Bayi Girişi
  • Türkçe
  • English
  • العربية
  • French
  • Pусский

T.C.
SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ
KEÇİBORLU MESLEK YÜKSEK OKULU
MAKİNE BÖLÜMÜ

 


BİTİRME ÖDEVİ

 

PİSTONLU POMPALAR


ÖĞRETİM GÖREVLİSİ
VOLKAN ŞAHİN

HAZIRLAYAN
MEHMET HADİ ALTUN

MAKİNE II
I.ÖĞRETİM  0013511022

 

 

 


PİSTONLU POMPALAR

   Pistonlu pompaların etki şekli , akışkanın pompa silindirinde piston tarafından ileri doğru itilmesi şeklinde olur. Bu bakımdan pistonlu pompalar akışkanın basınçlandırılması veya kaldırılması şeklinde çalışmaktadırlar.

   Bu pompalar yatık veya dik olarak çalışmaktadırlar. Basit etkili pompalar ekseriya dalma pistonlu olarak imal edilirler. Piston silindiri içinde pompa pistonu ve sızdırmazlık elemanları ile birlikte sızdırmazlığı temin edilir ve piston bu sızdırmazlık elemanları içinde ileri geri harekette bulunur. Pompa üst tarafında basınç ventili, alt tarafında emme ventili bulunur. Bunun dışında basma tarafında basınç tarafında borusu, emme tarafında emme borusu bulunur. Emme tarafı sonunda kirlilikleri pompadan uzak tutacak bir emme kovanı veya örgülü bir sepet bulunur. Emme kovanından önce bir taban ventili, emme tahtının sürekli akışkan ile dolu tutulmasını temin eder.

   Pistonlu pompalarda emme ve basmada kuvvet dağılımı çok değişkendir. Bu elverişsiz durumun önüne geçmek, kuvvetlerin daha iyi dağılımını temin etmek ve eşit hacim akımı temin etmek için iki, üç ve daha fazla piston yan yana konularak kranka gelen kuvvetler dengelenir, homojen bir dağılım sağlanmaya çalışılır. Bu şekilde çok silindirli pompalar, özellikle yüksek basınçlı pompalarda kullanılmaktadır.

   Pompa ile bağlantısı arasında çok defa hava kazanı konularak pompanın ani basınç yükselmelerine veya dengesiz kuvvet dağılımına karşı sakin ve kusursuz çalışması sağlanmış olur.

   Su akışkanın düzensizliği ve pistonun ileri geri hareketinin belirli ölçüde düzene kavuşması için de kademeli pompalar kullanılır.

   Pistonlu pompalar, pistonun yarattığı basınçtan yararlanarak sıvılar üzerine basınç uygulayıp pompalanmasını sağlarlar. Pompa pistonunun boşalttığı hacmi büyütüp, küçültmesi ile basma işlemi gerçekleştirilmiş olur. Pistonun silindir hacmini boşaltması ile oluşan düşük basınç veya vakuma emme ventilinin açılması ile sıvı dolmaya başlar. Sıvının dolması pistonun emme periyodundaki ölü noktasına kadar devam eder. Pistonun geri dönüşünde küçülttüğü hacimde sıkışan sıvı etkisi ile açılan basma ventilinden akışkan basma tarafına doğru itilmeye başlar. Bu itme hareketi yine pistonun ölü noktasına kadar devam eder. Piston bu esnada tüm sürtünme ve karşı basınçları karşılar. Bundan sonra tekrar ikinci bir strok hareketi başlar.   
   V Teorik basma debisi,
   A Piston yüzey alanı,
   q Piston kolu kesit alanı,
   s  Piston stroku,
   N  Strok sayısı veya krank milinin dev/dak olarak dönme sayısıdır. Basit etkili pistonlu pompalarda her strokta eşit hacimde sıvı basılır ve her basma periyodunda aynı pompa gücü gerekmektedir.

   Dönme sayısı n, piston stroku s’e bağlıdır. Artan piston stroku ile n dönme sayısı azalmalıdır. Burada  s.n= 1.......2 m/s civarında olup, pistonun doğrusal hareketinde büyük değerler almaz. Piston stroku ile dönme sayısı arasındaki sayısal bağıntı:

   s m 1-0.6-0.4 > 0.4
   n d/sn 0.7-1.2  1.7-4
   d mm > 50  50-150  > 150
   cm m/s 0.2-0.5  0.5-0.9  1-2

   Pompa Basınç ve Emme Yüksekliği

   Pistonlu pompada pistona etki eden basınç, aşağıdaki kabullerle tespit edilmektedir. Pompa içindeki basılan sıvının akım hızı, pistonun ortalama hızına eşit olur.

   Basınç periyodunun piston üzerine etkidiği esnada basınç Pd 
   Atmosfer basıncı PA ile birlikte etkimektedir.
   Geodezik basma yüksekliği Hd ,

   Sürtünme yüksekliği hrd – pompa içindeki hidrolik direnç ile bağımlıdır.


   Hız Yüksekliği hbd.

   Su üst yüzeyi ile basınç ventiline kadar olan mesafedeki  sıvı yoğunluğundaki sıvı  için Berneulli eşitliği kullanılarak stasyoner olmayan akım için, pompa içindeki taşıma kuvvetleri olarak piston basıncı;

   Pd=PA+ g (Hd+hrd+hbd) ve buradan geodezik basınç yüksekliği;

   Hd= -hrd-hbd

   Atmosfer basıncı ve basınç kayıpları belli olan pistonlu pompanın geodezik basınç yüksekliği belli olur.

   Emme periyodunda PA atmosfer basıncı, emme borusunda ve emme yüksekliğinde etki eder. Pompada ve emme borusunda basınç kayıpları;


   Sürtünme yüksekliği hrs
   Hız yüksekliği hbs
   Geodezik emme yüksekliği HS
   Sıvının buhar basıncı PD, atmosfer basıncına karşı etkiler.

   Piston basıncı Ps, emme periyodunda alt su yüzeyi ile basınç ventili arasında:
   
   hom  -500 0 100 500 1000
   PA kPa 107 101 100 95 90

   Emme periyodundaki piston basıncı PD-Sıvının buhar basıncına bağlıdır. Bu, yükselen sıcaklık t ile artar ve atmosfer basıncına karşı etki eder. Su için geçerli olan buhar basıncı değerleri:

   t  ºC 10 20 40 80 100
   Pd kPa 0.6 1.2 2.3 7.4 47.4 101.3

   Normal kaynama noktasında buhar basıncı, atmosfer basıncına eşittir. Sıvının kendine basınç kayıpsız emilmesi mümkün değildir. Atmosfer basıncı, buhar basıncı ve basınç kayıpları geodezik emme yüksekliğini;

   

   10-20 ºC su sıcaklıkları için geodezik emme yüksekliği ortalama olarak 6 m alınır. 70 ºC de yaklaşık sıfırdır. Bu durumda pistonlu pompaya su sevk edilir.

  1.3 Basma Yüksekliği ve Özgül İş:
   Emme yüksekliği Hs,
   Toplam Geodezik basma yüksekliği Hg:

   Hg=Hd+Hs

dir. Aynı şekilde basınç hız yüksekliği hbd ve emme hız yüksekliği hbs toplamı, hız yüksekliği hb adını alır:

   hb=hbd+hbs

   Basınç sürtünme yüksekliği hrd,
   Emme sürtünme yüksekliği hrs

   olduğuna göre, toplam sürtünme yüksekliği:

   hr=hrd+hrs

   olur. Emme ve basma tarafları basınçları için yazılan eşitlikler PK eşitliğinde yerine konulacak olursa ve sıvı buhar basıncı ihmal edilerek piston basıncı için toplam basma yüksekliği, olur. Pompa toplam basma yüksekliği, geodezik basma yüksekliği, sürtünme yüksekliği ve hız yüksekliği toplamına eşittir. Yukarıdaki eşitlikten pompa özgül işi;

   Y=g H=g(Hg+hr+hb)

   olur. Bu özgül iş, pompaya emilen birim su kütlesi içindir.

   1.4 Hidrolik Verim:
   Sürtünme yüksekliği hr,
   Pompa iç sürtünme kaybı hrp
   Boru bağlantılarındaki dış basınç kaybı hrR toplamına eşittir:

   hr=hrR+hrp

   Bir pistonlu pompada iç basınç kaybı hrp, 2 m den daha azdır.

   Bir pompada gerçek basma yüksekliği He, Geodezik basma yüksekliği Hg ve boru bağlantılarındaki, boru ve armatürleri basınç kayıpları hrR  toplamlarından meydana gelir. Bu her iki basınç kayıpları toplamı faydalı basma yüksekliği veya gerçek basma yüksekliğidir:

   He=Hg+hrR

   Hidrolik verim için iç dirençler (hrp+hb) pompa için belirlenir. O halde gerçek basma yüksekliği için:

     

 

   Basınç Cebi - Hava Cebi:
   Basınç kuvvetlerinin azaltılması ve basınç kayıplarının en aza indirilmesi için emme ve basma borularına, ventil yakınına hava cebi yapılır. Bu kısımlar sayesinde akımın sinüsoydal hareketi önlenmiş olur. Buralardaki hava yastığı sayesinde sıvı koç vuruşunun önüne geçilir.

   Hava cebindeki, hava hacminin emilme ve basılması esnasında azalır veya çoğalır.Hava Cebi-Hava hacmi farkı, pompanın basma hacmi Vh=AS’e eşittir.

   Pompa Basit etkili  Çift etkili  Üç etkili
       0.55 Vh    0.21 Vh   0.01 Vh
   
  
  Mekanik Yapılar:

   Pompa yataklarındaki mekanik yapılar ve boru bağlantılarındaki sürtünme sonucu olarak pompa milindeki Pe gerçek güç, teorik güçten daha büyüktür.
  
   daha önce yazılan Ve, Ye, Pe  efektif büyüklükleri, aşağıdaki ifadede olduğu gibi yerine konularak herhangi bir pompa için gerçek güç yazılabilir. Pistonlu pompalardan toplam verim, 0.7-0.95 civarındadır. Küçük pompalar için 0.6-0.7 olur.

