Pompa
![]() | Bu madde,Vikipedi biçem el kitabınauygun değildir. (Ağustos 2013) |
Bu maddedekibilgilerindoğrulanabilmesiiçin ek kaynaklar gerekli. (Ağustos 2022)(Bu şablonun nasıl ve ne zaman kaldırılması gerektiğini öğrenin) |
![](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/5a/Jet_pump.jpg/220px-Jet_pump.jpg)
Pompa,geneldeelektrik enerjisinihidrolik enerjiyeçevirereksıvıları(veyagazları) veya bazen çamur gibibulamaçları,[1]mekanik güçle hareket ettiren bir makinadır.
Sıvıyı hareket ettirmek için kullandıkları yönteme göre pompalar, "direkt kaldırma", "yer değiştirme" ve "yerçekimi" pompaları olarak üç gruba ayrılabilir.[2]
Pompa geneldepistonhareket veyadönmehareketiyle belirli birenerjitüketerek sıvı taşımaişiyapar. Pompalar, kas gücü,elektrik,içten yanmalı motorveyarüzgar enerjiside dahil olmak üzere birçok enerji kaynağıyla çalışır. Tıbbi uygulamalarda kullanılan mikro pompalardan büyük sanayi pompalarına kadar birçok boyutta pompa vardır.
Mekanik pompalar, kuyudan su çekme,akvaryumvehavuzsuyu filtreleme, havalandırma,otomobillerdesoğutma veyakıt enjeksiyonu,enerji sektöründepetrolvedoğalgazpompalama veyasoğutma kulesiveiklimlendirmesistemlerini çalıştırma gibi çeşitli uygulamalarda kullanılırlar.
Sağlık endüstrisi vetıptapompalar ilaç geliştirme ve imalatındaki biyokimya işlemlerinde ve özellikleyapay kalpvb. çeşitli yapay organlarda kullanılır.
Pompa yuvası tek döner çarklı ise pompaya tek kademeli pompa, iki veya daha çok döner çarklı ise bu pompaya çift veya çok kademeli pompa denir.
Biyolojide birçok farklı kimyasal vebiyomekanikpompa türü evrimleşmiştir;biyomimetikbazen yeni tip mekanik pompaların geliştirilmesinde kullanılır.
Tarihi
[değiştir|kaynağı değiştir]İlk pompalardan birisi M.Ö. 3. yüzyıldaArşimettarafından tasarlanmıştır. Mekanik kuvvetlerin fiziksel kaldırma veya sıkıştırma kuvveti ile maddeyi itmesi prensibini kullanarak çalışır.
Tipleri
[değiştir|kaynağı değiştir]Mekanik pompalar, pompaladıkları akışkanın içine'daldırılabilir' 'veya akışkanın''dışına'yerleştirilebilir.
Pompalar yer değiştirme yöntemlerine görepozitif deplasmanlı pompalar,impulse pompaları,hız pompaları,yerçekimi pompaları,buhar pompaları vevalfsiz pompalarolarak tiplere ayrılır. Üç temel pompa türü vardır: pozitif deplasmanlı,santrifüjveeksenel akışpompalar. Santrifüj pompalarda akışkanın akış yönü, akışkan çark üzerinden akarken doksan derece değişir, eksenel akış pompalarında ise akış yönü değişmez.[3]
Pozitif yer değiştirmeli pompalar
[değiştir|kaynağı değiştir]![](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/66/LobePump_en.svg/170px-LobePump_en.svg.png)
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 arttıkça sıvı pompaya akar ve boşluk azaldığı için sıvı tahliyeden dışarı akar. Hacim, her işlem döngüsünde sabittir.
