Dikey Pompaların Verimlilik ve Güvenilirliğini Artırma Yöntemleri

Endüstriyel tesislerde kullanılan dikey santrifüj pompalar (vertical suspended pumps), özellikle yüksek debi ve yüksek basma yüksekliği gerektiren uygulamalarda tercih edilmektedir. Bu pompalar çoğu zaman “güvenilir” olarak kabul edilip düzenli bakımları ihmal edilse de, zamanla aşınma, yanlış işletme ve uygun olmayan yedek parça kullanımı nedeniyle verim kayıpları ve arızalar ortaya çıkar.

Bu makalede dikey pompaların verimliliğini ve güvenilirliğini etkileyen başlıca faktörleri, mühendislik hesaplarını ve uygulama önerilerini ele alacağız.

EN YÜKSEK VERİM NOKTASI (BEP) YAKININDA ÇALIŞMA

Her santrifüj pompanın kendine özgü bir En Yüksek Verim Noktası (Best Efficiency Point, BEP) vardır. Pompa BEP’e ne kadar yakın çalışırsa:

• Titreşim azalır
• Yatak ve salmastra ömrü uzar
• Enerji tüketimi düşer

Pompanın BEP dışında uzun süre çalıştırılması, hidrolik dengesizliklere ve erken aşınmaya neden olur.

Hidrolik Güç Hesabı:
Ph = (ρ · g · Q · H) / 1000

Burada:
• Ph: Hidrolik güç (kW)
• ρ: Akışkan yoğunluğu (kg/m³)
• g: Yerçekimi ivmesi (9,81 m/s²)
• Q: Debi (m³/s)
• H: Toplam basma yüksekliği (m)

Mühendislik Notu: Pompa seçimi yapılırken çalışma noktası BEP’in %85–110 aralığında olmalıdır.

MİNİMUM DEBİ VE KAVİTASYON RİSKİ

Santrifüj pompaların belirli bir minimum debi değerinin altında çalıştırılması, akışkanın pompa içinde ısınmasına, kavitasyona ve ani basınç dalgalanmalarına yol açar.

Net Pozitif Emme Yüksekliği (NPSH) Hesabı:
NPSHavailable = (Patm − Pvap) / (ρg) + (hs − hf)

Burada:
• Patm: Atmosfer basıncı
• Pvap: Akışkanın buhar basıncı
• hs: Emme yüksekliği
• hf: Sürtünme kayıpları

Eğer NPSHavailable < NPSHrequired olursa kavitasyon kaçınılmazdır.

Çalışma Durumu	Olası Etki
Minimum debinin %100’ü	Normal çalışma
%70–80	Artan titreşim ve ısınma
%50’nin altında	Kavitasyon, yatak aşınması
Çok düşük debi (<%30)	Pompa çarkı ve gövde hasarı

YEDEK PARÇA VE MALZEME SEÇİMİ

Pompa bakımı sırasında kullanılan parçaların kalitesi, ömür üzerinde doğrudan etkilidir.

• Orijinal tasarıma sadık parçalar yerine, mühendislik analiziyle geliştirilmiş parçalar tercih edilmelidir.
• Kaplama ve malzeme seçimi (ör. paslanmaz çelik, bronz veya polimer kaplamalar) aşındırıcı akışkanlarda ömrü artırır.
• Replika parçalar kısa vadede maliyet avantajı sunsa da uzun vadede daha sık arıza ve enerji kaybına yol açar.

RULMAN TASARIMI VE YAĞLAMA

Dikey pompaların güvenilirliği, büyük ölçüde rulman sistemi ve yağlama yöntemine bağlıdır.

Yağlama tipleri:

• Yağ banyosu
• Gres yağlama
• Su veya akışkanla yağlama (kritik proseslerde)

Mühendislik Notu: Yetersiz yağlama → sürtünme artışı → yatak sıcaklığında 10 °C artış → ömrün %50 azalması.

SIZDIRMAZLIK SİSTEMLERİ VE MONTAJ

Pompalarda kullanılan sızdırmazlık sistemleri (packing veya mekanik salmastra) akışkanın türüne, basınca ve sıcaklığa göre seçilmelidir. Yanlış seçim, hem verim kaybına hem de güvenlik risklerine neden olur.

Ayrıca montaj ve hizalama pompaların güvenilirliği için kritik öneme sahiptir. Küçük eksen kaçıklıkları dahi salmastra ömrünü kısaltır ve titreşim seviyesini yükseltir.

SONUÇ

Dikey pompaların uzun ömürlü ve verimli çalışması, yalnızca doğru seçim değil, aynı zamanda doğru işletme ve bakım uygulamalarına bağlıdır.

• BEP’e yakın çalışma
• Minimum debinin korunması
• Kavitasyonun önlenmesi
• Doğru malzeme ve yedek parça seçimi
• Rulman ve sızdırmazlık sistemlerinde mühendislik odaklı iyileştirmeler

sayesinde dikey pompaların enerji verimliliği artar, bakım maliyetleri düşer ve sistem güvenliği sağlanır.