Hava Kompresörleri

Featured

Sitemiz, hava kompresörleri ile ilgili detaylı bilgiler vermek amacıyla hazırlanmıştır.

Hava kompresörü nedir?

Pistonlu Hava Kompresörü

T-2400 Pistonlu Hava Kompresörü

Kompresör kelimesinin ingilizce karşılığı “compressor” olarak geçmektedir ve “sıkıştırmak” anlamına gelmektedir. Yabancı bir kelime olmasına karşılık, Tükçe’de zamanla kompresör olarak yerleşmiştir. Yani sonuç olarak hava kompresörü hava sıkıştırıcı anlamına gelmektedir.

Sıkıştırılmış hava ne işe yaramaktadır?

Sıkıştırlmış hava çeşitli amaçlarla bir çok alanda kullanılmaktadır. En basit örneği ile arabaların lastiklerinin şişirilmesinde kompresörden sağlanan basınçlı hava kullanılmaktadır. Bununla beraber sıkıştırılmış hava bir çok mekanik sistemde kullanılmaktadır. Bu sistemler genel olarak pnömatik olarak adlandırılmaktadır. Lastik sökme-takma tabancaları pnömatik aletlere örnek olarak gösterilebilir.

“500 Litrelik kompresör” kavramı

Aslında 500 litrelik diye bir kavram yoktur. Bu kavram, halk arasında bilinen bir kavramdır. Üretici firmalar genelde 400 lt ve 1800 lt hava verimi olan (debi) kompresör mekanizmasını 500 litrelik bir hava tankı üzerine montaj edilmiş şekilde piyasaya sunarlar. Bu da insanların aklında 500 litrelik kompresör olarak kalmıştır. Ancak önemle vurgulamak gerekir ki, hava tankının tüketilen havayı karşılamak için bir etkisi bulunmamaktadır.

Debi

Debi, kompresörün birim zamanda sisteme veya tanka gönderdiği hava miktarıdır. Bu kompresörün büyüklüğünü belirlemektedir. Debi hesaplarında genelde süre olarak dakika ve saat ve hava akış miktarı olarak da m3 ya da litre göz önünde bulundurulur. Örneğin dakikada 1000 litre hava akışı olan bir kompresör, 1000 lt/dk, 1 m3/dk veya 60m3/sa şeklinde ifade edilebilir. Bu birimler Türkiyede genellikle kullanılan birimlerdir. Bunun yanında CFM gibi başka birimlerin kullanıldığı durumlarda olabilmektedir. 1m3/dk=35.29CFM, 1 CFM = 28,328 lt/dk’dır.

Basınç

Basınç, kompresörün, hava tankına sıkıştırdığı havanın birim yüzeye uyguladığı kuvvet miktarını belirtmektedir. Genelde basınç bar ile belirtilir.

1 bar = 14,5 PSI

1 bar = 0,98 atm

Bar ve atm birbirlerine yakın birimler olduğundan  iki kavramda aynı ölçü birimi olarak kullanılabilmektedir.

Not: Kamyon lastiklerinin tamirinde kullanılan lastik sökme takma tabancaları 140 PSI basınçlı hava ile çalışabilmektedir. Bu sebepten kompresör seçiminde, 2 kademe yüksek basınç kompresör tercih edilmelidir.(140 PSI = 9,6 bar)

Kompresörlerin fiyatları

Kompresör fiyatları üretici firmaya göre değişiklik göstermektedir. Aynı gibi görünen, hatta aynı motor gücüne sahip iki kompresör arasında hatırı sayılır farklar olabilir. Ancak piyasadaki rekabet koşulları sebebiyle           üretici firmalar kar marjlarını düşük tutmaktadırlar. Fiyatı ucuz ve fiyatı daha pahalı, aynı hava verimine ve motor gücüne sahip iki kompresör arasındaki fiyat farkı, kompresörün üzerinde kullanılan parçanın kalitesinide gösterebilmektedir. Bu sebeple, almayı düşündüğünüz kompresörde kullanılan parçaların ne kalitede olduğunu araştırmanız gerekir. Bunlara ek olarak fikir vermesi açısından Kompresör Fiyatları sayfamızı inceleyebilirsiniz.

