KOMPRESÖRLER

KOMPRESÖRLER

Endüstrinin hemen her dalında kullanılan makinaların başında kompresörler gelir. Kompresörler gerek teknik özellikleri gerek kullanım yoğunluğu açısından İSG yönünden yüksek riskler taşırlar.

Tanım ve sınıflandırma :

Kompresörler ile  literatür incelendiğinde çok farklı tanımların ve sınıflamaların yapıldığı görülmektedir. Üzerinde uzlaşılan en basit tanım aşağıya alınmıştır. Ancak kompresörler ile ilgili olarak bu tanımın kapsamadığı hususların da bulunduğu unutulmamalıdır. 

Kompresörler :  Mekanik enerjiyi basınç enerjisine çeviren makinalardır. Kompresörlerin sınıflandırmasını değişik kriterlere göre yapmak mümkündür.

Buna örnek olarak aşağıdaki başlıklar sayılabilir. 

• Çalışma prensibine göre sınıflandırma,
• İmalat tarzına göre sınıflandırma,
• Sıkıştırılan gazın cinsine göre sınıflandırma,
• Tahrik şekline göre sınıflandırma, 
• Kullanım şekline göre sınıflandırma,
• Basınçlandırma tarzına göre sınıflandırma,
• Vb. gibi 

Aşağıda  Şekil –1’de bir sınıflandırma şeması  verilmiştir.

                                      Şekil :  1 -Kompresörlerin Sınıflandırması (TS 9934’e göre)

Bunun dışında,

Kullanılan gaz cinsine göre ;

• Hava Kompresör
• Amonyak kompresörleri,
• Freon kompresörleri,
• Hidrojen kompresörleri
• Vb. gibi,

Çalışma Tarzına göre;

• Pistonlu Kompresör

a) Tek Kademeli,

b) Çok Kademeli

§     Turbo kompresörler;

§     Vidalı Kompresörler,

§     Paletli Kompresör,

§     Diyaframlı Kompresör

§     Vb. gibi,

Çok çeşitli şekillerde sınıflandırma yapmak mümkündür.

Kompresörlerde çok farklı gazlar ile çalışmalar yapılmaktadır. En çok kullanılan  gazlar hava, azot, argon, amonyak, hidrojen, karbondioksit, freon gibi gazlardır.

BASINÇLI HAVA DEVRESİ ELEMANLARI

 Bir basınçlı hava sisteminde,  üretilen havanın istenilen değerleri taşıması için aşağıdaki elemanlardan oluşması sağlanmalıdır. Bu elemanlar, Kompresör, basınçlı hava deposu filtreler ve kurutucudan oluşmaktadır. Bu elemanlar  şekil -2 ‘de görüldüğü gibi monte edilmelidir.

Donanımda gösterilen kısa devreler, (by-pass),  filtre ve kurutucudan  birinin arızalanması halinde, basınçlı havanın sisteme verilebilmesini sağlamak için konulmuştur.

                                                Şekil -2  Basınçlı hava devresi elemanları şeması

Basınçlı hava devrelerinde kullanılan başlıca elemanlar şunlardır:

       I.      Basınçlı hava kompresörü,

    II.      Basınçlı hava tankı,

 III.      Çıkış filtresi,

 IV.      Hava şartlandırıcı, (Kurutucu)

    V.      Son Filtre (hassas filtre)

I. Hava Kompresörleri :

Günümüzde ucuzluk kullanım kolaylığı, güvenli olması, çok değişik amaçlar için uygun olması, gibi pek çok sebepten dolayı basınçlı hava endüstride ve günlük hayatımızın çok çeşitli alanlarında kullanılmaktadır.

Saha en çok karşılaşılan kompresörler, hava kompresörleridir. Bunlarda genellikle atmosferik basınçtaki hava emilerek kullanım basıncına çıkartılır. Bazen de  atmosferik basınç üzerinde belirli seviyede bulunan havanın basıncını artırmakta da kullanılırlar.

Havanın basınçlandırılmasında en çok pistonlu, vidalı ve türbo kompresörler kullanılmaktadır. Türbo kompresörler, başta metalürji sektörü olmak üzere çok büyük kapasitelerde hava ihtiyacı olan sanayi tesislerinde ve son zamanlarda otomotiv sanayiinde kullanılmaktadır.

Basınçlı hava ihtiyacı olan hemen her yerde ise geçmişten günümüze kadar  pistonlu kompresörler kullanılırken son zamanlarda pistonlu kompresörler yerini süratle vidalı kompresörlere bırakmaktadır.

