Pompa Eğrisi Nasıl Okunur? Debi ve Basma Yüksekliği Eğrisi Rehberi

Pompa eğrisi nasıl okunur sorusunun kısa cevabı şudur: yatay eksende debi, dikey eksende basma yüksekliği bulunur; seçtiğiniz debiyi yukarı taşıyıp eğriyle kesiştirir, oradan sola basma yüksekliğini okursunuz. Aynı grafikteki verim, güç ve emiş eğrileri de aynı dikey çizgi üzerinden okunur.

Bu yazıda sırasıyla şunları bulacaksınız:

• Grafiğin eksenleri, birimleri ve bir katalog sayfasında hangi bilginin nerede durduğu
• Kapalı vana basıncı ile serbest akış ucunun ne söylediği ve nerede kullanıldığı
• Eğrinin dik ya da yatık olmasının seçim üzerindeki doğrudan sonuçları
• Verim eğrileri, en iyi verim noktası ve çalışma bandının sınırları
• Güç eğrisi ile emişte gereken net pozitif yük eğrisinin okunma yöntemi
• Çark tıraş çapı aileleri ve devir sayısı eğrilerinin oluşturduğu eğri ailesi
• Tolerans sınıfları ve katalog değerinin sahada ne kadar sapabileceği
• Adım adım okuma prosedürü, iki sayısal örnek, sık yapılan beş hata ve kontrol listesi

01Pompa eğrisi nedir ve grafikte hangi eksenler vardır?

Pompa eğrisi, kataloglardaki adıyla pompa performans eğrisi, bir pompanın sabit devirde verebileceği debi ile basma yüksekliği çiftlerinin tamamını gösteren grafiktir. Yatay eksen debidir ve tesisat kataloglarında hemen daima metreküp bölü saat olarak verilir; litre bölü saniye veya litre bölü dakika ölçekli ikinci bir eksen üstte veya altta ayrıca bulunabilir. Dikey eksen basma yüksekliğidir ve metre su sütunu olarak ölçeklenir. Bir noktadan diğerine geçerken hem debi hem basma yüksekliği birlikte değişir; grafikte tek bir performans noktası değil, sonsuz sayıda nokta vardır.

Bu grafiğin varlık sebebi, santrifüj pompanın sabit debili bir makine olmamasıdır. Pompa ne kadar su basacağını kendisi belirlemez; karşısındaki boru sisteminin direncine göre eğri üzerinde bir yere oturur. Dolayısıyla katalogda "bu pompa 20 metreküp bölü saat basar" cümlesi eksik bir ifadedir. Doğru ifade "bu pompa 20 metreküp bölü saat debide 32 metre su sütunu basar" biçimindedir. Debi ve basma yüksekliği ancak birlikte anlam taşır, tek başına verilen değer bir seçim kriteri değildir.

Eksenlerin ölçeğine dikkat edilmelidir. Büyük gövdelerde debi ekseni doğrusal, çok kademeli pompaların ailesi gösterilirken logaritmik olabilir. Logaritmik eksende iki çizgi arası mesafe sabit debi farkı değil, sabit oran anlamına gelir; gözle yapılan enterpolasyon burada yanılır. Ölçek doğrusal değilse ara değeri çizgi sayarak değil, üretici seçim yazılımından teyit ederek alın. Yanlış eksen okuması, seçim hatalarının sessiz ve en sık rastlanan kaynağıdır.

02Kapalı vana basıncı ne söyler?

Kapalı vana basıncı, pompa çalışırken basma hattındaki vana tamamen kapatıldığında, yani debi sıfırken üretilen basma yüksekliğidir. Grafikte eğrinin dikey eksene değdiği en sol ve en yüksek noktadır. Bu değer bir çalışma noktası değildir; pompanın üretebileceği basıncın üst sınırıdır ve tesisat tarafında dayanım hesabı için kullanılır.

Kapalı vana basıncının en somut kullanımı boru ve ekipman sınıfı seçimidir. Bir hidrofor 6 bar çalışma basıncı verecek olsa bile kapalı vanada 7,5 bara çıkabiliyorsa, hattaki flanş, boru, genleşme tankı ve emniyet vanası bu üst sınıra göre seçilmelidir. Statik yükseklik ile kapalı vana basıncının toplamı, sistemin görebileceği azami statik basınçtır. Bu toplam hesaplanmadan emniyet vanası ayarı belirlenirse, sistem devreye alındığı gün vanayı boşuna açtırır.

İkinci kullanım, eğri kararlılığının denetlenmesidir. Sağlıklı bir eğri, kapalı vanadan itibaren debi arttıkça sürekli düşer. Bazı düşük özgül hızlı çarklarda ise eğri kapalı vanadan sonra önce hafifçe yükselir, tepe yapar, sonra düşer. Buna kararsız ya da bel veren eğri denir. Böyle bir eğride tek bir basma yüksekliğine iki ayrı debi karşılık gelir; pompa ikisi arasında salınır, çekvalf çatırdar ve paralel çalışan ikinci pompa devreye girip çıkar. Katalogda eğrinin sol ucuna bakmadan paralel grup kurmayın.

03Serbest akış ucu neyi gösterir?

Serbest akış ucu, eğrinin sağ uçta sona erdiği, basma yüksekliğinin en düşük ve debinin en yüksek olduğu bölgedir. Teorik olarak sistem direnci sıfıra yaklaştığında pompanın vereceği debidir. Üreticiler eğriyi genelde bu uçtan önce keser, çünkü ötesinde verim çöker, kavitasyon riski hızla artar ve motor aşırı yüklenir.

