22 Şub 2015

İlk pompalardan birisi M.Ö. 3. yüzyılda Arşimet tarafından tasarlanmıştır. Mekanik kuvvetlerin fiziksel kaldırma veya sıkıştırma kuvveti ile maddeyi itmesi prensibini kullanarak çalışır.

kaynak wikipedia

Pompa geçmişini düşündüğümüzde, özellikle ilk zamanlarda insanların akışkanları öncelikle de suyu daha yüksek seviyelere taşımak için kullandıkları teknikleri hatırlamak gerekmektedir. Bu tekniklerle yerleşim yerlerinin ve kalelerin etrafındaki kanalları doldurmuşlar ve tarım alanlarını sulamışlardır.

Su taşımak için kullanılan ilk araç insan eli olmuş ve iki elin bir elden daha çok is yaptığı anlaşılmıştır. İlk çağlarda önce toprak kaplardan kovalar yapılmış ve bu da su değirmeninin keşfine doğru ilk adımlar olmuştur. Atalarımız, birden fazla kovayı bir zincire veya tekerleğe asıp, insan veya hayvanların enerjilerinden faydalanarak bu su değirmenine hareket verip suyu taşımışlardır. M.Ö 1000 yıllarında yapılan arkeolojik kazılarda hem Çin’de hem de Mısır’da bu çeşit kovalı konveyörlere rastlanmıştır. Aşağıdaki resim bir Çin su değirmeninin rekonstrüksiyonudur. Bu düzenekte toprak kovaların aşıldığı bir tekerlek, en üst noktaya geldiğinde suyu bir kanala aktarmaktadır.

kaynak: tesisat.org 

Çin su değirmeninin resmi
pompalar hayatımıza yön veren unsurlardır. Günümüze dayanan kısmı ile bir çok pompa üretilmiştir

Pozitif deplasmanlı pompalar[değiştir | kaynağı değiştir]

Lobe pompa içindekiler

Pozitif deplasmanlı pompa sabit bir miktarı yakalayarak bu hacimdeki tahliye borusuna hapseden (yer değiştirerek) sıvının hareket etmesini sağlar. Bazı pozitif deplasmanlı pompalar emme tarafında genişleyen bir boşluk ve tahliye tarafında azalan bir boşluk kullanır. Emme tarafındaki boşluk genişledikçe sıvı pompaya akar ve boşluk çöktüğü için sıvı tahliyeden dışarı akar. Hacim, her işlem döngüsü boyunca sabittir.

Pozitif deplasmanlı pompa davranışı ve güvenliği[değiştir | kaynağı değiştir]

Pozitif deplasmanlı pompalar santrifüj ‘ün aksine teorik olarak tahliye basıncı ne olursa olsun belirli bir hızda (rpm) aynı akışı üretebilir. Dolayısıyla pozitif deplasmanlı pompalar sabit akışlı makinelerdir . Ancak basınç arttıkça dahili sızıntıda hafif bir artış gerçekten sabit debiyi önler. Pozitif deplasmanlı pompa, santrifüj pompalar gibi kapatma başlığına sahip olmadığından pompanın tahliye tarafındaki kapalı bir valfe karşı çalışmamalıdır. Kapalı bir tahliye vanasına karşı çalışan pozitif deplasmanlı pompa debi vermeye devam eder ve tahliye hattındaki basınç, hat patlayana, pompa ciddi şekilde hasar görene veya her ikisine kadar artar. Bu nedenle, pozitif deplasmanlı pompanın tahliye tarafında bir tahliye veya emniyet valfi gereklidir. Tahliye vanası dahili veya harici olabilir. Pompa üreticisi normalde dahili tahliye veya emniyet valfleri sağlama seçeneğine sahiptir. Dahili valf genellikle yalnızca bir güvenlik önlemi olarak kullanılır. Emiş hattına veya besleme tankına geri dönüş hattına sahip tahliye hattındaki harici bir tahliye vanası hem insan hem de ekipman için güvenlik sağlar.

Pozitif yer değiştirme türleri[değiştir | kaynağı değiştir]

Pozitif deplasmanlı bir pompa sıvıyı hareket ettirmek için kullanılan mekanizmaya göre ayrıca sınıflandırılabilir:

Döner pozitif deplasmanlı pompalar[değiştir | kaynağı değiştir]

Döner paletli pompa

Bu pompalar sıvıyı yakalayan ve içine çekip vakum oluşturarak dönen bir mekanizma kullanarak sıvıyı hareket ettirir.[3]

“Avantajlar:” Döner pompalar çok verimlidir[4] çünkü vizkozite artarken yüksek debilerle çok yüksek vizkoziteli sıvıları basabilirler.[5]

Dezavantajlar: Pompanın yapısı dönen pompa ile dış kenar arasında çok yakın boşluklar olmasını gerektirir ve bu da pompanın yavaş ve sabit bir hızda dönmesini sağlar. Döner pompalar yüksek hızlarda çalıştırılırsa sıvılar erozyona neden olur ve bu da sonunda sıvının geçebileceği genişletilmiş boşluklara neden olur ve bu da verimliliği düşürür.