Pozitif yer değiştirmeli pompa davranışı ve güvenliği
[değiştir|kaynağı değiştir]Pozitif deplasmanlı pompalarsantrifüjünaksine teorik olarak tahliye basıncı ne olursa olsun belirli bir devir hızında aynı debiyi verebilir. Dolayısıyla pozitif deplasmanlı pompalarsabit 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 ikisi olana kadar artar. Bu nedenle pozitif deplasmanlı pompanın tahliye tarafında bir tahliye veyaemniyet valfigereklidir. 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 tippozitif yer değiştirme: iç dişlili, vidalı, mekik bloklu,esnek kanatlı veya kayar paletli,çevresel piston,esnek pervane,helis bükülmüş roots (örn. Wendelkolben pompa) veyasıvı halkalı pompalar
- "Pistonlu tip" pozitif yer değiştirme:pistonlu pompalar,dalgıç pompalarveyadiyaframlı pompalar
- Doğrusal tippozitif yer değiştirme:Halatlı pompalarvezincirli pompalar
Döner pozitif deplasmanlı pompalar
[değiştir|kaynağı değiştir]![](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/e1/Pompe_%C3%A0_palettes.gif/220px-Pompe_%C3%A0_palettes.gif)
Bu pompalar sıvıyı yakalayıp içine çekerek vakum oluşturup dönen mekanizma kullanarak sıvıyı hareket ettirir.[4]
"Avantajlar:" Döner pompalar çok verimlidir[5]çünkü vizkozite artarken yüksek debilerle çok yüksek vizkoziteli sıvıları basabilirler.[6]
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 türüdür
- 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 içi boş döner diskli pompalar da denir),salyangoz kompresör'lere benzer şekilde bunlar dairesel bir muhafazaya yerleştirilmiş silindirik rotorludur. Rotor yörüngede dönerken ve bir dereceye kadar 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 verebilir.[7][8][9][10][11][12][13]
- Titreşimli pompalar aynı çalışma prensibine sahiplineer kompresörlerebenzer. 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 vepistonlu pompagibi basınç üretir. Az maliyeti nedeniyle ucuzespresso makinelerindeyaygın 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.[14][15]
Pistonlu pozitif deplasmanlı pompalar
[değiştir|kaynağı değiştir]![](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/11/Hand_pump-tr.svg/250px-Hand_pump-tr.svg.png)
![](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/3c/Old_hand_water_pump.jpg/220px-Old_hand_water_pump.jpg)
Pistonlu pompalar bir veya daha fazla salınımlı piston, piston veya membran (diyafram) kullanarak sıvıyı hareket ettirirken, valfler sıvı hareketini istenen yönde kısıtlar. Emmenin gerçekleşmesi içinpompa6 Ağustos 2020 tarihindeWayback Machinesitesindearşivlendi.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.[16]
Bu kategorideki pompalar tek silindirlitek yönlüden bazı durumlardadörtsilindire veya daha fazlasına kadar değişir.
Pistonlu tipteki pompaların çoğuduplex(iki) veyatriplex(üç) silindirdir. Bir yönde piston hareketi ve diğerinde tahliye sırasında emme iletek etkiliveya her iki yönde emme ve boşaltma ileçift etkiliolabilirler.
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.
Pistonluel pompasıkuyulardan su pompalamak için yaygın olarak kullanıldı. Lastik şişirme için genelbisiklet pompasıve ayak pompasın da ileri geri hareket kullanılır.
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.
Her çalışma döngüsünde hacim sabittir ve pompanın hacimsel verimliliği valflerinin düzenli bakımı ve kontrolu ile sağlanır.[17]
Tipik pistonlu pompalar şunlardır:
- Pistonlu pompalar– gidip gelen bir piston sıvıyı bir veya iki açık valften iter, dönüş yolunda emme ile valfler kapatılır.
- Diyaframlı pompalar– pistonun, pompa silindirindeki bir diyaframı esnetmek için kullanılan hidrolik yağı basınçlandırdığı dalgıç pompalara benzer. Diyaframlı valfler, tehlikeli ve toksik sıvıları pompalamak için kullanılır.
- Pistonlu pompalardeplasmanlı pompalar– genellikle küçük miktarlarda sıvı veya jeli elle pompalamak için basit cihazlardır. Sıvı sabunu dağıtıcısı bu tip bir pompadır.
- Radyal pistonlu pompalar- pistonların radyal yönde uzandığı bir hidrolik pompa şeklidir.
Çeşitli pozitif yer değiştirmeli pompalar
[değiştir|kaynağı değiştir]Bu pompalarda akışkanın pozitif yer değiştirme ilkesi geçerlidir:
- Döner loblu pompa
- İlerleyen boşluklu pompa
- Döner dişli pompa
- Pistonlu pompa
- Diyaframlı pompa
- Vidalı pompa
- Dişli pompa
- Hidrolik pompa
- Döner kanatlı pompa
- Peristaltik pompa
- İp pompası
- Esnek çarkpompa
Dişli pompa
[değiştir|kaynağı değiştir]![](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c4/Gear_pump.png/220px-Gear_pump.png)
Bu, döner pozitif deplasmanlı pompaların en basitidir. Sıkıca takılmış bir mahfaza içinde dönen iki dişliden oluşur. Diş boşlukları sıvıyı hapseder ve onu dış çevresinde harekete zorlar. Dişler merkezde sıkı bir şekilde birbirine geçtiği için sıvı dişlilerin eşleştiği yerden geri gitmez.
Dişli pompalar araba motoru yağ pompası olarak ve çeşitli hidrolik güç paketlerinde yaygın kullanılır.
