pnömatik ve hidrolik taşıma sistemleri

8/7/2019 pnmatik ve hidrolik tama sistemleri

1/24

BLM 13. PNMATK VE HDROLK TAIMA SSTEMLERNNKONSTRKSYONU

13.1. Hidrolik Transport

Hidrolik transport, dkme malzemelerin borular veya tekneler (kanallar) boyunca bir su akmiinde tanmasdr. Malzeme ve suyun oluturduu karma genellikle hamur ad verilir.Basnl transport dzenlerinde hamur, seviyeler arasndaki doal farkn yaratt basnla yada pompalar veya hidrolik ykselticiler gibi hidrolik dzenekler araclyla; tekneler iinde iseaa doru eimden doan arlk akm ile hareket eder.

Hidrolik transport makinalar, endstrinin birok dalnda ve inaat ilerinde kullanlrlar.Elektrik santrallerinde kl ve crufun kazan dairesinden uzaklatrlmasnda, madenocaklarnda cevherin aynadan koparlmas ve tanmasnda ve cevher zenginletirmetesislerinde crufun uzaklatrlmasnda sk sk hidrolik konveyrler kullanlrlar. Ayrca

byk binalarn yapmnda da hidrolik mekanik yntemler geni kullanm alan bulurlar.Hidrolik transport makinalarnn genel stnlkleri olarak; yksek kapasite ve nemli tamauzunluu, olduka basit donatm ve genellikle dk iletme maliyetleri ve ayrca tamasrasnda maden cruflarnn slatlmas ve tane biimine getirilmesi, soutma, ykama veyounlatrma gibi belli teknolojik srelerin uygulanma olaslklar saylabilir.

Kapal iletmelerde alrken artan hava nemlilii, alak d scaklklarda suyun donmas,suyla tanacak malzemelerin snrl olmas ve yksek su tketimi hidrolik transportmakinalarnn balca sakncalarn olutururlar.

Hamurun su/yk oranndaki deimelere ve su tketimi veya hzna bal olarak yatay birboru hattndaki hamur aadaki yoldan biriyle tanr:

Borunun tabann kaplayan bir malzeme tabakas zerinde. Tabandaki sert paracklarn bir blnn titreimi ve sspansiyon halindeki daha

kk paracklarn srekli hareketi yardmyla. Sspansiyon halindeki btn sert paracklarn, tm boru kesiti boyunca hareketi

yardmyla.

Bir elektrik santralnn kazan dairesinde cruf ve kln atlmasna yarayan bir hidrolikdonanmn emas ekil 13.1de grlmektedir. Cruf ve kl (1), (2) ve (3) ykleme

teknelerinden (4) eimli tama kanalna yklenmektedir. Buraya akan su bunlar al p (5)madeni zgarasna getirir. Byk paralar (6) cruf krcsna derler ve burada krlarakhamura karrlar. (7) pompas bu hamuru (8) boru hattyla (9) atk yerine basar. Burada kumve cruf kelir, su ise (10) havuzuna akar.

Dr C Erdem MRAKDr smail GERDEMEL MAK419 - Transport Teknii


2/24

2

ekil 13.1 Hidrolik transport donanm

Hidrolik tamann tipik bir rnei su ile kazdr. Su ile kum, cruf ve krlm cevher karmborularla yzeyden alnarak ileme yerine tanr.

Reglatr ve baraj yapmnda kullanlan hidrolik tama uygulamalarndan biri de betonpompalama istasyonlardr. Beton karmn merkezi toplama ve datma noktasndan inaathalindeki btn baraj kapaklarna gndermekte kullanlan bir donanm ekil 13.2degrlmektedir. (1) damperli kamyonlar beton karmn 1 [km] kadar uzaklktaki betonsantralndan tarlar. Kamyonlar burada kasalarn kaldrarak betonu (2) beton pompalarnnzerinde bulunan ykleme haznelerine boaltrlar. Pompalar karm, basn altnda (3) ve (4)eimli yatay beton borular aracyla asl durumdaki (5) basma azlarna basarlar. Bu azlarhazrlanm donatm kafesinin zerinde bulunurlar. Bu tr donanmlarda betonun maksimum

pompalanma uzakl 300 [m] dir.

ekil 13.2 Beton pompalama donanm



3/24

3

Hidrolik transport makinalarna ait rneklerekil 13.3de grlmektedir. ekil 13.3ada birmaden ocanda kullanlan hidrolik konveyr, ekil 13.3bde kimya tesisinde kullanlan birhidrolik konveyr, ekil 13.3cde bir hamur hazrlama nitesinde kullanlan hidrolikkonveyr ve ekil 13.3dde bir beton santralinde kullanlan hidrolik konveyr grlmektedir.

(a)

(b) (c)

(d)ekil 13.3 Hidrolik transport makinalarna rnekler



4/24

4

13.1.1. Hidrolik Transport Makinalarin Besleyiciler

Hidrolik transport makinalarnda, malzemeyi hamur hattna vermek iin deiik trde besleyiciler kullanlr. Tipik ve en ok kullanlanlar pompalar ve hidrolik ykselticilerdir(elevatrler). Hamuru byk uzaklklara tamak zere tasarlanm tek kademeli bir santrifj

pompa ekil 13.4de grlmektedir. Pompa, hamuru salyangozdaki eksenel deliklerden ekerve salyangoza bal hamur hattna basar. ekilde; (1) salyangozu, (2) basn blm kapan,(3) emme blm kapan, (4) rotoru, (5) koruyucu burcu, (6) ayar bileziini, (7) ve (8)deitirilebilir tablalar, (9) pompa milini ve (10) kavramay gstermektedir.

ekil 13.4 Tek kademeli santrifj karm pompas

Birok pompa tasarmnda, hamuru uzaa pompalamak iin direkt emmeye izin verilmez;kalk su ile yaplr. Pompa pervanesi nemli lde anmaya maruzdur. Bunun derecesitanan malzemenin andrclna, para boyutuna ve hidrolik basma yksekliine baldr.Pervane genellikle yksek karbonlu veya manganl elikten, bazen de dkme demirden

yaplr. Dkme demir paralar ise deitirilebilirler.