   Pistonlu Pompalarda Debi Hesabı:

   Pistonlu pompalarda pistonun ileri geri hareketi ile pistonun boşaltılmış olduğu A.s sıvı hacmi emme ventilinin açılması ile z hacmine dolar. Pistonun sola hareketi ile bu sefer basma ventilinin açılması ile A.s hacmi kadar sıvı basma borusundan üst depoya basılmış olur. Bir kranktan hareket alan piston, birim zamanda n defa bu hareketi tekrarladığından teorik olarak;debisinde sıvıyı basmış olur. Pistonlu pompanın emme ve basma zamanlarındaki basınç dalgalanmalarını karşılamak için pompa ile boru bağlantısı arasına bir hava deposu konur. Bu depo sayesinde pompa, sakin ve kusursuz bir iş yapmış olur.
   
   Kaldırma pistonlu pompalarda ise pistonun yukarı hareketi esnasında emme ventili açılır. A.s kadar sıvı emilmiş olur. Bu esnada piston üzerinde bulunan kısımdaki;
   (A-q) . s

kadar sıvı basınçlı boru tarafına kaldırılmış olur. Buradaki q kesiti piston kolunun kesitidir.

   Pistonun geri dönmesi esnasında, pistonun altında bulunan sıvı hacmi A.s , açılan basınç ventilinden geçerek pistonun üzerine dolar. Bu esnada piston üzerindeki (A-q).s hacmi kadar hacim boşalmış olduğundan;

   A.s-(A-q).s = s.q

kadar sıvı basınçlı boru tarafına itilmiş olur. Pompa bu durumda,

   (A-q).s+q.s=A.s

kadar sıvı basılmış olur. Burada q kesiti, A kesiti yanında çok küçüktür. Büyük bir kısım iş, yükseltmeye harcanır. q Kesitinin ihmal edilmesi halinde basit etkili pompa ile çalışılmış olur. Bu pompalar özellikle ihmal kuyularla kullanılırlar. 40 m.’nin üzerindeki basma yüksekliklerinde pistonun sızdırmazlığı yeterli olmaz. Bu durumda pompa, boru pistonlu olarak dizayn edilir.

   Çift Etkili Pistonlu Pompalar:

   Büyük su kütlesinin basılmasında çift etkili pistonlu pompalar kullanılır. bu pompalar dalma pistonlu olarak imal edilirler. Çift tesirli olduğundan, pompa iki emme ve iki basma supapına sahiptir. Yatay çalışan pompada iki basınçlı hava deposu bulunur. Bu pompadaki hava ve su hacimleri, bir bağlantı borusu ile birbirine bağlıdır.

   Pistonun sağa doğru hareketinde piston, A.s hacmini emer. (A-q).s hacmini hava deposuna basar. Geri hareketinde (A-q).s kadar hacmi emer ve A.s kadar suyu basar. Bir devirde pompanın basacağı su miktarı:

   (A-q).s+A.s= (2A-q).s
kadar basar.

   Kademeli Pistonlu Pompa (Diferansiyel Pompa)

   Sıvı basılmasında ve kuvvet iletimindeki dengesizlikleri gidermek için basit etkili pompada olduğu gibi, kademeli pompa ile belirli bir derecede bu mahzur giderilmiş olur. Pistonun sağa hareketinde A.s kadar sıvı emer ve aynı zamanda sağa (A-q).s kadar sıvı basar. Pistonun sola hareketinde A.s kadar hacim basar ve basınç ventilinden yukarı A.s kadar sıvıyı iter. Bu esnada sağ tarafta (A-q).s kadar hacim basılmış olur. Bu esnada basınç borusunda;

   A.s-(A-q).s=q.s

kadar sıvı basınç borusunda bulunur. Pompa kırankının bir devrinde;

   (A-q).s+q.s=A.s

kadar sıvı basılmış bulunur. Kademeli pompa bir hareketinde aynı miktar sıvıyı basar. q =A/2 olduğunda sıvı basılması her iki tarafta da aynı büyüklükte ve her iki tarafta da aynı büyüklükte iş gereksinimi vardır.

   Diferansiyel  kaldırma pistonlu pompa da aynı şekilde çalışır. Pistonun yukarı çıkması esnasında pompa,

   (A-q1).s

kadar sıvıyı kaldırır. Pistonun aşağı inmesi halinde q1.s hacmi, basınçlı boru tarafına basılır. Bu durumda teorik akım hacmi:

 olur. Büyük basma yüksekliği için borulu diferansiyel pompa kullanılır.

   pistonun hareketi esnasında hesaplanan hacim akımı, pompa tarafında gerçekte basılamaz. Gerçek akım hacmidir. Bu oran da 0.93-0.98 arasında alınır.

   Bu basılan hacimdeki küçülme:

   1. Ventiller, piston sızdırmazlığı, geri tepme ventili veya manşon gibi sızdırmazlık elemanlarındaki sızdırmazlıkların tam olarak havanın da emilmesi,

   2. Emme halinde havanın pompa içine girmesi veya su ile birlikte havanın da emilmesi,

   3. Emme ventilinin açılmasının gecikmesi veya kilitlenmesi,

   4. Büyük basınçlarda pompa malzemesi ile basılacak maddelerin elastikiyetinden dolayı meydana gelir.

   Volumetrik etki derecesi pompanın aşınması nedeni ile 0.90’nın altına düşer. Sıvılarının viskozite nedeni ile hesaplarda % 5-10 civarında daha düşük alınır.

   Pistonlu Pompa Hesabı:

   Pistonlu pompanın karakteristik ölçüleri olarak, pompanın birim zamanda bastığı sıvı hacmi,  Teorik basma hacmi, Volumetrik verim olduğuna göre, Basit etkili ve tek silindirli pompa için teorik akım hacmi, strok hacmi ve dönme sayısı verilerek;  J burada mümkün çalışma hacmi sayısı olduğuna göre;
n=40-300 dak-1

cm, pompa içindeki ortalama akım hızı, cm=2 sn =2 m/s’nin üstüne çıkmamalıdır. Artan vizkozite ile cm azalmaktadır.
xH strok oranı olarak, xH=s/D=0.6-1.2 olarak seçilir. Burada

   s=xH.D

 Basit etkili pompa silindiri yahut piston çapı D’dir. Çift etkili pompada ihmal edilen piston kolu kesiti ile yaklaşık çap elde edilmiş olur.

   Pi,th  sıvı basıncı,

   d Piston kolu çapı

olduğuna göre xH ve D eşitliklerinden hesaplanan strok s ve krank tarafında kaybolan piston kolu hacminden yararlanılarak hesaplanan piston çapı D1 bulunur.

   Ventil Hesabı:

   Sürelilik denkleminden;
   
   Asi csi = A.c

Yahut maksimum piston hızı kullanılarak;

   Asi csi ,mak = A.cmak

   Yeterli yaklaşımla cmak., krank çevre hızına bağlı olarak, (cmak. = piston maksimum hızı) olduğuna göre:pompanın yüksek dönme sayılarında yahut büyük özgül basma işinde csi,mak.=1-4 m/sn civarında alınır.

   Ventil Açıklığı:

   Asp  csp, mak=A cmak.

   Burada ventil açıklığı her zaman kesit olarak doldurulamaz. Tam açık ventilin aralık yüzeyi, u çevreyi gösterdiğine göre ve   U  büzülme sayısı olduğuna göre;

   U hmak U csp,mak=A.cmak

   csp, mak=10 m/s kadar alınabilir.

   Küçük ventil stroku ve ventili dalgalanmasından dolayı csp, mak. Csin, mak  ‘dan daha büyüktür.

   Açıklık oranı, süreklilik denkleminden elde edilir. Bu oran, 0.3-1 arasında değişir ve artan dönme sayısı ile küçülür.

   Büzülme Sayısı U (Kontraksiyon sayısı): 

   Düz oturan ventil için; 0.6-0.9

   Konik oturan ventil için 0.8-1.0 arasında alınır.

   hmak=10 mm kadar alınır.

 yavaş açılan ventillerde ise;

   hmak=20 mm kadar alınır

   Kapama gecikmesi, sert ventil vurmasından dolayı deformasyon, kapama yüzey sıklığı, malzeme ve yay durumundan dolayı büyütme faktörü alınır.

 
  Tabak ventilde 10 cm2  kesit alanı ortalama olarak alınır. Büyük su  miktarı geçişlerinde tabak ventil bizi maksada uygun olmayan ölçülere götürür. Buna göre diğer bir grup ventil de birçok küçük tabak ventilin birleşmesinden tek ve çok aralıklı ventiller kullanılmaktadır. 


 Genel olarak pompalar sıvıların belirli bir noktadan başka bir noktaya geçişini sağlayan makinalar olarak tanımlanabilir. Bu durumda sıvıların taşınması değişik şekillerde yapılabilmektedir: İleri geri hareket eden bir piston vasıtasıyla ( pistonlu pompalar ), hızla dönen kürekli bir çark ile ( santrefüj pompa ), basınçlı su püskürterek (su püskürtme pompaları, hidrolik basınç pompaları ), basınçlı buhar veya hava püskürterek ( enjektör )

Pistonlu pompalarda suyun taşınması bir silindir içerisinde ileri geri giden bir piston yardımıyla yapıldığından su ancak kesik taşınmaktadır. Bunun için emme ve basma donanımlarını zaman zaman  açıp kapayan ventillere ihtiyaç duyulmaktadır. Suyun borular içindeki kesintili hareketlerin önüne geçmek üzere ,su donanım borularına verilmeden önce bir basma vasıtasıyla hava kazanına verilir; ve buradaki az çok değişmeyen basınç ile sürekli olarak donanım borularına gönderilir. Santrefüj pompalarda ise olay daha farklılık göstermektedir. Üzerinde kürekler bulunan bir çark vasıtasıyla su, fırlatılarak taşındığından burada ventillere ve hava kazanına ihtiyaç yoktur. Hidrolik basınç pompalarında  ise yine ventiller ve bir basma hava kazanı kullanılmaktadır. Aynı şekilde basınçlı hava pompaları kesintisiz ve ventilsiz çalıştıkları gibi basınçlı buhar pompaları kesik kesik ve ventillerle çalışır.