Vidalı pompa
[değiştir|kaynağı değiştir]![](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/3a/Lysholm_screw_rotors.jpg/170px-Lysholm_screw_rotors.jpg)
Vidalı pompa,karşılıklı dişlere sahip iki veya üç vida kullanan daha karmaşık bir döner pompa türüdür - örneğin bir vida saat yönünde dönerken diğeri saat yönünün tersine döner. Vidalar, birbirine geçmiş dişlileri olan paralel millere takılıdır. Vidalar milleri döndürür ve sıvıyı pompadan geçirir. Diğer döner pompa türlerindeki gibi hareketli parçalar ile pompa gövdesi arasındaki boşluk olabildiğince azdır.
İlerleyen boşluk pompası
[değiştir|kaynağı değiştir]Büyük parçacıklarla kirlenmiş kanalizasyon çamuru gibi zor malzemeleri pompalamak için yaygın olarak kullanılan bu pompa, genişliğinin yaklaşık on katı uzunluğunda bir sarmal rotordan oluşur. Bu, tipik olarak yarım "x" kalınlığında kavisli bir spiral sarılı, gerçekte tek bir dökümde üretilmiş olsa da, "x" çapında bir merkezi çekirdek olarak görselleştirilebilir. Bu şaft, duvar kalınlığı da tipik olarak "x" olan ağır hizmet tipi bir kauçuk manşonun içine sığar. Mil döndükçe, rotor kademeli olarak sıvıyı kauçuk manşonu yukarı doğru zorlar. Bu tür pompalar, düşük hacimlerde çok yüksek basınç geliştirebilir.
![Boşluk pompası](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c8/Pcp-thumb.gif)
Roots-tip pompalar
[değiştir|kaynağı değiştir]![](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/df/Lobbenpomp.gif/220px-Lobbenpomp.gif)
Adını, onu icat eden Roots kardeşlerin adından alan buloblu pompa,her ikisi de emme ve boşaltma noktasındaki üçgen şekilli sızdırmazlık hattı yapısında dönen her biri 90°'de dik olarak diğerine takılı iki uzun helis rotor arasında sıkışan sıvıyı hareket ettirir. Bu tasarım eşit hacimli ve girdapsız sürekli bir akış üretir. Az darbeleme hızlarında çalışabilir ve bazı uygulamaların gerektirdiği hassas performansı verir.
Uygulamaları şunlardır:
- Yüksek kapasiteliendüstriyel hava kompresörleri.
- İçten yanmalı motorlarınRoots süperşarjörleri.
- Bir sivil savunma sireni markası olan "Federal Signal Corporation" 'ın Thunderbolt sireni.
Peristaltik pompa
[değiştir|kaynağı değiştir]![](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/95/Peristaltic_pump.gif/220px-Peristaltic_pump.gif)
"Peristaltik pompa", bir nevi pozitif sıvı yer değiştirmeli pompadır. Dairesel bir pompa gövdesi içine yerleştirilmiş esnek bir hortum içinde sıvıyı pompalar (ancak doğrusal peristaltik pompalar yapılmıştır).Rotorabağlı bir dizi "silindir", "makara" veya kam esnek hortumu sıkıştırır. Rotor döndükçe hortumun sıkıştırılan kısmı kapanır ve sıvıyı hortumun içinden geçmeye zorlar. Ayrıca kamın geçişinden sonra hortum eski durumuna döndüğünde pompaya sıvıyı çeker (geri yükler). Bu süreceperistalsisdenir ve mide bağırsak sistemi gibi birçok biyolojik sistemde vardır.
Pistonlu pompalar
[değiştir|kaynağı değiştir]"Pistonlu pompalar" pistonlu pozitif deplasmanlı pompalardır. Bunlar gidip gelen pistonlu bir silindirden oluşur. Emme ve basma valfleri silindir kafasına takılmıştır. Emme strokunda, piston geri çekilir ve emme valfleri açılır ve sıvının silindire emilmesine neden olur. İleri vuruşta, piston sıvıyı tahliye vanasından dışarı iter. Verimlilik ve yaygın sorunlar: Pistonlu pompalarda yalnızca tek silindir bulunduğunda sıvı akışı, piston orta konumlarda hareket ettiğinde maksimum akış ile piston son konumlardayken sıfır akış arasında değişir. Akışkan boru sisteminde hızlandırıldığında çok fazla enerji boşa harcanır. Titreşim vesu darbesiciddi bir sorun olabilir. Genel olarak, sorunlar birbiriyle aynı fazda çalışmayan iki veya daha fazla silindir kullanılarak telafi edilir.
