Kompansatör

KOMPANSATÖR NEDİR? NASIL ORTAYA ÇIKMIŞTIR?

Kompansatörler bağlandıkları boru hatlarında meydana  gelen genleşme davranışları problemlerine çözüm olarak ortaya çıkmış, ilk zamanlarda tip problemlerle karşılaşıldığında mühendis ve teknikerler en basit çözümü olarak sadece boru kıvırmaları ve omegayı görüyorlardı. Sonraları dizayn edilen salmastralı kayar tip (Packed slip-tpyejoint) köklü gelişim olacak Bu da ileriye yönelik büyük bir adım ve basit bir çözümdü. Bu tip kompansatörler sadece eksenel olarak oluşan hareketkenmeleri, önlemeye çözmeye yönelik olarak tasarlanmıştı.

Bu tasarım sızdırmazlık, onarım ve tek yönlü hareketlenmelerden dolayı tam olarak ihtiyaçları karşılayamıyordu ve geliştirilmeye ihtiyacı vardı. Günümüzde ana elemanı metalden olmak üzere lastik, kumaş ve bez türü malzemelerden oluşan esnek kompansatörler sıra geldi.

Kompansatörlerin asıl ve ana amacı; boru hatlarının ısıl genleşmeleri ve titretişim sorunlarını çözmektir. Esnek yapıları sayesinde boruların, ısıl genleşme ve titreşimlerini üzerlerine almak dolayısıyla boru hatlarını rahatlatır. Kompansatörün ondülasyon kısmının rijiditesi boru hattına göre çok  daha az ve ihmal edilebilir bir derecededir. Bu özelliğinden dolayı kompansatörler ‘sıfır yük’ elemanları adı altında da anılırlar. Boru hattının ısıl genleşmesinden dolayı oluşan gerilimler kompansatör ondülasyonlar tarafından emilerek kompanse edilir.

 

KOMPANSATÖRÜN YAPISI

 

Kompansatör en genel anlamında bir ya da bir kaç ondülasyonlardan oluşan bir körük kısmı ve bunu takriben tesisat ya da donanım bağlantısını sağlayan elemanlardan (flanş, boyun vs.) oluşur. Ondülasyon: Bir körüğün en küçük esnek parçasıdır. Körüğün ve dolayısıyla kompansatörün ulaşabileceği maksimum genleşme değeri, ondülasyonların sayısı ile doğru bir  orantıya sahiptir. Ondüslasyon, ısıl genleşmeleri kompansesini karşılayabileceği esnekliğine sahip olmakla birlikte, aynı anda basınç, sıcaklık ve akışların şartlarına karşı mükemmel mukavemette dizayn edilmiş olarak hizmet ömrünü tamamlamaktadır.

Körük: Bir ya da birkaç ondülasyondan meydana gelen, kompansatörün esnek birimidir. Körüğü oluşturan ondülasyonların adedi toplam genleşme miktarına bağlı olarak değişir.

Kaynak Boynu: Boru hatlarında, kompansatörün boruya bağlanabilmesi için kullanırlar. Genel olarak karbon çelik malzemelerden imal edilirler.

İç Kovan (LAYNER): Çoğunlukla metal körük malzemesi ile aynı özellikte ince ve cidarlı paslanmaz çelik malzemelerden oluşan bu körüğün iç yüzeyi, akışkanın tedülasyondan dolayı oluşan türbülans ve akış direncinin kırılıp önlenmesi amacı için de laynerler sıkça kullanılırlar. Kovan normal şartlar şartlarda gerek kalmadıkça aşağıda bahis konusu geçilen hallerde ve yüksek akış hızı olan sistemlerde mutlaka ve mutlaka kullanılmalıdır.

 

KOMPANSATÖR TİPLERİ DİZAYN ŞEKİLLERİNE GÖRE KOMPANSATÖR TİPLERİ  ÇEŞİTLERİ

-Tek Körüklü Kompansatörler; Boru kesitlerinde hatlarında meydana gelebilecek üç ana başlıklı hareket ve bunların meydana getirdikleri kombinasyonlarından oluşan hareketleri absorbe etmek amacıyla kullanılan ve en basit kompansatör çeşidi olarak bilinen tipdir.

-Universal Kompansatörler; İki ayrı tek körüklü kompansatörün birbiriyle ortak konnektör (boru parçası vs.) vasıtasıyla bağlandığı, tek bir düzlemdeki yanal hareketleri ve/veya açısal hareketleri absorbe etmek üzere dizayn edilenkompansatörlerdir.

-Kardan Masraflı Kompansatörler Herhangi bir düzlemde meydana gelen açısal hareketleri masraflar ve döner. Ringler yardımıyla obsorbe etmek içn dizayn edilmiş tip kompansatörlerdir.

