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.
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.
|