Kompresörlerin ne olduğu hakkında özetle bilgi vermiş olduk. Daha ayrıntılı bilgiye sahip olabilmek için lütfen sitemizi inceleyiniz.

May 09

Hava Deposu Hacmi

Bir hava deposunun büyüklüğü hacmine bağlıdır. Bu hacim litre veya m3 ölçü birimiyle gösterilir (1m3=1000 lt). Kompresörlerde hava depoları, havayı depolamak ve düzenli bir şekilde tesisata göndermek amacıyla kullanılmaktadır.

Daha önceki yazılarımızda bahsetmiş olduğumuz gibi hava depolarının debiye herhangi bir etkisi bulunmamaktadır. Bazı kullancılar, işletmelerinde hava yetersiz kaldığı durumlarda hava deposunu büyüterek bu sorunu aşabileceğini düşünmektedirler. Ancak bu tamamen yanlıştır. İşletmelerde hava yetersiz kalıyorsa öncelikle kompresörün kapasitesi kontrol edilmelidir.

Depo Büyüklüğünün Önemli Olduğu Durumlar

Ancak buna ek olarak hava tankının büyük olmasını gerektiren bazı özel durumlar oluşabilir. Mesela hava tüketen bir makine aldınız (pnömatik) ve makine bir defa çalıştığında belirli bir süre yüksek miktarda hava tüketiyor. Bunu örnekle açıklamaya çalışalım:

Makinenizin bir defa çalıştığında 1 saniyede tükettiği hava miktarı 1500lt/dk olsun ve bunu (th) tüketilen hava.

Makinenizin bir defa çalıştığında aralıksız hava tükettiği süre 5 saniye olsun (ts) tüketim süresi.

Makinemizin minimum basınç ihtiyacı 6 bar olsun.

Hesaplama:

ts*th= bir defa çalışmada tüketilen toplam hava miktarı.

5*1500=7500 lt bir defa çalışmada tüketilen toplam hava miktarı.

Şimdi bu 7500 litre havanın 5 saniye içerisinde harcanıcağını biliyorsak buna uygun olarak hava tankı seçimi yapmamız gerekmektedir.

2 yöntemle çözüme ulaşabiliriz.

1. Yöntem – Basıncın arttırılması.

Hava tankımızın 1000 litre, basıncımızın 8 bar olduğunu düşünelim. Bu durumda hava tankımız tam dolu olduğunda 8*1000=8000 litre hava depolamış olacaktır.

Hava tankımızdaki 8000 litre hava, makinemizin harcamış olduğu 7500 litre havayı karşılıyormuş gibi gözükebilir ancak makinemizin minimum çalışma basıncı 6 bar olduğundan;

1000 lt (hava tankı nominal hacmi) * 6 bar=6000 litre alt sınırımız olmaktadır. 8000 – 6000=2000 litre hava tankı içerisindeki kullanılabilir miktardır. 7500-2000=5500 litrelik daha hava ihtiyacımız bulunmaktadır.

Sonuç hava yetersizdir.

Aynı hava tankıyla (1000lt) 15 bar basınca çıktığımızı düşünürsek.

15*1000=15000lt hava tankında depolanan toplam hava miktarıdır.

6000 litre alt sınır.

15000-6000=9000 litre tanktaki kullanılabilir hava miktarı.

7500 litre makinemizin bir defada en az 6 bar da ihtiyaç duyduğu hava miktarı.

9000>7500 – kullanılabilir hava miktarı makinenin ihtiyaç duyduğu hava miktarından fazladır.

9000-7500=1500 litre kullanım sonrası ihtiyaç fazlası artan hava miktarı.

6000 + 1500=7500 kullanım sonrası tanktaki toplam hava miktarı.

7500/1000=7,5 bar kullanım sonrası tanktaki kalan toplam basınç.

Sonuç hava yeterlidir.

2. Yöntem – Hava Tankının büyüklüğünün arttırılması

Hava tankımızın 5000 lt olduğunu düşünürsek kompresörümüz 8 bara geldiğinde 8*5000=40000 lt depolanan toplam hava miktarı olur.

Hava tankımızın hacmi büyüdüğü için 6 bar basınçta 6*5000=30000 litre alt sınırımız vardır.

40000 – 30000 =10000 litre kullanılabilir depolanan hava miktarı.