Su jetinin yksek hzn yksek basnca dntrerek, dkme malzemeyi yksek basnlhamur hattna basmaya yarayan bir hidrolik elevatr ekil 13.5de verilmitir. 25 [at]

basntaki su, (1) ejektr yardmyla hidrolik elevatre beslenir. Hz basnc, statik basncadntrldkten ve malzeme (2) honisinden alndktan sonra; (3) yaycsnn arkasndaki

basn 7 [at] olur. Bu basn, hamuru pompasz 1 [km] den daha fazla uzakla gnderebilir.Baz durumlarda ejektr terk eden suyun kuvveti, tanan kl paralamaya yeterlidir.



5/24

5

ekil 13.5 Hidrolik elevatr

13.1.2. Hidrolik Transport Makinalarn Hesab

Hidrolik transport makinalarnn hesab iin gerekli ilk veriler: Kapasite Q [t/saat], hamurhatt ve geometrisi, yk paracklarnn granlometrik birleimi ve y[t/m

3] zgl arldr.

Hesap sonunda; gerekli hz [m/s], su tketimi Vsu [m3

/saat] ve ykseklik H [mSS] eldeedilecektir.

Hamurun iletme hz v [m] belirlemek iin gerekli ltlerin birisi, paracklarn dzgn(niform) olarak su iinde yerletikleri vp hz, yani hava iindeki kaldrma hzna benzer yanihidrolikte hidrolik boyut diye tannan hzdr. Bu hz a'parack boyutuna, onun y zglarlna, svnn viskozitesine ve dier etkenlere baldr.

Basitlik salamak zere paracklarn kresel biimde olduunu kabul edilirse, dengedenkleminden,

( )46

1 223 vak

a y =

(13.1)

elde edilir. Burada k katsaysnn ampirik deeri yerine konulursa; paracklarn dzgnyerleme hz olarak

( )155,0 = yp av [m/s] (13.2)

bulunur. Burada a'parack boyutu [cm] birimindedir. Hamurun iletme hz, genellikle bu

h

z

n 3-4 kat

olarak al

n

r: . Hamurun iletme h

z

ayr

ca Tablo 13.1den de( ) pvv 43



6/24

6

alnabilir. Tablo 13.1de basnl hidrolik yntemle topran tanmasna ilikin verileriiermektedir.

Tablo 13.1 Kanal tabanna kelme olmakszn toprak tanmasndakritik ykler iin hamur hzlar

dbboru aplar [mm]Parack boyutu a

[mm] v = 200m/s

v = 300m/s

v = 400m/s

v = 500m/s

0,5 1.63 2 2.28 2.53

1 1.95 2.39 2.73 3.03

5 2.34 2.84 3.26 3.62

15 2.6 3.15 3.62 4.01

Yaplan aratrmalar kritik hzdan dk hzlarda tama yapldnda hamur hatt tabanndabyk paracklar tarafndan ince bir kelti tabakas oluturulduunu; ve bu durumda dazgl g tketiminin ve donatm anmasnn azaldn gstermitir. Kritik hz, malzemeninhamur hatt tabannda hibir kelti vermeden gidebildii en dk hzdr.

Malzemenin hareket edebilmesi iin hamurun belli bir kararllkta olmas gerekir. Bu da bellibirx zgl su tketimi gerektii anlamna gelir. Bu tketim saatte giden Vsu [m

3/saat] suhacminin kat haldeki V[m3/saat] malzeme hacmine oran olarak tanmlanr.

zgl su tketimi genellikle parack boyutuna baldr ve paracklarn boyutundaki artla

ykselir.

52 =

=V

Vx su (13.3)

Burada V, malzemenin kat ktlesi (su ile karmadan nceki tepeleme dolu malzeme hacmi)(hacimsel kapasite) olup, deeri malzemenin krlmasn gz nne alan katsay olan k(k> 1) dikkate alndnda hacim deeri,

VkV = [m3/saat] (13.4)

ile hesaplanr.

Toplam hamur tketimi ise

( )k

xVxVVVV suh

+=+=+=

11 [m3/saat] (13.5)

dir.

Hamur hatt iin deeri genellikle 125-800 [mm] arasnda deien gerekli boru apdb [m]dikkate alndnda (13.5) ifadesi



7/24

7

vd

V bh4

36002

= [m3/saat] (13.6)

eklini alr.

Borudaki su basnc [mSS]; boru hattnda hamurun hareketine kar koyan direnci yenmekiin gerekli basnla, hamurun yryen ktlesinin v hz iin gerekli basncn toplamdr.Yatay bir boru hatt iin ilk diren bileeninin deeri (basn kayplar), dorudan doruya L[m] uzunluu, hidrolik kayplar katsays, v [m/s] hznn karesi ile doru orantl; db [m]

boru hatt ap veg[m/s2] yerekimi ivmesiyle ters orantl olup,

g

v

dL

g

v

g

v

dLH

bb 21

22

222

+=+=

[mSS] (13.7)

eklinde yazlabilir. Buradaki katsaysnn deeri, kk paral malzeme iin

h

bvd

+=

0018,003,0 (13.8)

ifadesi kullanlmaktadr. Burada h hamurun zgl arl olup, deeri

VV

VV

su

psu

h +

+=

[t/m3] (13.10)

ile ifade edilir. Pratik olarak, normal hamur younluunda ve hzlardaki kk paralmalzemeler iin deeri 0.04 0.045 arasndadr.

