Make your own free website on Tripod.com

 


Serkan Sait ÖZSU
Mekanik Bakım  Mühendisi-Erdemir
sozsu@erdemir.com.tr

SURGE

Surge(dalgalanma)  hadisesi karakteristik eğrinin doruk  basınç noktasında oluşur ve mesafe kayıplarının kompresyonu etkilemesinden dolayı oluşur. Kompresör  surge halindeyken kararlı bir durumda değildir ve faydalı bir fonksiyon yerine getiremez (performans gösteremez). 

Surge  kompresörde anlık bir ters akış hadisesidir.( SURGE IS A MOMENTARY REVERSAL FLOW IN A COMPRESSOR ) 

Şekilde Surge  hadisesinin grafik bir modeli gözükmektedir. Surge modelinde yerine getirilen akış bir akış vanası ( discharge valve ) tarafından kontrol edilmektedir ve akış Q noktasında bulunmaktadır. Akış vanası kapatıldığı vakit kompresör akış vanasının geçirebileceğinden daha fazla akış üretmektedir. Akış düştükçe basınç P  noktasına doğru yükselmektedir . P noktasında surge meydana gelir ve işletme noktası ters akış ile beraber  J  noktasına gelir. Ters akış  “womp ’’ diye bir sesle kendini belli eder.  

Ters  akış J-K doğrusu boyunca basıncın düşmesine sebep olur. İleri akış basınç ekseni boyunca tekrar oluşur. Akış K noktasına eriştiğinde basıncı tutmak  için yeterli gelmez  ve Q noktasına  atlar. Q noktasındaki akış ana akış valfinin geçirebileceğinden daha fazladır bu sebeple basınç Q-P doğrultusunda artmaya başlar .Basınç P noktasına eriştiğinde Surge

prosesi tekrar eder. Şekil Surge hadisesini gözümüzde canlandırmamızı  sağlamaktadır. Gerçekte bu grafiğin büyük eksiklikleri vardır. Surge  hadisesinin gerçeği şudur ; doruk noktasındaki basınçta akış terse döner , bir ses duyulur (womp), basınç düşer,hızlı bir pozitif  akış  artışı olur , akış yine düşer, basınç tekrar yükselir,Surge  oluşur ve proses tekrar eder.


Pompaj ve Surge  terimleri karşılıklı olarak kullanılmaktadır. Pompaj  , Surge’ in  görünümü ile ilgili çok iyi bir tanımlandırıcı kelimedir. Surge  ters dönüşü  oluştuğu an kompresör pozitif akışa geçebilir. Surge  hadisesi çok çabuk meydana gelir ve tekrar eder ta ki kompresör yüksüz konuma geçesiye kadar veya aksi takdirde makine akışı stabilize edene kadar. Surge hadisesinin bu tekrar prosesi Pompaj olarak adlandırılır ( akışın ileri-geri yön değiştirmesinden dolayı) 

İşletme  durumundaki bir makine “ yeni başlamış “ Surge ’’  veya  “ Durma ’’ olayını yaşayabilir. Herhangi bir kademe elemanı, impeller veya difüzör, akış farklılığı yaşayabilir. Bu ayrışma  bir durma şeklinde  olup tüm kademelerde Surge  oluşturacak kadar sert değildir. Kademe duruş pozisyonunda kalabilir. Bu durum komple Surge hadisesine çok yakın bir durumdur. Çok küçük bir akış karışıklığı bir kademede  veya komple makinede  Surge  hadisesini  tetikleyebilir.  Surge  tetiklemesi çeşitli alanlarda ( impeller veya difüzör ) meydana gelebilir. 

Karakteristik eğri üzerindeki  en yüksek basınç noktası “ Doğal Surge  Noktası ’’ olarak tanımlanır. Çok kademeli makinelerde her kademe kendi doğal surge noktasına sahiptir. Kompresörü doğal surge noktasına götüren bir kontrol testi kompresörün kullanım için uygunluğunu ölçer. İçerideki elemanların  indirgemesi test ile belirlenir eğer makine baseline refaransından daha aşağı bir basınçta surge ederse. Eğer  doğal surge noktası aynı referansda kalıyorsa kompresörün  aerodinamiğinin iyi olduğu kabul edilir. Doğal Surge Testi genellikle saha baseline verisini toplamak için yapılır.

Spesifik bir kompresördeki parçaların fiziksel geometrisi (şekli) surge noktasını belirler.Bu parçaların şekilleri hasar ile  veya kompresör elemanlarında  yabancı malzeme birikimi ile değişebilir. İşletme halindeki bir kompresörde surge noktasının düşmesi genellikle çevresel nedenlerle difüzör ve impeller üzerinde parça birikmesinden dolayı oluşur. Bu birikim impeller veya difüzörün  şeklini değiştirir. Fiziksel şekil değişimi  karakteristik eğrinin şeklini değiştirir. Yeni eğri daha aşağıda yeni bir surge noktasının oluşumuna sebep olur. Bu yeni surge  basıncı set basınç değerinin yakınında ,üzerinde veya altında olabilir,eğer öyle ise normal çalıştırma denendiğinde surge oluşabilir.   

Surge, by-pass valfi  akışı sınırlayacak şekilde kötü çalıştığı zaman oluşur. Sistem ihtiyacı inlet valfinin kısma hızından daha süratli azaldığı zaman surge oluşur.İnlet valfi uygunsuz bir şekilde kurulup veya ayarlandı ise de surge oluşur. Herhangi bir  koşulda sistem basıncı kompresör basma basıncından büyük olduğu durumda da surge hadisesi oluşur. 

Surge ,anormal bir işletme olayıdır ve devam etmesine müsaade edilirse  netice olarak hasara sebep verir. 

Ters akış hadisesinde uzun süre çalışmış  aksiyal  yataklarda hasar görülür 

Pompaj hadisesi ile aksiyal yataklar zamanla çekiçleme altında kalacaktır.

 

 

Surge hadisesinden kaynaklanan aşırı ısınma ile de hasar meydana gelebilir. Akış terse döndüğü zaman sıcak hava impellerin emiş tarafına ulaşır. Sıcak hava tekrar basıldığında dahada ısınır .Sıcaklık döngüsü kendisini sınırlar,fakat çok yüksek sıcaklıkların oluşması mümkündür.

Pompaj hadisesi oluşmadan meydana gelen surge herhangi bir hasara sebebiyet vermez. 

Doğal bir surge noktası testi veya arada sırada olan bir surge olayı hasar vermez. Hasar surge hadisesinin hızlı tekrarından oluşan pompajın belli bir süre devam etmesi ile oluşur.

Önceki Sayfa