BLM-6 BORU VE AKSESUARLARIN SEM

PAGE 52

BLM-5 BORU VE AKSESUARLARIN SEM

5.1 SOUTMA SSTEMNDE BORULARIN BOYUTLANDIRILMASI5.1.1 BORU MALZEMELER

Genel olarak soutma sisteminde kullanlan boru malzemesi sistemin boyutuna, uygulama alanna, kullanlan soutucu akkana, malzemenin fiyat ve i gcne baldr. Soutma sistemimde genelde kullanlan boru malzemesi, siyah demir, dvme elik, bakr ve pirintir. Yukardaki malzemelerin hepsi normal soutucu akkan iin kullanlabilir. Bakr ve pirin istisnai durum gstererek soutucu akkan olarak amonyan kullanld sistemlerde kullanlmaz. nk nem olmas durumunda amonyak demir iermeyen metallerle reaksiyona girer.

Bakr, siyah elik ve dvme demirle kyaslandnda arlk hafif, anmaya kar daha fazla diren ve kolaylkla ekil alabilme gibi zelliklerde stnlk salar.

Amonyak hari btn soutucu akkanlarda 100 mm ye kadar olan d aplarda malzeme olarak bakr yada elik kullanlr. D ap 100 mm den byk olduunda elik kullanlmaldr. Fakat genellikle pratikte boru d ap 50 mm yi atnda elik kullanlr. Dvme demir borular siyah elikten pahal olmalarna ramen anmaya kar gsterdikleri direncin byklnden dolay bazen siyah eliin yerine kullanlr.

Bakr borular sert yada yumuak tavlanm olarak mevcuttur. Sert ekilmi bakr borular dz olarak 6 m uzunluundadr. Buna karlk yumuak tavlanm bakr borular, genellikle 7,5 m ve 15 m uzunluunda paketlenmi serpantin eklindedir. Sadece K ve L tipleri soutucu akkan hatlar iin uygundur.

Yumuak tavlanm bakr borular 20 mm i apa kadar soutucu akkan hatlarnda, eilme ve bklme gerektiinde, hava balantlarnda ve soutucu akkan tiplerinin baka bir borunun iinden getii durumlarda kullanlabilir. 20 mm den byk aplarda ve 20 mm altndaki aplarda sertlik istendiinde sert tavlanm bakr borular kullanlabilir.

Hava: Bu tip balantda boruya nce 45( yaklak olarak hava alr. Daha sonra vidal bir ekilde ilgili yere balanan hava alm ksm balant yaplacak yeri iine alr ve balant szdrmaz ekilde olur.

Yumuak lehim: Bu tip birletirmeler su borularnda ve drain borularnda kullanlr. Lehim telinin seimi boru hattndaki iletme basncnn ve scaklna baldr. % 50 kalay -- % 50 kurun lehim teli ortalama basn ve scaklklar iin uygundur. Bu tip lehim teli 182 (C de erir ve 213 (C de akabilecek haldedir. Daha yksek basnlarda yada daha gl balantlarda lehim olarak %95 kalay - % 5 antimun karm kullanlr. Bu karm 232 (C de erir ve 241 (C de sv haldedir.

Sert lehim: Temel olarak soldering ve brazing arasndaki fark dolgu maddesinin (lehim telinin) erime scakldr. Bu tip lehimde daha gl balantlar elde edilir. Ayrca benzer ve benzer olmayan metaller bu yolla birletirilebilir. Dolgu malzemesinin erime scakl 538 (C ile 816 (C arasnda deiir. Dolgu maddeleri iki gruba ayrlr.

1-) %30 - %60 gm bulunduran alamlar.

2-) Fosfor bulunduran bakr alamlar.