13.2. PNMATK TRANSPORT MAKNALARI

Pnmatik ya da haval konveyrler; dkme malzemeleri ya da zel tayclar iinde birimykleri, bir kanal iinde hareket eden hava akmyla iletimde kullanlrlar. Pnmatik transportmakinalarnn hepsinde ortak olan alma ilkesi, hareketin hzl bir hava akm tarafndanyke iletilmesidir.

Pnmatik transportun bir dier yntemi de serbest akl pudra ya da kk paralmalzemelere havalandrma yoluyla akclk kazandrmaktr. Bu ilkeye gre alandzeneklerin iine hava kza denen havalandrlm tama tekneleri, havalandrlmtablalar ve malzemeyi geveterek ykleme teknelerinden ve silolardan boaltlmasn salayaneitli konstrksiyonlardaki boaltclar girer.Pnmatik transport, endstrinin bir ok dalnda, inaat ilerinde, demiryolu ve su yolutamaclnda kullanlr. Ayrca, dkme malzemeleri ambarlar ve atlyeler iinde; ambardanykleyiciye ve demiryolu vagonlarndan ya da gemilerden fabrikalarn silolarna veyaykleme yerlerine; vagonlarn ve gemilerin boaltlmasnda; basnl konteynrlarn

boaltlmasnda; malzemelerin silolardan kontroll olarak alnmasnda kullanlrlar. Kuru veserbest akl ve pudra durumundaki geni malzeme dilimi pnmatik sistemde baar ile

ta

n

rlar. Bunlar

n en nemlileri: imento, kmr tozu, tah

l, almina, fosforit konsantresi,kl, pamuk, tlm kmr, hzar tala, kraking nitelerindeki katalizrlerdir.



8/24

8

Bir pnmatik imento tama biriminin basit emasekil 12.1de grlmektedir. Burada: (1)vidal (helezon) besleyici; (2) tama borusu; (3) silolar; (4) yol deitirme vanalar; (5) seviyegstergeleri; (6) toz toplayc (torba filtre); (7) boaltma kapaklar; (8) havalandrma levhalar;(9) hava kza; (10) krkler; (13) kendiliinden boaltmal hazne; (12) ara hazne; (13) betonsantrali haznesi; (14) kompresr; (15) basnl hava deposu ve (16) su tutucudur.

ekil 12.1 Pnmatik transport sistemi

Pnmatik sistemlerin kapasiteleri ve ana karak eristikleri geni snrlar iinde deimektedir.

ir hava akmyla malzeme tayan pnmatik transport sistemlerinin balca stnlkleri:

nmatik transport sistemlerinin ana sakncalar ise yksek g tketimi (tanan malzemenin

3.2.1. Dkme Yk Ta

yan Pnmatik Transport Sistemlerioruda hava akmn oluturmak iin gerekli basn dmnn yaratlma yntemine bal

asnl donanmlarda hava younluu daha yksek ve bylece basn dm de daha

tBaz trler tek bir boru iinde 300 [t/saat] kadar yksek olabilirler.

BMalzeme szdrmaz borularla tandndan ve kay plar nlenir, zellikle tozlu malzemeleriin bu koul nemlidir; hava borusunun istenilen dorultuda bklebildiinden yerekonomisi; hareketli paralarn azl nedeniyle az sayda iletme personeli gerektirir vetama ilemi otomasyonu da kolaydr.

Ptonu bana 1 - 4 [kWsaat]) ve andrc zellik gsteren mallarn tanmas srasndaki hzlypranmadr. Ayrca pnmatik dzenekler; slak, topaklanan ve yapkan malzemeyi tamayauygun deillerdir.

1Bolarak pnmatik transport sistemleri emme altnda alanlar; basn altnda alanlarvehem emme hem basn kullananlar olarak e ayrlrlar. Emme altnda alan sistemlerdemalzeme, dk younluktaki hava iinde; basn altnda alanlar da basnl bir hava akmiinde tanrlar. Birleik sistemler ise ksmi vakum altnda alan birinci blm ve basnlhava ile alan ikinci blm olmak zere iki blmden meydana gelirler.

Bfazladr. Bu onlar yava akml malzemelerde ve byk uzaklklara tamada ok etkin yapar.

Basnl sistemler bata ar pudra ve ktleli malzemeleri tamakta kullanlrlar. Malzeme,boruya bir emme az araclyla girer. Atmosfer basncnn stndeki basnta alan bir



9/24

9

sistemde boruya giri, bir hcreli besleyici ya da zel tasarml diferansiyel adml bir vida(helezon) besleyici ve bir hcre tamburu araclyla olur.

Emme dzeneklerinde, malzemeyi havadan ayrmak iin seri balanm toz toplaycl zelseparatrler kullanlr. Basnl dzeneklerde bu ilem, separatrlerle ya da mal dorudan

ykleme haznesine besleniyorsa toz kapanlaryla yaplr. Pnmatik tama birimleri vebunlarn besleyicileri; sabit, raylar ya da uzaktan kumandal ve kendiliinden hareketlitayclar zerine yerletirilmi olarak hareketli ya da deiik tasarmlardaki kaldrma

palangalarna asl olabilirler. Pnmatik transport sistemlerinin ana trleri ekil 12.2deematik olarak gsterilmitir. Emmeli donamm ekil 12.2ada ve basnl sistemler ise ekil12.2b ve ekil 12.2cde gsterilmilerdir.