-Tek Düzlem Masraflı Kompansatörler;  Yalnızca bir düzlemde meydana gelen açısal hareketleri, masraf ve primleri vasıtasıyla absorbe etmek üzere dizayn edilmiş kompansatörlerdir.                            -Dıştan Basınçlı Kompansatörler; Yüksek basınç ve yüksek genleşmenin mevcut olduğu hatlarda kullanılan kompansatörlerdir. Tatbik edilen dıştan basınç vasıtasıyla ondülasyonların kararsız halinden kurtarılması ve çekmeye çalışan bir çubuk haline dönüştürülmesi prensibine göre dizayn edilmişlerdir. Yalnızca eksenel hareketleri absorbe etmek amacıyla kullanılmaktadırlar.

-Lens Kompansatörler; Yüksek eksenel genleşme kapasiteleri absorbe edilen kompansatörlerdir. Ondülasyonların yükseklik ve hatvelerinin büyük olması nedeniyle partiküllü akışkanların ondüleler arasında dolması ve hareketi bloke etmesi bu tür kompansatörler için söz konusu değildir.

-Titreşim Alıcı Metal Kompansatörler; ise boru hatlarındaki ya da ekipmanlardaki titreşimleri absorbe etmek amacıyla dizayn edilmiş kompansatörlerdir.Yüksek frekanslı ve düşük genlikli titreşim uygulamaları için kullanılırlar.

-Lastik Kompansatörler; Titretişim ve düşük kapasiteli eksenel, yanal ve açısal hareketleri absorbe etmek amacıyla dizayn edilen, kauçuk esaslı kompansatörlerdir. Özellikle sıcaklık değerinin 110 C yi ve basınç değerinin 16 barı aşmadığıdurumlarda rahatlıkla kullanılabilmektedir.

-Kumaş Katmanlı Kompansatörler; Vibrasyon ve yüksek kapasiteli yanal ve eksenel hareketlerin absorbe edilmesi amacıyla dizayn edilen sıcaklık dayanımları bazı özel uygulamalarda 850 C ye kadar çıkabilen ancak basınç dayanımlarının düşük olduğu tekstil esaslı kompansatörlerdir. Akışkanın cinsi, sıcaklık ve basınç değerlerine göre değişik özellikdeki tekstil esaslı malzeme katmanlarından oluşmaktadır.

-Dekoratif Tip Kompansatör; Merkezi ısıtma sistemlerindeki bina tesisat kolonlarında sıkça Rstlanılan dir. Genel olarak 50mm eksenel genleşme kapasitesine sahiptirler.Bukompansatörler dekoratif görünümleri ile bina içi tesisatlarında sıklıkla kullanılmaktadır.

EKSENEL KOMPANSATÖR SEÇİM DETAYLARI

Standart imalat 30mm(-20;+10), 60 mm (-40;+20) ve 90mm (-70;+20) mm genleşmeli olarak yapılmaktadır, ön gergi gerektiren farklı genleşme durumları bildirilmelidir.

DN 65 den küçük çaplar flambaj riski nedeniyle sadece 30 mm genleşmeli seçilmelidir, daha büyük genleşmelerde dıştan basınçlı kompansatör kullanılmalıdır.

Partiküllü akışkanlarda laynerlikompansatör seçilmelidir.

Buhar hatlarında basınç kaybını azaltmak için 60 mm ve üzeri genleşmelerde laynerli veya dıştan basınçlıkompansatör seçilmelidir.

PN 25 ve üzeri basınçlarda çok cidarlı (katlı) körüklü kompansatör seçilmelidir.

Kızgın yağda olabildiğince az kaynak dikişi olan kompansatörler (döner flanşlı) seçilmelidir.

Egzoz çıkışlarında kullanılacak genleşme kompansatörlerilaynerli olmalıdır.

Eksenel ve yanal hareketi birlikte alacak kompansatörlerdelayner çapı küçük seçilmelidir.

Kompansatör seçimi, kış aylarında sistemin tamamen durabileceği olasılığına göre yapılmalıdır.

Dış ortamdaki borularda güneşe direkt maruz kalmakla sıcaklığın aşırı yükselebileceği göz önüne alınmalıdır.

 

TİTREŞİM TUTUCU SEÇİM DETAYLARI

 

Gürültünün önemeli olduğu yerlerde kauçuk kompansatör seçilmelidir.

Standart EPDM kauçuk kompansatörler asidik olamayan ortamlarda, max. PN16 basınç ve 90°C sıcaklıkta kullanılmalıdır.

Yüksek basınçlarda çift kat körüklü metal körüklü laynersizkompansatörler kullanılmalıdır.

Egzoz çıkışları, sabun ham maddesi, kömür yakma havası gibi partiküllü akışkanlarda kullanılacak titreşim tutucu çelik kompansatörlerde  küçük çaplı özel layner seçilmelidir.

1. Sabit Noktalar
2. Ara Sabit Noktalar
3. Kayar Mesnetler ve Klavuzlar

SABİT NOKTALAR

Tüm kuvvetleri taşıyacak mukavemette dizayn edilmelidir.