Tripleks dalgıç pompalar
[değiştir|kaynağı değiştir]Tripleks pistonlu pompalar, tek pistonlu pistonlu pompaların titreşimini azaltan üç piston kullanır. Pompa çıkışına bir titreşim sönümleyici eklemek, "pompa dalgalanmasını" veya bir pompa dönüştürücüsünün dalgalanma grafiğini daha da düzeltebilir. Yüksek basınçlı sıvı ve piston arasındaki dinamik ilişki, genellikle yüksek kaliteli piston contaları gerektirir. Daha fazla sayıda pistonlu dalgıç pompalar, artan debi veya titreşim damperi olmadan daha düzgün akış avantajına sahiptir. Hareketli parçalardaki ve krank mili yükündeki artış bir dezavantajdır. Araba yıkama şirketleri genellikle bu tripleks tarzı dalgıç pompaları kullanır (belki de titreşim damperleri olmadan).
1968'de William Bruggeman, tripleks pompanın boyutunu küçülttü ve araç yıkama tesislerinin daha küçük ayak izi olan ekipmanları kullanabilmesi için ömrünü artırdı.
Dayanıklı yüksek basınç keçeleri, düşük basınç keçeleri ve yağ keçeleri, sertleştirilmiş krank milleri, sertleştirilmiş bağlantı çubukları, kalın seramik pistonlar ve daha ağır hizmet bilyalı ve makaralı rulmanlar, tripleks pompalarda güvenilirliği artırır.
Tripleks pompalar artık dünyada sayısız pazardadır. Daha kısa kullanım ömürlü tripleks pompalar evlerde yaygındır. Yılda 10 saat evde basınçlı yıkayıcı kullanan bir kişi, yeniden yapılanmalar arasında 100 saat süren bir pompadan memnun olabilir. Kalite yelpazesinin diğer ucundaki endüstriyel sınıf veya sürekli çalışan tripleks pompalar, yılda 2,080 saate kadar çalışabilir.[18]
Petrol ve gaz sondaj endüstrisi,sondaj çamurunupompalamak içinçamur pompasıadlı, matkap ucunu soğutan ve kesilen parçaları yüzeye geri taşıyan devasa yarı römorkla taşınan tripleks pompalar kullanır.[19]Sondajcılar,frackingadı verilen ekstraksiyon işleminde şeylin derinliklerine su ve solvent enjekte etmek için tripleks ve hatta beşli pompalar kullanırlar.[20]
Basınçlı hava ile çalışan diyaframlı pompalar
[değiştir|kaynağı değiştir]Pozitif yer değiştirmeli pompaların modern bir uygulaması, basınçlı hava ile çalışandiyaframlı pompalardır. Basınçlı hava ile çalışan bu pompalar, tüm üreticiler endüstri düzenlemelerine uygunluk için ATEX sertifikalı modeller sunsa da, tasarımları gereği kendinden güvenlidir. Bu pompalar nispeten ucuzdur ve suyubunddışına pompalamaktan güvenli depolamadan hidroklorik asit pompalamaya (pompanın nasıl üretildiğine bağlı olarak– elastomerler/ gövde konstrüksiyonu) kadar çok çeşitli görevleri yaparlar. Bu çift diyaframlı pompalar, kaymaya duyarlı ortamların taşınması için ideal olan yumuşak pompalamayla viskoz sıvıları ve aşındırıcı malzemeleri pompalayabilir.[21]
Halatlı pompalar
[değiştir|kaynağı değiştir]![](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/ec/Rope_Pump.svg/220px-Rope_Pump.svg.png)
1000 yılı aşkın bir süre önce Çin'dezincir pompaolarak tasarlanan bu pompalar çok basit malzemelerden yapılabilir: Basit bir halat pompası yapmak için bir ip, bir tekerlek ve bir PVC boru yeterlidir. Halatlı pompa verimliliği, taban örgütleri tarafından incelendi ve bunları yapma ve çalıştırma teknikleri sürekli olarak geliştirildi.[22]
Darbeli pompalar (İmpuls)
[değiştir|kaynağı değiştir]Darbeli pompaları, gaz (genellikle hava) tarafından oluşturulan basıncı kullanır. Bazı darbeli pompalarda, sıvıda (genellikle su) tutulan gaz salınır ve pompanın bir yerinde birikir ve sıvının bir kısmını yukarı doğru itebilecek bir basınç oluşturur.
Geleneksel darbeli pompalar şunlardır:
- Hidrolik rampompalar, düşük seviyeli bir su kaynağının kinetik enerjisi geçici olarak bir hava kabarcığındaHidrolik akümülatördepolanır daha sonra suyu daha yükseğe taşımak için kullanılır.