(a) (b)

(c) (d)

Tahl boaltma bir ey ve yatay boru

(1) al birimi

(1) emme az (4) toz toplayc



(2) boru (5) kapak(3) separatr (6) krk


(2) boru tr(3) separa


ekil 12.2 Pnmatik transport sistemlerinin ana trleri

iminin pnmatik tama blm emme azlar; dblmleri, tahl ve toz ayraclar, hava kilitli vanalar ve bir egzoz pompasndan oluur (ekil12.3).



10/24

10

ekil 12.3 Yzer pnmatik tahl boaltma sistemi

12.2.2. Pnmatik Transport Sistemlerinin Paralar

Hava akmyla dkme mal tayan bir pnmatik transport sistemi (ekil 12.2) al birimi,boru, yol deitirici vanalar, separatrler ve toz toplayclar, kompresr sistemi ve otomatikkontrol sisteminden oluur.

Al birimi

Vidal ya da hcreli besleyiciler ve kaplar basnl dzenekleri yklemekte kullanlrlar.Emmeli gtrme dzeneklerinde ise al azlar kullanlr. Sabit helezon besleyiciler (ekil12.4), imento ve dier pudra malzemeler iin geni lde kullanlrlar.

ekil 12.4 Helezon pnmatik besleyici

Burada malzeme motorla dndrlen yksek hzl bir (3) helezonuyla (1) beslemehaznesinden aln p, (2) kartrma odasna gnderilir. Bu silindirik gvde iinde 1000 [d/d]kadar hzla dnen helezon vida adm, ykn gidi dorultusunda azalr. Silindirik gvdeiinde (4) deitirilebilir gmlekleri yerletirilmitir. Bu deiken vida adm yknsktrlmasn salar ve bylece kartrma odasndan ykleme haznesine helezon yoluyla

basnl hava kamasn nler. Malzemenin helezon tarafndan sktrlma derecesi (5) vanas

ile ayarlan

r. Bu vana sistem sprldnde helezon yoluyla tekneye hava girmesini nler.Kartrma odasnn alt blm iki sral (6) boru azlarn ierir. Basnl hava bunlar



11/24

11

araclyla kartrma odasna girer. Hava oda ierisinde malzemeyi gevetir ve onu kazna gtren boru iine gtrr. Yataklar, helezonu tayan odadan toz giriini nleyen (7)kepeleriyle korunurlar. zel salmastra kutular ya da ya kepeleri havann dar bir evreselyark boyunca yataklardan helezonlara doru akmasn salarlar.

Helezon besleyiciler srekli beslemeyi salarlar ve kk bir ykseklikleri vardr. Ancakhelezonu dndrmek iin nemli lde g tketirler (Tablo 12.1). Bir dier sakncalar dahelezon ve gmleklerin hzl anmalardr.

Tablo 12.1 Besleyicilerin karakteristikleri (imento iin)

Helezon ap[mm]

Kapasite[t/saat]

Hava basnc[at]

Mildeki g [kW]

150 25 35 1.8 2.5 35 50

200 35 80 1.8 2.5 60 120

250 80 160 1.8 2.5 150 240

Hcreli besleyiciler imento ya da hava akm iinde sspansiyon halindeki dier pudramalzemelerin bir pnmatik transport sisteminin borusuna yklenmesinde kullanlrlar.

Hcreli besleyiciler iki gruba ayrlrlar: malzemeyi haznenin dibinden boaltanlar vemalzemeyi haznenin tepesinden boaltanlar. Malzemeyi haznenin tepesinden boaltan trde

bir besleyici ekil 12.5te grlmektedir. Bu trden bir besleyici genel boyutlar bakmndankktr.

ekil 12.5 Tepeden boaltmal pnmatik hcreli besleyici

Besleyici, koni tabanl bir silindirik kaptr. Malzeme (2) deliinden kabn st blmnebeslenir. Delik, (3) konik vanasyla tam szdrmaz duruma getirilmitir. Kap doldurulduu veatmosferden yaltld zaman hava kabn (4) alt blmne geer. Hava burada malzemeyi



12/24

12

havalandrr ve malzemenin sspansiyon halinde bulunduu bir karm meydana getirir.Hava ayrca burada kar basnc oluturmak zere, (5) st blmne de geer. Basndm havalandrlm ktleyi (6) borusuna gitmeye zorlar ve buradan boaltma ucuna tar.

Hcreli besleyicilerin, helezon besleyicilere gre stnlkleri: G tketimleri dktr ve

abuk anan paralar yoktur. Bylelikle andrc malzemeyi tamaya elverilidirler.Hcreli besleyiciler, en ok malzemenin byk uzaklklara tand ve dolaysyla basndmnn byk olduu durumlarda kullanlrlar (Tablo 12.2).

Tablo 12.2 Pnmatik hcreli besleyicilerin karakteristikleri (imento iin)Kapasite [t/s]Kap ap

[mm]Besleyici

ykseklii [mm] ift hcreli Tek hcreliHava basnc

[at]1000 2200 10 20 6 12 3 51400 3200 20 50 12 30 3 51800 3400 40 100 24 60 3 5

Hcreli besleyicilerin balca sakncalar byk ykseklikleri ile kesikli almalardr. Kesiklialma sakncas, malzemenin srasyla almak hcrelerden alnmas nedeniyle, ift hcreli

besleyicilerde sz konusu deildir.

Kapaklar

Orta basnl (1,4 [at]) sistemlerde malzeme ou kez hava kilitli vanalar yardmyla girer.Bu vanalar ayrca emmeli ya da emme ve basn birleimli sistemlerde, gerekenden fazlahavann malzemeye girmesini nler. Bir hava kilitli kapak yk alak basnl bir blmdendaha yksek basnl bir basnl blme iletmeye yarar ve bunun tersi de dorudur.