Eğrinin sağ ucunda çalışmak, sahada "pompa fazla su veriyor, iyi" diye yorumlanır; oysa problemin ta kendisidir. Bu bölgede pompa verimi en iyi verim noktasına göre 15 ila 25 puan düşer, emişte gereken net pozitif yük hızla yükselir ve motor akımı anma değerini aşabilir. Yeni yapılmış, henüz balanslanmamış bir tesisatta pompanın sağ uca kaçması olağandır; balans vanaları ayarlanana kadar motor koruma rölesi atabilir.

Serbest akış ucunun pratik değeri, dolum ve tahliye senaryolarını değerlendirmektir. Depo doldurma, hat yıkama, drenaj boşaltma gibi işlerde sistem direnci geçici olarak çok düşer ve pompa bu uca doğru koşar. Sürekli olmayan bu rejimde bile motor gücünün yeterli olduğunu doğrulamak gerekir. Motorun tüm eğri boyunca aşırı yüklenmediği pompalara aşırı yüklenmeyen karakteristikli pompa denir ve kataloglarda ayrıca belirtilir.

04Eğrinin dik veya yatık olması ne anlama gelir?

Eğri eğimi, debideki değişimin basma yüksekliğini ne kadar değiştirdiğini gösterir. Dik eğride küçük bir debi değişimi büyük bir basınç değişimi yaratır; yatık eğride ise basma yüksekliği geniş bir debi bandında neredeyse sabit kalır. Bu geometrik özellik, pompanın hangi tesisata uyacağını doğrudan belirler.

Dik eğri, debinin sıkı kontrol edilmesi gereken yerlerde avantajlıdır. Sistem direnci beklenmedik biçimde arttığında dik eğrili pompa debiyi görece korur; çünkü kesişim noktası dikey eksende kayar, yatay eksende az hareket eder. Çok kademeli dik milli pompalar ve Grundfos CR ailesi bu karakteri gösterir. Buna karşılık dik eğride basınç ayarlı çalışma zorlaşır, küçük debi kaymaları büyük basınç dalgalanmaları üretir.

Yatık eğri ise basıncın sabit tutulması gereken uygulamalar içindir. Kullanım suyu hatlarında musluk sayısı değiştikçe basıncın az değişmesi istenir; yatık eğri bunu doğal olarak sağlar. Ancak yatık eğride sistem direncindeki küçük bir artış debiyi büyük oranda düşürür. Kirlenen pislik tutucu ya da kapanan bir balans vanası, yatık eğrili bir sirkülasyon pompasında debiyi yarıya indirebilir. Filtre bakımı bu yüzden yatık eğrili gruplarda daha kritiktir; seçenekler /urunler/tesisat-ekipmanlari/pislik-tutucu sayfasındadır.

05Aynı grafikteki verim eğrileri ne anlatır?

Verim eğrisi, pompanın mil gücünün ne kadarını suya faydalı hidrolik güç olarak aktardığını debiye göre gösteren eğridir. Genelde ana grafiğin altında ayrı bir kuşakta ya da ana eğrinin üzerine yüzde değerleriyle etiketlenmiş kapalı halkalar hâlinde çizilir. Sıfır debide verim sıfırdır, çünkü su ilerlemediği hâlde mil güç çeker; debi arttıkça verim yükselir, bir tepe yapar ve sonra düşer.

Bu tepe noktasına en iyi verim noktası denir. En iyi verim noktası, çark çıkışındaki akım açısı ile salyangoz geometrisinin en uyumlu olduğu tek debidir. Bu noktadan uzaklaşıldıkça salyangoz dilinde çarpma kaybı doğar, akım kanattan ayrılır ve verim düşer. Verim kaybı sadece elektrik faturası meselesi değildir; ayrılan akım radyal itme, titreşim ve rulman ömrü kaybı üretir.

Sahada uygulanan kural, çalışma noktasının en iyi verim noktasının yüzde 70 ila 120 bandında kalmasıdır. Yüzde 50'nin altında sürekli çalışan bir pompada iç resirkülasyon başlar; mekanik salmastra ömrü kısalır ve gövde içinde düşük frekanslı gürültü duyulur. Yüzde 120'nin üzerinde ise kavitasyon eşiği yaklaşır. Katalogda bu bant çoğu üreticide gölgeli bir alanla ya da eğrinin kalın çizilmiş bölümüyle işaretlenir; kesikli çizilen uçlar üreticinin garanti etmediği bölgedir.

06Güç eğrisi nasıl okunur?

Güç eğrisi, pompanın milden çektiği gücü debiye göre gösteren ve kilovat olarak ölçeklenen eğridir. Grafiğin genellikle alt kuşağında, verim eğrisinin yanında yer alır. Okuma yöntemi basma yüksekliğiyle aynıdır: çalışma debinizden dikey bir çizgi indirin, güç eğrisiyle kesiştirin ve soldan kilovat değerini okuyun.

Bu eğrinin şekli motor seçimini belirler. Radyal çarklı normal santrifüj pompalarda güç, debi arttıkça sürekli yükselir; yani en büyük güç serbest akış ucundadır. Bu yüzden motor, çalışma noktasına değil eğrinin en sağ ucundaki güce göre seçilirse aşırı yüklenme riski ortadan kalkar. Yarı eksenel ve eksenel çarklarda ise tersi geçerlidir: en büyük güç kapalı vanadadır, bu tip pompalar kapalı vanada çalıştırılmaz.