Boru balants:

Soutma boru hatlarnda borularn balantlar (birletirilmeleri) borularn byklne ve tipine bal olarak vidal, hava-vidal, kaynakl, yumuak lehimli yada sert lehimli olabilir. Akkan basnc 1500 kpa n altnda olduunda 75 mm ye kadar i aplarda vidal balantlar kullanlr. Daha yksek basnlarda vidal balantlar 32 mm yada kk boru aplarna kadar kullanlr. 1500 kpa n stndeki basnlarda ve boru i ap 32 mm den fazla olduunda flanl balantlar kullanlr.

Yumuak tavlanm 20 mm d apa kadar olan bakr borularn birletirilmesinde hava-vidal balantlar kullanlr. Sert tavlanm 20 mm nin zerindeki d aplardaki birletirmelerde sert lehim kullanlmaldr. Sert lehimde kullanlan dolgu maddeleri (lehim teli) gm alamldr ve erime scaklklar da 550(C nin zerindedir. Yumuak lehim madde (% 95 kalay - % 5 antimuan ) 260 (C nin altnda erime scaklna sahip ve 15 mm ve daha dk d aplarda kullanlabilir.

5.1.2 GENEL TASARIM ARTLARI Soutma sisteminde soutucu akkan borularnn seiminde izlenecek genel tasarm artlar unlardr.

1- Soutma sistemindeki tm evaporatrlere yeterli miktarlarda soutucu akkan verilebilmelidir

2- Kompresre dzgn ve srekli bir ya dnm salanmaldr.

3- Boru ebekesi ( aplar ) ar basn kaybna sistemin kapasitesine ve verimin dmesine sebep olmamaldr.

4- Sistem alrken veya dururken kompresr sv halde soutucu akkan gelmesine sebep olmamaldr. Hatta boru nleyebilmeli.

5- Evaporatrlerde veya emi borularnda ar biimde ya birikmesine imkan verecek birikim pleri bulunmamaldr. Daha ok uygulamada olacak bu durum, byk partiler halinde yan kompresre gelmesine ve sonuta kompresrn hasar grmesine sebep olur.

Bir soutma sisteminde akkanlarn fiziksel zelliklerini belirgin ekilde farkllk gsterdii 4 ayr blgenin bulunduu var saylabilir.

1- Kompresr-kondenser aras boru hatt ( basma hatt )

2- Kondenser-sv tank aras boru hatt

3- Sv hatt

4- Emme hatt

Soutucu akkan boru aplarnn ve basn kaybnn tespit edilmesi iin hazrlanan grafii tablolar ounlukla akkann bu 4 ayr konumuna uymak zere 4 ayr grupta verilmektedir.

Ayrca kullanlan borunun uzunluk ve apna gre tm ile ayr drtl tablo guruplar hazrlanmas gerekmitir. (Tip L , elik borular gibi ),dier yandan, her ayr soutucu akkan soutucu akkan tr iin, hem viskozite hem de younluklar farkl olduundan gene tamam ile farkl tablo veya grafik gruplar olaca aktr . (R-12 , R-22 , R-502 , R-717 amonyak ) gibi.

Soutucu akkan borularnn aplarnn tespit edilmesinde akkan scaklna gre younluk ve viskozite deieceinde basn kayplar da deiecektir. Bu bakmdan ilgili tablolarda buharlama ve youma scaklklarnn etkisi de gsterilmitir.

Boru aplarnn seiminde gz nnde bulundurulmas gereken dier bir hususta bilhassa scak gaz basma borular ile kompresre dn , emi borularnda ki ak hzlarnn youmasnn srklenmesine yetecek seviyelerde tutulmasdr. Ayrca bu borularn bilhassa dey ykselmelerinde boru aplar , veya yan viskozitesi arttka hatta soutucu akkanlarnn basnc veya younluu azaldka ya filminin zerinde bir temas hzn salayabilmek iin (ya srkleyebilmek iin ) daha yksek bir sisteme akkan hz gerekmektedir. Bunun nedeni boru ap arttka ayn yzey hzn salayabilmek iin daha yksek bir orta merkez hatt hz semek gerekmesidir.