Bir hcre tekerlekli vana ekil 12.6da grlmektedir. Malzeme (1) konisiyle (2) dnertekerleinin hcrelerine beslenir ve buradan, arlnn etkisi altnda ya da basn borusuyla(3) ykleme haznesine der. Tekerlek, yuvasna hassas olarak altrlmtr ve bu havannszmasn nler. Hcre tekerlekli vanalar genellikle 20 30 [d/d] lik hzlarda dnerler.

ekil 12.6 Hcre tekerlekli vana

Emme azlar

Emme azlar malzemeyi, emmeli sistemlerin borusuna yklemek iin kullanlrlar.Bklebilir bir hortumla boruya bal olan az (ekil 12.7) tanacak dkme maln iine



13/24

13

gmldr. Basn dm bir hava akm yaratr ve bunun bir blm malzeme iindengeer; dier blm ise bir kontrol vanas araclyla az iindeki evresel yarktan emilir.Malzeme iinden geen malzeme onun paracklarn kaldrr ve borunun iine srkler.

ekil 12.7 Emme az

Tama borular

Yksek basnl konveyrlerde 50 250 [mm] arasnda deien aplardaki dikisiz elik

borular kullanlr. Alak ve orta basnl gtrclerde 1 3 [mm] arasnda et kalnlndakidaha hafif borular kullanlabilir. Borular, aynekilde szdrmaz duruma getirilmi standartflanlarla birletirilirler.

Yol deitirme vanalar

Bir yol deitirme vanas (ekil 12.8) pompalama birimini boru kollarndan birine balamayayarar. Dkme demirden (1) vana gvdesi, (3) koluyla altrlan (2) tablal vanasn tar.Tabla, (4) salmastra kutusu sklerek dar alnr. Vana manuel ya da uzaktan kumandalolabilir. Uzaktan kumandal olarak i yapan hava akm, elektropnmatik bir sprmeli vanaile bir hava silindirine (deposuna) baslr ve bu silindirin pistonu vanann durumunu dzenler.

Daha karmak vanalarda kullanlr. Bunlar, birisi maden dieri lastik olan konik szdrmazlkyzeylerine sahiptirler. Maden ve lastik temas gvenilir bir szdrmazlk salar.



14/24

14

ekil 12.8 Yol deitirme vanas

Separatrler

Malzemeyi srkleyen hava separatre girer. Burada hz kayb, akm ynnn deimesi vesantrifj kuvvet etkisiyle malzeme hava akmndan ayrlr. Karm, separatrdeki anigenleme nedeniyle hz kaybeder. Bu bir depo, hazne ya da oda olabilir. Separatrn kesitalan, kendisine balanan gtrc borusununkinden 50 150 kez daha byktr.

Separatrdeki hava hz 0.2 0.8 [m/s] arasnda deiir. Yani, tama havas akmn kkparacklardan bile temizlemeye yetecek kadar dk bir hzdr. Separatr, genellikle bombeliular olan silindirik bir kap (ekil 12.2) olup, dipteki bir kapaktan separatr boaltmakmmkndr.

Toz toplayclar (filtreler)

Separatr iindeki hava hz ok dk olmakla birlikte, yine de tozu ve sspansiyonhalindeki hafif paracklar k tarafna srklemeye yetecek kadar yksektir. Bu nedenle,havay temizlemek iin eitli trde filtreler sisteme eklenmelidir. Bunlar; santrifj siklonlar,torbal filtreler, sulu siklonlar veya elektrostatik filtreler olabilirler. Havann temizlenme

derecesine gre filtreler kaba ya da ince diye iki gruba ayrlrlar.



15/24

15

12.2.3.Pnmatik Transport Sistemlerinin Hesap EsaslarDkme malzeme tayan bir pnmatik transport sistemi saate ton olarak istenen Qkapasitesine, uzunlua ve borunun yrnge diyagramna bal olarak tasarlanr. Tasarmda,tanan ykn fiziksel ve mekanik zellikleri de nemli bir rol oynar. eitli malzemelerin

pnmatik tanmaya yatknl deneyle belirlenir.

Bir pnmatik transport sisteminin hesabnda belirlenmesi gereken en nemli parametrelerhava tketimi Vhava [m

3/s], hava basncP[kg/cm2] ve tama borusunun i apdb [m] dir.

Pnmatik tama srecini niteleyen ikinci derece parametreler de ayrca belirlenmelidir.Bunlar arasnda indirgenmi tama uzunluu Lind [m], karmn arlk konsantrasyonu,malzeme paracklarnn vk kaldrma hz [m/s], boru iindeki hava akmnn hzvhava [m/s]vardr.

Hesaplar genellikle iletme ve test birimlerindeki deneylerden elde edilen verilere dayanr.

ndirgenmi tama uzunluu, tama borusunun geometrik uzunluu ile edeeruzunluklarnn toplam olarak elde edilir.

Bir yerel direncin edeer boyu, iinde malzeme srkleyen bir hava akmndan dolay budirence eit bir basn kayb meydana gelen yatay ve dz bir boru parasnn boyudur. Bu birdirsek veya yol deitirme vanas olabilir. Bu edeer boy, tanan malzemenin zelliklerineve bu yerel direnleri douran dzeneklerin boyutlarna ve bunlar arasndaki ilikilere balolup; kesin bir hesab yaplamamaktadr. Pratik birekilde anlalmas iin; bu direnlerin,deneysel verilerine dayanan yaklak deerleri aada verilmitir. Sonu olarak, edeeruzunluk:

+++= vededyatind llllL .. (12.1)

ile ifade edilir. Burada,

lyat : yatay blmlerin uzunluklarnn toplamld : dey blmlerin uzunluklarnn toplamled.d : dirseklerin toplam edeer uzunluuled.v : vanalarn toplam edeer uzunluu

90o lik dirseklerden doan uzunluk deerleri Tablo 12.3ten alnabilir. Tablo 12.3te Rodirseklerin erilik yarap ve ise transport borusunun i apdr.

Tablo 12.3 Dirsekler iin edeer uzunluklarRo/ dboranna gre led.ddeeri [m]Malzeme

4 6 10 20

Pudra 4 8 5 10 6 10 8 10

Homojen taneli 8 10 12 16 16 20

Kk paral dzgnsz 28 35 38 45

ri paral dzgnsz 60 80 70 90

Dk deerler, andrc olmayan ve dk gtrme hzlarndaki malzemeler iin alnr.



16/24

16

Genellikle kullanlan iki yollu yol deitirme vanalar iin edeer uzunluk, pudra malzemeleriin led.v = 8 [m] alnabilir. Pudra malzemeden farkl malzeme tandnda, yol deitirmevanas kesiti transport borusuna edeer biimde olmaldr. Bu ekilde yksek yerel direnlernlenmi olur.

Ancak tama hava akmnn hzvhavayeterli derecede yksek olduu zaman, malzeme boruboyunca kararl birekilde hareket eder.

Dier taraftan, ar ve gereksiz g tketimini nlemek iin, hava hz izin verilebilir birminimum (kritik) hzdan ok fazla da yksek olmamaldr. Fakat, iletme koullarndaki hafifdeiimler boruyu tkayarak dar boazlar meydana getireceinden, bu minimum hz da belli

bir snrn altna dmemelidir.

Kaldrlarak hava akm ile tanacak yk paracklarnn zellii; belli lde vk kaldrmahz, yani paracn arln dengelemeye yeterli kaldrma kuvvetini yaratan hava akm

hz tarafndan belirlenir.

Tama havas akmnn hz belli lde, kaldrma hzna baldr. Separatrlerin ve santrifjtoz toplayclarn tasarm parametreleri hesaplanrken, bu kaldrma hz dikkate alnmaldr.Yk boyutlar ve zgl arl bydke kaldrma hz byr, hava younluu ise klr:

hava

y

k

aKv

= [m/s] (12.2)

Buraday Yk paracklarnn zgl arl [t/m3]hava Havann zgl arl [kg/m

3]a Yk paracklarnn boyutu [m]

K Yk paracnn biimine, boyutlarna ve yzey koullarna bal katsay

Kkatsays, kre biimindeki paracklar iin geni snrlar iinde deiir, K= 10 170 dir.Kk parack ap iinKkatsaysnn kk deerleri alnr. Burada verilenKkatsaysnndeerleri 0.00001 0.07 [m] arasndaki parack boyutlarna kardr ve apa= 0.05 0.07[m] olan kre biimindeki paracklar iinK= 170 alnr.

Havann atmosfer basncndaki zgl arl hava = 1.2 [kg/m3

] dir. Dey borublmlerindeki ek hava stununun basnc hesaplanrken hava deerinin, basnl sistemlerdehava dan byk ve emmeli sistemlerde ise hava dan kk olduu dikkate alnmaldr. lkhesaplar iin, yksek basnl sistemlerde hava = 1.6 2 [kg/m

3], emmeli sistemlerde isehava = 0.8 0.95 [kg/m

3] arasnda alnr.

Btn boru boyunca hava hz sabit kalmaz, havann basnc ile ters orantl olarak deiir vebu nedenle de zgl arlk da deiir. Hem basnl hem de emmeli sistemlerde hava akmve ierisindeki asl malzeme, giri noktasndan boaltma noktasna doru ilerledike basnder ve buna karn hz ykselir. Bir hava akmnn tama kapasitesi yaklak olarakyounluu ve hznn karesi ile doru orantl olduundan, akmn tama kapasitesi borununilk blmnde dier blmlerine gre daha dktr. Dier btn koullar edeerken;havann tama kapasitesindeki fark indirgenmi tama uzunluuLindbydke artar.



17/24

17

Atmosfere yakn basntaki bir boru blmnde, yani bir basnl donanmlarn boaltma yada bir emmeli sistemin emme aznda, hava = sabit 1 [kg/m

3] iken, gerekli hava hz:

2indyhava LBv += [m/s] (12.3)

dr. Burada Yk paracklarna bal ve onlarn boyutlaryla artan katsay (Tablo 12.4)y yk paracklarnn zgl arl [t/m

3]B B = (25) 10-5 deerine eit bir katsay.

Kuru pudra malzemelerde dk deerler alnr.Lind ndirgenmi tama uzunluu

Tablo 12.4 Yk paracklarnn boyutlarna gre katsaysnn deerleri

Malzeme Max. parack ls a

Pudra 1 1000 mikron 10 16

Homojen taneli 1 10 mm 17 20

Kk paral, homojen 10 20 mm 17 22

Orta paral, homojen 40 80 mm 22 25

Emmeli donanmlarda, transport borusunun boyu 100 [m] yi nadiren getiinden; B L2indihmal edilir. Hava ve malzeme karmnn arlk ylmas (konsantrasyonu) , donanmnarlka kapasitesinin, malzemeyi gtrmek iin gerekli hava miktarna orandr ve

havahava V

Q

6.3= [kg malzeme / kg hava] (12.4)

olarak hesaplanabilir. BuradaQ Donanmn kapasitesi [t/s]hava Havann zgl arl [kg/m

3]Vhava Hava tketimi [m

3/s]

Mevcut donanmlarn ounluunda, karmn ylmas; transport borusunun dbapna,Pbasncna ve indirgenmi tama boyuna Lindbaldr. Her donanm tipi bir zgl hava

basncnda altndan, yksek basnl bir transport dzeninde P= 2.5 5 [kg/cm2], ortabasnl da P = 1.3 3.2 [kg/cm2]; emmeli bir tama dzeninde P = 0.2 0.45 [kg/cm2]alnr. Sonu olarak, hesaplanan donanmn trne karlk olarak verilmi bir basntakarmn arlk ylmas, edeer tama uzunluunaLindgre belirtilmelidir. Basnl veemmeli sistemler iin ile Lind arasndaki ilikiyi gsteren grafikler ekil 12.9 ve ekil12.10da verilmitir.