Bu pompaların en çok kullanılan tipleri pistonlu ve santrefüj pompalardır. Günümüzde santrefüj pompaların kullanım alanları pistonlu pompalara göre daha geniştir. Bunun yanında pistonlu pompaların devirleri santrefüj pompalara göre daha yüksek olsada ,santrefüj pompalar yüksek devirlerde çalıştıklarından ,hareket almak için yüksek devirli makinalara ihtiyaç duymaktadırlar.

Pistonlu pompaları bir başka ifadeyle şöyle tanımlayabiliriz: Statik halde bulunan sıvıyı harekete geçiren, sisteme belirli basınçta ve debide basan elemanlar olarak ta tanımlamak mümkündür. Pompalar, kavramalarla dairesel hareketlerini istenen güce göre bir elektrik motorundan alırlar, bu şekilde elektrik enerjisi mekaniksel enerjiye, mekaniksel enerjide hidrolik enerjiye dönüşmektedir. Pompalar kullanım amaçlarına, yapıldıkları malzemelere, bastıkları sıvılara ve şekillerine göre sınıflandırılabilirler.

1.1 Pistonlu Pompaların Kullanım Alanları :

  • Petrol üretim tesislerinde,
  • Gübre tesislerinde,
  • Makinecilikte,
  • LPG tesislerinde,
              • Su tahliye işlerinde,
              • Yağların basınçlı iletiminde,
              • Çamurumsu madde boru hatlarında,
gibi çeşitli alanlarda  pistonlu pompalar kullanılmaktadırlar.
Genelde pompaları iki ana kategoride toplamak mümkündür:

1) DİNAMİK: Bu sınıftaki (kategorideki )  pompalarda makine içerisindeki akışkanın hızlarını, boşalmanın oluşmasını kolaylaştıracak derecede arttırmak için akışkan üzerine sürekli olarak enerji eklenir. Bunun sonucunda pompanın ötesinde bir basınç artışı sağlanır.
2) YER DEĞİŞTİRME: Bu sınıflandırmada, enerji; istenen sayıda ve kapalı akışkan içeren bölgelere hareket sınırlarına bir veya birkaç kuvvet uygulaması periyodik olarak eklenir. Bunun sonucunda pompa içerisindeki akışkanın boşaltma borusundaki, valflerden geçmesi için gerekli basınçta doğrudan bir artış olur.

Bu sınıflandırmanın yanı sıra pistonlu pompalar etki şekillerine göre de sınıflandırılmaktadırlar.

1. Bir Etkili Pompalar
2. İki Etkili Pompalar
3. Diferansiyel Pompalar

1. Bir Etkili Pompalar Ve Çalışma Prensibi:
Bu pompalar kaldırma ve basınç pompaları olmak üzere iki kısma ayrılmaktadır.Eğer


Şekil-1 Bir Etkili Yatık Pompa

su   silindirden  pistonun    kaldırılması  ile  çıkıyorsa  pompa  bir kaldırma pompası, su veya akışkan  silindirden pistonun yaptığı basınç etkisi ile çıkıyorsa pompa bir basınç pompasıdır.
Bir etkili pompalar daima bir dalma pistonla, dik yada yatık yapılmaktadırlar. Şekil-1
de   görüldüğü   gibi     pompa  silindirinin  içinde,  bir dalma  piston     ileri  geri  hareket etmektedir. Silindirin üst tarafında basma ventilleri ve alt tarafında ise emme ventilleri vardır. Su veya akışkanımız alt hazneden emme borusu tarafından pompanın silindirine alınır, oradan da piston vasıtasıyla boru donanımına basma borusu ile verilir. Suda bulunabilecek  çöplerin ve çamurların boru donanımına ve pompa silindirine girmemesi için emme borusunun başında bir süzgeç bulunmaktadır.
Pistonun  silindirden  geriye  doğru  gitmesiyle silindirin  içinde  belirli bir hacim boş olarak  kalır; bu boşluktan  dolayı  silindirin  içindeki  basınç düşecek ve suyun alt tarafındaki yüzüne gelen atmosfer basıncının  etkisiyle emme  ventili  açılır, böylelikle  silindir  içinde boş  kalmış  olan  hacim  dolmuş  olur.  Piston  hareketine  devam edip ölü noktaya geldiğinde emme ventili  kendi  ağırlığı ile yada bir kuvvet  etkisi ile kapanacaktır. Pistonun silindir içine geri gelmesi  ile  silindir  içerisindeki  basınç  artacaktır.  Bununla   birlikte  basma   ventilleri açılacaktır. Piston yoluna devam ederek silindir içindeki akışkanı basma borusuna doğru iter, ve  akışkanı  boruya  iletir. Pistonun hareketi bittiği zaman basma ventilleri  kapanır. Böylece pompamız akılkanı basmış olmaktadır.

2. İki Etkili Pompalar Ve Çalışma Prensibi:

İki etkili pistonlu pompalarda dik veya  yatık olarak  yapılmaktadırlar. Bu  pompaların pistonları  genel olarak dalma  piston şeklindedir. Dalma pistonlarda iki etkili bir pompada bir veya  iki adet  olabilmektedir.  İki  pistonlu pompalarda her bir piston diğerine demir çubuklar ve kollarla  bağlıdırlar. Bu  suretle birinin  hareketini diğeri de alabilir. pistonlu. Piston silindirden dışarı çıkarken, sağa doğru giderken  sol tarafa doğru su  veya  sıvı  dolar..  Bu tip pistonlu pompalarda  pistonun silindirden  dışarı giderken  verdiği su miktarı ve dolayısıyla çalışması için gerekli olan güç,  pistonun  silindirin içine doğru  geldiği zaman verdiği su miktarından  ve gücünden  daha küçüktür.

Şekil-2  İki Etkili Yatık Pompa                                      
3. Diferansiyel Pompalar Ve Çalışma Prensibi :

a-) Diferansiyel emme basma pompalar :  Bu tip pompalar dalma pistonlu,  dik ya  da  yatık  şekilde   yapılmaktadırlar. Piston silindirden çıkarken yani sağa doğru giderken sol taraf boş  hacim kadar sıvıyı emer ve sağ  tarafın  hacminde  sıvıyı  da  basar.  Piston geri  geldiği zaman   ise bu olayların tam tersi yaşanacaktır.

b-) Diferansiyel kaldırma pompaları:  Bu  tip  pompalarda,  karşılık  piston konularak yalnız  kaldırma  pompalarda  olan  tek  taraflı  kuvvet  bölümü   düzeltilmiş  olunmaktadır. Piston yukarı  doğru  giderken  sıvı  emilir,  aynı  zamanda  pistonun  üst   tarafında  olan suda basma donanımına  geçmektedir. Pistonun  aşağı doğru hareketinde  ise açılan piston ventilinden sıvı pistonun üst tarafına geçer.

 


1.2. Pistonlu Pompaların Bazı Parça Resimleri Ve Fotoğrafları :
                                                                                                      

     
       9 elemanlı pompa                                 Dişli pompa                           Dişli pompası


    6 elemanlı pistonlu pompa                 Hidrolik yön denetimi          Güç aktarma kutusu

  Hidrolik yön denetim valfi                      Sınır kontrol             Pistonlu Pompa

 

                                                             Pistonlu Pompa


DEĞİŞİK PİSTONLU POMPA TİPLERİ VE KONST. ŞEKİLLERİ

Günümüzde kullanımı oldukça  azalan pistonlu pompalar kullanıldıkları alanlara göre  değişik   tipte   ve  buna  bağlı  olarak  ta  farklı  konstrüksiyon   şekillerinde   imal edilmişlerdir. Şimdi bu pistonları aşağıdaki gibi sınıflandırıp bakalım:

A-) El ile çalıştırılan pistonlu pompalar

B-) Kayış ve kasnakla çalıştırılan pistonlu pompalar

C-) Elektromotorlarla çalıştırılan pistonlu pompalar  

D-) Patlamalı motorlarla çalıştırılan  pistonlu pompalar

E-) Buhar makinaları ile çalıştırılan pistonlu pompalar

2.1. EL İLE ÇALIŞTIRILAN PİSTONLU POMPALAR

El   ile   çalıştırılan    pistonlu  pompalar   sadece  insan  gücü   kullanılarak çalıştırılmaktadırlar. Bir  pompanın  el  ile  çalıştırılabilmesi  için  özellikle  pompanın  sürekli olarak  işlememesi  gerekir. Aksi halde piston  kolu  ne  kadar  büyük  ve giren kuvvet de ne kadar küçük olursa olsun saatlerce sürecek bir iş el ile yapılamaz.
 El ile çalıştırılan pompaların hepsi bir manivela kolu kullanırlar. Bu kollar değişik tiplerde olabilir. Bu pompaları  çalıştıracak olan insanın gücü görülecek işin süreceği vakitle değişir.
             Suyu derin olan kuyularda, piston ve krank mekanizmasının ağırlıklarının denkleştirilmesi için bir ikiz pompa kullanılır; bu pompanın iki pistonu 180 derecelik bir açı farkı  ile iki kere bükülmüş bir krank  ile çalıştırılır. Bu şeklide bir mekanizmanın önüne bir dişi tertibatı konularak, basılan suyun yüksekliğini daha arttırmak imkanı vardır.