1) Emme boru hatt aplarnn hesaplanmas:

En kritik ve en ok dikkati gerektiren boru hattdr. Bir ynden boru apnn gereksiz yere byk tutulmamas hem yan srklenmesine hem de boru maliyetinin artmasna neden olurken dier yandan boru apnn yetersiz derecede kk seilmesi ar basn scaklk kaybna ve yksek ak hzlarna, dolaysyla ar grltye neden olur. En uygun emi borusu ap ; basn/scaklk kaybn kabul edilebilir seviyelerde tutmak zere ( alt snr ) boru apdr, denilebilir. Ar basn kayb sonunda sistemin soutma kapasitesi decei gibi kompresrn tahriki iin gereken g harcamas da artacaktr. Zira, emi kayb sonucu den emi basnc, belirli kondenser youma artlarnda kompresrn daha geni bir basn aralnda almasna ve dolaysyla daha fazla g harcamasna neden olurken, den emme basnc sonucunda kompresrn hacimsel verimi azalarak soutma kapasitesinin kaybna neden olacaktr. Ayrca emi hatlarna civar ortamdan s giri sebebi ile soutucu akkann hacimsel debisi de artacaktr. Emi hatt sv hatt s deitiricisi de, emiteki soutucu akkana s aktarldndan, ayn etkiyi yaparak basn kaybnn artmasna neden olacaktr.

Halokarbon tr (amonyak) soutucu akkanlarn emi hattnda yan srklenmesi iin yaklak asgari hz seviyeleri ile ses hattnda kayplar ynnden tavsiye edilen en yksek hz seviyeleri aada verilmektedir.

Yatay borularda yan srklenmesi iin minimum hz: 2.5m/s

Dey borularda yan srklenmesi iin minimum hz: 5 m/s

Her trl emi hatt borularnda maksimum hz : 20 m/s

2) Basma gidi boru hatt:

Emme boru hattndaki genel hususlar bu hat iinde gereklidir. Ancak,basn kayb ynnden durum emi borusundaki kadar kritik deildir ; fakat yinede k basncnn ar yklenmesi hem kapasite kaybn hem de g harcanm artracaktr. Fakat ilave basn kaybna karlamak zere ykselecek k basnc, hacimsel verimi ve dolaysyla soutma kapasitesini drrken, belirli emi art iin daha geni bir basn aralnda almas sonucu g harcamas da artacaktr.

Basma borularndaki hznda halokarbon akkanl sistemlerde yan srklenebilecei seviyelerde muhafaza edilmesi gerekir emi hattnda olduu gibi

Yatay borularda min. Hz (2,5m/s) max. Hz (20 m/s)

Dey borularda min. Hz (5m/s) max. Hz (20m/s) secim yaplr.

3) Sv boru hatt:

Sv boru hattnda en nemli konu soutucu akkann kprmesi nlenmesidir. Kprmenin nedeni, basn kayb sonucu scaklk basn deerinin doymu sv konumunun aleyhine bozulmasdr. Daha baka bir ifade ile sv haldeki akkan basncnn doymu scaklna karlk gelen basncn gelen basncnn altna dmesidir

Kprmenin balca nedenleri:

1)Ar uzunlukta sv boru hatt

2) Kapasiteye gre yetersiz boru ap secimi

3) Sv hatlarda ok fazla dey ykselme olmas

Kprmenin nlenmesi iin n etkin yol,sv soutucu akkan dorudan sv artlarnn altndaki scaklklar kadar ar soutulmasdr. Bu ar soutma 2-7 (C arasnda deiebilir. Sv boru hattnda uygulanacak basn kayplar ise, genellikle her tr soutucu akkan iin scaklk dm kartn gememelidir.

Akkan hzlar ise, sv darbesi, ses, titreim gibi hususlar gz nnde bulundurularak 1,5m/s st snr gememelidir. Genileme vanas ile evaporatr arasndakinin boru hattnda ak hz 0,75 m/s civarnda tutulmal.