10000 >7500 – kullanılabilir hava miktarı makinenin ihtiyaç duyduğu hava miktarından fazladır.

10000 – 7500 =2500 litre kullanım sonrası ihtiyaç fazlası artan hava miktarı.

30000 + 2500 =32500 litre kullanımdan sonra tankta kalan toplam hava miktarı.

32500 /5000 = 6.5 bar kullanımdan sonra tankta kalan basınç miktarı.

Sonuç : Hava yeterlidir.

Dikkat ettiyseniz kompresörün yetiştirme kapasitesiyle ilgili herhangi bir hesap yapmadım. Çünkü makinemizin uzun süre bekleyip 1 defa çalıştığını ve kompresörün sadece bu makineyi beslediği farz ettim. Eğer bu makine sıklıkla devreye giren bir makine olmuş olsaydı kompresörün kapasitesini arttırmam gerekirdi.

Değerlendirme:

1. Yöntemde 1000 litrelik bir tankın yüksek basınçlara dayanıklı olması gerekmektedir. 15 bar’a çıkarılan bir hava tankının en az 23 barda yetkili kişilerce su ile test edilip onaylanması gerekmektedir.

Avantajları:
  • Depo hacmi küçük olduğu için yer avantajı sağlar.
  • Maliyet fiyatı düşüktür.
Dezavantajları
  • Havayı sağlayan kompresörün yüksek basınca çıkmaya uygun tasarlanmış kompresör olması gerekmektedir. Pistonlu kompresörlerde 2 kademeyle yüksek basınçlara çıkılabilir. Vidalı kompresörlerde ise tavsiye edilen en yüksek basınç 13 bardır ve kayış-kasnak sistemi ile oynanarak devir düşürülmelidir.
  • 1000 litrelik 8 bar uyumlu bir hava tankına göre fiyatı yüksektir. Çünkü tankın sac kalınlığı artmaktadır.
  • Riski fazladır.

Hava ne kadar çok sıkıştırılırsa tansiyonuda o kadar yüksek olmaktadır. Buda havanın tanktan çıkarken oluşturduğu tazyiği arttırmaktadır. Kimi zaman bu tazyik avantaj iken kimi zaman dezavantaj olabilmektedir.

2. Yöntem de 5000 litrelik büyük hacimde bir tank 8 bara çıkarılmaktadır.

Avantajları
  • 8 bar’lık herhangi bir kompresör ile tankı doldurabilirsiniz.
  • Yüksek basınca çıkmaya gerek yoktur.
Dezavantajları
  • Hacimsel olarak yer işgal eder.
  • Taşıma – Maliyet fiyatı yüksektir.

Not: 1000 litrelik dik bir hava tankının yaklaşık boyutları : 200  cm yüksekliğinde 80 cm çapındadır. 5000 litrelik bir hava tankının yüksekliği yaklaşık 380 cm ve çapı yaklaşık 130 cm dir.

Örnekte vermiş olduğum tanklar haricindede tanklar kullanılabilir. aynı mantık ile basınç ve kapasite hakkında sonuçlara ulaşabilirsiniz.

Yazı biraz karışık olabilir 🙂 ancak mümkün olduğunca açık anlatmaya çalıştım.

Nis 24

Debi

Debi, akışkanların birim zamanda belirli bir alandan geçiş yoğunluğunu tanımlayan bir terimdir. Hava da akışkan bir madde olduğu için debi hesabı yapılmaktadır.

Kompresörlerde debi kompresörün büyüklüğünü belirleyen faktördür. Basınç ise birim yüzeye uygulanan kuvvet miktarıdır. Bu iki terim genellikle birbirine karıştırılmaktadır. Basınç ve debi arasındaki ilişkiyi Basınç – Debi ilişkisi adlı yazımızda inceleyebilirsiniz.

Pistonlu kompresörlerde debiyi arttırmak için kompresör üzerinde fiziksel değişiklikler yapılması zorunludur. Bu fizikesel değişikliklerde kompresörün boyutlarını ağırlığını ve harcadığı elektrik miktarını arttırmaktadır. Debiyi arttırmak veya azaltmak için hesaba katılması gereken faktörler şunlardır; piston ve silindir çapları, kafa sayısı, strok hacmi, krank milinin devri (RPM), ve motor gücü. Bu faktörler arttırılarak veya azaltılarak debi miktarı değiştirilebilmektedir.

