoktur. Dizel motorlar veya hidrolik sistemler ile de hareket sağlanabilmektedir. Motor ile bağlantı aynı şafta montaj veya kayış ile sağlanabilir. Açık tip kompresörlerin en büyük dezavantajı sızıntı sorunudur. Özellikle uzun yıllar kullanılmış kompresörlerde aşınmış bağlantılardan kaçaklar oluşabilmektedir. Periyodik bakımları yapılarak kullanılması önerilmektedir.


Çalışma Prensibine Göre Kompresörler

Kompresörler, çalışma prensiplerine göre ikiye ayrılır. Bunlar dinamik kompresörler ve pozitif deplasmanlı kompresörlerdir. Pozitif deplasmanlı kompresörler gazın sıkıştırılabilme özelliğinden yararlanırken, dinamik kompresörlerde hava akımındaki değişimden yararlanılır. Yazımızda bu ayrıma girmeden bazı kompresör çeşitlerini incelemeye çalışacağız.



Vidalı Kompresörler

Vidalı kompresörler, kullanılacak olan gazı sıkıştırmak için birbiri ile uyumlu çalışan vida çiftinden yararlanır. Vida çifti daha bombeli tasarıma sahip erkek ve daha sivri yapıda olan dişi vidadan oluşur. Vida diş sayıları birbirinden farklı olabilir. Hesaplama olarak klasik dişli sistemlerinden farklıdır. Düzenli ve yüksek miktarlarda basınçlı hava sağlayabilir. Sessiz ve titreşimi azdır. Fakat vidaların işlenmesinde yüksek üretim kabiliyeti gerektirdiğinden maliyetli olabilmektedir. Düşük kapasite basınçlı hava üretimi için tercih edilmez. Yağlı vidalı kompresör ve yağsız vidalı kompresör olmak üzere iki çeşittir. Sıkıştırılan havanın geri kaçma oranı düşüktür. En verimli kompresör çeşitlerindendir.


Pistonlu Kompresörler

Pistonlu kompresörler, motordan gelen dönme hareketini piston yardımıyla basınçlı gas elde edilmesini sağlayan kompresörlerdir. Bir kademli, iki kademeli veya çok kademeli olarak tasarlanabilmektedir. Giriş valfiyle gelen havanın piston ile sıkıştırılarak çıkış valfinden çıkması prensibine dayanır. Sıkıştırma esnasında giriş valfi kapanmakta çıkış valfi ise açılmaktadır. Döngünün devam etmesiyle basınçlı hava elde edilir. Küçük işletmelerden endüstriyel üretim tesislerine kadar yaygın kullanılan kompresör çeşitlerindendir. 



Santrifüj Kompresörler

Santrifüj kompresörler, motor şaftına bağlı kanatlı yapıları sayesinde havayı yüksek hızlara çıkarıp difüzörde basınçlı hale getirilmesini sağlayan kompresörlerdir. Dinamik kompresör çeşitlerindendir. Hava ihtiyacına göre kanatçıklı yapılar arttırılır veya azaltılır. Debi ve basınç kontrolü sağlanabilmektedir. Büyük çapta ve düzenli basınçlı hava ihtiyacında kullanılabilir. Çalışma prensibi santrifüj pompalara benzemektedir. Santrifüj pompalar ile ilgili yazımızdan benzer bilgilere ayrıntılı şekilde ulaşabilirsiniz.


Eksenel Akımlı Kompresörler

Eksenel akımlı kompresörler, dinamik kompresör çeşitlerindendir. Bir sıra dönen, bir sıra duran kanatlı yapı dizisinden meydana gelir. Birinci kısımda hızlandırılan hava ikinci kısımda duran pervane ile yönlendirilir ve diğer hareketli yapıya aktarılır. Böylece düzenli ve yüksek basınçta hava elde edilmiş olur. Enerji üretim tesislerinde türbinler ile beraber kullanılır. Diğer dinamik kompresörlerde olduğu gibi kompresör içerisindeki hız değişimlerinden etkilenir. Rotor ve kanat hızlarının ayarlanmasıyla basınçlı hava kontrolü sağlanabilir.



Scroll Kompresörler

Scroll kompresörler, içerisindeki gazı basınçlı hale getirmek için biri sabit, diğeri hareketli olan 2 adet spiralli yapıyı kullanan kompresörlerdir. Rotor ile hareketi sağlanan spiral, eksantrik şekilde çalışır ve sabit spiral ile arasında kalan havayı basınçlandırır. Basit bir tasarımda olduğundan ve hafif olduğundan dolayı düşük kapasiteli işlerde yaygın olarak kullanılan kompresör çeşitlerindendir. Hava girişi spiral parçalara yan yüzeyden girmekte, hava çıkışı ise spirale dik olarak yukarı yüzeyden gerçekleşmektedir. 

Paletli Kompresör

Paletli kompresörler, yuvarlak bir gövdeden ve merkez ile eş olmayacak şekilde montajlanan paletli yapıdan oluşmaktadır. Atmosfer basıncıyla giren hava paletler ile gövde arasında kalan hacmin küçülmesiyle sıkışır ve çıkış noktasından basınçlı halde çıkar. Çoğu kompresörde olduğu gibi, paletli pompalar ile benzer çalışma prensibine sahiptir. Paletli yapıya dönme hareketi elektrik motoru ile verilir. Kullanımı ve teknolojisi eskiye dayanan kompresör çeşitlerinden biridir.


Share: