Basınçlı Havanın Dağıtımı

Compressor Installations Compressed Air Wiki Air Distribution Compressors

Basınçlı hava tesisatının yetersiz olması yüksek enerji faturaları, düşük üretkenlik ve havalı el aletlerinin düşük performans ile çalışmasına neden olur. Basınçlı hava tesisatından üç şey beklenir: Kompresör ile tüketim noktası arasında düşük basınç kaybı, tesisatta en az seviyede kaçak ve basınçlı hava kurutucusu yoksa kondensin verimli bir şekilde ayrılması.

Kompresör ile tüketim noktası arasındaki basınç kaybı nasıl düşük tutulur?

Bu üç özellik temelde ana borular ile mevcut ve gelecekteki planlanan basınçlı hava tüketimi için geçerlidir. İlk başta gerekenden daha büyük borular ve bağlantılar kullanmanın maliyeti, daha sonra tesisatı yeniden yapmanın maliyetinden düşüktür. Hava tesisatının yönlendirilmesi, tasarımı ve boyutları basınçlı hava üretiminin verimliliği, güvenilirliği ve maliyeti açısından çok önemlidir. Bazen boru hattındaki büyük bir basınç kaybı örneğin kompresörün çalışma basıncını 7 bar'dan (e) 8 bar'a (e) çıkararak telafi edilir. Bu da basınçlı hava üretiminde maliyeti artırır. Ayrıca basınçlı hava tüketimi azaldığında basınç kaybı da düşer ve tüketim noktasındaki basınç izin verilen seviyenin üzerine çıkar.

Bu üç özellik temelde ana borular ile mevcut ve gelecekteki planlanan basınçlı hava tüketimi için geçerlidir. İlk başta gerekenden daha büyük borular ve bağlantılar kullanmanın maliyeti, daha sonra tesisatı yeniden yapmanın maliyetinden düşüktür. Hava tesisatının yönlendirilmesi, tasarımı ve boyutları basınçlı hava üretiminin verimliliği, güvenilirliği ve maliyeti açısından çok önemlidir. Bazen boru hattındaki büyük bir basınç kaybı örneğin kompresörün çalışma basıncını 7 bar'dan (e) 8 bar'a (e) çıkararak telafi edilir. Bu da basınçlı hava üretiminde maliyeti artırır. Ayrıca basınçlı hava tüketimi azaldığında basınç kaybı da düşer ve tüketim noktasındaki basınç izin verilen seviyenin üzerine çıkar.

Basınçlı hava tesisatının dizaynı, kompresör ile en uzaktaki tüketim noktası arasındaki basınç kaybı 0,1 bar'ı aşmayacak şekilde belirlenmelidir. Bağlantı esnek hortumları, hortum bağlantıları ve diğer bağlantı elemanlarındaki basınç kaybı da buna eklenmelidir. En büyük basınç kaybı genellikle bu tür bağlantılarda gerçekleştiği için bu parçaların boyutlarını doğru belirlemek çok önemlidir.

Aşağıdaki denklemi kullanarak belirli bir basınç kaybı için boru hattında izin verilen en büyük uzunluğu hesaplayabilirsiniz:

l = toplam boru uzunluğu (m)
∆p = hatta izin verilen basınç kaybı (bar)
p = mutlak giriş basıncı (bar(a))
qc = kompresörün Serbest Hava Dağıtımı, FAD (l/s)
d = boru iç çapı (mm)

En iyi çözüm, boru sistemini hava tüketiminin gerçekleşeceği bölgenin etrafında kapalı çevrim şeklinde bir ring oluşturacak şekilde tasarlamaktır. Bu ringden ayrılan boru hatları, çeşitli tüketim noktalarına gider. Bu da değişken kullanıma rağmen dengeli basınçlı hava temin edilmesini sağlar çünkü hava tüketimin gerçekleştiği nokta iki yönden beslenir. Mevcut hattan uzakta büyük miktarda hava tüketilen noktalar varsa, böyle bir sistem için ayrı bir hava hattı kullanılması tavsiye edilir.

Hava tankı nedir?

Her kompresör sisteminde bir veya daha fazla hava tankı vardır. Bunların boyutu kompresör kapasitesi, regülasyon sistemi ve tüketicinin hava tüketim şekline bağlı olarak değişir. Hava tankı basınçlı hava için bir tampon depolama alanı görevi yapar, dalgalanmaları dengeler, havayı soğutur ve yoğuşan suyu toplar. Bu nedenle hava tankına bir kondens tahliye cihazı takılmalıdır. Tankı hacmini belirlerken aşağıdaki formül kullanılır. Bu formülün yalnızca yük/boş çalışma şeklinde regüle edilen kompresörler için geçerli olduğunu unutmayın.

V = hava tankı hacmi (l) qC = Kompresör serbest hava verimi (l/sn)
p1 = Kompresör giriş basıncı (bar(a))
T1 = Kompresörün maksimum giriş sıcaklığı (K)
T0 = Tanktaki kompresör hava sıcaklığı (K)
(pU-pL) = Yükte Çalışma ile Boşta Çalışma arasındaki ayarlanmış basınç farkı
fmax = maksimum yükte çalışma sıklığı (Atlas Copco kompresörler için 30 saniyede 1 çevrim geçerlidir)

Her kompresör sisteminde bir veya daha fazla hava tankı vardır. Bunların boyutu kompresör kapasitesi, regülasyon sistemi ve tüketicinin hava tüketim şekline bağlı olarak değişir. Hava tankı basınçlı hava için bir tampon depolama alanı görevi yapar, dalgalanmaları dengeler, havayı soğutur ve yoğuşan suyu toplar. Bu nedenle hava tankına bir kondens tahliye cihazı takılmalıdır. Tankı hacmini belirlerken aşağıdaki formül kullanılır. Bu formülün yalnızca yük/boş çalışma şeklinde regüle edilen kompresörler için geçerli olduğunu unutmayın.

Hava tankı, temel

Değişken Hız Kontrolü (VSD) olan kompresörlerde, gereken hava tankı hacmi büyük oranda azalır. Yukarıdaki formülü kullanırken qc değeri minimum devirdeki serbest hava dağıtımı olarak kabul edilmelidir. Kompresöre olan ihtiyaç nedeniyle kısa sürede büyük miktarda hava gerektiğinde, kompresör veya boru hattını yalnızca bu aşırı hava tüketim şekli için hesaplamak ekonomik açıdan doğru değildir. Tüketici noktasına ek bir hava tankı yerleştirilmeli ve maksimum hava çıkışına göre boyutlandırılmalıdır. Daha da aşırı durumlarda, kısa süreli ve yüksek hacimli hava ihtiyaçlarını uzun süre karşılayabilmek için daha küçük ve yüksek basınçlı bir kompresör kullanılmalıdır. Burada kompresör boyutları ortalama tüketimi karşılayacak şekilde belirlenir.

V = hava tankı hacmi (l)
q = boşaltma aşamasındaki hava akışı (l/sn)
t = boşaltma aşamasının süresi(sn)
p1 = hattaki normal çalışma basıncı (bar)
p2 = tüketim noktası için minimum basınç (bar)
L = doldurma aşamasında hava ihtiyacı (1/çalışma çevrimi)

Formülde kompresörün boşaltma aşamasında hava temin edebileceği hesaba katılmamaktadır. Yaygın olarak kullanıldığı uygulamalardan biri, büyük gemi motorlarına marş yaptırılmasıdır. Burada hava tankının dolum basıncı 30 bar'dır.

Hava tankları ve seçiminin nasıl yapılacağı hakkında daha fazla bilgi alın.

Basınçlı hava hattını tasarlama

Bir basınçlı hava hattını tasarlarken ve boyutlarını belirlerken başlangıç noktası, tüm basınçlı hava tüketim noktlarının ayrıntılarını içeren bir ekipman listesi ve bu noktaların konumlarını ayrı olarak gösteren bir şemadır. Tüketim noktaları, aynı dağıtım borusu üzerinden beslenen mantıksal birimler halinde gruplara ayrılır. Hava hattı kompresör dairesinden gelen yükselticilerden beslenir. Büyük bir basınçlı hava hattı dört ana bölüme ayrılabilir:
- Yükselticiler
- Dağıtım boruları
- Servis boruları
- Basınçlı hava bağlantıları
Yükselticiler, basınçlı havayı kompresör dairesinden tüketim bölgesine aktarır.
Dağıtım boruları havayı hattı boyunca ayırarak yönlendirir. Servis boruları da havayı dağıtım borularından çalışma alanlarına aktarır.

