Armatürlerin Seçiminin

(1)

95' TESKONi TES 015

MMO, bu makaledeki ifadelerden, fikirlerden, toplantıda çıkan sonuçlardan ve basım hatalarından sorumlu değildir.

Armatürlerin Doğru Seçiminin Tesislerdeki Enerji Tasarrufu

MEHMETÜZER

TERMOA.Ş.

MAKiNA MÜHENDiSLERi ODASI

BiLDiRi

(2)

y

ll. ULUSAL TESISAT MÜHENOISLIGI KONGRESI VE SERGISI - - - 2 2 7 - -

ARMATÜRLERiN DOGRU SEÇiMiNiN TESiSLERDEKi ENERJi TASARRUFU

Mehmet ÜZER

ÖZET

Tesislerde, boru hatlarında, kazan ve basınçlı kapların işletmesinde kullanılan armatürlerin doğru

seçilmesi, tesislerin emniyeti için ne kadar gerekli ise tip seçimi de o kadar önemlidir. Çünkü armatürler sürekli enerji tüketen elemaniard ır. Bunun için en az enerji tüketen tipi n. seçilmesi gerekmektedir. Bunun

detaylı örneklerini göreceğiz. Ayrıca armatürlerin doğru seçilmesi, armatürlerin ve tesisin uzun ömürlü ve az bakıma gerek duyması açısından çok önemlidir. Bunun için akışkanlarımızın özelliklerini çok iyi bilip,

arınatürleri bundan etkilenmeyecek özelliklerde seçmemiz gerekmektedir. Bu da bize küçümsenmeyecek miktarda enerji tasarrufu sağlayacaktır.

GiRiŞ

Tesislerin boru tesisatları nda, kazan ve basınçlı kaplarında, işletme emniyet ve kontrolü sağlamak amacı

ile çeşitli armatürler kullanılmaktadır. Bu arınatürler tesislerin sağlıklı çalışmasını, kontrollerin

yapılmasını, debilerin ayarlanabilmesini, sistemin kısmen veya tamamen devre dışı bırakılınasını olağan

üstü hallerde de sistemin emniyetini sağlamaktadır.

Arınatürler içinden geçen akışkanın özelliklerine göre; sıcaklık, basınç ve kimyasal özelliklerine uygun olarak çeşitli malzeme ve sızdırmazlık elemanlarından üretilirler.

Tesislerde takılı olan bütün armatürler (vanalar, çek vanalar, süzgeçler, kontrol vanaları vb ... ) tesiste

bulundukları sürece az veya çok enerji tüketirler. Akışkanlar arınatürler içerisinden geçerken akım

çizgilerinin yön değiştirmesi ve yüzeylerdeki sürtünmeden dolayı bir dirençle karşılaşır. Mühendislik

açısından bunları yok etmek mümkün değildir. Ancak en aza indirmek mümkündür.

Borulardaki enerji kayıpları boru çaplarının artması ile azalır. Buna karşılık maliyet artar. Bunun çok iyi anaJiz edilmesi gerekir. Bunun için ekonomik boru çapının proje safhasında hesaplanması gerekir. Bunun

yanında boru hatlarında kullanılacak armatürler, en az enerji kaybına sebep olan tipte seçilmelidir.

Uygun bir şekilde dizayn edilmiş arınatürleri n enerji kayıpları benzerlerine nazaan % 25-80'e varan bir

farklılık göstermektedir. Tesisat projeleri yapanlar bunlara çok dikkat etmelidirler. Uzun ömürlü olan arınatürleri imalatçılar ürelirken bunlara dikkat etmek zorundadırlar. Üreticiler bu değerlerini tarafsız kurumlarca inceletip, kullanıcılarına doğru bir şekilde vermek zorundadırlar. Kullanıcı da bu konuda istekli

olmalıdır.

Aşağıdaki hesapla iki tip armatürün bir yıl boyunca ne kadar enerji tükettiğinin örneğini göreceksiniz.

(3)

Y

ll. ULUSAL TESISAT MÜHENDiSLiG i KONGRESi VE SERGiSi - - - 2 2 8 - -

VERiLER:

: DN80

ÇAP

TiPLER : Glob va na ve Piston lu va na

AKIŞKAN :Su

HlZ : 3 m/sn

YOGUNLUK(p}: 10³kg/m³

Kayıp katsayısıtJ

l

....

cı

U>

cı

"'

'-"

·()

o

"O 00

CJ ^cı

~

3 3 o

_cı

Gl _'"ll

o "'

O"

-

~ o

" ) _Vl

<

^:>

g c

c

g:

~

"

Vl o

N

C) cı

N Vl

cı

GRAFiK-i

...

m

:u :;::

o

Gl r OJ

o

~ ~

~

'"ll

v;·

-<

o z

' c

§

r

~

)>

:u

CJ )>

"

~

'"ll

"

)>

...

(Jl

~

i=

)>

:u

""'

^~

(4)

Y

ll. ULUSAL TESiSAT MÜHENDiSLIG i KONGRESi VE SERGiSI - - - - , - - - 2 2 9 - -

G-

"'

.ı:ı

"'

"O

c: d ->:

,..

