Denizcilik - Pompalar - Eğitim - Slayt - Sunu

GEMİ YARDIMCI MAKİNELERİ - I
Pompalar
Pompaların Tanımı ve Önemi • Mekanik enerjiyi hidrolik enerjiye çeviren makinelere pompa denir. • Genel olarak suyun veya benzeri akışkanın potansiyel enerjisini, basıncını ve hızını belirli bir seviyeden daha yüksek seviyeye çıkarırlar. • Günümüzde pompalar kendilerine oldukça geniş bir kullanım alanı bulmuşlardır. • Denizcilik sektöründe, tarımda, sulamada, endüstride, özellikle kimya sanayinde, ham maddenin iletilmesinde, tesislerin ve konutların su ihtiyacının karşılanmasında ve birçok alanda pompalardan yararlanılmaktadır.
• Endüstride pompa iki amaç için kullanılır. • Bunlar devir daim ettirmek ve nakil etmektir. • En çok kullanılan şekli nakil amacıyla olanıdır. • Pompa içine çektiği akışkana kinetik ya da potansiyel enerji kazandırmaya yarayan aygıttır. • Pompa genellikle akışkanları bir yerden bir yere iletmeye daha yükseğe çıkarmaya gazları sıkıştırıp kapalı kapların içindeki gazları boşaltmaya yarar.
• Pompalar çok çeşitlidir. • En basit pompa bir silindir içinde hareket eden bir piston ve uygun supaplardan oluşur. • Piston yerine kimi pompalarda (örneğin, benzinli motorların yakıt pompalarında) bir gövdeleri içinde, akışkana momentum kazandıran bir fan (Pervane) bulunur. • Fanı bir salyangoz içinde dönen pompalara “Santrifüj Pompa” denir.
• Pompa Çeşitleri • 1. Rotodinamik Pompalar ( Santrifüj ) • Bu tip pompalarda giriş ve çıkış arasında suyun çıkışı kesintisizdir. • Santrifüj, helisel ve tam eksenel pompalar bu gruba girer. • 2. Volümetrik Pompalar ( Positif deplasmanlı ) • Bu tip pompalar, sıvıyı bir depodan;yani emme tarafından alıp, cebri olarak başka bir kısma sevk eder. • Bir veya birkaç hücreden meydana gelmiştir. • Bu hücreler, sıvının basılması esnasında dolup boşalacaklarından su verme işlemi kesiklidir. • Pistonlu, dişli ve paletli pompalar, bu gruba girer.
• Santrifüj Pompalar • Bir gövde içinde yer alan kanatlı bir pervaneden (Çark) oluşan bu pompalarda sıvı, bir emme borusundan pompaya girer. • Bir santrifüj pompada sıvının izlediği yol şu şekildedir. • Çarkın emiş tarafında meydana gelen vakum nedeniyle sıvı çarkın kanatları arasına girer. • Çark kanatları arasından geçen sıvı, çarkın dönüş hareketleriyle büyük teğetsel bir hız kazanır.
• Çark kanatları ile çarkın ön ve arka profili tarafından sınırlanan kanallar arasında sıvı çarkın çıkış tarafına doğru dönme hareketi esnasında meydana gelen santrifüj kuvvetler etkisiyle itilir. • Bu şekilde oluşan hareket, sıvının devamlı akışını ve pompanın emme etrafındaki emişini sağlar. • Çark kanatları büyük bir teğetsel hızla terk eden sıvının içerdiği kinetik enerji, sabit difüzör kanatları arasında salyangoz boşluğunda basınç enerjisine çevrilir.
• Santrifüj Pompalar, elektrik motoru, (electric motor), buhar türbini (steam turbine) gibi güç kaynaklarından hareket alır. • Santrifüj pompaların, emiş kabiliyetleri yoktur. • Emişi sağlayabilmek için; pompa göbeğinin basılacak olan sıvının hizasında veya aşağısında olması gerekir. • Bir çok gemilerde, makine dairesinde bulunan bütün santrifüj pompa bedenlerinin üzerinde bir çeyrek pus (1/4) 6/7mm bakır boru, merkezi vakum pompasının bedenine iştiraklidir. • Şekil:1a Çift girişli, şekil 1b tek girişli şekil 1c çok kademeli bir santrifüj pompayı göstermektedir.