18/24

18

ekil 12.9 Karmn arlk ylmasnn indirgenmi tama uzunluuna bamll

ekil 12.9da 1- kuru ve serbest akl, zgl arl yksek malzemelery= 2.5 3.2 [t/m3];2- dk zgl arlkl y = 1.8 2.5 [t/m

3], ancak yksek nem miktar ve ok andrcmalzemeler iindir.

ekil 12.10 Karmn arlk ylmasnn indirgenmi tama uzunluuna bamll(tahl iin)

Gerekli hava tketimi

havab

hava

hava vdQ

V46.3

2

== [m3/s] (12.5)

olarak hesaplanr. Bu durumda, borunun i ap:

hava

havab

v

Vd

4= [m] (12.6)

olarak bulunur. Transport borusunun db teorik ap belirlendikten sonra, buna en yaknstandart boru ap alnr. Seilen borunun et kalnl, tanan malzemenin andrclna

baldr. Tanacak malzemenin andrcl arttka, borunun et kalnl da fazla alnr.



19/24

19

Boruda gerekli hava basncnn belirlenmesi iin sktrlm bir ortamn (hava), bir boruiindeki hareketinin teorik ve deneysel incelemeleri aadaki denklemleri salamtr:

Basnl transport dzenleri iin:

b

havaindg

d

vLPP

21+= [ata] (12.7)

dir. Emmeli transport dzenleri iin ise

b

havaindg

d

vLPP

2

1= [ata] (12.8)

dir. BuradaPgveP , indirgenmi uzunluunLindtransport borusunun srasyla giri ve k

noktalarndaki mutlak hava basnlar ; temiz havann harekete kar diren katsays, dbborunun i ap [m] dr.

Hava ve malzeme karmnn hareketinde bir ok etkene, zellikle de arlk ylmasnabal olup, = eklinde ifade edilmektedir. Burada deeri

b

havaind

d

vLs

2

= (12.9)

deerine baldr.

Basnl transport dzenleri iin bu deerlerin karlkl bamllklar iletme ve testverilerinden elde edilir ve buna ilikin eri ekil 12.13de gsterilmitir. Emmeli transportdzenlerinde= 1,5x10-7 sabit deeri kullanlr.

ekil 12.13katsaysnns deerine bamll

Eer malzeme bir yksekliine kaldrlacaksa, yalnz srtnme kayplar deil

fakat hava malzeme stununun boru kesitine indirgenmi birim arl da hesabakatlmaldr.

= dlH



20/24

20

1000hava

kes

HP

= [kg/cm2] (12.10)

Burada hava verilen dey blm iin ortalama havann zgl arldr. Basnl transport

dzeneklerindeP 1 [ata] ve emmeli transport dzenlerinde Pg 1 [ata] olduundan sonutabasnl transport dzenleri iin:

kes

b

havaindg P

d

vLP +=

2

1

[ata] (12.12)

ve emmeli gtrme dzenleri iin:

kesb

havaind

Pd

vLP =

2

1

[ata] (12.13)

yazlabilir. Basnl transport dzenleri iin, yukar doru hareket iin Pkes in nndeki iaret(+), aaya doru hareket iin () alnr. Emmeli transport dzenlerinde ise bu durumun tersiuygulanr. Krk iin gerekli g:

120600

=

VLN kk [kW] (12.14)

ekilde hesaplanabilir. BuradaLk krn izotermik sktrma srasnda emilen 1 [m3] hava

bana yapt teorik i olup,Pkkrkteki basn alndnda

)/log(23030 00 PPPL kk = [kgm/m3] (12.15)

olarak yazlr. Krkteki basn ise

kayawk PPP += [ata] (12.16)

dr. BuradaPw alma basnc [ata]. Basnl sistemlerde giri noktasndaki hava basnc ve

emmeli sistemlerde borunun son noktasndaki basn. Emmeli donanmlardaPw = Po P

Giriteki kayplar iin katsay (1.15 1.25). Bu katsaynn deeri enjektrlerinyapsna baldr.

Pkayp Ana hava besleme borusundaki basn kayplar. Kompresrler iin Pkayp 0,3[kg/cm2] alnabilir.

Po Atmosferik basn, yaklak olarak 1 [ata] alnr.

(12.14) denklemindeki toplam kompresr verimi , 0.55 0.75 arasnda deiir. 1 [m3]havann sktrlmas iin gerekli Lk ii, Pk nn katsays olarak (12.16) denklemine veyaTablo 12.5e gre seilir.