4) Kondenser sv tank aras boru hatt:

Bu boru hatt ounlukla hava ile soutmal kondenser sisteminde bulunan bu boru hatt mmkn olduu kadar ksa tutulmal, kondenser sv tankndan mmkn olduu kadar yksekte tutulmal ve boru ap yeterli olmaldr. Boru apnn, yetersiz olmas kondenserde sv soutucu akkan ylmasna sebep olaca iin kondenserden yeterince yararlanlmasn ve kondenserin kapasitesinin dmesine yol aar.

Kondenser depo arasnn ok uzun olmasnn gerektii hallerde, depo ile sv gaz gidi hatt arasna bir dengeleme boru hatt konulmaldr. Kondenser sv k hatt edeer boru boyu 15 m civarnda ve kondenser depo sv tanknn en az 1 m yukarsnda ise bu taktirde dengeleme borusu kullanlmasna gerek kalmamtr. Dengeleme borusu kullanlmas gerektii taktirde dengeleme borusunun ap, kondenser sv tank aras boru apna bal olarak deimektedir.

Kondenser sv tank aras Dengeleme borusu

1/2 ( 7/8 ( 1/4 ( 1-1/8 ( 2-1/8 ( 3/8 ( 2-5/8 ( 4-1/8 ( 1/2 (RNEK: 1 265 kW soutma kapasitesine sahip R-502 kullanlan bir sistemdeki emme hatt ykselmesi iin minimum boru boyutunu hesaplaynz. Sistem pistonlu kompresre sahip olup kapasite kademeleri %25, %50, %75 ve %100 kapasitelerde almaktadr. ayet minimum doymu emme tasarm scakl -29 C ve ak kontrolne gelen sv soutucu akkan scakl 21 Cdir.ZM: Minimum sistem kapasitesi en dk kapasite olan %25 de oluacandan;

265 kW x 0,25 = 66,25 kW

R-502 iin -29 C doymu emme hatt scakl iin minimum kapasite TABLO 5.1Aden 3 5/8 (91mm) bakr boru 52,76 kW gstermektedir. 21 C iin dzeltme faktr 1.13 olarak listelenmitir. Bylece 91 mm apl boru iin dzeltilmi minimum kapasite (52,76 x 1,13) 59,62 kW olmaktadr. Minimum boru kapasitesi sistemin minimum ykteki kapasitesinden dk olduundan bu emme ykseltisi minimum ykte iken yan dnn salar.RNEK-2 R-12 akkanl 150 kWlk bir sistem -7 C evaporatr 43 C younlama scaklna sahiptir. ayet emme hatt 10 m uzunluunda ve adet standart dirsek ieriyorsa;

a) Gerekli L tipi bakr boru boyutunu,

b) Emme hattnda kPa olarak toplam basn dmn hesaplaynz.

ZM: TABLO 5-2de 78 mm apl bakr boru 119.6 kW kapasiteye sahip olup 38 C youma scaklna 30 m boruda 1 K basn dmne dayanmaktadr. rnekteki boru uzunluu daha dk olduundan basn kayplar da daha az olacaktr ve bu ilk seim iin yeterlidir. TABLO 15-1den 78 mm apl standart dirsein 2.44 m edeer boru uzunluuna sahip olduu grlr. Emme hatt borusunun gerek edeer uzunluu:

Dz boru uzunluu

:10 m

3 adet standart dirsek

:7.32 m

Toplam edeer uzunluk

:17.32 m

TABLO 5-2den 43 C youma scakl iin dzeltme faktr 0,94 bulunur.

