Sirküle yağlama sistemi, tüm döner ekipmanların yağlanması ve soğutulması için gereklidir. Gaz türbinleri, dizel motorlar, kompresörler, jeneratörler, pompalar, ekspanderler başta olmak üzere birçok örnek gösterilebilir. Yağlama sistemi, pompanın yeterli debi ve basınç sağladığı dişliler ve yatak gibi çok sayıda parça içermektedir. Yağın soğutulması ve filtrelenmesinde sorun yaşanmaması da debi ve basınca bağlıdır.
Uygulamaya bağlı olarak farklı sistem alternatifleri kullanılmaktadır. Proses hizmetlerindeki sistemler API 614 standartlarında tasarlanmıştır; ancak enerji üretiminde genelde OEM (OEÜ) standartlarında tasarlanıp üretilirler.
Bu yazıda pompalarda hava sıkışması gibi belirli sistem koşullarının pompa performansına nasıl olumsuz etki ettiği, hatta yavaşlatarak duruşa nasıl sebebiyet verdiği ele alınacaktır. Makine hasarının önüne geçmek amacıyla bazı koruma önlemleri alınmalıdır. Ayrıca hangi pompa teknolojilerinin hava karışmayla daha iyi başa çıkabildiğine değinilecek ve bir OEM’in (OEÜ) hidrodinamik veya santrifüj pompadan, pozitif deplasmanlı pompaya veya vidalı pompaya geçmeye nasıl karar verdiğinden bahsedilecektir.
Yağlama yağına hava karışması
Yağ, makinedeki farklı yağlama noktalarından geçerken yağlama yağı tarafından hava emilmektedir, bu da atmosferik koşullarda halihazırda %5 çözünmüş hava anlamına gelir. Hava karışımı, çarpmalı yağlamada ya da püskürtmeli yağlamada büyük ölçüde artış gösterir. Bu durum motor ve dişli kutularında çokça gözlenmektedir.
Yağ, yağlama tankına döndüğünde, ki bu genelde atmosferik basınçta gerçekleşir, havanın çoğu serbest bırakılır ve atılır. Bunun oranı genelde tankın volümü, ortaya çıkan işlem süresi, tankın tasarımı ve köpük önleyici vb. katkı maddeleri gibi faktörlere bağlıdır.
Yağlama yağında çözünmüş ve sıkışmış havanın serbest havaya dönüşümü ağırlıklı olarak basınca dayalıdır. Sirkülasyon pompası sistemde emiş basıncı altında yağ çekecektir, bu da serbest hava varlığını ciddi oranda artıracaktır. Emiş hattında ise yağ pompaya giriş yapmadan bir basınç düşüşü meydana gelir. Dolayısıyla yağ pompaya girerken artmış oranda serbest hava barındırır hale gelir.
Küçük oranda basınç düşüşleri pompaya yağ girişi esnasında her daim gerçekleşir, bu düşüşe bağlı olarak da önemli oranda serbest hava ortaya çıkabilir.
Kurulumu kolaylaştırmak ve emme borularındaki düzenlemelerden kaynaklı kısıtlamaları azaltmak için, günümüzdeki çoğu yağlama sistemi, tanka monteli dikey pompalar tercih edilmektedir. Bu da skidli, yatay pompalı klasik API 614 sisteminden ayrılmaktadır. Tanka monteli pompalar, hem yer tasarrufu sağlamaktadır hem daldırılabilmektedir hem de kısa emme borusu kullanılmasına olanak tanırlar.
Hava karışımlı yağlama yağı pompalamanın etkileri
En yaygın pompa, hidrodinamik veya santrifüj pompadır. Kolaylık, maliyet ve tanklara dalgıç pompa olarak montaj imkanı gibi birçok avantaj sağlarlar. Normalde mekanik salmastra ve basınç kontrol vanası gerektirmezler.
Santrifüj pompaların katışıklara karşı daha az hassasiyeti bulunmaktadır ve motor hizalaması pilotlu flanş ve adaptör ile sabitlenmektedir.