Katalogdaki güç değerinin hangi güç olduğuna dikkat edin. P2 mil gücüdür, motorun pompaya verdiği güçtür. P1 ise motorun şebekeden çektiği elektrik gücüdür ve motor verimini içerir. Elektrik panosu, kablo kesiti ve termik röle P1 üzerinden hesaplanır; pompa verimi tartışması ise P2 üzerinden yapılır. İkisini karıştırmak, kablo kesitini bir kademe küçük seçmeye kadar giden bir hata zinciri başlatır.

07Emişte gereken net pozitif yük eğrisi nasıl okunur?

Emişte gereken net pozitif yük eğrisi, pompanın kavitasyona girmemesi için emme ağzında bulunması gereken asgari mutlak enerji seviyesini debiye göre veren eğridir. Kataloglarda metre su sütunu birimiyle, grafiğin en altındaki kuşakta ve soldan sağa yükselen bir çizgi olarak görünür. Debi arttıkça pompanın emişten talebi artar; bu yüzden sağ uçta değer hızla yükselir.

Okuma yöntemi tektir: çalışma debinizden dikey inin, bu eğriyi kesin, soldan metre su sütunu değerini okuyun. Elde ettiğiniz sayı pompanın talebidir. Tesisatın emiş tarafında mevcut olan değeri ayrıca hesaplamak ve aradaki farkın en az 0,5 ila 1,0 metre su sütunu emniyet payı bırakmasını sağlamak gerekir. Bu karşılaştırmanın ayrıntısı ve emiş hattı hesabı ayrı bir konudur; bu yazıda yalnız eğrinin nasıl okunacağı ele alınmaktadır.

Grafik üzerinde iki tuzak vardır. Birincisi, bazı üreticilerin bu eğriyi yüzde 3 basma yüksekliği kaybı kriterine göre çizmesidir; yani o değerde pompa zaten hafifçe kavitasyondadır, sessiz çalışma için üzerine pay eklenir. İkincisi, ölçeğin ana grafikten farklı olmasıdır: dikey eksende bir kutucuk basma yüksekliğinde 5 metre su sütununu, emiş kuşağında 1 metre su sütununu gösterebilir. İki kuşağın ölçeğini ayrı ayrı doğrulamadan gözle oran kurmayın.

08Çark tıraş çapı aileleri nasıl gösterilir?

Çark tıraş çapı aileleri, aynı gövde içinde farklı dış çaplara tornalanmış çarkların ürettiği ve grafikte alt alta sıralanan eğri kümesidir. Kataloglarda her eğrinin sağ ucuna çap işaretiyle birlikte milimetre değeri yazılır; örneğin Ø 174, Ø 165, Ø 156 gibi. En üstteki eğri tam çaplı çarka, alttakiler tornalanmış çaplara aittir.

Bu ailenin varlık sebebi, standart gövde sayısını artırmadan ara performans noktalarını karşılamaktır. Hesapladığınız çalışma noktası tam çaplı eğrinin altında kalıyorsa, üretici çarkı gereken çapa tornalayarak pompayı noktanıza oturtur. Böylece pompa boğulmuş bir vanayla değil, kendi eğrisiyle çalışır ve boşa harcanan basınç ortadan kalkar. Enerji açısından kazanç doğrudandır: kısılan basınç, tornalama ile ortadan kaldırıldığında güç talebi de düşer.

Tornalamanın bir sınırı vardır. Yüzde 10 çap küçültmede verim tipik olarak 1 ila 2 puan geriler; yüzde 15'i aşan tornalamada çark ile salyangoz arasındaki boşluk büyür, akım uyumu bozulur ve benzerlik yasalarıyla yapılan tahmin güvenilirliğini kaybeder. Bu eşiğin ötesinde bir alt gövdeyi tam çaplı çarkla seçmek daima daha doğrudur. Kataloglarda tornalama sınırı çoğunlukla en alttaki eğrinin kesikli çizilmesiyle veya ayrı bir dipnotla belirtilir.

09Devir sayısı eğrileri neyi değiştirir?

Devir sayısı eğrileri, aynı pompanın farklı motor devirlerinde ürettiği ve grafikte birbirine benzer biçimde alçalan eğri ailesidir. Elli hertz şebekede iki kutuplu motor yaklaşık 2.900 devir bölü dakika, dört kutuplu motor yaklaşık 1.450 devir bölü dakika döner. Aynı gövde 2.900 devirde çok daha yüksek bir eğri, 1.450 devirde ise belirgin biçimde alçak bir eğri verir.

Aradaki farkın büyüklüğü benzerlik yasalarından gelir. Debi devirle doğru orantılı, basma yüksekliği devrin karesiyle, güç ise devrin küpüyle değişir. Devri yarıya indirdiğinizde debi yarıya, basma yüksekliği dörtte bire, güç sekizde bire iner. Bu yüzden 1.450 devirli bir pompa aynı gövdeyle çok daha küçük bir iş yapar ama aynı oranda az elektrik çeker ve çok daha sessizdir. Ses seviyesi farkı tipik olarak 6 ila 10 desibel değerindedir.