Bu değişimi daha iyi anlaya bilmek için bu iki cins  kompresörlerin özelliklerine bakmak gerekmektedir.

Vidalı ve Pistonlu Tip Kompresörlerin Karşılaştırılması

Vidalı  Kompresörlerin Özellikleri :

1.      Helisel vidalar sürtünmesiz  çalıştığından aşınma  asgariye indirilmiştir. Sadece döner parçaların rulmanlarında  aşınmalar oluşur.

2.      Bakım gerektirmez diyebilecek kadar bakım ihtiyacı azaltılmıştır. Yağ ve filtre değişiminden başka herhangi bir bakım gerekli değildir.  

3.      Basınçlı hava çıkış sıcaklığı düşüktür. Soğutma ihtiyacı oldukça düşük ya da gereksizdir ve nem yoğuşması düşüktür.

4.      Darbe ve titreşim seviyesi düşük olduğundan özel bina ve sağlam temele ihtiyaç yoktur.

5.      Gürültü seviyesi düşüktür. İzolasyona ihtiyaç yoktur.

6.      Dönel hareketi öteleme hareketine dönüştüren krank mekanizması olmadığından verimi yüksektir.

7.      Çıkan basınçlı havanın basınç ve debisinde dalgalanma olmadığından hava deposuz kullanımı mümkündür. 

Pistonlu  kompresörlerin Özellikleri

1.      Silindir, piston ve segman mekanizması sürtünmeli çalıştığından aşınma  fazladır.

2.      Aşınmanın yüksek olduğundan sürekli bakım, onarım ve yenileme ihtiyacı gösterir  ve işletme maliyeti yüksektir.

3.      Hareketli parçalar fazla olduğundan yedek parça sayısı fazladır.

4.      Basınçlı havanın çıkış sıcaklığı yüksektir ve çıkış soğutucusu kullanma ihtiyacı vardır.

5.      Darbe ve titreşim seviyesi yüksektir. Özel bina ve sağlam temel gerektirir.

6.      Gürültü seviyesi yüksektir. İzolasyona ihtiyaç gösterir.

7.      Dönel hareket öteleme hareketine dönüştüren krank mekanizması kullanıldığından verimi düşüktür.

8.      Krank-piston mekanizmasının özelliği sebebi ile çıkış havasının hız ve debisi değişim gösterdiğinden hava depolama tankı kullanımı gereklidir.

Emme filtreleri

Kompresörlerin aşınmalardan korunması için temiz hava ile beslenmeleri sağlanmalıdır. Bunun için emiş ağızlarına filtreler yerleştirilir.  Bu filtre veya filtreler adından da anlaşılacağı gibi kompresörün hava emiş hattında olur. Görevi ortamdaki havada bulunan parçacıkların tutulmasıdır. Emme ağzı ucunda ve birinci kademenin girişinde olmak üzere iki adet veya  bazı kompresörlerde sadece bir adet de olabilir. Bu filtrelerin gerekli zamanlarda bakım ve temizlikleri yapılmalı ve belirli sürelerde yenilenmelidir. 

II. Basınçlı hava tankı :

Basınçlı hava tankları kompresörün hemen çıkışına yerleştirilir. Sistemin önemli ve İSG açısından dikkat edilmesi gereken elemanıdır. Küresel yada silindirik  olarak yapılırlar.  Depolama hacmi kullanım miktarına bağlıdır. Genellikle dakikalık kullanımın %10-15’i kadar seçilir. Tüketimin fazla olduğu ünitelerde ikinci bir depo kullanılabilir.

Basınçlı hava tankı başlıca elemanları

1.      Emniyet valfi: Tank basıncının belirlenen değerin üzerine çıkmasını önlemek amacı ile kullanılan bir emniyet cihazıdır.  Tankın en üst bölümüne yerleştirilir ve işletme basıncının 1,1 katına ayarlanır. Tank ile arasına hiçbir akış kesic eleman bulunmamalıdır. Emniyet valfinin tahliye kapasitesi ile tankın hacmi arasında uygunluk olmalıdır. Ağırlıklı yada yaylı tipleri vardır. Belirli aralıklarda yetkili elemanlarca bakımı, temizliği ve ayarları yapılmalıdır.

2.      Manometre : Tank içi basıncı göstermesi için kullanılır. İşletme basıncının iki katını gösterecek taksimatı bulunmalı ve kolayca görülebilecek şekilde terleştirilmelidir.