Vidalı kompresörlerde de yine fiziksel değişiklikler yapılması zorunludur. Vidalı kompresörlerde debiyi değiştirmek için hesaba katılan faktörler; vida büyüklüğü, vida devri, motor gücü. Ayrıca, kompresörün içerisinde kullanılan yardımcı elemanlarında bu faktörlere uygun olması gerekmektedir.

Debi şunlarla ifade edilebilir: CFM, m3/dk, m3/saat, litre/dk, lt/saat.

Not: Pistonlu kompresörlerde basılan hava miktarı, emilen hava miktarından daha azdır. Bunun sebebi pistonun geri hareketinde emme klepelerinden geçip silindir içerisine doldurulan havanın, pistonun ileri hareketi ile sıkıştırma yapma esnasında silindir ve piston arasına girip segmanlarında arasından sızarak geri kaçmasıdır. Bunun sonucunda ters yöne doğru basılan hava, karterin içerisine dolarak karter iç basıncını arttırmaktadır. Bu havayı tahliye etmek için değişik yöntemler bulunmaktadır. Bu yöntemler farklılık gösterebilir. Kimisi delikli yağ doldurma kapağı şeklindeyken kimisi de kartere açılan bir deliğe bağlanan kemik hortum vasıtaıyla tekrardan emme valfine yol oluşturur.

Oca 08

Elektrik Panoları

Elektrik panoları içlerinde koruma röleleri, sigortalar ve kontrol elemanlarının bulunduğu elektrik malzemelerinden oluşan sistemlerdir. Genellikle kompresörlerde, elektrik motorunun yıldız-üçgen kalkış sağlaması, fazla akım çekmesinin önüne geçilmesi ve kompresör üzerinde bulunan diğer yarı mekanik parçaları kontrol etmek amacıyla kullanılmaktadır.

Pistonlu Kompresörlerde Elektrik Panosu

Pistonlu kompresörlerde üretici firmanın tercihine göre değişmekle beraber elektrik motor gücü 7,5KW altı olan kompresörlerde elektrik panosu kullanımı tercih edilmemektedir ya da sadece sigorta, kontaktör ve çalıştırma anahtarı gibi elemanlar kullanılmaktadır.

Kalkış esnasında çekilen akım miktarı (demeraj akımı) 7 kat kadar fazla olduğu için elektrik motorunun KW değeri büyüdükçe yıldız üçgen kullanım ihtiyacı artar.

Kimi kompresörlerde, sistemde bulunan çekvalfler tek yönlü kullanılır. Bu tip kompresörlerde kafa ile çekvalf arasında kalan basınçlı hava harici bir selenoid valf ile kontrol edilir. Selenoid valf elektrik panosundaki devreden yol verilmesi ile açılarak veya kapanarak (Elektrik panosunun devrelerine göre değişir) sıkışan havayı tahliye eder.

Vidalı Kompresörlerde Elektrik Panosu

Vidalı kompresörlerde elektrik panosu tüm sistemi kontrol etmektedir. Elektrik motorunun dönüş yönünün kontrolü, kompresör sıcaklığının kontrolü, basınç kontrolü, aşırı akım kontrolü, Selenoid valflerin kontrolü gibi birçok değeri kontrol eder ve herhangi bir risk durumunda kendisini korumaya almak için çalışmayı durdurur.

Bu kontrollere örnek olarak, mesela kompresörünüzün çalışma basıncını ayarlayan duruk şalterinde bir arıza oluştu ve kompresörünüzün basıncı ayarlanmış olduğu değeri aşarak yükselmeye başladı. bu durumda güvenlik amaçlı bağlanan ikinci duruk şalter basınç değeri elektrik panosuna bilgi gönderir ve kompresörünüz elektrik panosu sayesinde durdurulur. Buna ek olarak ikinci duruk şalterden yüksek basınç verisi gelmeye devam ettikçe kumanda panosu üzerinde bulunan yüksek basınç ikaz lambası uyarı verir.

Ayrıca kimi zaman elektrik panoları içerisine kontaktörler yerine soft-starter (yumuşak kalkış) ünitesi yerleştirilebilir. Bu tür parçalar elektrik motorunun fazla akım çekmeden yavaş yavaş çalışmasını ve sonradan tam güce geçmesini sağlar. Ancak bu üniteler pahalı olduklarından kullanımları tercih edilmemektedir.