Değişken devirli pompalarda katalog tek bir eğri değil, üstte azami devir eğrisi ve altta ona benzeyen bir eğri yelpazesi gösterir. Grundfos MAGNA3 gibi elektronik sirkülasyon pompalarında ve Grundfos SCALA2 gibi entegre sürücülü kullanım suyu pompalarında bu yelpazenin içinde ayrıca sabit basınç, orantılı basınç ve sabit debi kontrol çizgileri bulunur. Bu çizgiler pompanın eğrisi değil, sürücünün eğri ailesi içinde hangi yolu izleyeceğini gösteren kontrol yörüngeleridir. Sirkülasyon seçenekleri /urunler/pompa-sistemleri/sirkulasyon-pompalari sayfasındadır.

10Tolerans sınıfları katalog değerini ne kadar oynatır?

Tolerans sınıfları, üretilen bir pompanın ölçüm sonucunun katalog eğrisinden ne kadar sapabileceğini tanımlayan kabul sınırlarıdır. Bu sınırlar ISO 9906 standardında belirlenir ve sözleşmeye yazılmadıkça üretici en gevşek sınıfı uygulayabilir. Yani katalogdaki sayı bir taahhüt değil, tolerans bandının merkezidir.

Standart, kabul deneyleri için iki ana sınıf tanımlar. Daha gevşek olan sınıfta garanti noktasında debi ve basma yüksekliği için tipik olarak artı eksi yüzde 9 ila 10 bandında sapmaya izin verilir ve verimde negatif tolerans yüzde 7'ye kadar çıkabilir. Daha sıkı sınıfta bu değerler debi ve basma yüksekliğinde artı eksi yüzde 5 ila 6, verimde negatif yüzde 3 mertebesine iner. Küçük seri ürünlerde tolerans, büyük özel imalat pompalarında ise sıkı sınıf sözleşmeye eklenir.

Bunun pratik karşılığı, seçimin toleransı yutacak payla yapılmasıdır. Hesapladığınız 30 metre su sütununu tam olarak veren bir pompa seçtiyseniz, gevşek sınıfta gelen ürün 27 metre su sütunu verebilir ve tesisat yetmez. Aynı biçimde artı yönde sapan bir ürün fazladan basınç üretir, debiyi sağa kaydırır ve motoru zorlar. Emniyet payı basma yüksekliğine yüzde 5 ila 10 bandında eklenmeli, sonra tornalama ile ince ayar yapılmalıdır. Payın basma yüksekliğine keyfî biçimde yüzde 30 eklenerek verilmesi ise ayrı ve çok daha pahalı bir hatadır.

11Pompa eğrisi okuma prosedürü nasıl uygulanır?

Bir katalog eğrisi rastgele değil, sabit bir sırayla okunur. Sıra bozulursa doğru eğriden yanlış sayı okunur ya da doğru sayı yanlış eğriden alınır. Aşağıdaki dokuz adım, saha ve proje ofisinde aynı sonucu üretecek asgari prosedürdür.

• Birinci adım: grafiğin başlığından pompa modelini, devir sayısını ve deney sıvısını doğrulayın. Farklı devirdeki sayfaya bakıyor olma ihtimali en sık rastlanan başlangıç hatasıdır.
• İkinci adım: yatay ve dikey eksenin birimini ve ölçek tipini okuyun. Litre bölü saniye ile metreküp bölü saat karıştırılırsa sonuç 3,6 kat sapar.
• Üçüncü adım: hesapladığınız debi değerini yatay eksende işaretleyin ve buradan yukarı dikey bir çizgi çıkarın. Tüm okumalar bu tek çizgi üzerinden yapılacaktır.
• Dördüncü adım: dikey çizginin ana eğriyi kestiği noktadan sola yatay gidin ve basma yüksekliğini okuyun.
• Beşinci adım: aynı dikey çizgi üzerinde verim eğrisini kesin, yüzde değerini okuyun ve bu noktanın en iyi verim noktasına göre yüzde kaçında olduğunu hesaplayın.
• Altıncı adım: aynı dikey çizgi üzerinde güç eğrisini kesin ve kilovat değerini okuyun. Bu değerin mil gücü mü şebeke gücü mü olduğunu dipnottan doğrulayın.
• Yedinci adım: aynı dikey çizgi üzerinde emiş talep eğrisini kesin ve metre su sütunu değerini not edin.
• Sekizinci adım: okuduğunuz noktanın hangi çark çapına ait eğri üzerinde olduğunu belirleyin; nokta iki çap arasında kalıyorsa daha büyük çapı seçip tornalama payını üreticiye bırakın.
• Dokuzuncu adım: elde ettiğiniz basma yüksekliği değerine tolerans sınıfı payını uygulayın ve seçimin alt sınırda hâlâ yeterli olduğunu doğrulayın.

12Verilen debide basma yüksekliği ve güç nasıl okunur?

İlk sayısal örnek, en sık yapılan okuma işlemidir: debi bilinir, basma yüksekliği ve güç aranır. Bir otel ısıtma devresi için hesaplanan debi 28 metreküp bölü saat, boru direnci 26 metre su sütunudur. Elimizde 2.900 devir bölü dakika ile çalışan, tam çaplı çarkı Ø 174 milimetre olan uçtan emişli bir pompanın eğrisi vardır.