- Darbe pompaları,sadece kinetik enerji ile doğal kaynaklarla çalışır.
- Hava ikmal pompaları,hava kabarcıklar yukarı hareket ettiğinde suyu yukarı iten boruya yerleştirilmiş hava ile çalışır.
Gaz biriktirme ve serbest bırakma döngüsü yerine hidrokarbonların yakılmasıyla basınç oluşturulabilir. Bu tür yanma tahrikli pompalar yanma olayından gelen darbeyi, çalıştırma membranı vasıtasıyla pompa sıvısına doğrudan iletir. Bu doğrudan iletimi sağlamak için pompanın neredeyse tamamen bir elastomerden (örneğinsilikon kauçuk) yapılması gerekir. Dolayısıyla yanma zarın genişlemesine neden olur ve böylece sıvıyı bitişik pompalama odasından dışarı pompalar. İlk yanmayla çalışan yumuşak pompa ETH Zürih tarafından geliştirilmiştir.[23]
Hidrolik şahmerdan pompaları
[değiştir|kaynağı değiştir]Birhidrolik şahmerdan,hidroelektrikle çalışan bir su pompasıdır.[24]SuKoçuPompasıda denir.
![](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/9e/Hydraulic_Ram.gif/220px-Hydraulic_Ram.gif)
Su Koçu Pompasıgiriş borusundaki göreceli olarak düşük basınçta ve yüksek akış hızında suyun kinetik enerjisininsu darbesiya daKoçbaşıetkisi kullanılarak atık durdurulup teslimat çek valfi açılıp basınçlı kaptaki hava bir fazla sıkıştırılır. sıkışma ile teslimat çek valfi tıkanıp Suyun az bir kısmı o havanın basıncı ile orantılı çok daha yüksek bir noktaya çıkartılıp salıverildiğinde basınç azalır. Suyun kalan kısmı atık olarak salıverilir. Atık salıverme girişteki kinetik enerjiyi yeniden serbest bırakır böylece döngü tekrarlanabilir.
Hidrolik şahmerdanya daSu Koçu Pompasıbazen hem düşük basınçlı bir su kaynağının olduğu hem de kaynaktan daha yüksek bir yere su pompalama ihtiyacının olduğu uzak bölgelerde kullanılır. Bu durumda, akan suyun kinetik enerjisinden başka bir dış güç kaynağı gerektirmediğinden, örn. vadide akan bir derenin bir kısmı ile kuru yamaçtaki tarlaları sulamada, ya da besi hayvanlarının vadiye inmeden su içme olanağını, yakıt kullanmadan ve durmaksızın sağlamada işe yarar.
Hız pompaları
[değiştir|kaynağı değiştir]![](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/fe/Centrifugal_2.png/220px-Centrifugal_2.png)
Rotodinamik pompalar(veya dinamik pompalar), akış hızı artırılarak akışkanakinetik enerjieklendiği bir tür hız pompasıdır. Enerjideki bu artış, debi pompadan tahliye borusuna çıkmadan önce veya pompadan çıkarken hız düşürüldüğünde potansiyel enerjide (basınçta) artışa neden olur. Kinetik enerjinin basınca bu dönüşümüTermodinamiğin birinci yasasıveya daha özel olarakBernoulli ilkesiile ifade edilir.
Dinamik pompalar, hız kazancının elde edildiği araçlara göre daha da alt bölümlere ayrılabilir.[25]
Bu tip pompaların bazı özellikleri şunlardır:
- Sürekli enerji
- Eklenen enerjininkinetik enerjiartışına dönüştürülmesi (hızdaki artış)
- Artan hızın (kinetik enerji) basınç yükünde bir artışa dönüştürülmesi
Dinamik ve pozitif deplasmanlı pompalar arasındaki fark, kapalı vana koşullarında nasıl çalıştıklarıdır. Pozitif deplasmanlı pompalar fiziksel olarak sıvının yerini alır, bu nedenle pozitif deplasmanlı pompanın akışının aşağısındaki vanayı kapatmak boru hattının veya pompanın mekanik arızasına neden olabilecek sürekli basınç oluşturur. Dinamik pompalar kısa süreler için kapalı vana koşullarında güvenli şekilde çalıştırılabilirler.
Radyal akışlı pompalar
[değiştir|kaynağı değiştir]Bu pompayasantrifüj pompada denir. Akışkan pompa eksenin veya merkezden girer, çark tarafından hızlandırılır ve pompanın tahrik miline dik açılarda radyal olarak dışarı çıkar; örneğinelektrikli süpürge’yi çalıştıransantrifüj fan'dır.