• Santrifüj pompaların miktar ayarları, çıkış valfından ayarlanır.(discharge/delivery valve) • Pompa ilk çalıştırmada, alıcı valf (suction valve) tam olarak açılır. • Verici valve (delivery valve) kapalıdır. • Çalıştırıldıktan sonra ağır ağır açılır. • Santrifüj pompalarda, alıcı valf, hiçbir zaman çalışma esnasında kapanmaz. • Kısma yapılırsa , kısmi vakum oluşarak, kavitasyon /erozyon (cavitation erosion)’dan ötürü, impellerde , pintingler (çukurlar) oluşur.

• Belirli bir dönme hızıyla en yüksek basınç elde edilir. • Bu tür bir pompanın bir hidrodinamik pompa olduğu söylenebilir. • Bütün sıvılarda kullanılmaya elverişlidir. • Plastikten, bronzdan, titanyum başta olmak üzere her türlü malzemeden imal edilebilirler.
Tek kademeli ve tek emişli santrifüj tulumbanın yapısı
• 1.Çark • 2.Salyangoz • 3.Difüzör • 4.Yıpranma halkası ve hidrolik conta • 5.Salmastra kutusu • 6.Mil • 7.Gövde • 8.Emme borusu • 9.Diş klepesi ve süzgeç • 10.Basma valfi
• Çark: • Mekanik enerjiyi hidrolik enerjiye çeviren ve üzerinde çok sayıda kıvrık kanatlar bulunan organdır. • Salyangoz: • Çarktan çıkan suyu toplayıp basma borusuna veren kısımdır. • Difüzör: • Bazı pompalarda çark ile salyangoz arasına yerleştiren ve çarktan çıkan suyun hızını azaltarak yüksek kinetik enerjinin bir kısmını basınç enerjisi haline dönüştüren halka şeklindeki kısım olur.
• Yıpranma halkası ve hidrolik conta: • Dönen çark ile pompa gövdesi arasında bulunan ve çarkın basma kısmında emme kısmına bu geçit yolu ile kaçan akışkan miktarını önlemek için alınan düzendir. • Salmastra kutusu: • Mil ile gövde arasında doğacak kaçakları önlemek için alınmış düzendir. • Mil: • Tahrik organı ile çark arasını bağlayan ve çarkı taşıyan elemandır. • Gövde: • Pompanın salyangoz ve diğer organları taşıyan kısımdır.
• Emme Borusu: • Emme haznesiyle pompa girişi arasındaki borudur. • Diş klapesi ve süzgeç: • Emme borusunun girişinde tek taraflı akış sağlayan yani pompa dururken tulumba içindeki ve emme borusundaki suyun geri boşaltılmasına engel olan bir klape mevcuttur. Genel olarak bu klape bir süzgeç içine konmuştur. • Basma valfi: • Pompanın çıkışında bulunan bu valf akışkanın çıkışını sağlar.
• Santrifüj Pompa Çeşitleri
• Emiş Borusunun Şekline Göre • Tek Emişli Pompalar: Düşük debilerde kullanılır (Şekil 1.1) • Çift Emişli Pompalar: Yüksek debilerde kullanılır. ( Şekil 1.2)
Şekil:1.2 :Çift emişli difüzörlü santrifüj pompa
• Çark Sayısına Göre • Tek Kademeli Pompalar: Düşük basma yüksekliğinde kullanılır (Şekil 1.1) • Çok Kademeli Pompalar: Büyük basma yüksekliğinde kullanılır. ( Şekil 1.3)
Şekil 1.3: Dört kademeli bir santrifüj pompanın kesit
• Çark Milinin Pozisyonuna Göre • Yatay Eksenli Pompalar
• Dikey Eksenli Pompalar
Şekil 1.4:Yatay eksenli pompa
1.5: Dikey eksenli pompa kesiti
• Kanat Şekline Göre • Öne Eğik Kanatlı • Radyal Kanatlı • Geriye Eğik Kanatlı
Şekil 6: Öne eğik kanatlı santrifüj pompa    Şekil 7: Radyal kanatlı santrifüj pompa
Şekil 1.8: Geriye eğik kanatlı santrifüj pompa
• Helisel Kanatlı ve Tam Eksenel Pompalar • Çalışma prensibi, santrifüj pompanın aynıdır. • Bir santrifüj pompadan çok yüksek debi ve düşük basma yüksekliği istendiği zaman, santrifüj pompanın hesap neticesi konstrüksiyonun Şekil de göstermiş olduğu gibi meydana geldiği görülür. • Burada akım eksene paralel olarak girer ve az istikamet değiştirerek veya hiç değiştirmeyerek yine eksenel istikamette pompayı terk eder.