21/24

21

Tablo 12.5Pkya bal olarakLkdeerleri

Pk [ata] Lk[kgm/m3] Pk [ata] Lk[kgm/m

3]

0.6 4700 0.8 3500

0.7 4100 0.9 2700

12.2.4. Pnmatik Transport Sistemleri rnek Hesab

Basnl Pnmatik Transport Sistemi

Basnl pnmatik transport sistemi, depodan bir beton santraline imento tamak zeretasarlanmaktadr. Donanmn emas ekil 12.15te grlmektedir. Donanmn kapasitesiQ = 50 [t/saat] ve ykn zgl arly= 3,2 [t/m

3] tr.

ekil 12.15 Pnmatik imento biriminin hesap emas

ndirgenmi tama uzunluu (12.1) denkleminden led.d = 5 m alnarak (Tablo 12.3e gre4 iin) hesaplanrsa4/0 =bdR

2505325210 =++=indL m

bulunur. Transport havasnn hz ise denklem (12.3) kullanlarak,

5.232501032.312 25 =+= havav m/s

olarak hesaplanr. Karmn arlk ylmas; yksek basnl dzeneklerde, srtnmekatsaysn indirgenmi tama uzunluunun fonksiyonu olarak veren ekil 12.9dan = 35olarak alnarak, gerekli hava tketimi, (12.5) denkleminden



22/24

22

33.0352.16.3

50

6.3=

==

havahava

QV m3/s

deeri bulunur. Burada hava deeri, (12.2) denklemi iin verilen aklamalara uygun olarakseilmitir. (12.6) denklemine gre, transport borusunun i ap,

135.05.23

33.044

==

hava

havab

v

Vd m

olarak hesaplanr. Hesaplanm olan bu apa en yakn llerdeki, st standarttan ekme elikboru ap alnacandan; 146 mm d apnda ve 5 mm et kalnlndaki (db= 136 mm) boruseilir.

Transport borusunun giriinde gerekli hava mutlak basnc iin ncelikle (12.10)denkleminden,

622

1036136.0

5.2325035

==

b

havaind

d

vLs

deeri bulunur. Bu deere karlk olarak ekil 12.13 yardmyla deeri

bulunur. (12.12) ve (12.13) denklemlerinden,

7105.2 =

5.310000

358.125

136.0

5.2325035105.21

100001

272

+

+=

++= hava

b

havaindg

H

d

vLP ata

(veya 2,5 at) bulunur. 8.1=hava deeri, (12.2) denklemi iin verilen aklamalara uygunolarak ve borunun dey blmnn geometrisi ve biiminden bamsz olarak seilmitir.

Kompresrn ana hava besleme borusunda gerekli hava basnc (12.16) denkleminden,

3.43.02.15.3 =+=kP ata

bulunur. Gerekli kompresr kapasitesi ise (12.5) denkleminden

22601.15.234

136.0 2

==

havao VV m3/dak

olarak belirlenir. Buradaki sistemdeki kaaklar gz nne alan katsay olup = 1.1 deerialnmtr.

Gerekli motor gc (12.14) denklemi kullanlarak

9855.012060

221015

12060

30 =

=

=

VLN kk kW



23/24

23

hesaplanr. Ayrca, kompresrn emilen her [m3] bana yapt teorik i, (12.15) denklemiyardmyla

31015)1/3.4log(123030 ==kL kg/m3

olarak hesaplanr.

Emmeli Pnmatik Transport Sistemi

Emmeli transport donanm, deniz tatlarn boaltmak iin tasarlanmaktadr. Boaltlmasistenen ykn zgl arl 4.1=y t/m

3 olan buday olup, istenen kapasite t/saat

tir. Donanmn emas ekil 12.2ada verilmitir. Malzeme metreye

ykseltilecektir ve yatay tama mesafesi

25=Q

== 15dlH = 10yatl metredir.

ndirgenmi tama uzunluu (12.1) denkleminden, Tablo 12.3den iin, l6/0 =bdR ed.d= 10m deeri alnarak ve ayrca bklebilir dirseklerin hesaplanm says ise 2.5 kabul edilerek

50105.21510 =++=indL m

olarak hesaplanr. Transport havasnn hz ise denklem (12.3) kullanlarak,

224.118 ==havav m/s

hesaplanr. Karmn arlk ylmas, srtnme katsaysn indirgenmi tama uzunluunun

fonksiyonu veren ekil 12.10dan = 15 deeri alnr. Bu durumda gerekli hava tketimi,(12.5) denklemi ile,

385.0152.16.3

25

36=

=

=

havahava

QV m3/s

olarak hesaplanr. hava = 12 deeri, (12.2) denklemi iin verilen aklamalara uygun olarakseilmitir.

Transport borusunun i ap (12.6) denklemine gre belirlenir,

14.022

385.044

==

hava

havab

v

Vd m

dir. Hesaplanm olan bu apa en yakn llerdeki, st standarttan ekme elik boru apalnacandan; 152 mm d apnda ve 6 mm et kalnlndaki (db = 140 mm) boru seilir.

Transport borusunun k noktasndaki gerekli hava mutlak basnc iin ncelikle (12.10)denkleminden,

5

22

105.2814.0

225015 ==b

havaind

dvLs



24/24

24

hesaplanr. Bu deere karlk olarakekil 12.13 yardmyla deeri bulunur.

(12.13) ve (12.13) denklemlerinden,

7105.1 =95.0=hava deeri, (12.2) denklemi iin verilen

aklamalara uygun olarak seilerek, emmeli transport dzenleri iin basn

764.010000

1595.015

14.0

225015105.11

100001

272

=

=

= hava

b

havaind

H

d

vLP ata

olarak hesaplanr.Po= 1 [kg/cm2] lik atmosfer basncnda gerekli vakum ise

236.0764.010 === w PPP kg/cm2

dir. Krk ana besleme borusundaki gerekli vakum (12.16) denkleminden ve tahl ykleyiciiin = 1.05 1.1 aralnda,Pkayp= 0,02 [kg/cm

2] seilerek

28.002.01.1236.0 =+=kP ata

deeri hesaplanr. Gerekli krk kapasitesi (12.5) denkleminden, 1.1= alnarak

3.22601.1224

14.0 2

=

oV m3/dak

olarak belirlenir. Gerekli motor gc (12.14) denklemi kullanlarak ve Lk= 5000 [kgm/m3]

alnarak,

3355.012060

3.22105

12060

30 =

=

=

VLN kk kW

hesaplanr.

pnömatik ve hidrolik taşıma sistemleri

Documents