2.1.1 Emme Kaldırma Kuyu El Pompası

 Emme kaldırma kuyu el pompası bir silindir ve dövme demirden bir borudan ibarettir. Emme ventili olarak köseleden bir klape kullanılmaktadır. Su geçirmezliği flençli kösele ile elde edilen piston ve onun üzerindeki ventil pirinçtendir. Ara borunun boyu seçilirken silindirin alt tarafı bir metre kadar toprağın altına geçebilmelidir bu suretle pompa dondan korunmuş olur. Bundan manda pompa çalışmadığı zaman borunun içindeki suyun akabilmesi için ara borunun üzerine ufak bir delik delinir,  bu şekilde borunun içindeki suyun donarak boruları çatlatmasının önüne geçilir. Suyun kuyu içindeki yüzünden itibaren, emme yüksekliği 7 metreden daha büyük olmamalıdır.

2.1.2 Emme Kuyu El Pompası

Emme kuyu el pompası bir emme pompasıdır. Emme ventili ve piston ventili  köseleden  yapılmış  klape  şeklindedirler ve  kolayca sökülüp kontrol olunabilir. Bu tip pompanın da maksimum emme yüksekliği 7 metredir.                                                                                    

2.1.3 Pis Sular İçin El Pompası

 Piston üzerindeki ventilde su geçmezlik sert kauçuk ile sağlanır; bu ventilin geçit alanı oldukça büyüktür. Uzun bir şaftı olan emme ventilinde de su geçmezliği elde etmek için sert kauçuk kullanılır. Pompanın donlarda çatlamaması için, kol kaldırılıp piston aşağı tarafa doğru bastırılarak, silindirin içindeki su boşaltılır; zira piston ventili alt durumda emme ventilinin pinine dayanır ve  ile gösterilen parça manivela kolunu kaldırır, bu da her iki ventili açar.

2.1.4. Maden Ocağı El Pompası
 
Bu pompa iki adet bir etkili kaldırma pompasını bir araya getirerek elde edilen bir ikiz konstrüksiyonlu pompadır. Her iki kol iki veya dört işçi tarafından işletilebilir. Maden ocaklarında çok sık kullanılan bu pompa bir demirden çerçeve veya dört tekerlek üzerine konularak çalıştırılabilir. Bu pompa yalnız emme pompası olarak çalışmayacak olursa bu taktirde basma veya kaldırma etkisini de sağlamak üzere silindirlerin üzerine birer kapak ve bir salmastra kutusu eklemek lazımdır.

 2.1.5. Diyaframlı El Pompası

 Bu pompalarda piston yerine bir bilezik şeklinde lastik, sert kauçuk, kromlu kösele veya deri kullanılır. Kösele deri veya lastikten bilezik pompanın alt ve üst parçaları arasında sıkıştırılır ve ortasına da bir parça bağlanarak hareket etmesi sağlanır. Burada emme ventili olarak üzerine lastik geçirilmiş bir demir bilye kullanılır. Pompanın basma ventili olarak diyaframın ortasına konulmuş bir tabak ventili vardır. Bu pompanın çalışma prensibi aynen bir etkili bir kaldırma pompası gibidir. Lastikten, köseleden veya deriden diyaframın yukarı kaldırıldığı zaman pompanın iç hacmi büyük, dolayısıyla basınç düşer ve emme ventili açılarak sıvı içeriye girer. Aynı zamanda diyaframın üzerine bulunan sıvı da yukarı kalkar ve borudan taşarak akar. Diyafram aşağıya doğru inerken emme ventili kapanır ve basma ventili kapanır.

2.1.6. İki Etkili El Pompası
 
 Bu pompada pistonun su geçmezliği flençli kösele  ile elde edilmiştir ve pistonunun ortasında bulunan bir manivela kolu ile hareket sağlanır. Pistonun her iki tarafının ortasında bulunan silindir kısmı basma donanımına bağlı  bulunur ve köseleden flençler silindire iyice sıkıştırılır. Bu şekilde oldukça iyi bir su geçmezlik elde edilir. pompa çalışırken pistonun silindirin içinde köşeler üzerinde dönerek sıkışmaması için piston ve silindire yeter bir uzunluk verilmiştir. Pompayı çalıştıran kol basma su donanımı içinde çalıştığında bu kolun salmastra kutusunun hava  kaçırmak ve dolayısıyla emme etkisini düşürmek tehlikesi de yoktur. Silindir kapaklarının yarı yuvarlak şeklide yapılması daha iyi bir mukavemet sağladığından başka silindir içinde verimi düşürmek ihtimali olan yerlerin hacmini de küçültür.

2.1.7. Niagara El Pompası

 Pompa şaftına bağlı bir kol ile çalıştırılır; şaftın üzerine iki kollu bir parça kama ile bağlanmıştır ve bu parçanın her bir kolu bir dilimli pistonu çalıştırır (F) piston alanı (s) piston stroku ise  pompanın verdiği su miktarı bir stok için (2F.s) eder, yani bu pompa tek etkili pompanın tam iki misli su verir.

              Bu pompanın çalışma tarzı şu şekildedir. Pistonların iç alanları suyu aşağıda sol taraftaki ventilden emerler ve yukarıda sağ taraftaki ventilden basarlar. Pistonun dış alanı ise suyu aşağıda sağ taraftaki ventilden emerler ve yukarıda sol taraftaki ventilden basarlar. Pompanın anlatılan birinci etkisi şekilden görülmektedir. İkinci etkisini anlamak için altta sağdaki ventilden üstündeki bölme ile üstte soldaki ventilin altındaki bölmeyi şekildeki kesitte gösterilemediği halde, bir kanalla bağlı olduğunu düşünmek lazımdır. Bu pompa küçük ölçülerle yapılabildiği halde  oldukça büyük su miktarı taşıyabilir; yalnız pompada bulunan her iki dilimli pistonun ayrı ayrı su geçmezliğini her bir taraf için sağlamak lazımdır. Pompanın emme yüksekliği 7 metredir, basma yüksekliği ise 20 ile 25 metre arasındadır.

2.1.8. İki Etkili Düşey Eksenli El Pompası

             Bu tip pompalarda bir birine karşı hareket ederler, bunlara bağlı ventillerde pirinç bilyalar vardır. Her zaman yukarı doğru giden piston hem emer hem de basar, aşağı giden pistonun ise hiç bir etkisi yoktur ve ancak su sütunu içinde aşağıya doğru hareket eder. Bu pompa bir kolun  yardımıyla, el ile çalıştırılabileceği gibi, kasnak ve kayışla bir iş makinesine bağlanarak da çalıştırılır. Bir alt ventil kullanıldığı halde emme yüksekliği 6 metre ve toplam taşıma yüksekliği de 10 metredir.

2.1.9. El Pres Pompası
               Pompanın   ana  parçasının  malzemesi  top çeliğidir;  piston  ve bütün ventiller nikel çeliğinden,  kapak  vidaları  çelikten;  kroset ve  mekanizma donanımı dökümden ve manivela kolu  da dövme  demirden  yapılmıştır.  Pistonun  su  geçmezliği  kösele  ve  kızıl  dökümden bileziklerle  sağlanır.  Maksimum  basıncın  aşılmaması  için  ağırlıklarla  çalışan  bir emniyet ventili  vardır.  Manometreye  gelen  basınç  birdenbire  düştüğü  zaman,  manometrenin bozulmaması   için sıvıyı  veren  kanalda   otomatik  olarak  kapanan  bir  ventil  vardır;  Aynı zamanda manometreyi  boşaltmak için bir boşalma ventili konur. Pres pompaları bir biri içine geçirilmiş iki pistonla da yapılırlar;  büyük  çaptaki  piston hazneyi doldurmaya ve küçüğü de basmaya  yarar.  Basınç,  verilen  bir  miktarı  geçince  büyük  piston  kullanılmaz  ve   küçük pistonla istenilen basınca kadar basılır.


      2.2. KAYIŞ VE KASNAKLA ÇALIŞTIRILAN POMPALAR

 Küçük ve orta güçlü pompalar kayış ve kasnakla çalıştırılır; genel olarak bir pompayı kayış ile çalıştırabilmek için yalnız güç bir rol oynamaz. Eğer pompanın çalıştırılacağı yerde bir transmisyon şaftı varsa tabii olarak ilk akla gelecek şey pompayı bu şafttan bir kayış ile alınacak hareketle çalıştırmaktır. Bundan başka elde yüksek devirli bir patlamalı motor veya elektromotor varsa pompanın devir adetleri nispeten küçük olması gerektiğinden yine bir kasnak ve kayış tertibatı düşünülür.

 Eğer pompayı çalıştıracak transmisyon şaftının devir adetleri  yüksek ise pompa ile transmisyon şaftı arasına bir karşılık dişli tertibatı konularak, dişli çarklar veya 2 kayış vasıtasıyla devir adedi istenildiği kadar küçültüldükten sonra pompa çalıştırılır.

 Krank mekanizmasıyla çalışan pompalarda çalıştıran kayışa gelen etki hiç durmadan değişir; bir etkili pompalarda da kayışa gelen çevre kuvveti sıfırdan maksimum bir karşılığa kadar büyür ve aynı şekilde küçülür. Kayışın çevre kuvvetinin büyümesi ve küçülmesi bilhassa bir etkili pompalarda geniş sınırlar arasında olduğundan bu tip pompalar ancak küçük güçler için kayışla çalıştırılırlar. Kaide olarak daima iki adet bir etili pompa krankları 180º farklı olmak üzere bir krank şaft üzerine bağlanır ve bir kayış ile çalıştırılır, (ikiz pompalar). Kayışa gelen kuvvetin kabil olduğu kadar değişmemesi lazım olan yerlerde (elektromotorlar gibi) 3 adet bir etkili pompayı krank açıları 120º olmak üzere bir şafta bağlarlar ve bir kayış ile çalıştırırlar. (üçüz pompalar) Büyük su miktarları için iki adet iki etkili pompa da 90º lik krank  açısıyla bir şafta bağlanabilir.