Dzeltilmi kapasite = 119,6 x 0,94 = 112,4 kW

Emme hatt scaklk kayb =

=

EMBED Equation.3

= 0,97 K-7 Cde emme hattnda 0,97 Ke gre kPa olarak basn kayplar [(0,97 K / 1K) (9,52 kPa)] =9,23 Kpa

RNEK-3 Bir R-12 sistemi 38 C youma scaklnda 123 kW kapasiteye sahiptir. Sv hattndaki aksesuarlarn ve balant elemanlarnn edeer boru uzunluunu 20 mdir. Sv hattnda 7 mlik ykselti varsa;

a) Gerekli sv hatt boyutunu,

b) Hattaki toplam basn kaybn,

c) Svnn kaynamasn engellemek iin gerekli ar soutmay hesaplaynz.

ZM: a) Tablo 5-2 de 1 3/8 apl boru 123.5 kW kapasiteye sahip olup 30 m edeer boru bana 12.4 kPa basn kaybna dayanmaktadr.b) 20 m edeer boru uzunluu iin borudaki basn kayb;

(p = TABLO 16-3ten 38 Cde sv younluu =1261.13 kg/m3 bulunur.Her metre ykseltide basn kayb = (1261,13 kg/m3) (9,807 N/kg)

= 12368 Pa veya 12,37 kPa

Statik basn kayb = (12.37 kPa ) (7 m)

= 86,59 kPa

Toplam basn kayb= 8,27 kPa + 86,59

= 94,86 kPa

c) Kondenser younlama scakln 38 C olarak kabul edersek mutlak basn 914 kPa olur. Soutucu ak kontrol basnc (914 kPa 94,86 kPa) 819 kPa olup 34 C doyma scaklna karlk gelecektir. Gerekli ar soutma miktar 4 K (38 -34) kadar olacaktr.

TABLO 5-1A Emme hatt ykseltilerinde yan srklenebilmesi iin minimum kapasiteler (kW) (L tipi bakr borular)

*Minimum kapasiteler 8 K kzgnlk ve 32 C sv hatt scaklna temellenmitir. R-12, R-22 ve R-500 kzgnlk her 5 K deitiinde tablo deerleri %1 deiir. R-502 iin her 5 K kzgnlk deiimi deerleri %2 deitirir. 32 Cden farkl sv hatt scaklklar iin liste deerleri aadaki dzeltme faktrleri ile arplacaktr.Sv hatt scakl10162127323843495460

Dzeltme

faktrR-12, R-22, R-5001,201,151,101,051,000,950,900,850,800,75

R-5021,261,201,131,071,000,940,880,820,760,70

TABLO 5-1B Basma hatt ykseltilerinde yan srklenebilmesi iin minimum kapasiteler (kW) (L tipi bakr borular)

Minimum kapasiteler -7 C evaporatr scakl, 8 K kzgnlk ve 8 K ar soutma deerine gre hazrlanmtr. Farkl deerler iin tablo deerleri aadaki dzeltme faktr ile arplmaldr. R-502 iin tasarm evaporatr scakl -29 Cdir. Farkl deerler iin aadaki arpanlar kullanlmaldr.Emme hatt scakl, C-40-29-18-7+4Emme hatt scakl, C-51-40-29-18-7+4

Dzeltme faktr, R12, R22, R5000,850,900,951,01,06Dzeltme faktr, R5020,870,941,01,081,151,21

TABLO 5-2 kW soutma kapasitelerine gre R-12 iin soutucu boru lleri, 30 m edeer boru boyu ve doyma scaklnda 1 K ((T) deimeye gre

NOTLAR:

1. Dier scaklk farklar ve edeer uzunluklar iin hat kapasitesi;

=

2. Dier kW ve edeer uzunluklarda verilen bir boru boyutu iin;

4.Deerler 38 C younlama basncna gre hazrlanmtr. Bu deerden farl younlama scaklklar iin hatlar aadaki kapasite arpanlar ile arpn.

