SU ARITMA CİHAZLARI SABİT BİR SU DEBİSİ İÇİN TASARLANIR
Ocak 2017 / Enis Burkut
İşletmelerde doğru su debisini belirlemek ve buna göre su arıtım cihazları satın almak önemli olduğu kadar, işletmede debinin sabit tutulmasını sağlamak da çok önemlidir. Çünkü su arıtım cihazları belirli bir debi için tasarlanır ve bu tasarım debisinde başarılı görev yapar.
Sanayi işletmelerinde SABİT su debisini sağlamak kolay mı?
SABİT su debisi sağlamanın çok zor olmadığını düşünebilirsiniz, fakat, birçok sanayi işletmesinde DEĞİŞKEN DEBİ sebebi ile karşılaştığımız sorunların sayısı çok yüksek olduğu için böyle bir yazı yazmanın yararlı olacağını düşündük.
Konuya bir örnek ile başlayalım: Bir sanayi işletmesi, kuyudan gelen katıların ana su deposuna gitmemesi için depo öncesi bize bir diskli filtre siparişi verdi. Su debisini sorduk: 110 m3/saat. Basıncı sormak gerekmiyordu çünkü kuyu suyu filtreden geçtikten sonra su deposuna akacaktı. Bu durumda filtre yalnızca kendisinin yaratacağı basınç kaybı ile çalışacaktı.
Filtre temini uzun sürmedi fakat sanayi işletmesinde bazı tadilat işlemleri olduğu için filtre montajı, filtre sipariş tarihinden yaklaşık 4 ay sonra yapıldı. Filtrenin ilk çalışmasında, filtre giriş basıncının anormal yüksek olduğunu gördük. Tabii ki müşteri bu durumu şöyle yorumladı:
“Temin edilen filtrenin kapasitesi 110 m3/saat’ten çok daha küçük, onun için filtre basınç kaybı anormal yüksek, bu filtreyi kabul edemeyiz!”
Müşteri haklı mıydı?
Kuyu suyu debisinin 110 m3/saat üzerinde olduğunu iddia ettik. Kuyu suyu hattı üzerinde debimetre olmadığı için su debisini ölçmek üzere işletmede bulunan 1000 litrelik sentetik bir depo getirildi. Kuyu suyu hattı filtreden söküldü, boru tadilatı ile kuyu suyunun 1000 litrelik depoya akması sağlandı. O sırada işletmenin mühendisi şu hesabı yaptı: su debisi 110 m3/saat olursa, 1000 litrelik depo 33 saniyede dolacaktı. Kuyu pompası çalıştırıldı, 1000 litrelik depo 18 saniyede taştı!!! Deney birkaç kez tekrarlandı, sonuç aynı idi, 18 saniyede 1000 litrelik depo doluyordu, demek ki su debisi 200 m3/saattı!!!.
Nasıl olur da, 3 – 4 ay önce 110 m3/saat ölçülen kuyu suyu debisi 200 m3/saat olur? Çünkü, filtre siparişi kurak mevsimin sonunda, Ekim ayında verilmişti, o zaman kuyu suyu seviyesi düşüktü. Filtrenin montajı ve deneyi 4 ay sonra, yani Şubat ayında yapıldı ve bu 4 ay içinde çok yağmur yağdığı için kuyu suyu seviyesi 4 – 5 metre kadar yükseldi. Dolayısı ile kuyu pompası karşısındaki basınç 4 – 5 metre azaldığı için pompa debisi arttı.
Pompa çalışma eğrisini beraberce inceleyelim: burada en alttaki, 260 mm fan çaplı pompanın basınç/ debi eğrisine bakarsak, H = 20 mss durumunda pompanın bastığı su miktarı 110 m3/saat, oysa H = 16 mss
durumunda pompanın bastığı su miktarı 200 m3/saat. Hatta, kuyu suyu seviyesi biraz daha yükselirse aynı pompa 250 m3/saat su verebilir.
İşte, müşterinin sipariş etmiş olduğu 110 m3/saat debili filtre yanlış filtre değildi, fakat kuyu suyu seviyesi 4 - 5 metre yükseldiği için filtre yanlış temin edilmiş gibi göründü. Müşteri filtreyi iade etmedi, kuyu suyu vanasını kısarak debinin 100 – 110 m3/saat mertebesinde kalmasını sağladı.
Pompa debisini ayarlamak için vanayı kısmak doğru çözüm müdür?
Tabii ki vana kısmak köklü bir çözüm değildir, çünkü mevsime göre kuyu suyu seviyeleri değiştikçe bu kısılmış vanadan az veya çok debide su geçebilir.
Köklü Çözüm: Filtreden sonra boru üzerine “Dijital Debimetre” monte etmek, bu cihazdan elde edilen (4 – 20 mA) otomasyon bilgisi ile pompa motorunun frekans kontrollü olarak (VFD) çalışmasını sağlamak ve bu pompanın her zaman 110 m3/saat debide su basmasından emin olmak daha köklü bir çözümdür.
Yukarıdaki örnekten birkaç ders çıkarabiliriz:
* Pompa etiketini okuyarak veya boru çapına bakarak hakiki suyun debisi hakkında karar vermek doğru olmaz, çünkü pompa debisi, pompanın karşısındaki dirence göre azalır veya çoğalır.
