24 Янв Kompansatör Nedir?
Fiziğin temel kurallarından biri maddelerin sıcaklık değişiminden dolayı genleşmesi ve büzülmesidir. Kompansatörler boru sistemlerinde oluşan genleşme, büzülme ve titreşimleri emerek en basitinden en karmaşığına dek her türlü endüstriyel sistemin kesintisiz ve verimli çalışmasını sağlayan elemanlardır.
Kompansatör esnek bir elemandır. Sıcaklık ve titreşime bağlı hareketler oluştuğunda, kompansatörün boğumlu kısmı bu hareketleri emmek için tasarlanmıştır. Boğum adedi emilecek uzunluk miktarına bağlı olarak değişir. Endüstriyel problemler çok değişik ve çok çeşitli olduğundan kompansatör tasarımında belirli faktörler vardır. Boğumlu kısım bir yandan çevresel basınca mukavim, diğer yandan esneyebilir nitelikte olmalıdır. Bu arada basınç yükünün yaratacağı sorunlar kullanılmakta olan kompansatör tipine göre değişik biçimlerde çözümlenir.
Kompansatörlerin en çok kullanıldığı alan boru bağlantılarıdır. İki noktayı bağlayan herhangi bir borunun bünyesinde bir çok etkenden ötürü stresler oluşur. Bu etkenlerden bazıları şunlardır;
- Çalışma sıcaklığında iç veya dış basınç
- Borunun kendi ağırlığı ve taşıdığı mayinin ağırlığı, boru devresi üzerinde buluna vana v. b. armatürlerin ağırlığı
- Dış kısıtlamalardan ötürü boru parçasının yapmak zorunda olduğu hareket, örneğin dinamik bir sisteme bağlı olan boru sistemle birlikte titreşmek zorundadır.
- Isıl genleşme
Şayet stres değerleri yada uygulanan kuvvet ve/veya moment mümkün olabilen en büyük değerleri aşıyor ise borunun esnekliği suni olarak arttırılmalıdır. Istenen bu sonuç, boru tasarımının tamamen değiştirilmesi gerekecektir, bu ise bir çok faktör nedeni ile mümkün olmayacaktır.
Dağılımın sağlıklı olabilmesi. geometrik yer, basınç kayıpları, izolasyon masraflarının artması, enerji tasarrufu, yada büyük esnekliği olan parçaların sisteme yerleştirilmesi ile mümkündür. Bu esnek elemanlar sayesinde sistemdeki stresler önlenecektir.
Boru hattının özelliğine ve kompanse edilecek hareketin çeşidine bağlı olarak genleşme parçaları üç kısımda incelenir.
Genleşmenin emilmesi için ilk seçenek olan eksenel kompansatörler ek bir tesis alanı gerektirmeksizin sözü olan sorunu çözerler. Akışkanın akış yönü değiştirilmez.
Üzerinde önemle durulması gereken, önemli özellik eksenel kompansatörün boru sistemini genleşmesini en az yer kaplayarak karşılayan eleman olmasıdır. Kompansatörlerin yerleştirilmesi sırasında boru güzergahının değiştirilmesi gerekmediğinden basınç kaybı asgariye indirilir. Ayrıca eksenel kompansatörlerin içine yerleştirilebilecek laynerler bu kaybı daha da alt düzeye indirir.
Eksenel kompansatörlerin çeşitli bağlantı tipleri mevcuttur. Bunlar;
- Kaynak boyunlu
- Döner flanşlı
- Sabit flanşlı tipler sayılabilir. Ayrıca istekte bulunulduğu takdirde özel bağlantı üretimi mümkündür.
Kaynak Boyunlu Döner Flanşlı Sabit Flanşlı
Eksenel kompansatörler çevre ve işletme koşulları zorunlu kıldırdığı takdirde ek elemanlarla birlikte kullanılır. Bunlar;
Koruyucu Kaver Layner
2. Yanal Kompansatörler
Eksenel kompansatörlerde belirtildiği gibi genleşmenin emilmesi için ikinci seçenek yanal kompansatörlerdir. Tek bir yanal kompansatör tek düzlemde iki boyutlu ve üç boyutlu hareketi emebilir.
Yanal kompansatörlerin ana görevi bükülme streslerini engellemektir. Bu stresler basınç zorlamalarından ötürü oluşur. Örneğin nominal çapı 500 mm olan bir kompansatörün etken kesit alanı 2291 cm2 dir. İşletme basıncının 20 kg/cm2 olduğu varsayılırsa 2291×20=45820 kg lık bir basınç zorlamasının meydana geldiği görülür. Kompansatör eğer mafsallı olarak tasarlanmışsa, mafsal aynı zamanda, oluşan bu kuvveti karşılamak zorundadır. Bu nedenle mafsal ya da menteşeler ısı ya da gerilim streslerine karçı belli bir emniyet faktörü katılarak tasarımlanırlar. Yanal kompansatörlerde eksenel kompansatörler gibi bakım gerektirmeden çalışan elemanlardır.
3. Açısal Kompansatörler
Açısal kompansatörler, genleşmenin emilmesi için kullanılan üçüncü grup genleşme elemanlarıdır. Bu tip kompansatörlerin en büyük avantajları iki veya üç boyutlu, aynı zamanda yön değişimini gerektiren hareketlerin emilebilmesi için en uygun seçenek olmalarıdır. Özellikle yanal hareketlerin çok büyük olduğu durumlarda açısal kompansatörler kesin çözüm sağlarlar. Bu tip kullanım sırasında açısal kompansatörler ikili yada üçlü gruplar halinde kullanmalıdır. Oluşan genleşmenin tek yada çok düzlemde olmasına göre değişik tasarımlar söz konusudur.