Yatay eksende 28 işaretlenir, yukarı çıkılır ve Ø 174 eğrisi kesilir. Sola gidildiğinde basma yüksekliği 31,5 metre su sütunu okunur. Aynı dikey çizgi verim eğrisini yüzde 78'de, güç eğrisini 3,1 kilovatta keser. Bu üç sayı kontrol edilebilir: hidrolik güç Ph = ρ × g × Q × H bağıntısıyla hesaplanır. Değerler yerine konur: Ph = 1.000 × 9,81 × (28 / 3.600) × 31,5 = 2.403 vat, yani 2,40 kilovat. Mil gücü ise P2 = Ph / verim = 2,40 / 0,78 = 3,08 kilovattır. Katalogdan okunan 3,1 kilovat ile hesap tutmaktadır; tutmuyorsa yanlış eğriden okuma yapılmış demektir.

Yorum kısmı bu noktada başlar. Pompa 31,5 metre su sütunu üretiyor, sistem ise 26 metre su sütunu istiyor. Aradaki 5,5 metre su sütunu balans vanasında ısıya çevrilecektir. Bu kayıp güç olarak yaklaşık 0,42 kilovata karşılık gelir; yılda 6.000 saat çalışmada 2.520 kilovatsaat boşa giden enerji demektir. Bu yüzden ikinci örnekte çark tornalanarak nokta aşağı çekilecektir. Motor seçimi ise okunan 3,1 kilovat değil, eğrinin sağ ucundaki azami güce göre yapılır; bu pompada o değer 4,0 kilovat olduğundan 4 kilovat motor seçilir.

13Tıraşlanmış çarkla çalışma noktası nasıl kayar?

İkinci sayısal örnek, aynı pompanın çarkı tornalandığında noktanın nereye gideceğini benzerlik yasalarıyla hesaplar. Önceki örnekte pompa 28 metreküp bölü saat debide 31,5 metre su sütunu veriyordu; hedefimiz aynı debide 26 metre su sütunudur. Sorulacak soru şudur: çark hangi çapa tornalanmalıdır?

Basma yüksekliği çap oranının karesiyle değişir: H2 / H1 = (D2 / D1)². Değerler yerine konur: 26 / 31,5 = 0,825. Karekök alınır: D2 / D1 = 0,908. Tam çap 174 milimetre olduğuna göre D2 = 174 × 0,908 = 158 milimetredir. Çap küçültme oranı yüzde 9,2'dir ve yüzde 15 sınırının altında kaldığı için tahmin güvenilir sayılır. Katalogda Ø 156 ve Ø 162 eğrileri bulunuyorsa, üretici genellikle ara çapa tornalama yapar; standart ailede kalınacaksa Ø 162 seçilip kalan farkın balans vanasında kısılması tercih edilir.

Güç kazancı çap oranının küpüyle hesaplanır: P2 / P1 = (D2 / D1)³ = 0,908³ = 0,749. Yani mil gücü 3,08 × 0,749 = 2,31 kilovata iner. Tornalama nedeniyle verimde yaklaşık 1,5 puanlık düşüş kabul edilirse gerçek mil gücü 2,35 ila 2,40 kilovat mertebesinde kalır. Kazanç 3,08 kilovattan 2,38 kilovata, yani yaklaşık yüzde 23'tür. Yılda 6.000 saatlik çalışmada bu 4.200 kilovatsaat civarında tasarruf demektir ve tornalama bedeli ilk yıl içinde geri döner. Debi ise oranla değişir; aynı sistem eğrisi üzerinde nokta bir miktar sola kayacağı için nihai debi 27 ila 28 metreküp bölü saat bandında oturur.

14Sistem eğrisi ve çalışma noktası nerede devreye girer?

Pompa eğrisi tek başına çalışma noktasını vermez. Tesisatın kendi direnç eğrisi, yani statik yükseklikten başlayıp debinin karesiyle yükselen sistem eğrisi aynı grafiğe çizildiğinde, iki eğrinin kesiştiği yer gerçek çalışma noktasıdır. Bu yazı katalog eğrisinin okunmasına odaklandığı için sistem eğrisinin kurulması, statik ve dinamik bileşenlerin ayrıştırılması ve kesişimin kaydırılması ayrı bir başlık altında ele alınmalıdır.

Yine de eğri okurken akılda tutulması gereken tek kural şudur: katalogdan okuduğunuz basma yüksekliği, pompanın o debide üretebildiği değerdir; tesisatın o debide ihtiyaç duyduğu değer değildir. İkisi eşit olmadığında fark ya bir vanada ısıya çevrilir ya da pompa eğri üzerinde kayarak farklı bir debide dengeye oturur. Seçim yaparken pompa eğrisi ile sistem eğrisini aynı ölçekte üst üste bindirmek, tek başına eğri okumaktan çok daha güvenilir sonuç verir.

Aynı biçimde, emiş tarafındaki kavitasyon değerlendirmesi de bu yazının kapsamı dışındadır. Eğriden okunan emiş talebi yalnız denklemin bir tarafıdır; tesisatın emiş tarafında mevcut olan enerji ayrıca hesaplanmalı ve iki değer emniyet payıyla karşılaştırılmalıdır. Bu karşılaştırma yapılmadan yalnız eğriye bakarak emiş güvenliği hakkında hüküm verilemez.

15Değişken devirli pompalarda eğri ailesi nasıl okunur?

Değişken devirli pompalarda katalog, tek bir eğri yerine azami devirden asgari devre inen bir eğri ailesi verir. Her eğri belirli bir devrin karşılığıdır ve aynı benzerlik yasalarına uyar. Sabit devirli pompada tek bir çalışma noktası varken, sürücülü pompada bu ailenin içinde bir çalışma alanı vardır.