Şekil 1.9:Helisel kanatlı pompa kesiti
• AXİAL FLOW PROPELLER PUMPS • (DÜZ AKIŞLI PERVANELİ POMPALAR) • Bu aynen, gemi pervanelerine benzeyen bir impeller, uzun bir borunun içine yerleştirilmiştir. • Şekil:’de bu tip bir pompa görülmektedir. • Pervane (impeller) uzun bir şaft ile üstte elektrik motoruna kaplinle bağlanmıştır. • Elektrik motorun; (440 volt, 60cycle, trifaze, asenkron.) Alt rulmanı, thrust vazifesi görüp, bütün pompa yükünü taşır. • Bu tip pompalar, büyük güçteki türbin makinelerin konderser deniz suyu dolaşım pompası olarak kullanılır. • Kondersere gelen türbinde iş görmüş buhar(steam) , burada yoğunlaşarak, damıtık su haline gelir.
Şekil 1.10: Tam eksenel pompanın görünüşü

• 2.Volümetrik Pompalar • Bu tip pompalar, sıvıyı bir depodan; yani emme tarafından alıp, cebri olarak başka bir kısma sevk eder. • Bir veya birkaç hücreden meydana gelmiştir. • Bu hücreler, sıvının basılması esnasında dolup boşalacaklarından su verme işlemi kesiklidir. • Pistonlu, dişli ve paletli pompalar, bu gruba girer.
• 2.1. Pistonlu Pompalar • Klasik bir pistonlu pompa, Şekil de görüldüğü gibi bir krank biyel mekanizması, silindir içinde gidip gelen hareketleri yapan bir piston ile emme ve basma sübaplarından meydana gelir. • Bir silindir içinde aşağı ve yukarı hareket eden piston ile emme ve basma supabından oluşur. • Pistonun aşağı hareketi sırasında emme supabı açılır ve içeri sıvı dolar. • Basma strogunda ise basma subapı açılır ve silindirik sıvı basma borusuna sevk edilir. • Her devir, bir gidip gelme hareketine rastladığından bu hareket esnasında silindir içinde pistonun taradığı hacim kadar sıvı sevk edilmiş olur.
Şekil 1.11:Tek tesirli pompa
– Tek Tesirli Pompa : – Yalnız bir yönde ve bir strokta basar. Piston ÜÖN’ye giderken emme valfi açılır ve sıvı silindire dolar. Piston A,Ö,N’ye gitmeye başladığında sıvı sıkıştırılarak disçarç valfine doğru gönderilir ve valf açılarak sıvı dışarı gönderilir. – Çift Tesirli Pompa : – Pompa silindirinin bir tarafı dolarken diğer taraftan su basılır. Dönüş strokunda ise silindirin boşalmış olan tarafı dolar ve dolan tarafından su basılır.
Şekil 1.12 Çift tesirli pompa
• Santrifüj ve Pistonlu Pompanın Karşılaştırılması • Debi Yönünden; pistonlu pompa daha üstündür. • Basınç Yönünden; santrifüj pompa daha üstündür. • Devir Yönünden; pistonlu pompa daha üstündür. • Verim Yönünden; pistonlu pompa daha üstündür.