Radyal akışlı pompanın başka bir türü de girdap (İngilizce:vortex) pompasıdır. Girdap pompasındaki sıvı dönen çarka teğet hareket eder. Motorunmekanik enerji’sinden akışkanınpotansiyel enerji’sine dönüştürülmesi pompanın çalışma kanalındaki çark tarafından tahrik edilen çoklu girdaplarla yapılır.
Genelde radyal akışlı pompa, eksenel veya karışık akışlı bir pompadan daha yüksek basınçlarda ve daha düşük debide çalışır.
Eksenel akışlı pompalar
[değiştir|kaynağı değiştir]Bunlara sıvı pompaları da denir. Akışkanı eksenel hareket ettirmek için akışkan dışa veya içe doğru itilir. Radyal akışlı (santrifüj) pompalardan çok daha az basınçlarda ve daha yüksek akış hızlarında çalışırlar.
Eksenel akışlı pompalar, özel önlem alınmadan hızla çalıştırılamaz. Düşük debideyse bu boruyla ilişkili toplam yük artışı ve yüksek tork, başlatma torkunun boru sistemindeki tüm sıvı kütlesi için ivmenin fonksiyonu haline gelmesi gerektiği anlamına gelir. Sistemde çok miktarda akışkan varsa pompa yavaş hızlanır.[26]
Karışık akışlı pompalar, radyal ve eksenel akışlı pompaların birleşimidir. Akışkan hem radyal hızlanma hem de kaldırma yaşar ve çarktan eksenel yönden 0 ile 90 derece arasında bir yerde dışarı çıkar. Sonuçta karışık akışlı pompalar, eksenel akışlı pompalardan daha yüksek basınçlarda çalışırken, radyal akışlı pompalardan daha yüksek deşarj sağlar. Akışın çıkış açısı, radyal ve karışık akışa göre basınç yükü-boşaltma karakteristiğini belirler.
Rejeneratif türbin pompaları
[değiştir|kaynağı değiştir]![Rejeneratif Türbin Pompası Animatik](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/f4/Regenerative_Turbine_Pump_Animatic.gif/220px-Regenerative_Turbine_Pump_Animatic.gif)
![Rejeneratif türbin pompası 1/3 HP](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/cf/MTH_Pump_-_regenerative_turbine_pump_closeup.jpg/220px-MTH_Pump_-_regenerative_turbine_pump_closeup.jpg)
Sürükleme,sürtünme,sıvı halkalı pompa,çevresel,yan kanallı,çekiş,türbülansveyagirdappompalar olarak da bilinen rejeneratif türbin pompaları genellikle 4-20 bar (4,1-20,4 kgf/cm2;58-290 psi) yüksek kafa basınçlarında çalışanrotodinamik pompasınıfıdır.[27]
Edüktör-jet pompası
[değiştir|kaynağı değiştir]Bu pompada düşük basınç oluşturmak için genellikle buhardan oluşan bir jet kullanır. Bu düşük basınç sıvıyı emer ve onu daha yüksek bir basınç bölgesine iter.
Yerçekimi pompaları
[değiştir|kaynağı değiştir]Yerçekimi pompaları arasındasifonveHeron'un çeşmesibulunur.Hidrolik şahmerdan'a bazen yerçekimi pompası da denir; yerçekimi pompasında su, yerçekimi kuvveti ile kaldırılır.
Buhar pompaları
[değiştir|kaynağı değiştir]Buhar pompaları, uzun süre tarihsel ilgi odağı olmuştur. Bunlar, birbuhar motoruve ayrıcaThomas Savery'ler veyaPulsometer buhar pompasıgibipistonsuz pompaile çalışan her tür pompalardır.
Son zamanlarda gelişmekte olan ülkelerdeküçük ölçeklisulamada kullanım için az güçlü güneş enerjili buhar pompalarına olan ilgi yeniden canlandı. Daha önce küçük buhar motorları, buhar motorlarının boyutu küçüldükçe artan verimsizlikler nedeniyle uygulanabilir değildi. Ancak alternatif motorlarla birlikte modern mühendislik malzemelerinin kullanılması, bu tip sistemlerin artık uygun maliyetli bir fırsat olduğu anlamına gelmektedir.