3.      Su tahliye sistemi: Tank içinde yoğuşan suyun tahliye edilmesi için yerleştirilir. Otomatik veya el ile kumanda edilen çeşitleri vardır.

Basınçlı hava devresinde kompresörden veya diğer elemanlardan kaynaklanan debi ve basınç dalgalanmalarını yutmak ve kompresörün devreye giriş ve çıkış sıklığını önlemek, havayı soğutmak, nemi yoğuşturmak ve yoğuşan suyu tutmak  gibi görevleri vardır.

Basınçlı hava tanklarının kullanım amaçları :

1. Basınç dalgalanmalarını önlemek,
2. Kompresör hava çıkış sıcaklığını düşürmek,
3. Havanın nemini yoğuşturmak ve suyu tutmak,
4. Havayı   depolayarak kompresörün sık  devreye   girip,  çıkmasını önlemek,

      Diğer,

III- Çıkış Filtresi

Bütün basınçlı hava devrelerinde  sistem elemanlarını korumak için filtreler kullanılır. Bu düşük basınçlarda çalışan  sanayi  kompresörlerinde de geçerlidir. Basınçlı hava tankı ile kurutucu arasına yerleştirilir. Havanın içindeki su, yağ gibi yabancı maddeleri ayrıştırmaya yarayan bir parçadır.

Kurutucu :

Havada bulunan su buharı basınçlı hava içinde yoğuşarak birikir ve hava devre elemanlarına ve prosese zarar verebilir. Suyun karışımı kompresör yağını bozar, tank ve diğer elemanlarda korozyon ve tıkanmalara sebep olur. Hava ile çalışan aletlerde aşınmaya neden olur. Bu sebeple basınçlı hava devrelerinde çıkış havasında havanın nemini tutan kurutucu elemanlara ihtiyaç vardır.

 V. Hassas filtre :

Kompresördeki nihai filtredir. Basınçlı hava sisteminde hava kurutucudan sonra gelir. Sisteme gönderilecek havadan fiziksel parçalar ile  su ve yağ buharının tamamını tutacak nitelikte yapılmışlardır. Filtre kartuşunun kaç işletim saati sonunda değiştirileceği kompresör el kitabından öğrenilmeli ve zamanında değiştirilmelidir.

KOMPRESÖRLERİN YERLEŞTİRİLMESİ

1. Kompresörler patlamalara karşı dayanıklı diğer bölümlerden ayrı uygun bir bölüme yerleştirilmelidir. 
2. Kompresör dairesi uygun ve yeterli şekilde  havalandırılmalıdır.
3. Kompresör dairesi giriş havası temiz olmalı,  toz, parlayıcı, patlayıcı ve korozif maddeler içermemelidir. 
4. Kompresörler ısı kaynaklarından  ve doğrudan güneş ışığından korunmalıdır.
5. Kompresör dairesinin zemini düz, toz tutmayacak şekilde olmalı, Kompresör bir kaide üzerine monte edilmeli, ayakları yere düzgün bir şekilde basmalıdır. 
6. Kompresör kurutucu, tank , filtre sistemiyle paket bir ünite olarak kullanılacaksa uygun şekilde tasarımlanarak yerleştirilmelidir.

Kompresör  Elektrik Tesisatına bağlanması:

1.           Kompresör dairesinin enerji besleme hatları yetkili elektrikçiler tarafından yapılmalı ve test ve kontrol edilerek devreye alınmalıdır.

2.           İmalatçıların talimatlarına uygun panolar ve koruma tesisatı hazırlanmalıdır. 3.  Kompresör uygun topraklama bağlantısı yapıldıktan sonra elektrik tesisatına bağlanmalıdır. Nötr hatları dışında gövde koruma bağlantısı topraklama hattı kullanılmalıdır.  

3.           Kumanda panosu tehlike bölgesinin dışına yerleştirilmelidir.

4.           İlgili mevzuatın gerektirdiği diğer kurallara da uyulmalıdır.

Montaj sonrası testler ve İlk Çalıştırma:

Kompresörün montajının tamamlanması ve gerekli kontrollerin yapılmasından sonra yetkili elemanlarca montaj sonrası testlerinin  yapılması ve  rapor düzenlenmesi gereklidir. 

İşletme ve Bakım Talimatı

Kompresörler için imalatçıların kılavuzlarında belirtilen ve operatörleri yönlendiren gerekli hususları düzenleyen İşletme ve Bakım Talimatları hazırlanmalıdır.