 Kayışın çevirdiği kasnağı volan şeklinde yapmak ancak yüksek devirli çalıştırma makinaları (elektromotorlar) kullanıldığı zaman bir fayda vermez. Zira devir adedi az olduğu zaman kinetik enerjinin dar kısmını biriktirip lüzumunda kullanmak prensibi pratik bir netice sağlamaz.

 

2.2.1.  Bir Etkili Kazan Besleme Pompası

 Krank yatağı kızıl dökümden yapılmıştır ve bilezik şeklinde yağ kanalları vardı. Pistona gaytlik eden bir bronz gömlek silindirin içine yerleştirilmiştir.

              Yaylı, bronzdan bilezik ventillerin su geçit alanı oldukça büyük seçilmiştir. Basma ventilinin üst kısmı basma hava kazanı ve emme ventilinin altındaki kısımda emme hava kazanı olarak kullanılır.  Bu pompayı çalıştırmak için bir transmisyon şaftından gelen güç,   bir kayışla pompanın 500 x 900 ölçüsündeki kasnağına verilir.

 2.2.2. Emme Ventili Olmayan, Kondansatör Pompası

 Eğer sıcak  ve su buharıyla karışık sıvılar taşınacak ise özel bir pompa konstrüksiyonuna ihtiyaç vardır. Bu gibi durumlara yağ rafinelerin de, buhar donanımlarındaki kondansatörlerde rastlanır. Bu durumlarda gelen sıvı pompaya doğru akarak gelirse bir emme ventili kullanılmaz ve iş için bir emme ventili olmayan özel bir pompa çalıştırılır. Emme ventili   yerine   silindirin  üst   tarafında bilezik  şeklinde  bir  boşluk  bırakılır. Bu boşluk  borulardan  gelen sıvı ile dolar ve piston  en  yüksek  noktada  iken taşar  ve taşınacak olan sıvı miktarı  kendi  ağırlığı ile   silindirin   içine   doğru akar ; Aşağı inmekte olan piston bilezik kanalı kapatır.Silindirin  içine  girmiş  olan  sıvı miktarı,silindirin dibindeki yaylı ventilden dışarı atılır.basılır. Kroset  başlığı  eder.  Bu  tip  bir pompa  yaklaşık  olarak  190 dev/dak ile çalışırken  80  litre  suyu  yaklaşık 25 mt basma yüksekliğine verir. şeklinde  yapılmış olan   dalma  piston   uzun  bir  salmastra kutusu  içinde  hareket halindedir.

2.2.3.  Düz Akımlı , Dik Diferansiyel Pompa

 Bu konstrüksüyon şeklinde su akımı silindire girerken, silindir içinde çıkarken yönünü ve doğrultusunu değiştirmediğinden pompanın kaybı oldukça az olmaktadır. Aynı zamanda silindirin etrafında olan  döküm parçası oldukça büyük olduğundan  emme hava kazanı olarak kullanılır. Silindirin üzerindeki boş döküm basma hava kazanı yerini tutar. Yalnız yaylı bir tabak ventili olarak yapılmış olan emme ventiline bakmak oldukça güçtür. Bu tip konstrüksiyonla çok uygun ve çok küçük ölçülü bir pompa yapılabilir. Bu pompa 165 dev/dak ile çalıştığı zaman dakikada 25 litre su basabilir.
2.2.4.  Uzun Stroklu Diferansiyel Pompa

 Bu pompanın stroku oldukça uzundur; ventil kutusu özel bir konstrüksiyon parçası olarak yapılmıştır ve silindirin yan tarafına cıvatalarla bağlanır.

 Emme ventilini kontrol edebilmek için ventil kutusunun yanındaki kapağı açmak gerekir; basma ventiline bakmak için basma hava kazanını çıkarmak zorunda kalınır. Bu pompa, maksimum devir adedi 130 dev/dak ile çalışırken dakikada yaklaşık olarak 100 litre suyu 150 metrelik bir yüksekliğe verir.

2.2.5.  İki Etkili Yatık Modern Pompalar

  Bu pompada iki etkili, yatık, dilimli pistonlu bir pompadır. Pompanın pistonunda flenşli kösele ile su geçirmezlik sağlanmıştır. Pistona hareketi, çatallı bir çerçeve içinde ileri geri hareket eden çelik rot vermektedir. Rotun yatakları iki parçadan oluşmaktadır. Rot’a hareketi veren biyel, çelik dökümden yapılmıştır ve krank mekanizması ile krosete ayarlanabilen yataklarla bağlıdır. Dik silindir şeklinde olan pompanın ana parçası simetrik olarak yapılmıştır ve oldukça geniş bir su geçidi sağlar. Ventil kutusunun her iki tarafındaki boşluklar emme hava kazanı, ve basma hava kazanı için akış kanalı olarak kullanılırlar. Yaylı bilezik ventiller ikişer, ikişer bir biri üzerine konulmuşlardır. Bunların üzerindeki bir vidalı pim sökülerek   her iki ventilde çıkarılabilir. Pompa 40 m. yüksekliğe  68 dev/dak ile 290 litre suyu bir dakikada basabilir.

2.2.6.  İki Etkili Dik Pompalar

. Ortadan bükülmüş olan krank şaft iki yatak içinde bir tarafın emme hava kazanı, ventil kutuları ve basma hava kazanı vardır. Bu pompanın her iki tarafı da aynen birer , bir etkili pompa gibi çalışmaktadır. Her iki tarafın arasında pompanın pistonu ve silindiri vardır. Baskı vidaları ile sıkıştırılmış olan ventillere gerektiğinde bakabilmek için her birinin yanına birer sökülüp takılabilen yan kapak yapılmıştır. Krosetin boş kısmına   yağ doldurularak gaytların yağlanması sağlanır. Bu pompa 155 dev/dak ile dönerken 60 mt. yüksekliğe dakikada 555 litre  su verebilmektedir.

2.2.7.  İkiz Pres Pompası

Bu tip pompalar özellikle hidrolik akümülatör tesislerinde kullanılmaktadır. Bu pompa 50 atmosferlik bir basınca kadar çalıştırılırlar.  Pompanın silindirleri ve bunların taşıdıkları kroset gaytları, içi boş bir döküm silindire cıvatalarla bağlıdır. Ventil kutusu da  ayrı yapılmıştır. Pistonun su geçirmezliği ise kösele ile sağlanmaktadır. Krank ve kroset pompa çalışır durumdayken bir yağdanlık yardımıyla yağlanmaktadır. Pompa 120 dev/dak ile çalışırken dakikada 40 litre su basmaktadır. Yüksek basınçlarda hava su tarafından emildiğinden, pres pompalarında basma hava kazanı kullanılması bir fayda sağlamaz. Bunun için su veriminin sürekli olması istenildiği yerlerde bir üçüz pompa kullanılmaktadır.

2.2.8.  Bir Etkili Yuvarlak Pompa

Bu pompa kasnak ve kayışla çalıştırıldığı gibi, doğruca elektromotorla çalışan tipleri de vardır.250 dev/dak gibi oldukça yüksek bir devir ile çalışan bu pompanın piston çapı 70 mm stroku  100mm ve dakikada verdiği su miktarı da  90 litredir.

2.2.9.  Yüksek Basınçlı Diferansiyel Pompa

Yaylı ventillerle yapılan yeni tip   pompalardan örnek  olarak   bir yüksek  basınçlı  diferansiyel   pompa  görülmektedir. Bu pompada  pistonun  ucu sivriltilmiş olduğu gibi ventiller arasındaki bütün silindir boşluğunu  da  doldurur.  Bu  şekilde  bir,  piston   suyun silindir içinde az kayıpla akmasına yarar.Bu konstrüksiyon şekli  ile  su   silindirin içinde düşey doğrultu   da  hareket eder yatay doğrultuda ileri geri giden  pistonu takip etmez .
     Pompanın  silindiri için suyun ters yönlerde yani ileri  geri hareket yapmaması hidrolik bakımdan verimi yükseltmek için çok faydalıdır.                                                                

2.2.10.  Sürgülü Pompa

 Sürgü ile  çalışan pompalardan bir örnek olmak üzere bazen su motoru bazen de pompa olarak kullanılan  konstrüksiyon şekli gösterilebilir.
 Burada silindirin dış kısmında ve her iki tarafında olmak üzere iki silindir kolu vardır.  Bu piston eksenine dik kollar, eksene paralel çerçeveler içine konulmuş  yatakların içinde dönebilirler. Piston çalışırken, silindir de bu kollarla hareket eder silindiri bu hareketi yaparken, silindirin kanalları değişik olarak sıra ile emme ve basma donanımlarının kanallarıyla karşılaşırlar ve bu şekilde silindirin bir kanalı ortada olan emme donanımı kanalıyla, diğer kanalı da yanda olan basma donanımı  kanalıyla bağlanmış olur.  Bu pompanın hareketi iki hareket olarak ayrılabilir: birincisi düşey doğrultuda aşağı yukarı bir harekettir, ikincisi ise, birinci ile aynı zamanda olan bir yatay ileri geri harekettir. Birinci hareket, silindiri ekseni etrafında oynatır ve kanalları açıp kapatır; ikincisi ise pistonun işlemesini sağlar. Burada pistonun stroku başladığı zaman, krankın yukarı doğru olan hızı büyük ve yatay hızı küçüktür; yani pistonun hızı az iken kanal çabuk açılacaktır.