Elektrik panoları üretici firmaların belirlemiş olduğu değerlere göre yapılmaktadır ve elektrik panosu ile yapılabileceklerin sınırı yoktur.

Eyl 21

Kompresörlerde Soğutma

Kompresörlerde Soğutma

Hava kompresörleri, çalıştıkları müddetçe güç kaynağından aldıkları elektrik enerjisini motor yardımıyla kinetik enerjiye dönüştürüler. Daha sonra kompresörün yapısı sayesinde bu kinetik enerji bölünerek büyük bir kısmı ısı enerjisine dönüştürülür.

Isınmanın Sebebi

Sıkışma esnasında havanın, içinde bulunduğu hattın yüzeyiyle olan sürtünmesinden dolayı ısı açığa çıkmaktadır. Ayrıca buna ek olarak pistonlu kompresörlerde silindir ve pistonun birbirine sürtünmesi; vidalı kompresörlerde ise vida bloğu içerisindeki dişi ve erkek rotorların birbirine sürtünmesi de ısı açığa çıkmasında önemli bir etkendir.

Soğutma

Pistonlu kompresörlerde soğutma genellikle kompresörün kasnağı ile yapılmaktadır. Kompresörün geniş çaplı kasnağı üzerinde, kanat şeklinde açılı bir şekilde duran destekler, fan görevi görerek kompresör üzerine hava üflenmesini sağlar. Kompresörün silindirler ve kafalarının da dış yüzeyleri kanallıdır. Üflenen hava bu kanallar arasında geçerek soğuma sağlanır. Ancak sistem yapısı üretici firmaya ve kompresörün modeline göre farklılık gösterebilir. Soğutma amacıyla kullanılmış serpantinli borular ve radyatörlere de sıkça rastlanılır.

Vidalı hava kompresörlerinde durum biraz daha farklıdır. Vidalı hava kompresörlerinde soğutma için radyatöre ihtiyaç vardır. Genellikle kullanılan radyatörler 2 bölmelidir. Bir bölmede yağ diğer bölmede ise hava soğutulmaktadır. Vidalı kompresörlerin içerisinde bulunan yağ vida döndüğünde sistem içerisinde devirdaim yaparak radyatörde soğutulur. Bu yağ, ısısını tüm kompresörün içerisinde iletebildiği için kompresörün harareti de böylelikle düşürülmüş olur.

Vidalı kompresörlerde, yağ sadece radyatörden geçmekle soğutulamaz. Radyatörlerin önemli özelliği, ısı alışverişini hızlı yapabilmeleridir. Radyatör, içerisinden geçen yağı soğutabilmesi için öncelikle kendisi soğutulmalıdır. Burada radyatör petekleri arasında hava geçişi olması radyatörü soğutur.

Radyatörleri soğutmak için bazı marka ve modellerde radyatörün hemen önüne harici bir motor ile fan yerleştirilirken bazı marka ve modellerde ise ana motor üzerine harici bir motor olmadan sadece fan yerleştirilir. Bazı modellerde, ortamdaki hava kompresör kabinine emilir ve radyatör petekleri arasından geçmeye zorlanır. Bu modellerde kabin kapakları açık kalırsa kompresör harareti yükselir.

Ağu 24

Kurutucu Bypass Sistemi

Kompresör Set

Kompresör Set

Resimde kompresör, hava tankı, kurutucu ve filtrelerden oluşan kompresör set kurulum şeması görülmektedir. Burda görünen kırmızı renkteki vanalar sayesinde bypass sistemi oluşturularak kurutucunun istenildiği zaman devre dışı bırakılabilmesi sağlanabilmektedir.

Kurutucu devreye alınabilmesi için 2 numaralı vananın kapatılıp 3 ve 4 numaralı vanaları açılması gerekmektedir. Kurutucuyu devre dışı bırakmak içinde ters işlem yapılarak 2 numaralı vananın açılıp 3 ve 4 numaralı vananın kapatılması gerekmektedir. Bu sistem bypass sistemi olarak adlandırılır.

1 numaralı vana kapatıldığında hava tankından sonra tesisata giden tüm hava kesilmiş olur.