Döner pozitif deplasmanlı pompalar 5 ana türe ayrılır:

  • Dişli pompalar – sıvının iki dişli arasına itildiği basit bir döner pompa türü
  • Vidalı pompalar – bu pompanın iç kısımlarının şekli genellikle sıvıyı pompalamak için birbirine karşı dönen iki vidadır
  • Döner kanatlı pompalar
  • İçi boş diskli pompalar (eksantrik diskli pompalar veya İçi boş döner diskli pompalar olarak da bilinir), salyangoz kompresör‘lere benzer şekilde bunlar dairesel bir muhafaza içine yerleştirilmiş silindirik bir rotora sahiptir. Rotor yörüngede dönerken ve bir dereceye kadar dönerken sıvıyı rotor ile gövde arasında tutar ve pompanın içinden çeker. Petrol türevi ürünler gibi yüksek viskoziteli sıvılar için kullanılır ve ayrıca 290 psi’ye kadar yüksek basınçları destekleyebilir.[6][7][8][9][10][11][12]
  • Titreşimli pompalar aynı çalışma prensibine sahip lineer kompresörlere benzer. Bir diyot üzerinden AC akımına bağlı bir elektromıknatıs ile yaylı bir piston kullanarak çalışırlar. Yaylı piston tek hareketli parçadır ve elektromıknatısın merkezine yerleştirilmiştir. AC akımının pozitif döngüsü sırasında diyot elektriğin elektromıknatıstan geçmesine izin vererek pistonu geriye hareket ettiren yayı sıkıştırıp emiş oluşturan manyetik bir alan oluşturur. AC akımının negatif döngüsü sırasında diyot elektromıknatısa giden akımı engelleyerek yayın sıkıştırmasını açar pistonu ileri hareket ettirir ve sıvıyı pompalar ve pistonlu pompa gibi basınç üretir. Düşük maliyeti nedeniyle ucuz espresso makinelerinde yaygın olarak kullanılır. Ancak büyük miktarlarda ısı ürettikleri için titreşimli pompalar bir dakikadan fazla çalıştırılamaz. Doğrusal kompresörler çalışma sıvısı (genellikle bir soğutucu olan) tarafından soğutulabildikleri için bu sorunları olmaz.[13][14]
Pistonlu pozitif deplasmanlı pompalar[değiştir | kaynağı değiştir]

Emme basma su pompasının(tulumba) detayı

Georgia, Alapaha’daki Coloured School’da antika “sürahi” pompa (c. 1924)

Pistonlu pompalar bir veya daha fazla salınımlı piston, piston veya membran (diyafram) kullanarak sıvıyı hareket ettirirken, valfler sıvı hareketini istenen yönde kısıtlar. Emmenin gerçekleşmesi için pompa6 Ağustos 2020 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi. odadaki basıncı azaltmak amacıyla önce pistonu dışarı doğru bir hareketle çekmelidir. Piston geri ittirilir ittirilmez basınç odada artar ve pistonun içeriye doğru basıncı daha sonra boşaltma valfini açar ve sıvıyı yüksek hızda dağıtım borusuna basar.[15]

Bu kategorideki pompalar tek silindirli tek yönlü den bazı durumlarda dörtlü (dört) silindire veya daha fazlasına kadar değişir. Pistonlu tipteki pompaların çoğu duplex (iki) veya triplex (üç) silindirdir. Bir yönde piston hareketi ve diğerinde tahliye sırasında emme ile tek etkili veya her iki yönde emme ve boşaltma ile çift etkili olabilirler. Pompalar elle, hava veya buharla veya bir motor tarafından tahrik edilen bir kayışla da çalıştırılabilir. Bu tip pompa 19. yüzyılda buhar tahrikinin ilk günlerinde kazan besleme suyu pompaları olarak yaygın bir şekilde kullanılmıştır. Şimdi pistonlu pompalar tipik olarak beton ve ağır yağlar gibi yüksek viskoziteli sıvıları pompalar ve yüksek dirence karşı düşük debileri gerektiren özel uygulamalarda çalışır. Pistonlu el pompası kuyulardan su pompalamak için yaygın olarak kullanıldı. Lastik şişirme için genel bisiklet pompası ve ayak pompaları ileri geri hareketi kullanır.

Bu pozitif deplasmanlı pompalar emme tarafında genişleyen bir hacme ve boşaltma tarafında azalan bir hacme sahiptir. Sıvı emme tarafındaki hacım genişledikçe pompanın içine akar ve boşluk çökerken sıvı tahliyeden dışarı çıkar. Hacim her çalışma döngüsü için sabittir ve pompanın hacimsel verimliliği valflerinin düzenli bakımı ve kontrolu ile sağlanır.[16]

Hacimsel pompalar şu şekilde sınıflanır:

  • Rotodinamik değildir. Rotodinamik pompalar da şu şekilde sınıflandırılır:
    • Santrifüj veya radyal akışlı pompalar
    • Eksenel akışlı
    • Karışık akışlı

Bunların içinde maliyeti en düşük olan pompa tipi de santrifüj tipidir. Bunlardan ayrı olarak bir de özel dizaynlı pompalar vardır ki bunlara örnek olarak da, jet veya ejektörlü pompalar, elektromagnetik pompalar ve sıvı kumandalı pompalar verilebilir.

Pompalar genellikle bahçe işlerinde, çeşitli yangın ve su baskınlarında insanların kullanımına uygunluk sağlar.

kaynak wikipedia