• ROTARY POSİTİVE DISPLACEMENT PUMPS • ( Pozitif Deplasmanlı Döner Pompalar):
• Bu pompalar dört kısma ayrılır: • 1)LOBE PUMPS (Kaba Dişli Pompalar) • 2)SCREW AND WHELL PUMPS (Vidalı Ve Çarklı Pompalar) • 3)SLİDİNG VANE PUMPS (Kaygan Kanatlı Pompalar) • 4)SCREW PUMPS (Vidalı Pompalar) • Şekil:4 (a/b/c/d1/d2) bu pompaları sırası ile görüyoruz.

• Şekil:4a Bu tip pompalar daha ziyade içlerinde katı maddeler bulunan sıvıların pompalanmasında kullanılır. • Şekil:4b Küçük çapta pompalar olup viskoziteli sıvıların basılmasında kullanılır. Yağlama yağları gibi. • Şekil:4c Slinding vane pumps-Gemilerde çok kullanılır. Life boat’ların indirilip kaldırılmalarında 7 bar basınçlı hava ile çalışırlar. • Hava ile çalıştırıldığı zaman bir hava motoru gibi hareket eder. • Rotor şaftına bağlı küçük bir elektrik motoru ile çevrildiğinde pompa gibi kullanılır. • Paletlerin gövdeye değen uçları aşınıp düzlendiği zaman tek tek alınıp uçların bir noktadan gövdeye temas etmesi için yuvarlatılır. • Bu paletler genellikle bakalit’ten yapılır. • Bazılarının arkalarında yay bulunur. • Gövdeye daha iyi temas etmeleri sağlanır.
• Şekil:4d1-4d2 Vidalı (screw) pompalar. • Helisel vidalı pompalarda denir. • Deniz tatbikatında çok kullanılır. • Bilhassa, motorlu gemilerde, ana makine yağlama yağı pompaları bu tip pompalardır. • Çok hassas birbirlerine iyi temas eden iki helisel dişlerden oluşur. Elektrik motorundan hareket alır. • Motora bağlı olan şafta driving shaft (döndüren şaft) ötekine driven  sahft (döndürülen şaft) denir. • Arızasız çalışır. • İlk çalıştırılmada alıcı ve verici valflar tamamen açılır. • Şekilde görülen, emniyet valfı handle’ı vasıtası ile boşaltılır. • Ve pompa çalıştırılır. • Emniyet valfı (relief valve) ağır ağır vira edilir. • Çıkış basıncı 2,5/3 kg/cm2 ayarlanır. • Bu şekilde çalıştırılmada, ilk harekette, elektrik motorunun daha az amper çekmesi ve pompa bedeninde birden bire basıncın oluşmasına mani olunmuş olur.

• Dişli Pompalar • Dişli pompalar hem yüksek hem düşük viskozitedeki sıvıları aktarmak üzere kullanılır. • Genel olarak dişli pompalar, gemi enerji tesislerinde yağlama yağı sirkülâsyonu sistemlerine uygulanmaktadır. • Gemilerde geniş bir biçimde kullanılmalarının nedeni, yapıdaki sadelik, küçük ölçülere rağmen oldukça yüksek kapasite ve diğer tipteki pompalarla kıyaslandığında tesis kolaylığıdır. • Dişli pompalar çeviren çevrilen olmak üzere iki dişliden oluşur. • Her iki dişli (Şekil 1.13) kapalı bir keys içinde bulunmakta ve birbirlerini çevirmektedir. •
• Dişli bir pompanın çalışması, dişler arasında bulunan diş hacmindeki sıvının, keys duvarı boyunca giriş hattından disçarç hattına aktarılması esasına dayanır. • Dişlilerin dişleri arasındaki klerens, pompanın giriş disçarç hücrelerini birbirinden ayırır. • Dişlerin ve keysin iç yüzeylerinin, milimetrenin birkaç yüzde biri kadar küçük olan klerensi, keys boyunca sıvının, hemen hemen kesin bir biçimde giriş hücresine dönmesine neden olur. • Disçarç hücresindeki yüksek basınç, bu hücreye giren dişlerin sürekli olarak getirdiği sıvı tarafından sürdürülür.