Yağlama sistemlerinde en çok kullanılan bir diğer pompa türü de pozitif deplasmanlı pompa ailesine mensup olan vidalı pompalardır. Yağlama sistemlerinde genelde üç vidalı pompalar kullanılmaktadır. Üç rotor, bir güç motoru ve astar ile desteklenen iki dişli rotor içerir. Diğer pozitif deplasmanlı pompalarla kıyaslandığında debi sorunsuzdur ve titreşimsiz çalışır, ayrıca soğuk ve yüksek viskoziteli yağlarda dahi iyi emme karakteristiklerine sahiptir. Tahliye vanası, pozitif deplasmanlı pompa düzenlemesinin tamamlayıcı parçasını oluşturmaktadır.
Serbest ve çözünmüş havadan kaynaklı hava karışımının yarattığı zorluk karşısında iki pompa tipi farklı tepki vermektedir. Santrifüj pompaya yağ girişi olduğunda, giriş kısmında ve çarkın gözündeki ani basınç düşüşü, çözünmüş havayı serbest havaya dönüştürerek pompayı tıkayabilir (buhar tıkanıklığı olarak da adlandırılır).
Tahliyeli ve düzgün tasarımlı yağ tanklarında dahi, hızlanan giriş debisi havanın ortaya çıkmasına sebep olur. Buhar tıkanıklığı oluşmadan önce azalan yağ/hava yoğunluğu, debiyi ve basınç oluşumu sınırlandırır.
Bunun sonucunda düşük yağ basıncı alarmı devreye girer ve kontrol sisteminden kapatma sinyali gönderilir. Standby pompası devreye sokulur ve çek vanası açılış basıncının üstesinden geldiği takdirde hasarın önüne geçilebilir.
Vidalı pompa farklı hareket eder, basınç oluşumu sadece sistemin karşı basıncına bağlıdır, yoğunluğa değil. Ancak artan serbest hava pompa debisinde bir şekilde düşüşe sebep olacaktır, bu noktaya pompa kapasitesine karar verirken dikkat edilmelidir.
Pompanın titreşimleri ve çıkardığı sesler hava sıkışmasının olup olmadığını belli eder. Bunu bazen yanlış bir şekilde kavitasyon denilmektedir.
Debiye bağlı olan standart kavitasyonun aksine, pompaya normalde zarar vermez. Daha ziyade çok fazlı pompalamayı anımsatır, burada iki fazlı giriş akışı basınç arttıkça tek fazlı akışa döner.
Rotor boyunca oluşan basınç artışı, hava kabarcıklarını çökerterek tek fazlı akışkan haline getirecektir.
Vaka Çalışması
Dünyanın önde gelen döner ekipman üreticilerinden olan bir OEM (OEÜ), maliyet ve kolaylık sebebiyle uzun yıllar boyunca yağlama hizmeti için dikey santrifüj pompalar kullanmıştır. Yağ tankı boyutunu sınırlandırmak ve daha fazla yağ akışı sağlamak istediklerinde ise, santrifüj pompalarda hava sıkışması ile alakalı sorunlar oluşmaya başladı.
Duruşların sıklaşması sonucunda OEM (OEÜ), pozitif deplasmanlı pompa – daha doğrusu üç vidalı pompaları araştırmaya başlamıştır. Ancak kurulum alanının sınırlı olması ve gerekli bağlantılar sebebiyle, üç vidalı pompanın özelleştirilmesi ve tahliye vanası eklenmesi gerekti.
Sınırlandırılmış alan ve kurulum düzenlemesine rağmen iki adet A/C ve D/C tahrikli yağlama pompasının üç vidalı pompa ile değişmi başarılı bir şekilde sağlandı.
Üç vidalı pompalar, hava karışımlı yağlama yağının pompalanmasında iyi bir tercih oluştururlar. Sağladığı enerji tasarrufu ve düşük maliyetli tasarımı ayrıca avantaj sunar.
Yağlama yağı pompaları duraksama yaşamadan daha fazla hava ile başa çıkabilmektedirler ve daha zorlu yağlama sistemlerinde esneklik sağlarlar. Vidalı pompaların en zorlu gereksinimleri dahi karşıladığı gözlemlenmiştir.
Metrans Makine, Türkiye’deki tek yetkili Leistritz temsilciliği ve servis bakım merkezidir. Her türlü soru ve taleplerinizde yardımcı olmaktan mutluluk duyarız.