Valfsiz pompalar
[değiştir|kaynağı değiştir]Valfsiz pompalama çeşitli biyomedikal ve mühendislik sistemlerinde sıvı taşınmasına yardımcı olur. Valfsiz bir pompa sisteminde akış yönünü düzenlemek için herhangi bir valf (veya fiziksel tıkanıklık) yoktur. Ancak valfsiz bir sistemin sıvıyı pompalama verimi her zaman valflininkinden daha az değildir. Aslında doğada ve mühendislikte birçok akışkan dinamik sistemi, akışkanı aktarmak için valfsiz pompa kullanır. Örneğin, kalp kapakçıkları bozulsa bile kardiyovasküler sistemdeki kan dolaşımı bir dereceye kadar korunur. Bu arada embriyonik omurgalı kalbi, fark edilebilir odacıkların ve valflerin gelişmesinden çok önce kan pompalamaya başlar.Mikroakışkanlar'da valfsizempadans pompalarıüretilmiştir ve hassas biyoakışkanların işlenmesi için özellikle uygun olmaları beklenmektedir.Piezoelektrik dönüştürücüilkesiyle çalışan mürekkep püskürtmeli yazıcılar da valfsiz pompalama kullanır. Pompa odası, bu yönde azaltılmış akış empedansı nedeniyle baskı jeti yoluyla boşaltılır vekılcallık hareketiile yeniden doldurulur.
Pompalama gücü
[değiştir|kaynağı değiştir]Bir akışkana verilen güç, akışkanın birim hacim başına enerjisini arttırır. Dolayısıyla güç ilişkisi, pompa mekanizmasının mekanik enerjisinin dönüşümü ile pompa içindeki akışkan elemanları arasındadır. Genel olarak bu,Navier-Stokes denklemleriolarak bilinen bir dizi eşzamanlı diferansiyel denklem tarafından verilir. Ancak sıvıdaki yalnızca farklı enerjileri ilişkilendiren,Bernoulli denklemiolarak bilinen daha basit bir denklem kullanılabilir.
Dolayısıyla pompanın ihtiyaç duyduğu güç P:
burada Δp giriş ve çıkış (Pa cinsinden) arasındakitoplam basınçdeğişimi ve Q, m3/s olarak verilen sıvının debisidir.
Toplam basınç yerçekimi,statik basınçvekinetik enerjibileşenlerine sahip olabilir; yani enerji, sıvınınyerçekimi potansiyel enerjisindekideğişimi (tepeden yukarı veya aşağı gitme), hız değişimi veya statik basınçtaki değişimi arasında dağıtılır.
η, pompa verimliliğidir ve üreticinin pompa eğrisi formundaki bilgileri ile verilebilir ve tipik olarak her ikiakışkanlar dinamiğisimülasyonundan (yani belirli pompa geometrisi için Navier-Stokes çözümleri), nden) veya test yoluyla elde edilir.
Pompanın verimliliği, pompanın yapısına ve çalışma koşullarına (dönme hızı, sıvı yoğunluğu ve viskozite vb.) bağlıdır.
Tipik bir "pompalama" biçiminde, iş akışkan üzerine uygulanır ve bu nedenle pozitiftir. Pompaya (yanitürbin) iş veren akışkan için iş negatiftir. Pompayı çalıştırmak için gereken güç, çıkış gücünün pompa verimliliğine bölünmesiyle belirlenir. Ayrıca bu tanım, sifon gibi hareketli parçaları olmayan pompaları da kapsar.
Galeri
[değiştir|kaynağı değiştir]![](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/4a/Commons-logo.svg/30px-Commons-logo.svg.png)
-
Elektrik motoru ile çalışan günümüz pompalarından bir örnek.
-
Eski usul bir itfaiyeci tulumbası.
Kaynakça
[değiştir|kaynağı değiştir]- ^Kaynak hatası:Geçersiz
<ref>
etiketi;SlurryPump
isimli refler için metin sağlanmadı (Bkz:Kaynak gösterme) - ^Pump classifications8 Ocak 2019 tarihindeWayback Machinesitesindearşivlendi.. Fao.org. Retrieved on 2011-05-25.
- ^Engineering Sciences Data Unit (2007)."Radial, mixed and axial flow pumps. Introduction"(PDF).22 Aralık 2018 tarihinde kaynağındanarşivlendi(PDF).
- ^"Understanding positive displacement pumps | PumpScout".4 Ocak 2018 tarihinde kaynağındanarşivlendi.Erişim tarihi:3 Ocak2018.
- ^"The Volumetric Efficiency of Rotary Positive Displacement Pumps".www.pumpsandsystems.com.21 Mayıs 2015. 27 Mart 2019 tarihinde kaynağındanarşivlendi.Erişim tarihi:27 Mart2019.
- ^inc., elyk innovation."Positive Displacement Pumps - LobePro Rotary Pumps".www.lobepro.com.4 Ocak 2018 tarihinde kaynağındanarşivlendi.Erişim tarihi:3 Ocak2018.
- ^"Eccentric Disc Pumps".PSG.6 Ağustos 2020 tarihinde kaynağındanarşivlendi.Erişim tarihi: 29 Eylül 2020.