Şekil 1.13: Dişli tip pompa kesiti
• Bazı motorlu gemilerde, yakıt aktarma pompası olarak kullanılan dişli bir pompa ise Şekil 1.14’te görülmektedir. • Şekilden kolayca anlaşılacağı gibi pompanın rotorlarını oluşturan dişlerden birinin şaftı, bir elektrik motoru ile çevrilmekte ve diğer dişli onunla birlikte fakat zıt yönde dönmektedir. • Bu arada dişlilerin dişleri ile pompa keysi arasında kalan hacimler tarafından tutulan yakıt, pompanın giriş tarafından çıkış tarafına taşınarak kesintisiz ve düzgün bir akım biçiminde dış devreye verilmektedir. • Dişli pompalarda, dişliler ve şaftları korozyon ve aşınmaya dayanıklı, yüzeyleri sertleştirilmiş çelik alaşımlarından, pompa keysi ise krom nikelli dökme demirden yapılır. • Dişliler şaftlarıyla ve bronzdan yapılmış burçlar içinde taşınmaktadır.
Şekil 1.14:Dişli türünde bir yakıt pompa
• EJECTÖRS  (ECEKTERLER): • Şekil: 5  de bir ejecter pompası görüyorsunuz. • Gemilerde sık sık bu tip pompalara kullanılmaktadır. • Bu pompalar, bilhassa demir zincirliklerin diplerinde toplanan deniz suyu ve çamurları dışarı atmakta kullanılır.

• Zincirliklerde kullanılan ecekterler, 7/8 kg/cm2 deniz suyu ile çalışır. • Makine dairesinden, yangın pompası veya güverte deniz suyu pompası ile basınçlı deniz suyu güverteye verilir. • Ecekterin su girişindeki nozuldan deniz suyu büyük bir hızla vakum odasından geçerken, odada(vacuum chamber) büyük bir vakum boşluk oluşturur. • Böylelikle, deniz suyu ile karışık çamurlar, vakum odasına dolarak, yine tazyikli su ile birlikte dışarıya atılır. • Ecekterler, tankerlerde yakıtın tankların dibinde toplanmasında, yakıt pompasının (cargo pump),basınçlı yakıtı nozulda kullanılarak, tankın dibinde biriken yakıt ve çamur aynı sistemle hepsi dışarıya basılır. • BERNOULLI kanunlarına göre, akışkanlar geniş bir nozuldan dar bir nozula geçerken basınç kaybedip hız kazanırlar İşte bu prensipten faydalanılarak, ecekter pompalar imal edilirler.
• 1.3.Gemilerde Kullanılan Pompa Çeşitleri • Sintine Pompası • Geminin dip kısımlarında biriken sızıntı suyu yağ, yakıt vb. sıvıları gemiden atmak için ve bu yerleri herhangi bir maksatla tahliye etmek amacıyla kullanılan pompadır. • Santrifüj tipinde ve kendinden emişlidir. • Buharlı gemilerde simpleks veya dubleks tiptedir. • Balast Pompası • Balast tankları arasında su alış verişi yapmak veya bu tankları dışarıdan doldurup içerideki suyu boşatmaya yarayan pompadır. • Dizel gemilerde elektrikli motorla tahrikli santrifüj tip kendinden emişli, buharlı gemilerde simpleks veya dubleks tiplidir.
• Hidrofor Pompası • Gemilerde lavabolar, duşlar vb. hizmetler için gerekli tatlı suyu 1000–2000 litre kapasiteli hidrofor tankları içinde devamlı suretle depo edilmiş suyu pompalayan pompadır. • Hidrofor tanklarının içinde basıncın belirli bir seviyenin altına düşmesi halinde harekete geçen elektrik motoruna akupla santrifüj pompalar harcanan suyu telafi etmek üzere tanklara su basarlar.