Okuma yöntemi değişmez ama iki ek adım gerekir. Önce hangi kontrol modunun seçileceği belirlenir: sabit basınç modunda pompa yatay bir kontrol çizgisini izler, orantılı basınç modunda debi düştükçe basıncı da düşüren eğik bir çizgiyi izler. Sonra bu kontrol çizgisinin eğri ailesinin içinde kaldığı doğrulanır. Kontrol çizgisi ailenin dışına çıkıyorsa pompa o noktayı hiç veremez, sürücü azami devre dayanır ve basınç ayar noktası tutturulamaz.

Verim okumasında ek bir incelik vardır. Değişken devirli setlerde katalog verimi çoğu zaman motor ve sürücü dahil edilerek verilir; bu durumda ayrıca motor verimi çarpılmaz. Ayrıca elektronik pompalarda enerji verimlilik indeksi ayrı bir sayı olarak belirtilir ve ErP 641/2009 kapsamında karşılaştırma bu sayı üzerinden yapılır. Grundfos MAGNA3 ailesinde bu değer düşük sayılarla ifade edilir ve düşük olması iyidir; eğri okumasıyla karıştırılmamalıdır.

16Katalog eğrisi ile saha ölçümü neden tutmaz?

Katalog eğrisi ile saha ölçümü arasındaki farkın kaynağı, deney koşulları ile tesisat koşullarının aynı olmamasıdır. Deney standında pompa düz bir emiş borusu, kalibreli debimetre ve temiz su ile ölçülür. Sahada ise emiş ağzına dirsek yapışıktır, sıvı sıcaktır, hat kirlidir ve manometre bağlantı noktası eğri okumasının yapıldığı kesitte değildir.

En sık karşılaşılan beş sapma nedeni sıralanabilir. Birincisi tolerans sınıfıdır ve tek başına yüzde 5 ila 10 bandında fark yaratabilir. İkincisi sıvı özelliğidir; yüzde 30 glikol karışımı yoğunluğu ve viskoziteyi artırarak basma yüksekliğini yüzde 3 ila 5, verimi 2 ila 4 puan düşürür. Üçüncüsü emiş girişindeki bozuk akım profilidir; pompaya yapışık dirsek verimi 2 ila 3 puan geriletir. Dördüncüsü ölçüm noktasının yeridir; manometreler farklı kotlarda ise okunan fark doğrudan basma yüksekliği değildir. Beşincisi aşınmadır; çark aşınma halkası boşluğu büyüdükçe iç sızıntı artar ve eğri yıllar içinde aşağı kayar.

Bu yüzden devreye alma raporu bir zorunluluktur. Pompa ilk çalıştığı gün, aynı vana konumunda emme ve basma manometresi farkı, debimetre değeri ve pens ampermetre akımı kaydedilirse, üç yıl sonra performans kaybı tartışmalı olmaktan çıkar. Ölçüm ekipmanı seçenekleri /urunler/tesisat-ekipmanlari/manometre sayfasındadır; marka portföyünün tamamı /markalar sayfasında listelenmiştir.

17Çok kademeli ve dik milli pompalarda eğri okuma farkı nedir?

Çok kademeli pompalarda eğri, tek bir çarkın değil, seri bağlı kademelerin toplam performansını gösterir. Aynı debide her kademe kendi basma yüksekliğini üretir ve bunlar toplanır. Bu yüzden katalogda gövde adının yanındaki sayı kademe sayısını verir ve eğriler kademe sayısına göre alt alta sıralanır; Grundfos CR ailesinde bu sıralama çok belirgindir.

Okumanın farkı şuradadır: çark çapı ailesi yerine kademe sayısı ailesi vardır. Bir kademe eklemek eğriyi yaklaşık olarak tek kademenin basma yüksekliği kadar yukarı öteler, debi eksenindeki konumu ise değiştirmez. Bu davranış, çap tornalamasına göre çok daha öngörülebilirdir. Ara değer gerektiğinde üreticiler son kademeye tornalanmış bir çark koyarak ince ayar yapar; katalogda bu durum kademe sayısının yanına eklenen bir harf ya da eksik kademe işaretiyle belirtilir.

Dik milli ve yatay gövdeli pompalarda eğrinin fiziği aynıdır, ama kot referansı farklıdır. Dik milli pompalarda basma yüksekliği pompa ekseninden değil, ölçüm kesitinden itibaren tanımlanır; emiş tarafında ise çarkın konumu ile sıvı seviyesi arasındaki kot farkı eğriye değil, tesisat hesabına girer. Dik milli seçenekler /urunler/pompa-sistemleri/dik-milli-pompalar sayfasında, uçtan emişli ve blok tip gövdeler ise genel katalogda yer alır. Grundfos NB ve Grundfos TP gövdelerinde eğriler aynı yöntemle, Grundfos CM gövdesinde ise daha yatık bir karakterle okunur.

18Aynı eğri üzerinde ses ve titreşim hakkında ne okunur?

Katalog eğrisi doğrudan ses seviyesi vermez, ama eğri üzerindeki konum ses davranışını büyük ölçüde belirler. En iyi verim noktasına yakın çalışan bir pompa en sessiz çalışan pompadır; çünkü akım kanadı düzgün takip eder, ayrılma ve girdap üretimi asgarisindedir. Noktadan uzaklaştıkça hidrolik kaynaklı gürültü artar.