 Krank 90º derecelik bir açı yaptığı zaman pistonun hızı maksimumdur, kanallar tam açıktır, aynı zamanda silindirin hareketi sıfırdır. Bu pompanın etkisi aynen büyük bir eksantrisitesi olan ve eksantrikleri kranka 90º derecelik bir açı ile bağlı bulunan pistonlu bir buhar makinesindeki sürgünün etkisi gibidir. Bunun için içinde kanallar bulunan ve hareket etmeyen parçaya da sürgü denilir.

 Bu pompalarda gelen su hızlarının çok yükselmemesi için kanalın ve sürgünün ölçüler oldukça büyük olacağından, sürgü ve silindir arasındaki sürtünmeyi yenmek üzere önemli bir miktar enerji kaybolur. Bu sürtünmeyi azaltmak üzere düz sürgü yerine pistonlu sürgü de kullanılır.

2.3. ELEKTROMOTORLA ÇALIŞTIRILAN POMPALAR

Normal kontrüksiyonla yapılmış olan küçük elektromotorların devirleri o kadar yüksektir ki, bunlarla bir pompa çalıştırılacağı zaman, mutlaka araya devirini düşürecek bir dişli tertibatı koymak gerekmektedir.

Bir elektromotorun gücü ne kadar büyük ise devri o kadar düşük olabilir. Buna göre pompa için gerekli olan güç büyüdükçe bu gücü bir elektromotorla sağlamak imkanı artar. Hakikaten 150 beygir ve daha büyük güçlü pompa tesisleri için motor ve pompa birbirine uygun olmak şartıyla direkt kavrama ile bağlanacak şekilde yapılır. İş makinası olarak elektromotorları kullanabilmek için bir sıra pompaların devirleri yükselmiştir ve 200-300 devir dakika ile çalışan ekspres pompaları yapmışlarsa da , bu tip pompalarda ventillerin çabuk yıpranması bu yönde ilerlemeye imkan bırakmamıştır.

Su tesislerinde kullanılan büyük pompalar için 120-180 devir/dakika yüksek devir sayılır. Elektromotorla işletilen su tesislerinde salmastra kutuları içeri veya dışarı doğru yapılmış, iki etkili pompalar, diferansiyel pompalar ve motora verdiği balanslı etki dolayısıyla ikiz pompalar da kullanılır.

2.3.1.  İki Etkili Su Santrali Pompası

Bu tip iki etkili pistonlu pompalarda kranklar 90 o’ lik bir açı ile çalışan iki etkili iki ayrı ayrı piston mevcuttur. Her iki piston birbirine kollarla yapılmış bir tertibatla bağlanmıştır.

Bu konstrüksiyon şekli ile elektromotora gelen etki balanslı olur. Her bir pompanın emme donanımı da ayrı ayrıdır; her bir emme borusunun altında bulunan klapeli alt ventil kapatıldıktan sonra pompayı işletmek için basma donanımından   verilecek su ile emme donanımı doldurulur.

 

2.3.2. Su Tesislerinde Kullanılan Elektrik Motoru İle Çalışan İkiz Diferansiyel Pompa

. Bir birine 90 o’lik bir açı ile bağlanmış olan diferansiyel pompa direkt elektrik motorunun şaftına bağlanarak çalıştırılır. Bu pompa 3 ana parçadan yapılmıştır: En önde olan gayt yatakları ve krank yatakları; ortada olan birinci silindir ve nihayet arkada olan pompanın ikinci silindiri ve emme hava kazanının üstünde bulunan emme ventilleri. Bu üç parça birbirine flençler ve cıvatalarla bağlanmıştır. Gayt yatakları, orta parça ve emme kazanı pompanın alt kısmındaki  bir bölgeye büyük cıvatalarla bağlanarak oturtulmuştur. Emme hava kazanı dik bir silindir olup; alt kısmı küre şeklindedir. Emme hava kazanının çeper kalınlıkları pompanın toplam su basma yüksekliğine dayanabilecek ölçülerle yapılmıştır. Pistonun içi boş ve hafiftir, piston krosetin her iki başına vida çekilmiş bir mil ile bağlanmıştır. Pompanın arka silindir bölgesinden ön silindir kısmına ve dışarıya su geçmemesi için salmastra kutuları konmuştur; ön silindirin su kaçırmaması ise ham flençli kösele ve hem de salmastra kutuları ile sağlanmıştır. Her iki salmastra kutusunun ortasında birer boş fatura vardır, bu boşluğa dışardan yağ basılmaktadır. Ventiller yaylı ve bir biri içine geçmiş bilezik ventilleridir.

Genel olarak diferansiyel pompalar çok yüksek yerlere az miktarda su taşınacağı zamanlarda kullanılmaktadırlar. Son zamanlarda yeni yapılmakta olan su santrallerinde 300 beygir gücüne kadar olan makinalar kullanılmaktadır. Bu güçten daha büyük güçler için iki etkili iki pistonlu pompalar kullanılır.

2.4. PATLAMALI  MOTORLARLA ÇALIŞTIRILAN POMPALAR

Benzin, gaz, ve diesel motorları da artık sık sık pompaları çalıştırmak için kullanılmaktadırlar. Fakat genel olarak bu motorlardan gelen güç, bir kayış kasnak mekanizması sayesinde pompaya verilir. Patlamalı motorlarla pompa çalıştırılırken bir kayış kullanmanın değişik faydaları bulunmaktadır; böylelikle motor çalışmaya başlarken yüksüz olarak harekete geçer; ve özellikle devir oldukça geniş sınırlar arasında değişebilir.

2.4.1.  Gaz Motoru İle Çalıştırılan İki Pistonlu Santral Pompası

Bu tür pompalar normal olarak 250 ve maksimum olarak ta 275 beygir gücü ile çalışmaktadır; bu pompayı çalıştıranda bir gaz motorudur. Motorun her iki tarafında, kavramalar ila doğrudan motorun şaftına bağlanabilen iki adet pompa vardır. Kavramalar çözülerek istenildiği gibi pompalardan biri veya ikisi durdurulabilir. Aynı zamanda volan üzerine tel halat ile bağlanarak bir yedek yüksek basınçlı santrefüj pompa işletme imkanı verebilmektedir. Bu tip bir pompanın dakikadaki devri 150 dev/dak olup 7m derinlikteki bir suyu  63 metre yüksekliğe kadar basabilir. Saatte bastığı su miktarı ise 600 m3 tür.

Pompa iki etkili ve iki pistonludur. Pistonlar birbirine özel bir mekanizma ile bağlıdır.Emme borusundan gelen su emme hava kazanının ortasına kadar boru ile verilir.Emme hava kazanına dalan emme borularının etrafında eklenmiş birer parça vardır. Bu parçalar gelen suyun dalgalar yaparak emme ventillerine çarpmasının önüne geçer. Pistonların ağırlığı az olması için çok hafif ve borudan yapılmışlardır. Bu borunun bir ucunda vida ile geçirilmiş bir başlık vardır.

Salmastra kutusunda kösele flençleri ve kızıl madenden bilezikler su geçirmezliği sağlar. Her iki pistonu birbirine bağlayan mekanizma pompa eksenine dik çelik dökümünden ve dövme demir çubuklardan yapılmıştır. Emme ve basma ventilleri aynı ventil kutusundadır ve birbiri üzerine konulmuşlardır. Bu konstrüksiyon şekli ile su en kısa  yoldan emme ventilinden basma ventiline verilmiş olur.

2.5. BUHAR MAKİNALARI İLE ÇALIŞTIRILAN POMPALAR

Pompalar vasıtasız olarak buhar makineleriyle de işletilebilir. Buhar makinesiyle pompa birbirine iki değişik şekilde bağlanabilirler:

 a) Volanlı  buhar makineleriyle çalıştırılan pompalar.
 b) Volansız buhar makineleriyle çalıştırılan pompalar veya direkt etkili buhar pompaları.
 

 a) Volanlı Buhar Makineleriyle Çalıştırılan Pompalar

 Volanlı, buhar makineleriyle çalıştırılan pompalar ufak pompa olarak kazanlara su basmak ve küçük hazneleri doldurmak için kullanıldıkları gibi aynı tipte büyük pompalar su tesislerinde ve su santrallerinde kullanılır.

 Kazanlara su basan pompalar daha ziyade direkt çalışan volansız buhar pompalardır. Kazana su basılırken  daima kazan istim tuttuktan sonra da bir az daha su basmak zorunda kalınacağından pompanın zorlanacağı göz önünde bulundurulmalı ve ölçüleri de buna göre oldukça emniyetli seçilmelidir. Bir kazana sürekli su basacak olan pompanın devir adetleri oldukça düşüktür ve bu düşük devir adetlerini elde etmek için buhar makinesinin buhar miktarı ve dolgusu azaltılır  Kazana su basan pompaların buhar makinelerinin ayarında az miktarda buhar kullanarak buharın ekspansiyonundan faydalanmak imkanı hemen hemen olmadığından, tam buhar dolguları kullanılır ve yar bu buhar miktarı ile yapılır.

Bunun için burada volan önemli bir fayda vermez hatta düşük devirlerde volan olsa da krank mekanizmasının ölü noktalarında pompa durabilir ve kitleleri daha ağır olduğundan daha güç yeniden harekete geçer. Direkt etkili buhar pompaları küçük devir adedi ve büyük buhar miktarıyla çalışırlar; bunlar sürekli olarak kazana su basabilirler. Yalnız bu makineler tabii bir az daha fazla buhar sarf ederler. Direkt etkili buhar pompalarının aynı zamanda küçük alanlara sığdıklarından ve dönen parçaları olmadıklarından, gemi makine dairesi gibi dar yerlerde daha uygun olarak kullanılabilir.

 Orta ve büyük güçler için çalıştırılan volanlı buhar pompaları genel olarak ikiz konstrüksiyon şekil ile yapılırlar.

