Enerji Tüketiminde Optimizasyon İçin Temel Hareket Analizi Kullanılarak Yeni Bir Pompa Dişlisinin Geliştirilmesi

Öz

Endüstride; benzin, mazot, kimyasallar ve farklı tip yağların aktarılması için çeşitli tipte pozitif deplasmanlı dişli pompalar yaygın olarak kullanılmaktadır. Dişli pompalar transfer setlerinde asenkron motordan tahrik alarak yakıt transferini sağlamakta olup, bu işlem sırasında bir enerji sarfiyatında bulunmaktadırlar. Bu pompaların, içten dişli, paletli ve helis dişli pompalar olmak üzere farklı tipte üretimi yapılabilmektedir. Bunların ortak özelliği, akaryakıtı, zemin seviyesinin altına yerleştirilen depodan emerek yüksek seviyelere aktartabilmesidir. Pompalar endüstride harcanan enerji sarfiyatının önemli bir kısmını kapsamaktadırlar. Sürdürülebilir üretim uygulamalarının geliştirilmesi için optimum seviyede enerji tüketimiyle akaryakıt transferi, sektörün başlıca misyonudur. Bu kapsamda yurt dışında üretim yapan bir dişli pompa, tersine mühendislik yöntemi ile modellenmiştir. Elde edilen bu tasarımın imalatı diş içerisinde bulunan palet montajı yüzünden çok zordur. Üretim maliyetleri piyasada rekabet gücünü düşürmektedir. Bu yüzden yazarlar bu dişli geometrisini temel hareket analizi yöntemi ile geliştirerek yeni bir endüstriyel tasarım ortaya koymuşlardır. Geliştirilen bu tasarım düşük enerji tüketimi ile maksimum miktarda yakıt transferi ve emiş gücüne sahip olduğu belirlenmiştir. Günlük 100 ton kapasitesi olan bir akaryakıt transfer sisteminde belirlenen devir sayısında ve dişli tasarımı ile yıllık 3506 kWh enerji tasarrufu sağlanabilecektir. Anova Varyans analizi sonucunda, motor devir sayısındaki değişimlerinin, enerji tüketimi ve debi miktarını %94-95 oranında etkilediği gözlemlenmiştir. Dişli pompa için ise minimum enerji tüketiminin, asenkron motorda 500-600 RPM aralığında olduğu belirlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Dişli Pompa,Temel Hareket Analizi,Endüstriyel Tasarım,Enerji Tüketimi

Kaynakça

1. [1] Düzdar, A., İ., Kantoğlu, B., Öztürk, B. 2018, A New Product Design After Benckmarking Analysis Of Helis Gear Pumps And Optimization In Energy Consumption, Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi, 6, 610-617
2. [2] Çelik, H., K., Uçar, M., Cengiz, A. 2007, Yüksek Basınçlı Dişli Pompalarda Gövdenin Parametrik Tasarımı, Gerilme Analizi ve Optimizasyonu, Mühendis ve Makina, 576(49), 15-24
3. [3] Öven, V., Boğoçlu, M. E., Dişli Pompalarda Debi Hesaplamaları ve Tasarım Parametreleri, 2014, Mühendis ve Makina, vol. 660(56), 34-40
4. [4] Çalışkan, H., Ç., Ekmekçi, İ., Pozitif Deplasmanlı Pompalar, 2003, SAU Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 7(1), 206-212.
5. [5] Ertöz, A. Ö., 2003, Pompalarda Enerji Verimliliği, Tesisat Dergisi.
6. [6] Yumurtaci, Z., Sarigul, A. Santrifüj Pompalarda Enerji Verimliliği ve Uygulamaları, 2011, Makina Mühendisleri Odası Tesisat Mühendisliği Dergisi, 49-58 .
7. [7] Saqib, G., S., Khan, S. 1993, Performance evaluation of deep well turbine pumps, Journal of Agricultural Engineering Research, 56(2), 165-175.
8. [8] Weinert, K., Inasaki, I., Sutherland J. W., Wakabayashi, T. 2004. Dry Machining and Minimum Quantity Lubrication. CIRP Annals 53(2), 511–537.

9. [9] Ingarao, G., Lorenzo D., R. Micari, F. 2011. Sustainability issues in sheet metal forming processes. an overview. J. Clean. Prod. 19(4), 337-347.
10. [10] Balogun, V. A., Mativenga, P. T., 2013. Modelling of direct energy requirements in mechanical machining processes. J. Clean. Prod., 41, 179-186.
11. [11] Bhushan, R. K., 2013. Optimization of cutting parameters for minimizing power consumption and maximizing tool life during machining of Al alloy SiC particle composites. J. Clean. Prod., 39, 242-254.
12. [12] Viking Pompa “Viking Pump Enerji Tüketimi”, http://www.vikingpump.com/Son erişim tarihi: 01.01.2017
13. [13] Yıldız Pompa “Yıldız Pompa Enerji Tüketimi”, http://www.yildizpompa.com.tr/asp/index.asp?bno=25&uno=255&dil=Tr, Son erişim tarihi: 01.01.2017
14. [14] Roper Pump “Roper Pump Enerji Tüketimi”, https://www.powerflo.com/product/roper-z11-gear-pump/ Son erişim tarihi: 01.01.2017
15. [15] IPT Akaryakıt Sistemleri “IPT Akaryakıt Sistemleri Enerji Tüketimi”, http://www.ipt.com.tr/Urunler/TR/Er_1214_d-Er_1214_D/17
16. [16] Dixon Pump “Dixon Pump Tasarım Geometrisi”, http://fluid-management.dixonpumps.com/viewitems/all-categories/positive-displacement-pumpsSon erişim tarihi: 01.01.2017
17. [17] Shokoohi, Y., Khosrojerdi, E., Shiadhi R. 2015. Machining and ecological effects of a new developed cutting fluid in combination with different cooling techniques on turning operation. Journal of Cleaner Production, 94, 330-339
18. [18] Nas E and Öztürk B. Optimization of surface roughness via the Taguchi method and investigation of energy consumption when milling spheroidal graphite cast iron materials. Mater Test 2018; 60: 519-524.
19. [19] Öztürk B., Küçük Ö., Düzdar İ., Altınbilek Y.S., ‘’Exploring the economial reasons of the usage of unhealthy & low resisting far-east products in the water pipe systems’’, The Turkish Journal Of Occupational / Environmental Medicine and Safety, 2 (3): 60-72, (2017).
20. [20] Dokur, E , Gökhasan, O , Örs, O , Kurban, M . (2016). Ulaşım Sistemlerinde Titreşim Tabanlı Enerji Hasadı ve Uygulamalı Analizi. Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 1 (1), 52-58. Retrieved from http://dergipark.gov.tr/bseufbd/issue/22290/239067
21. [21] Erbaş, O , Topal, H , Şentürk Acar, M , Arslan, O . "Akışkan Yatakta Rejim Bölgesinin Isı Transferine Etkisi". Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi 4 (2017): 24-27