Sol tarafa, yani düşük debiye kayan pompada iç resirkülasyon gürültüsü doğar. Bu ses düşük frekanslıdır, boğuk bir uğultu olarak duyulur ve genellikle "pompa zorlanıyor" diye yorumlanır. Sağ tarafa kayan pompada ise kavitasyon başlangıcına özgü, çakıl sesine benzeyen yüksek frekanslı bir gürültü ortaya çıkar. İki ses birbirinden ayırt edilebilir ve pompanın eğri üzerinde hangi yöne kaçtığını gösterir.

Devir sayısı da ses seviyesinin belirleyicisidir. 2.900 devir bölü dakika ile çalışan bir pompa, aynı işi yapan 1.450 devirli bir pompadan tipik olarak 6 ila 10 desibel daha yüksek ses üretir. Ses hassas mahallerde bu fark, daha büyük gövdeli ve düşük devirli bir pompa seçmenin tek başına gerekçesidir. Titreşim yalıtımı için esnek bağlantı kullanılması gerekir; seçenekler /urunler/tesisat-ekipmanlari/flex-baglantilar sayfasındadır.

19Sık yapılan 5 hata

Eğri okumada yapılan hatalar birbirine benzer ve hepsi aynı sonucu verir: sahada tutmayan bir seçim. Aşağıdaki beş hata, proje kontrollerinde en sık düzeltilen maddelerdir.

• Yanlış devir sayfasından okumak. Katalogda aynı gövdenin 2.900 ve 1.450 devir bölü dakika sayfaları arka arkayadır. Yanlış sayfadan okunan basma yüksekliği dört kat sapar ve hata ancak devreye almada anlaşılır.
• Birim karıştırmak. Litre bölü saniye ile metreküp bölü saat arasındaki 3,6 katlık fark, bar ile metre su sütunu arasındaki 10,2 katlık fark ve kilovat ile beygir gücü arasındaki fark, en sık rastlanan üç birim hatasıdır.
• Motoru çalışma noktasındaki güce göre seçmek. Radyal çarklı pompada güç eğrisi sağa doğru yükselir. Motor, eğrinin sağ ucundaki azami güce göre seçilmezse hat balanslanmadan önce termik atar.
• Tolerans payını hesaba katmamak. Hesaplanan değeri tam karşılayan pompa, gevşek tolerans sınıfında yüzde 9'a kadar düşük gelebilir. Basma yüksekliğine yüzde 5 ila 10 bandında pay bırakılmalıdır.
• Emniyet payını basma yüksekliğine keyfî biçimde eklemek. Yüzde 30 pay verilen bir pompa eğri üzerinde sağa kayar, gereğinden fazla debi geçirir, gürültü yapar ve yılda binlerce kilovatsaat fazladan enerji harcar. Pay tolerans kadar olmalı, geri kalanı tornalama ile çözülmelidir.

20Devreye alma kontrol listesi

Eğriden yapılan seçimin sahada doğrulanması, devreye alma günündeki yarım saatlik bir ölçüm turuyla tamamlanır. Aşağıdaki liste, ölçülen değerlerin katalog eğrisiyle karşılaştırılabilir olmasını sağlar.

• Etiket bilgilerini katalog sayfasıyla karşılaştırın: model, kademe sayısı, çark çapı, devir sayısı ve motor gücü birebir tutmalıdır.
• Dönme yönünü gövde üzerindeki okla doğrulayın. Ters dönen bir santrifüj pompa anma basma yüksekliğinin yaklaşık yüzde 40 ila 60'ını verir ve bu sapma eğri okuma hatası sanılır.
• Sistemi doldurun ve hava alın; hava alınmadan yapılan ölçüm katalog eğrisiyle karşılaştırılamaz.
• Emme ve basma manometrelerini aynı kotta ve düz boru bölgesinde okuyun; iki değerin farkını metre su sütununa çevirin.
• Debimetreden gerçek debiyi okuyun; debimetre yoksa balans vanasının delta basınç değerinden debi hesaplayın.
• Ölçülen debi ve basma yüksekliği çiftini katalog eğrisi üzerine işaretleyin; nokta eğrinin üzerinde ya da tolerans bandı içinde olmalıdır.
• Pens ampermetre ile motor akımını ölçün ve etiket akımıyla karşılaştırın; akım anma değerinin üzerindeyse pompa eğrinin sağ ucunda çalışıyordur.
• Çalışma noktasının en iyi verim noktasına göre yüzdesini hesaplayın; yüzde 70 ila 120 bandının dışındaysa balans vanası ayarını veya çark çapını gözden geçirin.
• Kirli filtreyi devreye alma öncesi temizleyin; ölçüm kirli filtreyle yapılırsa sistem direnci gerçek değerinin üzerinde çıkar.
• Tüm ölçüm değerlerini tarih, vana konumu ve sıvı sıcaklığıyla birlikte devreye alma raporuna yazın; bu rapor ileride performans kaybını kanıtlayan tek belgedir.

21Sık Sorulan Sorular

Pompa eğrisi nasıl okunur sorusunun en kısa cevabı nedir?

Hesapladığınız debiyi yatay eksende işaretleyin, oradan yukarı dikey bir çizgi çıkarın ve bu çizginin ana eğriyi kestiği noktadan sola giderek basma yüksekliğini okuyun. Aynı dikey çizgi üzerinde verim, güç ve emiş talep eğrilerini de kesin. Bütün okumaların tek bir dikey çizgi üzerinden yapılması, tutarsız değer okumayı baştan engeller.