 Volanlı buhar makineleriyle çalıştırılan pompalar buhar makinesiyle pompanın bağlanış şekillerine göre ayrılırlar:

 Buhar makinesinin silindiri ile pompanın silindiri yan yana olabildikleri gibi arka arkaya da konulabilir.

 Buhar makinasının silindiri, özellikle küçük güçlü dik pompalarda yan yana yapılırlar. Bu konstrüksiyon şekli küçük bir yükseklik ve alçak bir ağırlık merkezi sağlar.
2.5.1. Volanlı Buhar Makinası İle Çalıştırılan Bir Etkili Üçüz Pompa

 Her pompa silindiri ve bunların her birinin silindirik gaytları bir tek döküm parçasından yapılmıştır. Bu silindir bloklarının her iki ucunda ve aynı çerçeveye cıvatalarla bağlı iki buhar makinasının silindiri vardır. Kıvrılmış olan krank şaftının uçlarında ağır ve eksenel volanlar bulunduğundan pompa düşük devirle çalıştığı zaman bile su sürekli balanslı olarak basılır.
Bu üçüz pompanın ventilleri özel bir ventil kutusu içerisindedir. Her bir silindirin emme ve basma ventilleri aynı pim üzerine geçirilmiştir. Ve bu pimin üst tarafında bulunan bir mekanizma ile sıkıştırılır. Bu üçüz pompada suyun basılması iyi balanslı yapılabildiğinden ayrıca bir basma hava kazanı konulmamıştır.

Bu tip pompalarda buhar silindiri daima üst tarafta bulunur sıcaklıkla uzayıp kısalmada serbest kalır; pompa ise alt tarafa konularak emme yüksekliği bir miktar daha
küçültülmüş  olur. Krank mekanizmasının biyeli piston koluna buhar silindiri ve pompa silindirinin arasına bağlanır. Krank şaft genel olarak pompa silindirinin altında olan makine çerçevesinin üzerindeki yataklara oturtulmuştur.
2.5.2 Worthington Kazan Besleme Dubleks Pompası

Bu pompa maksimum 12 atmosferle çalışan bir kazan besleme pompasıdır. Her iki buhar silindiri, ara parça ve her iki pompa silindiri bir döküm parçasından yapılmıştır. Direkt etkili pompalarda sık kullanılan bir konstrüksiyon şekline burada rastlanıyor: pompa silindirleri, ventiller ve kutuları hepsi pistonun üzerinde bir kutuya yerleştirilmiştir. Bu pompa dakikada 125 gidiş geliş yaptığı zaman yaklaşık olarak 65 litre/dak su basar.

2.5.3.  Yüksek Basınçlar İçin 2 Etkili 2 Pistonlu Dubleks Pompa

Her iki pistonda birbirine putreller ve çubuktan yapılma bir mekanizma ile bağlanmıştır. Ventiller ayrı bir ventil kutusu içindedir; bu kutu pompanın ana parçasına cıvatalarla tutturulmuştur. Buhar makinası kısmı ile pompa kısmı birbirlerine 8 adet çubukla bağlıdır.

2.5.4.  Ekspansiyon Sürgülü Dubleks Pompa
Bu konstrüksiyon şeklinde de, aynen Worthington sisteminde olduğu gibi iki direkt ve iki etkili yan yana çalışan buhar silindirinin pistonlarından biri diğer silindir tertibatını işletir. Yalnız burada silindirlerin tertibatının konstrüksiyon şekli, Worthington pompasından tamamen farklıdır.


Bu pompalar normal buhar makinalarının konstrüksiyonunda sık kullanılan , bir ekspansiyon sürgülü kutusu ile çalışırlar. Pistonlu buhar  makinalarında rastlanan bu sürgülü kutuda buhar dağıtımı için bir ana dağıtma sürgüsü ve bunun sırtında bulunan iki spindel ile harekete geçirilebilen iki pleytten yapılmış bir ekspansiyon sürgüsü vardır.BU ekspansiyon sürgüsü ile buhar silindirinin dolgusu ayarlanabilir. Volanlı normal buhar makinalarında dağıtma sürgüsünün kolu kranka yakın ve 900’lik bir açı ile ve ekspansiyon sürgüsünün kolu yaklaşık olarak 180 0’lik bir açı ile kamalaşmıştır.

2.5.5.  Mafsalsız Otomatik Tertibatlı Dubleks Pompa

Piston kolu ile sürgülü kutu pistonu birbirine mafsalsız olarak bağlanmış bir pompa türüdür. Sürgülü kutunu pistonu üzerinde büyük hatveli dört yollu bir vida vardır. Pistonun ileri geri hareketi ile vidanın üzerinde bulunan bir kılıf ileri geri çevrilir. Bu kılıfın üzerindeki vida yolu ona geçen bir kol vasıtası ile sürgülü kutuyu harekete geçirir. Aynen Worthington pompasında olduğu gibi burada da  buhar silindirlerinin uçlarına kadar giden kanallar vardır.

TEK PİSTONLU BİR POMPANIN KONS. ÖZELLİKLERİNİN                                                                                     BELİRLENMESİ

3.1. SİLİNDİR :
  
    Silindir, basıncın oluştuğu gövdedir. Sürekli olarak yorulma altındadır. Bir çok yatay pompadaki silindirler, silindir ile birlikte emme ve boşaltma ( egsozt ) manifoldlarına sahiptir. Düşey pompaların genellikle ayrı manifoldları vardır. Silindir sadece bir piston için kullanıldığında bağımsız silindir olarak adlandırılır. Bağımsız silindirler gerilmelerin yüksek olduğu yerlerde kullanılır. Homojen bir basınç elde etmek için silindirin her yerinde 1/4 -1/6  arasında bir basınç azalması olabilir. Silindirin kesişme deliğindeki basınç çift taraflı basınca veya gerilmelere bağlıdır.

Bazen silindir içerisindeki bir anlık basınç tasarlanan basıncın 2-3 katı olabilir. Uygun olmayan emme basıncından dolayı sıvı içerisine gaz sıkışması olduğunda anlık basınç tasarım basıncının 4-5 katı olabilir. Döküm silindirler genellikle aşağıda görülen basınçlarla sınırlıdır.

 

MALZEME :                                          BASINÇ (bar ) :

Dökme Demir                      137
Alüminyum-Bronz                      172-207
Çelik                                                         207

Dökme silindirler Ç 3150, Ç 5350, Ç 7430, Ç 7930, ve nikel alüminyum bronzundan yapılırlar. İç delikler genellikle 207 bar ve yukarısı için en az 63 m yüzey kalitesine sahip olmalıdırlar.

3.2. PİSTON :

Piston, basıncı oluşturan kuvveti iletir. 5 inçlik çapa kadar olan küçük pistonlar dolu malzemeden yapılırken bu boyutun üzerindeki pistonlar ağırlığın az olması için iç kısımları boşaltılarak yapılmaktadırlar. 414 bar ve daha yüksek basınçlarda kullanılan küçük çaplı pistonların muhtemel bir burkulmaya karşı kontrol edilmeleri gerekir. Piston hızları 46-107 m/s oranında değişir. Yüzey kalitesi 16 m, sertliği 58 HRC olur. Yapım malzemeleri ise 1020 üzerine krom kaplama Ç 1050 ,Ç 1060, Ç 1020 üzerine seramik kaplama ve dolu seramiktir. Seramik, ham petrol, orta sertlikte asit ve alkalinler için kullanılır. Pistonların kaplama  malzemelerindeki problem, yüksek basınçlarda sıvının kaplama altındaki gözeneklere girmesidir. Kaplamanın altındaki basınç, piston kaplamasının  soyulmasına yol açar.

3. 3. MUHAFAZA KUTUSU

Pistonlu bir pompanın muhafaza kutusu; Kutu, alt ve üst burçlar, paketleme ve salmastra kutusundan oluşur. Bakım kolaylığı için kolay sökülebilirdir.
Muhafaza kutusunun delik kısmı sızdırmazlık ve uzun ömür sağlaması için 63m yüzey kalitesi ile işlenmektedir. Et kalınlığı belirlemek için, tek kasnaktaki bir gerilme kullanılır. Bu gerilme değeri 690-1380 bar arasında alınır.

Burçların yüzey kaliteleri 63m, çap boşluğu 0.02-0.05 mm arasında olmaktadır. Alt burç bazen paketin hareketini önlemek için eksenel bir pozisyonda sabitlenir. Burçlar yatak bronzu, veya Ç 1040  malzemelerinden yapılır. Muhafaza kutusu basınca ve pompalanan sıvıya bağlı olarak 3-5 halka veya paketleme ünitesi kullanabilir. Sızdırmazlık halkası  genelde teflondan yapılmaktadır.

Paketleme tertibatı alt kısmı ile burç arasına veya silindirin alt kısmı  arasına bir yay yerleştirmek suretiyle kendi kendine ayarlanabilir hale getirilebilir. Bu düzenleme aşırı sıkmayı önleyerek paketler içerisinde yumuşak bir kuvvet dağılımı sağlar.

Çift etkili bir pistonlu pompada ise muhafaza kutusunda alt ve üst burçların olmasına gerek yoktur, .çünkü piston silindir gömleği tarafından yönlendirilmektedir. Tek pistonlu pompalar muhafaza başlığı kullanmaktadır. Pistonun sızıntısı, pompa gövdesinin uzantısına giderek sürekli dolaşan yağ içerisine karışır.

3.4. SİLİNDİR GÖMLEĞİ :

 Silindir gömleği genellikle nikel alaşımlı paslanmaz çelikten yapılır. Boyu, pompanın strokundan biraz uzundur. Çift etkili pompalarda yüksek basınçtan düşük basınçlı tarafına sızmayı önlemek gömlek paketleme tertibatına sahiptir. Gömleğin kırılganlığından dolayı üzerine baskı gelmeyecek şekilde dizayn edilmelidir.