• Yağlama Yağı Transfer Pompası • Gemilerde kullanılan yağın ana tanklardan servin tankına geminin dengesini sağlamak ve makineye temiz yağ göndermek amacıyla ana tanktan diğer ana tanka gönderilmesi için kullanılır. • Akaryakıt Besleme Pompası • Dizel gemilerde yakıtı servis tanklarından alıp enjektör pompasına sevk eder. • Ana ve yardımcı makineler için ayrı ayrı büyük ve küçük kapasitelerde makine dairesine monte edilir. • Buharlı gemilerde kazan brülörlerine yakıt sevk etmek için kullanılır. • Bu pompalar simpleks tipindedir.
• Akaryakıt Transfer Pompası • Dizel ve buharlı gemilerde sancak ve iskele tarafındaki ana yakıt tankları ile servis tankları arasındaki yakıt aktarma işlemini yapar. • Dizel gemilerde dişli tip, buharlı gemilerde simpleks tipindedir. • Kazan Besleme Suyu Pompası • Buharlı gemilerde, ana ve yardımcı makinelere sitim üreten kazanın suyunun buharlaşması sonucu eksilen suyun telafisi için hotvelden aldığı suyu kazana basan pompadır. • Buhar makineli gemilerde dik simpleks, buhar tribünlü gemilerde ise küçük bir buhar türbinle veya elektrik motoruna akupla,  dizel gemilerde elektrik motoru ile akupla santrifüj tipinde veya egzoz kazanı veya kazan sitimiyle(Buharıyla) çalışan simpleks tipindedir.
• Yangın ve Umumi Hizmet Pompası • Denizden aldığı suyu bir yangın durumunda veya umumi durumlarda basınçla geminin gerekli yerlerine sevk etmek, gemi güvertesini yıkamak vb. işler için kullanılan pompadır. • Dizel gemilerde santrifüj tipinde, buharlı gemilerde ise simpleks tipindedir. • Soğutma Suyu Pompası(Tatlı Su) • Gemilerde ana ve yardımcı makinelerin silindirleri ve bazı ana motorların silindir kaverleri ile yakıt enjektörlerini soğutmak maksadı İle kullanılır. • Bu yerlerde dolaştırılan su, makinenin çalışması ile ısınır ve tulumba tarafından alınarak bir coolerden geçirilip tekrar makineye basılır. • Santrifüj tip pompadır. • Makine dairesine eş kapasitede iki adet yerleştirilir. • Biri yedek olarak kullanılır.
• Soğutma Suyu Pompası (Deniz Suyu) • Dizel gemilerde ana makineyi soğuturken devir daim suyu(Tatlı su) birinci maddede ifade edildiği gibi bu soğutucuya sevk edilerek soğutulur. • Bu soğutucunun soğutma suyu da denizden deniz suyu soğutma pompaları vasıtasıyla alınarak soğutucunun içinden geçirilip tekrar denize boşaltılır. • Bu tip pompalar santrifüj pompadır.
• Kondenser Soğutma Suyu Pompaları • Buharlı gemilerde ana makinenin egzoz buharını yoğuşturmak için uygun bir soğutucuya (Kondenser) sevk etmek gerekir. • Kondensere gerekli olan suyu kondenser soğutma suyu pompasıyla denizden alınıp kondenserin içindeki borulardan geçirilip tekrar denize bırakılır. • Bu tip pompalar santrifüj pompalardır.
• Erpamp ve Kondenseyt Pompalar • Pistonlu buhar makineli tesiste kondenser de yoğuşan buhar ile hava karışımı simpleks tipinde erpamp vasıtası ile emilerek hotvele basılır. • Türbinli tesiste ise kondenser içindeki hava tamamen enjektörler tarafından emildiğinden sadece yoğuşan buharı almak için erpamp pompa yerine santrifüj tulumba kullanılır.
• Makine Yağlama Yağı Devir Daim Pompası
• Dizel gemilerde ana ve yardımcı dizellerin yağlanması gerekli bütün yerlerini yağlamak amacıyla karterde birikmiş yağı emerek gerekli yerlere gönderir. • Bu pompalar genellikle helisel veya düz dişli tipindedir.
Ana yangın pompası