* Pompa etiketleri iki türlüdür: Bazı marka pompaların etiketlerinde yalnızca tek debi ve tek basınç yazar, bazı pompaların etiketlerinde ise en az ve en çok debi ile en düşük ve en yüksek basınçlar yazar. Doğru pompa debisini belirlemek için pompanın çalışma eğrisi incelenmelidir.
* Su debisini ölçmek için bir bidona suyu akıtmak ve bidonun kaç saniyede dolduğunu kaydedip debiyi hesap etmek işe yararsa da, bu yöntem pek de sanayi işletmesine uygun bir yöntem değildir. Çünkü sanayide, su arıtma cihazlarının tasarım debisinde çalışması ve DOĞRU görev yapabilmesi için, cihaz içinden her zaman aynı debide su geçmelidir. Sabit debiyi sağlayacak olan otomasyon sistemidir, bu sistem gerektiğinde pompa çalışma hızını değiştirir veya bir otomasyon vanasını açar veya kısarak debiyi sabit tutar
Yüksek Su Depoları: Bazı işletmelerde 8 - 10 metre yüksekliğinde su depoları bulunur. Bu depolardan su emen pompanın debisi ne kadar değişkendir? Tabii ki depodaki suyun seviyesinegöre pompanın bastığı su debisi değişir. Yukarıdaki “kuyu suyu seviyesi örneği”nden aldığımız derse göre düşünürsek, depodaki suyun seviyesinin 4 metre ile 10 metre olmasına göre pompa bazen İKİ KATI debide su basabilir.
Yetersiz Hidrofor: sanayi işletmeleri ilk kurulurken yapılmış olan doğru projelere göre hidrofor satın alınır ve o sırada su arıtım cihazları doğru çalışır. Daha sonra işletmenin kapasite artımı için su kullanan yeni bir üretim cihazı satın alındığında mevcut hidroforun yeterli olacağı var sayılır. Ancak sonuçta hidroforun debisi ve basıncı zaman zaman yetersiz kaldığı için su arıtım cihazları SORUNLU çalışmaya başlar.
Kum filtresi: Su debisine göre filtre tankı çapı belirlenir ve kum içinden suyun geçiş hızına göre filtre tasarlanır. Kum filtresinden geçirilen suyun debisi yükselirse, filtre sudaki küçük boyutlu katıları kesinlikle kaçırır. Kum filtresinin ters yıkama debisi de çok önemlidir: ters yıkama debisi tasarım debisine göre çok düşükse, ters yıkama sırasında kumlar hareket etmeyeceği için kumların içine sıkışmış olan katılar filtreyi terk edemez ve bir süre sonra kum filtresi tıkanır. Kum filtresi ters yıkama hızı çok yükselirse, kumlar filtreyi terk eder.
Kartuş filtreler: Tasarım debisi üzerinde filtreden su geçirmek istendiğinde, kartuşlar deforme olur ve suyun bir bölümü filtre edilmeden geçer.
Su yumuşatma cihazı: Yumuşatıcı reçine içinden geçen suyun hızı ve ters yıkama debisi çok kritiktir. Tasarım hızına göre debi daha yüksek olursa yumuşatıcı suyu yeterince yumuşatamaz, işletmeye sert su kaçar ve işletme sorun yaşar. Ters yıkama hızı yüksek olursa reçineler tankı terk eder.
Su Debisi Çok Önemli: Yukarıda sözü edilen birkaç su arıtım ekipmanı için su debisinin ne kadar önemli olduğunu vurgulamaya çalıştık. Su arıtımının DOĞRU yapılabilmesi için, su debilerinin SABİT olmasını sağlayan cihazların işletmelerin bir çok noktasında bulunmasını öneririz.
Su Debisi Ölçü Cihazları: Su arıtım cihazlarına gelen suyun debisini SABİT tutarak bu cihazların DOĞRU çalışması sağlanır. Aşağıda birkaç tür debi kontrol cihazını örnek olarak tanımladık.
Rotametre adı ile de tanınan Görsel / Mekanik Debimetreler:
Ters ozmoz cihazı gibi kendi pompası olan ekipmanlarda kullanılır. Su debisini görsel olarak gösterir, bu bilgiye
göre bir vana ayarı sayesinde debi sabitlenebilir. Rotametre debi bilgisi görseldir, bu bilgiyi aktaramaz. Yüksek debiler için modelleri yoktur.
Dijital Debimetreler: 4 – 20 mA bilgi üretir ve bu bilgiyi başka bir kontrol birimine aktarabilir. Bu bilgiye dayanarak merkezi kumanda cihazı pompa debisinin sürekli SABİT kalmasını sağlayabilir veya otomasyon vanasını kısarak sabit debi elde edebilir.
Ultrasonik Debimetreler: Bu debimetreler çoğu zaman seyyardır ve çok farklı boru çaplarına adapte edilip su debisini ölçebilirler. Bir işletmede bu debimetreden bir adet bulunması ve
değişik su akış noktalarında zaman zaman debilerin ölçülüp kaydedilmesi için pratik bir çözüm cihazıdır. Bu cihaz ile sık sık debi ölçümleri yapılarak su arıtma cihazlarının SABİT ve DOĞRU debide çalışmaları sağlanabilir.
SONUÇ: Su arıtım cihazlarının BAŞARILI görev yapması için su debilerinin SABİT tutulması, çok önemlidir. Diğer taraftan, su debisinin bir işletmede kontrol altında tutulması gereksiz su harcamalarını önler, bu da işletme ekonomisi sağlar.