3.5. VALFLER :

Piston valfleri çok çeşitlidir. Hangi tipte bir valf kullanılacağı uygulamaya bağlıdır. Bir valfin ana parçaları set ( oturma yeri ) ve plakadır. Plakanın hareketi, bir yay ile kontrol edilir. Set’ in silindir veya manifold içerisine oturması için genellikle konik olarak yapılır. Koniklik setin kolayca yerleşmesini  sağlar.

Bazı pompalarda karşılıklı değiştirilebilirlik için aynı boyutta emme ve boşaltma valfleri kullanılır. Gerekli toplam valf alanı kazanmak için bazen valfler pistonun her tarafında parçalar halinde kullanılır. Aşağıda bazı valf malzemeleri için set ve plaka sertlikleri görülmektedir:

Malzeme    Plaka    Set

Ç 3150   30-35    38-43
Ç 5350   44-48    52-56
Ç 7430   35-40    40-45
Ç 7930   35-40    40-45
Malzeme sertlik değerleri ( HRC )


Set ve plakaların yüzey kaliteleri 32m ‘dir. Aşağıda değişik tipteki valflerin uygulama alanları gösterlmektedir:
   TİP                                           BASINÇ                     KULLANIMLARI

Plaka              345  Plaka metal veya plastiktir.


Kanat               690                    Kimyasal madde

 

Bilya             2069                         Bilya kromla kaplıdır.


Geçme              414                    Kimyasal


Çamur              172         Çamurumsu madde


     NOT:     A= Oturma alanı           B= Boşaltma alanı

                              
555.6 büyüklüğünün kullanılmasının sebebi bütün akışkanın valf içerisinden stroğun yarısı sürede geçmesidir.

3.6. MANİFOLDLAR :

Manifoldlar, akışkanın silindirden geçmesinden önce veya sonra dağıtım için yayıldığı veya toplandığı bölmelerdir. Yatay pompalarda, emme ve boşaltma manifoldları, genellikle silindirle yekpare olarak yapılır. Bazı yatay pompalar ve dikey pompalarda sadece boşaltma manifoldu silindir ile bir bütündür. Dikey pompaların çoğunda emme ve boşaltma manifoldları silindirden ayrıdır.

Emme manifoldları, flanş ile valf girişi arasında hava sıkışmalarını önlemek üzere dizayn edilirler. Bağımsız emme manifoldları döküm ve çelikten yapılırlar. Temiz bir akışkanın manifoldlardan geçiş hızı, emmede 0.9-1.5 m/sn ve boşaltmada ise 1.8-4.9 m/sn’ dir. Emme ve boşaltma manifold hızları ağır akışkanlarda 1.8-3 m/sn’dir.

 Sıvı içerisindeki parçacıkların çökelmemesi için minimum hızın 1.8 m/sn olması gerekir. Manifoltdan geçen akışkan hızı aşağıdaki formülle bulunabilir.

      

3.7. VALF KAPAKLARI :

Valf  kapakları , silindirleri veya manifoldları rahatsız etmeksizin valflere ulaşılabilmesini sağlar.
3.8. SİLİNDİR KAPAKLARI :

Silindir kapakları, yatay pompalarda piston ve silindirlere  ulaşılabilmesini sağlar

3.9. GÜÇ UCU :
Güç ucu, krank mili, biyel kolu, piston başı, yataklar ve silindirden oluşmaktadır.

3.10. GÖVDE :

Gövde, silindir yükünü ve torkunu absorbe eder. Dikey pompalarda, bir dış kutu ile birlikte gövde basma  gerilmesi altındadır. Yatay tek etkili pompalarda gövde çekme gerilmesi altındadır. Gövde, genellikle ince taneli dökme demirden yapılırlar.

İçerisinde katı maddeler, olan sıvıları taşıyan pompaların gövdesi değişik konumlarda hareketli parçalara göre tasarlanırlar, bu pompalar çelikten yapılır ve gövde atmosfere açıktır.

Çalışma alanı, gövde içerisindeki çalışan parçalara zararlı olduğunda ve bronz yataklara korozyon etkisi durumlarında, gövde sürekli olarak azot ile korunabilir.


3.11. KRANK MİLİ :

Krank millerinin konstrüksiyonu pompanın güç çıkışına ve tasarımına bağlı olarak değişiklik göstermektedir. Yatay pompalarda, krank milleri genellikle çelik veya dökme demirdir. Dikey pompalarda ise dövme çelik veya kütük halindeki malzemeden talaşlı üretim ile imal edilirler.

Krank milleri oldukça düşük hızlara ve ağırlıklara sahip olduğundan karşı ağırlık kullanılmaz. Dublex pompalar hariç, en iyi vuruntu karakterlerini elde etmek için krank milleri genellikle çift sayıda eksantriğe sahiptirler.
3.12. YATAKLAR :

Genellikle bilyalı yataklar kullanılmaktadır. Bazı pompalar sadece  sürtünmeli, bazıları sadece yuvarlanmalı, bazıları ise her ikisini birlikte kulanırlar.

Sürtünmeli yataklar, uygun şekilde montajı yapılıp yağlandıklarında, oldukça uzun ömre sahip olurlar. Bu yataklar belli bir hız aralığında çalışırlar. Hızın bu limitin üzerinde veya altında olması yağ limitinin bozulmasına yol açabilir. 40 dev / dak altındaki hızlarda genelde kullanılmazlar. Bu hızın altında yağlamaya da gerek yoktur. Yüzey işleme kaliteleri 16 m’dir.

Rulman yataklı bir pompa by-pass hattı olmaksızın  tam piston yükü altında başlatılabilir. Bu yataklar pompanın sürekli olarak tam piston yükü altında düşük hızda çalıştırılabilmesine imkan tanır. En çok kullanılan yatak tipleri ise oynak bilyalı yataklardır. Bu yataklar eksenel ve radyal yöndeki krank mili hareketlerini karşılarlar.

3.13. YAĞLAMA :

Yatakların yağlanması için SAE 30-40 yağlar kullanılmaktadır. Püskürtme şeklinde yapılan yağlamada, yağ gövde duvarlarına basınç ile püskürtülür.


TEK PİSTONLU BİR POMPANIN KONST. HESAPLARININ YAPILMASI

Bu hesaplamalar için öncelikle bazı veri girişleri yapmalıyız. Bunları aşağıda gösterelim:

Piston Çapı (D) = 60mm
Strok (s)  = 140mm
Toplam Basma Yüksekliği (H) = 50mSS
Debi (V) = 3m3/h = 0.000833 m3/sn

Şimdi bu seçilen değerlere göre pistona ait hesaplamaları yapalım:

4.1. Piston Kesit Alanı : (A)

                

4.2. Pompa Devir Sayısı : (n)

 

4.3. Pompa Gücü : (N)
           Pompa gücü için pompa verimini η=0,80 alalım.

 

Y: Pompa Özgül İşi              Y=g.H = 9.81.50 = 490.5 Nm/kg


4.4. Emme ve Basma Hava Cebi Hesapları :

Hava cebinde emme ve basma periyotlarında sıvı hacmi bir max. bir minumum duruma ulaşır. Sürekli bir akım için hava cebi sonsuz büyük yapılmalıdır. Emme ve basma periyotlarında bir kısım nabız hareketi  hava cebi içinde olurken diğer kısmıda boru içinde gerçekleşir. Sabit akım hızı kabulü ile emme hattında statik hava cebihacmi hesabı yapılır. Hava cebi tasarlanmasında eşitsizlik derecesi kabul edilebilir. Sürekli gözlemlerin sonucu olarak pratik olarak statik hava cebi hesabı yeterli olur.
     p,st = Statik eşitsizlik derecesi

p,st = 0.1- 0.05  emme hava cebi için;
p,st = 0.05- 0.02  basma hava cebi için;     değerleri arasında alınabilir.

 

 

 

 


4.5.Maksimum Piston Hızı : (Cm)

Olmaktadır.Bu değeri 0,5-0,9 m/sn arasında alınmaktadır.Hesaplanan değer bu sınırlara uymadığından ;

Cm= 2.s.n     formülü kullanılır.
                                                         
Pompanın yüksek dönme sayılarında ya da büyük özgül basma işinde           Csimax = 1-4  m/sn  arasında alınmalıdır.

Csimax = 3   alalım.

4.6. Ventil Hesabı :

                      Ventil oturma yüzey alanı:(Asi)


4.7. Büzülme Katsayısı : ( μ)

— Düz oturan ventil için μ= 0,6-0,9
— Konik oturan ventil için μ= 0,8-1,0 arasındadır.
 
  Ventilin oturduğu kesit Asi büyütme faktörü ile geometrik ulaşılabilir yüzey;
   Asi = Asi. μ  
  μ = 1,25-1,8 arasında alınır.
                        Asi = Asi. μ = 8,67.10-4. 1,8 = 15,606.10-4m2

4.8. Tabak Ventilde Ventil Çapı: (d1)


 Tabak ventil için oturma yüzeyi ile birlikte kalkma yüksekliği ;


χv = Açıklık oranı

Süreklilik denkleminden elde edilir.Bu oran 0,3-1 arasında değişir ve artan dönme sayısı ile küçülür.

 

KISALTMALAR VE SEMBOLLER:


Wemme = Emme tarafı hava cebi hacmi
Wbasma = Basma tarafı hava cebi hacmi
     δp,st =  Statik eşitsizlik derecesi
        A = Pompa kesit alanı
         n = Pompa devir sayısı
        N = Pompa gücü
        Y = Pompa özgül işi
      Cm  = Maksimum piston hızı
       Asi = Ventil oturma yüzey alanı
         μ = Büzülme katsayısı
         d1 = Ventil çapı
     hmax = Kalkma yüksekliği
        χv = Açıklık oranı