Kapalı vana basıncı nedir ve neden önemlidir?

Kapalı vana basıncı, debi sıfırken pompanın ürettiği basma yüksekliğidir ve grafikte eğrinin en sol ucudur. Önemi, tesisatın görebileceği azami basıncı belirlemesidir. Boru sınıfı, flanş basınç sınıfı, genleşme tankı ön basıncı ve emniyet vanası ayarı bu değer ile statik yüksekliğin toplamına göre seçilir. Çalışma noktası olarak kullanılmaz.

En iyi verim noktası nedir ve ne kadar uzağında çalışılabilir?

En iyi verim noktası, verim eğrisinin tepe yaptığı tek debidir ve çark ile gövde geometrisinin en uyumlu olduğu noktadır. Sürekli çalışmada bu debinin yüzde 70 ila 120 bandı kabul edilir. Bandın solunda iç resirkülasyon ve salmastra aşınması, sağında kavitasyon ve motor aşırı yüklenmesi başlar. Kısa süreli rejimler bu banttan taşabilir.

Pompa eğrisi dik mi yatık mı olmalı?

Cevap uygulamaya bağlıdır. Debinin korunması istenen ısıtma ve proses devrelerinde dik eğri, basıncın sabit tutulması istenen kullanım suyu hatlarında yatık eğri tercih edilir. Yatık eğrili pompalarda kirlenen filtre debiyi yarıya indirebileceği için bakım daha kritiktir; dik eğrili pompalarda ise basınç dalgalanması daha belirgin hissedilir.

Çark tıraşlama hesabı nasıl yapılır?

Yeni çap, hedef basma yüksekliğinin mevcut basma yüksekliğine oranının karekökü ile mevcut çapın çarpımıdır. Debi çap oranıyla, basma yüksekliği karesiyle, güç küpüyle değişir. Yüzde 15'i aşan tornalamada tahmin güvenilirliğini kaybeder; bu durumda bir alt gövdeyi tam çaplı çarkla seçmek daha doğru bir karardır.

Devir sayısı değişince eğri ne olur?

Eğri bütünüyle aşağı ya da yukarı ötelenir ve benzer biçimini korur. Debi devirle doğru orantılı, basma yüksekliği devrin karesiyle, güç devrin küpüyle değişir. Devri yüzde 20 düşürmek debiyi yüzde 20, basma yüksekliğini yüzde 36, gücü ise yüzde 49 azaltır. Değişken devirli pompaların enerji kazancı bu küp bağıntısından gelir.

Emişte gereken net pozitif yük eğrisi hangi kritere göre çizilir?

Üreticilerin çoğu bu eğriyi, basma yüksekliğinin yüzde 3 düştüğü kavitasyon eşiğine göre çizer. Yani eğrideki değer, kavitasyonun tamamen olmadığı değil, ölçülebilir hâle geldiği sınırdır. Bu yüzden tesisat tarafında en az 0,5 ila 1,0 metre su sütunu emniyet payı bırakılır; sıcak sıvı ve büyük pompalarda pay daha yüksek tutulur.

Katalogdaki güç değeri motorun çektiği elektrik gücü müdür?

Genellikle değildir. Katalogdaki güç eğrisi çoğunlukla mil gücünü, yani motorun pompaya verdiği gücü gösterir. Şebekeden çekilen elektrik gücü, bu değerin motor verimine bölünmesiyle bulunur. Kablo kesiti, termik röle ve pano hesapları şebeke gücü üzerinden yapılır; verim tartışmaları ise mil gücü üzerinden yürütülür.

Katalog eğrisi ile saha ölçümü neden tutmaz?

Deney koşulları ile tesisat koşulları aynı değildir. Tolerans sınıfı tek başına yüzde 5 ila 10 sapma yaratır; glikol karışımı, emişe yapışık dirsek, kirli filtre, farklı kotlardaki manometreler ve çark aşınması bu farkı büyütür. Ölçüm ile katalog arasındaki fark yüzde 10'un altındaysa normal, üzerindeyse araştırılması gereken bir sapmadır.

Benzerlik yasaları hem çap hem devir için aynı mıdır?

Bağıntılar aynı biçimdedir ancak doğrulukları farklıdır. Devir değişiminde akım geometrisi bozulmadığı için yasalar geniş bir aralıkta çok iyi çalışır. Çap tornalamasında ise çark ile salyangoz arasındaki boşluk büyüdüğü için yaklaşım yüzde 10 ila 15 küçültmeye kadar geçerlidir; ötesinde gerçek performans hesaplanandan belirgin biçimde düşük çıkar.

Doğru eğriden doğru sayıyı okumak, pompa seçiminin en ucuz ve en çok karşılığı olan adımıdır; hatalı bir okuma ise bütün proje boyunca fazladan enerji olarak ödenir. Projenizin debi ve basma yüksekliği verilerini paylaşırsanız, Vekron Mekanik mühendislik ekibi uygun eğriyi ve çark çapını birlikte değerlendirir. Marka ve model seçimi için /blog/grundfos-pompa-secim-rehberi yazısına, endüstriyel uygulamalar için /blog/endustriyel-pompa-secim-kriterleri yazısına göz atabilir, ürün ailelerini /urunler/pompa-sistemleri sayfasından inceleyebilir ve seçim desteği için /iletisim sayfasından bize ulaşabilirsiniz.