Youma scakl 0C

Hatlar273238414349

Emme hatlar1,111,061,000,970,940,88

Basma hatlar0,880,941,001,041,071,16

TABLO 5-3 kW soutma kapasitelerine gre R-22 iin soutucu boru lleri, 30 m edeer boru boyu ve doyma scaklnda 1 K ((T) deimeye gre

NOTLAR:

1. Dier scaklk farklar ve edeer uzunluklar iin hat kapasitesi;

=

2. Dier kW ve edeer uzunluklarda verilen bir boru boyutu iin;

4. Deerler 41 C younlama basncna gre hazrlanmtr. Bu deerden farkl younlama scaklklar iin hatlar aadaki kapasite arpanlar ile arpn.

Youma scakl 0C

Hatlar27323843495460

Emme hatlar1,111,071,030,970,900,860,80

Basma hatlar0,790,880,951,041,101,181,26

TABLO 5-4 kW soutma kapasitelerine gre R-502 iin soutucu boru lleri, 30 m edeer boru boyu ve doyma scaklnda 1 K ((T) deimeye gre

NOTLAR:

1. Tablo 41 C youma 30 m boru uzunluunda 1K scaklk deiimine temellenmitir. (Sv hatlar hari)

2. Dier scaklk farklar ve edeer uzunluklar iin hat kapasitesi;

=

3. Dier kW ve edeer uzunluklarda verilen bir boru boyutu iin;

4.Deerler 41 C younlama basncna gre hazrlanmtr. Bu deerden farl younlama scaklklar iin hatlar aadaki kapasite arpanlar ile arpn.

Youma scakl 0C

Hatlar273238434954

Emme hatlar1,201,121,040,960,880,80

Basma hatlar0,830,910,971,021,081,16

TABLO 5-5 kW soutma kapasitelerine gre R-717 (amonyak) iin soutucu boru lleri, 30 m edeer boru boyu ve doyma scaklnda 0,5 K ((T) deimeye gre

NOTLAR:1. Tablo 38 C youma 30 m boru uzunluunda 0.5 K scaklk deiimine temellenmitir. (Sv hatlar hari)

2. Dier scaklk farklar ve edeer uzunluklar iin hat kapasitesi;

=

3. Dier kW ve edeer uzunluklarda verilen bir boru boyutu iin;

4. Deerler 38 C younlama basncna gre hazrlanmtr. Bu deerden farl younlama scaklklar iin hatlar aadaki kapasite arpanlar ile arpn.

Youma scakl 0C

Hatlar21373238

Emme hatlar1,001,001,001,00

Basma hatlar0,700,800,901,00

TABLO 5-6 R-12, R-22 ve Amonyak iin orta ve dk hizmet (kW) kademeleri iin soutma hat kapasiteleri

1. Deerler 30 m edeer boru uzunluunda bu uzunlua uygun decek ilk kolonda verilen T scaklk dmesi oluturacak ekilde kW soutma kapasiteleridir.2. Deerler -18 C doymu basma hatt deerlerine gredir. Bu deerden farkl durumlar iin aadaki kapasite arpann kullann:

Hat kapasite arpan

R-12R-22Amonyak

Doyma scaklEmmeBasmaEmme BasmaBasma

-34

-29

-23

-18

-12

-7

-11,12

1,07

1,03

1,00

0,96

0,93

0,900,55

0,70

0,85

1,00

1,25

1,50

1,801,09

1,06

1,03

1,00

0,97

0,94

0,900,58

0,71

0,85

1,00

1,20

1,45

1,800,77

1,00

1,23

1,45

1,67

3. Dier scaklk farklar ve edeer uzunluklar iin hat kapasitesi;

=

4. Dier kW ve edeer uzunluklarda verilen bir boru boyutu iin;

izelge 5-1 Parlak ve przsz borularda basn dmesi

izelge 5-2 Hafif przl borularda basn dmesi

Basn dmesi (psi /100 feet)

_1115494354.unknown

_1115494993.unknown

_1115499033.unknown

_1115499498.unknown

_1115494521.unknown

_1115494331.unknown