_;:

<ı:

t ~

³

1"

10000

1000

soo

20U 100

~o

0,2

uı~~~~---r~~---~--~

J

6 10 20 100 400

[ ~ 1

Akışkan hızı W GRAFiK-2

DN 80'1ik Glob ve Piston lu vananın enerji kaybı ve parasal değeri ;

w'

*P

2*g

LI.P : Basınç kaybı (kg/m²)

E, :

Direnç katsayısı

E,

= 2 DN 80 Glob vana için W : Akışkanın hızı (m/s)

g : Yerçekimi ivmesi (9,81 m/s²)

p : Akışkanın yoğunluğu ^{1.000 kg/m}³

(5)

y

ll. ULUSAL TESiSAT MOHENDiSLiGi KONGRESi VE SERGiSi - - - 2 3 0 - -

KABÜL:

W hızı su için 3 m/s alınmıştır.

I'.P ~ 2 *

*

101111 ~ 9 ı 7 kg/m'

2*9.Rı

Tesiste aynı ebatta 50 vananın olduğunu varsayarsak ; I'.P*50 ~ 9 ı 7*50 ~ 45.850 kg/m'

Grafikten ; W=3 mis

ON 80'1ik glob va na için Q ¹=54,2 m³/h (diyagramdan) ON 80 için;

! ' . = - - - - -

Q ¹ : Debi (m³/h) A : Kesit alanı (m²¹

W : 3 mis ( akışkanı n kabül edilen hızı)

n

*(11.118)'

! ' . = - - - - -

A *W= O 005*3=0 015

0,015*3,600=54,2 m³/h olarak da hesap yöntemi ile bulunabilir.

AP* Q ¹=45.850*54,2=2.485.070 kgm/h=2.485.070/3.600=690 kgm/s 1 B. B= 75 kgm/s

100 B.B

=

^{70 kw}

1 B. B 75 kgm/s

X ________ _,('-',9"'11'---

X~ 9.211 B. B

Bu armatürler 6,44 kw'lık enerji tüketirler.

1 kwh= 3.250 TL/kwh ise parasal değeri ; 6,44*3.250 = 20.930 TL/h

100 B.B 9,20

Aynı hesapları ON 80 Pistonlu vana için yapacak olursak;

70KW X

(6)

y

ll. ULUSAL TESiSAT MÜHENDiSLiGi KONGRESi VE SERGISI - - - 231 - -

Daha önce yapılan hesaptaki veri ve kabüller piston lu vana için de geçerlidir.

w'

*P

2*g

L'ıP ~ 6.2* ^ı'

- - - - · 1.000

=

^2.8-1-1^kg/nı'

2*9.X 1

Tesiste aynı ebatta 50 vananın olduğunu varsayarsak ; L'ıP*SO ~ 2.8-1-1*50 ~ 1-12.201 kg/nı'

Grafikten ; W=3m/s

DN 80'1ik piston lu va na için Q ¹=54,2 m³/h bulunur.

L'ıP* Q' =142.201 *54,2=7. 707.294 kgm/h=7. 707.294/3.600=2.140 k gm/s

1 B. B= 75 kgın/s

100 B.B

=

70 kw

1 B.B X

75 kgın/s

2.140 X= 28,5 8.8

1 kwh= 3.250 TL/kwh ise parasal değeri ; 19,98*3.250 = 64.941 TL/h

iki vana arasındaki farkı hesaplarsak:

Fark= 64.941- 20.930= 44.011 TL/h Günlük=44.011 *24 = 1.056.264 TL/gün

Yıllık=1 056.264*300=316.879.200 TL/yıl

100 B.B 28 5

X=19,98 KW

70KW X

işletmenin yılda 300 gün 3 vardiya olarak 24 saat çalıştığı düşünülmüştür.

(7)

Y

ll. ULUSAL TESiSAT MÜHENDISLiGI KONGRESI VE SERGISI - - - 2 3 2 - -

s. s Kolben

J,~

DIN. Ventfl

3,4 2,7 2,5 0,5

Reform-'kntil Rhei.Ventil Koswa- Yentil Patent- Yentil

ŞEKIL 1

Armatür seçimlerinde yapılan bu hataların tesisiere ne kadar büyük zararlar verdiği ortadadır. Ayrıca aynı

tip arınatürler de çeşitli faktörlere bağlı olarak malzeme seçiminden de bahsetmek istiyorum. Bu seçim

arınatürlerden yapısal olarak beklenen avantajların incelenmesi yönünde olacaktır. Burada akışkanların şemadaki üç özelliğinin mutlaka bilinmesi gerekir.

Akışkanın cinsi Gövde malzemesi

Akışkanın sıcaklığı Sızdırmazlık eleınanları

Akışkanı n basıncı Anma basıncı

Akışkanın cinsini ve kimyasal özelliklerini kesin olarak bilmemiz gerekir. Bu da gövde malzemesinin, buna mukamet eden özellikde bir malzemeden seçilmesi sonucunu doğurmaktadır. Akışkanın sıcaklığı

ile, gövede malzemesinin buna uygun olması ve armatürde kullanılan sızdırmazlık elemanlarının (conta, salmastra, ring) sorunsuz ve uzun ömürlü çalışması için en önemli unsurdur.