- ^"Hollow Disc Rotary Pumps".APEX Equipment.6 Ağustos 2020 tarihinde kaynağındanarşivlendi.Erişim tarihi: 29 Eylül 2020.
- ^"M Pompe | Hollow Oscillating Disk Pumps | self priming pumps | reversible pumps | low-speed pumps".www.mpompe.com.6 Şubat 2020 tarihindekaynağındanarşivlendi.Erişim tarihi: 29 Eylül 2020.
- ^"Hollow disc pumps".Pump Supplier Bedu.6 Ağustos 2020 tarihinde kaynağındanarşivlendi.Erişim tarihi: 29 Eylül 2020.
- ^"3P PRINZ - Hollow rotary disk pumps - Pompe 3P - Made in Italy".www.3pprinz.com.6 Ağustos 2020 tarihinde kaynağındanarşivlendi.Erişim tarihi: 29 Eylül 2020.
- ^"Hollow Disc Pump".magnatexpumps.com.6 Ağustos 2020 tarihinde kaynağındanarşivlendi.Erişim tarihi: 29 Eylül 2020.
- ^"Hollow Rotary Disc Pumps".4 Kasım 2014. 6 Ağustos 2020 tarihinde kaynağındanarşivlendi.Erişim tarihi: 29 Eylül 2020.
- ^"FAQs and Favorites - Espresso Machines".www.home-barista.com.6 Ağustos 2020 tarihinde kaynağındanarşivlendi.Erişim tarihi: 29 Eylül 2020.
- ^"The Pump: The Heart of Your Espresso Machine".Clive Coffee.6 Ağustos 2020 tarihinde kaynağındanarşivlendi.Erişim tarihi: 29 Eylül 2020.
- ^"Preventing Suction System Problems Using Reciprocating Pumps".Triangle Pump Components, Inc.(İngilizce). 26 Şubat 2019 tarihinde kaynağındanarşivlendi.Erişim tarihi: 18 Ağustos 2017.
- ^Inc., Triangle Pump Components."What Is Volumetric Efficiency?".6 Ağustos 2020 tarihinde kaynağındanarşivlendi.Erişim tarihi:3 Ocak2018.
- ^"Definitive Guide: Pumps Used in Pressure Washers".The Pressure Washr Review.22 Ağustos 2015 tarihindekaynağındanarşivlendi.Erişim tarihi: 14 Mayıs 2016.
- ^"Drilling Pumps"30 Nisan 2018 tarihindeWayback Machinesitesindearşivlendi.. Gardner Denver.
- ^ "Stimulation and Fracturing pumps: Reciprocating, Quintuplex Stimulation and Fracturing Pump"22 Şubat 2014 tarihindeWayback Machinesitesindearşivlendi.. Gardner Denver.
- ^Admin."Advantages of an Air Operated Double Diaphragm Pump"(İngilizce). 14 Ağustos 2021 tarihinde kaynağındanarşivlendi.Erişim tarihi:3 Ocak2018.
- ^Tanzania water31 Mart 2012 tarihindeWayback Machinesitesindearşivlendi.blog – example of grassroots researcher telling about his study and work with the rope pump in Africa.
- ^C.M. Schumacher, M. Loepfe, R. Fuhrer, R.N. Grass, and W.J. Stark, "3D printed lost-wax casted soft silicone monoblocks enable heart-inspired pumping by internal combustion," RSC Advances, Vol. 4, pp. 16039–16042, 2014.
- ^Demirbas, Ayhan (14 Kasım 2008).Biofuels: Securing the Planet's Future Energy Needs(İngilizce). Springer Science & Business Media.ISBN9781848820111.16 Ağustos 2021 tarihinde kaynağındanarşivlendi.Erişim tarihi: 16 Ağustos 2021.
- ^Welcome to the Hydraulic Institute27 Temmuz 2011 tarihindeWayback Machinesitesindearşivlendi.. Pumps.org. Retrieved on 2011-05-25.
- ^"Radial, mixed and axial flow pumps"(PDF).Institution of Diploma Marine Engineers, Bangladesh.June 2003. 8 Mart 2014 tarihindekaynağından(PDF)arşivlendi.Erişim tarihi: 18 Ağustos 2017.
- ^Quail F, Scanlon T, Stickland M (11 Ocak 2011)."Design optimisation of a regenerative pump using numerical and experimental techniques"(PDF).International Journal of Numerical Methods for Heat & Fluid Flow.21:95-111.doi:10.1108/09615531111095094.22 Temmuz 2021 tarihinde kaynağındanarşivlendi(PDF).Erişim tarihi:21 Temmuz2021.