Kuvvetlerin oluşturduğu momentleri taşıayabilelidir.

Boru sisteminde oluşan yükleri zemine indirecek şekilde dizayn edilmelidir.

Yeri ve konstruksiyonu bakımından tasarım dışı herhangi bir ekstra yük yaratma riski olmamalıdır.

ARA SABİT NOKTALAR

Sadece sürtünme ve yay kuvvetlerini taşıyan

Sistemde oluşan diğer tüm kuvvetler ve momentler sabit noktalar  limit rotlar mafsallar vs.tarafından taşınan

Boru sisteminde oluşan yükleri zemine indirecek şekilde dizayn edilmiş

Yeri ve konstrüksiyonu bakımından tasarım dışı herhangi bir extra yük yaratma riski olmayacak             ( özellikle torsiyon)

KAYAR MESNETLER VE KLAVUZLAR

Kılavuzlar  boru hareketlerinin istenilen doğrultuda olmasını sağlar

Kompansatöre istenilen doğrultu dışında herhangi bir yük (hareket) gelmesini önler

Sınırlı miktarda ve yönde yükleri taşıyabilirler.

Mümkün olduğunca borunun kolay hareket etmesini sağlamalıdır.

Kayar mesnet aralıkları

 

DN	NOMİNAL BASINÇ
	2,5	6	10	16	25	40
	Kayar mesnet aralığı L 3    (m)
40	2,70	2,60	2,40	2,30	2,10	1,80
50	4,00	3,70	3,40	3,20	2,50	2,10
65	5,30	4,70	4,10	3,60	3,10	2,60
80	3,60	3,10	2,70	2,40	2,00	1,70
100	5,00	4,50	4,00	3,50	3,00	2,60
125	7,00	6,00	5,30	4,50	3,90	3,20
150	9,40	7,90	6,80	5,80	4,90	4,00
200	14,60	9,10	9,60	8,10	6,60	5,40
250	20,60	11,50	12,40	10,10	8,20	6,60
300	25,50	15,30	15,30	12,40	10,10	8,00
350	28,60	18,80	16,80	13,60	11,10	8,90
400	33,20	20,90	19,40	15,70	12,70	10,10
450	38,60	24,00	22,30	18,00	14,60	11,60
500	41,90	27,80	24,70	20,00	16,30	13,00
600	52,70	30,60	29,90	24,10	19,50	15,50

 

Montaj ve devreye alma talimatı

Montajdan önce kompansatörün ön gergi miktarı ve montaj boyu belirlenmelidir.Hat üzerinde yapılacak hazırlıklar bu ölçülere göre yapılmalıdır.Boru hattı üzerinde tasarlanacak bölümlenmeler her koşulda, iki sabit mesnet arasındasadece bir eksenelkompansatör uygulanacak şekilde tasarlanmalıdır.Boru hattında kayar mesnet ve sabit noktalar aşağıdaki şekilde düzenlenmelidir.Boru hattı devreye alınmadan önce mesnetlerin çalışır vaziyette olduğu ve pislikten arıdırılmış olduğundanemin olumalıdır. Aksi halde boru hattının çalışmamasına veya sürtünme kuvvetlerinin beklenenden yüksek olmasınaneden olur.

Karşıt flanşlar boru eksenine dik halde olmalıdır.

Flanşlıkompansatörün montajı esnasında conta deliklerinin flanşlara uydun olmasına karşı flanş yüzeylerinin paralel olmasınave her iki flanşın delik merkezlerinin aynı eksen üzerinde olmasına dikkat edilmedir.

Kompansatörler sıfır yük elemanlarıdır, ilave yükler taşımazlar. Özellikle sbitflanşlıkompansatörlerinmontajında; karşıt flanş deliklerinin, kompansatörflanş cıvata deliklerine denk gelmesi sağlanmalıdır.Kompansatörün kesinlikle burulmaması, kasıntı yaptırılmaması gerekir.Kompansatöre herhangi bir şekildetorsion (burulma momenti) etkimediğinden emin olunmalıdır.

Kompansatörler montaj esnasında civarında yapılacak kaynak işlemlerine karşı mutlaka yanmaz örtü ile korunmalıdır.

Aksi halde kaynak esnasında sıçrayarak curuflardankompansatörün körük kısmı tahrip olacaktır.

Laynerlikompansatörlerin montajında akaışkan yönüne dikkat edilmelidir.

Montaj sırasında sonrasında ve normal çalışma koşullarında körüklerin boğum aralarının pislikten arıdırılmış olmasınadikkat edilmelidir. Boğum aralarında biriken taş, toprak ve diğer pislikler çalışma sırasında boğumların arasına sıkışarak tahrip olmasına neden olurlar.Montaj sırasında sonrasında ve normal çalışma koşullarında kompansatörler mekanik darbelerden korunmalıdır.