Basınçlı hava hattının boyutlarını belirlemek

Hava hattı boru sistemi, hava dağıtımı

Kompresörden hemen sonra elde edilen basınç hiçbir zaman çıkış basıncı değerinde kullanılamaz çünkü basınçlı hava dağıtımı bir miktar basınç kaybına neden olur. Bunun nedeni büyük oranda borulardaki sürtünme kaynaklı kayıplardır. Ayrıca valfler ve boru dirseklerinde kısma etkisi ve akış yönü değişimleri de gerçekleşebilir. Isıya dönüşen bu kayıplar da basınç kayıplarına neden olur.


Hava hattının farklı bölümleri (yükselticiler, dağıtım ve servis boruları) için gereken boru uzunlukları belirlenir. Olası hava hattı planının ölçekli bir çizimi, bu iş için uygun bir temel oluşturacaktır. Boru uzunluğu valfler, boru dirsekleri, rakorlar vb. için aşağıda gösterildiği şekilde eşdeğer boru uzunluklarını ekleyerek düzeltilir.

Hava hattının farklı bölümleri (yükselticiler, dağıtım ve servis boruları) için gereken boru uzunlukları belirlenir. Olası hava hattı planının ölçekli bir çizimi, bu iş için uygun bir temel oluşturacaktır. Boru uzunluğu valfler, boru dirsekleri, rakorlar vb. için aşağıda gösterildiği şekilde eşdeğer boru uzunluklarını ekleyerek düzeltilir.

Yukarıdaki formüle bir alternatif olarak, boru çapını hesaplarken en uygun boru çapını belirlemek için bir nomogram (aşağıda gösterilmiştir) kullanılabilir. Bu hesaplamayı yapabilmek için debi, basınç, izin verilen basınç kaybı ve boru uzunluğu bilinmelidir. Ardından sistem için en yakın, en büyük çapa sahip standart boru seçilir.

Sistemin tüm parçaları için eşdeğer boru uzunlukları, bağlantı elemanı ve boru parçalarının listesini kullanarak ve eşdeğer boru uzunluğu cinsinden ifade edilen akış direncini kullanarak hesaplanır. Bu "ekstra" boru uzunlukları, ilk düz boru uzunluğuna eklenir. Ardından hava hattı için seçilen boyutları tekrar hesaplanarak basınç kaybının çok yüksek olmaması sağlanır. Büyük sistemler için bölümler (servis borusu, dağıtım borusu ve yükselticiler) ayrı olarak hesaplanmalıdır.

Kompresör sistemlerinde debi ölçümü

Stratejik konumlara yerleştirilen hava debisi ölçüm cihazları, şirket içi denetim ve basınçlı hava kullanımının ekonomik olarak dağıtılabilmesini kolaylaştırır. Basınçlı hava, şirketteki her bölüm için üretim maliyetinin bir parçasıdır. Bu açıdan bakıldığında, farklı bölümlerdeki tüketimi azaltmak tüm ilgili tarafların yararına olabilir.

Günümüzde piyasada bulunan debi ölçüm cihazları, sayısal değerlerden manuel okumaya ve doğrudan bir bilgisayar veya ölçüm modülüne bağlı ölçüm verilerine kadar çok çeşitli yöntemleri mümkün kılmaktadır. Bu debi ölçüm cihazları genellikle kapama valflerine yakın yerlere takılır. Ölçümde çok dikkatli olmanız gerekir çünkü ölçüm cihazının aynı anda ileri ve geriye doğru akışı ölçebilmesi gerekir.

Bir kompresör sistemini devreye alma süreci hakkında daha fazla bilgiyi aşağıda bulabilirsiniz.

İlgili yazılar

Dimensioning Compressor Installations

A number of decisions must be made when dimensioning compressed air installation for it to suit different needs, provide maximum operating economy and be prepared for future expansion. Learn more.

Kompresör Kurulumu

Kompresör kurulumu, eskisine göre daha kolaydır. Yine de hala dikkate almanız gereken bazı şeyler vardır. Bunlardan en önemlisi kompresörün nereye konacağı ve kompresör etrafındaki odanın nasıl düzenleneceğidir. Burada daha fazla bilgi alabilirsiniz.

Hava Deposu nedir?

Bazen basınçlı hava deposu olarak da adlandırılan hava deposu, tüm basınçlı hava sistemlerinin entegre bir parçasıdır. Bu konuda burada daha fazla bilgi alabilirsiniz.