Armatürün seçilmesi basınç, gövde malzemesi ve sızdırmazlık elemanlarının, akışkanın basıncına dayanıklı olmasına bağlıdır. Arınatürü n anma basıncı ayrıca akışkan ın sıcaklığına bağlı olarak da değişim

gösterir. Bu seçim genellikle DIN 2401 normuna uygun grafikten yapılır.

(8)

Y

ll. ULUSAL TESiSAT MÜHENDISLIG i KONGRESi VE SERGisi - - - 233 - -

PRESSUREI TEPARUTURE RATING a c c. to DN 2401 DIN 2<01 GÖRE BASlNCI SlCAKLlK SINIRLARI

+

_t

r·ı:ı 550 520

soo

475 450 425 400

JSO

JOO

250

200

120

20

o

1

- · · -

1\

\

!----

\ \ '

¹

\

V\

_\

1

-10 8910

. . . . --

..

o o

"' 8

o

00

s

'

f--- --

-'r

~-

i _-

-·~ ^"----

^{. L .}

^\ ^\ 1

ı\ ^{\ i} ⁱ ^1\'

-r

~~ _\ ^'\ _.

^-

_i\

^.

_V\

¹

'f ^\ ^.

^'

^. ^! _! ^. _!

, / 4 · ' \ 1

i

l\i

i 1

\

~ 1

i

1

"'

^~ ^<.::;. ^M

'""

z z ^z z

Q. a.. Q. n..

-

1

p(psigl ...

o o o o

o o o

8

~~'2~r"l o o o o a o

_, .,.,

...

\

\ \

1

\

tl

^-

_il\ ^_,ı-r--r ^{\ i} _~ ¹ ⁱ

^·-<-

_\

^•

i

'i 1 ^\ ^ı

1. _ı

Jl

ⁱ^'ⁱ_'

T

"ı\ \.1\ ! i

1· _jl i\ \" \ ^ı'

₁

i ...

i!

ı~

ı{i !

1\\

¹

1!

ı ı

i

'

/;o

1 o o ^o

o

1

:;?

"' "' ^o

~

"'

^M

...

z z z z z

a. ^Q. a. a.. ^0..

' ·i-1---

. . ...

,..

^...

20 30 4 O SO 60 QO 100 150 200 JOO 4 00

r

i

~ f

1

l

1000

+

gso

nı l

900 850 800 750

700 650 600 S50

500 450 400 350 JOO

200

ıso

100

so

70 90 250 Y.>O -

p (bar) -·-·-- 65 T7 CrMoSS. IJ C <Mo 44

- - G S C25, Cn,S ( t >400

G ,

^{nnch lacc}DIN 17245) _,_ .. _ 66640.}

--- 6G 25

GRAFİK-3

(9)

y

ll. ULUSAL TESiSAT MÜHENDiSLiGI KONGRESi VE SERGiSi - - - 2 3 4 - - Bunun dışında armatürlerden seçim esnasında bazı özelliklerin de istenmesi gerekir. Bunları şu şekilde sıralayabiliriz.

* Sızdırmaztık

• Uzun ömür

• Kolay açılıp kapanabilme

*Çevreyi kirletme me

*Tamir bakım kolaylığı

Bu özellikler ile beraber düşük direnç katsayı lı, teknolojiye uygun malzeme ve sınıfında seçilmiş

armatürlerle yapılan tasarrufların en fazla enerji tasarrufu sağlayacağı ortadadır.

Armatür seçerken mutlaka üreticilere ne şartlarda armatür istediğimizi anlatarak ve aynı zamanda üreticiye zaman tanıyarak, (çünkü acil ihtiyaçlarda alınan armatürlerde seçim hatalan oranı çok

yüksektir.) istekte bulunmak en uygunudur. Bu istekler Türkiye'de armatür imalatçılarını da daha kaliteli üretim yapmalarına zorlayacaktır. Sonuç olarak bundan ülkemiz kazançlı çıkacaktır.

KAYNAKLAR

- ROHRLEITUNGEN (Neukırchner/Schmidt/UIImannn)

-Vana ve süzgeçlerde enerji kayıp katsayısının hesaplanması

(Doç. Dr. ibrahim GENDEZ-Doç. Dr. Muhittin SOGUKOGLU)

ÖZGEÇMiŞ

1954 Avanos NEVŞEHiR doğumlu, 1978'de Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Mühendisliği Bölümünden mezun olmuştur. 1980 yılından beri TERMO Buhar Cihaziarı Sanayi ve Ticaret A.Ş.'nin çeşitli

kademelerinde çalışmış, dört yıldır da TERMO Buhar Cihaziarı Sanayi ve Ticaret A.Ş.'nin Fabrika

Müdürlüğü'nü yapmaktadır.