Fiziğin temel kurallarından biride maddelerin sıcaklık değişimleri sonucu genleşmesi veya büzüşmesidir. Malzemelerin içerisinde yer alan atomlar, ısıya maruz kaldıkça kinetik enerjileri artar ve dolayısıyla daha fazla titreşmeye başlarlar. Bu sebeple malzemenin sıcaklığı artmaya başlar ve sıcaklık arttıkça atomlar arası titreşme genliği artar. Atomlar arası mesafe de bu titreşimden dolayı artar ve malzeme genleşir.

Boru hatlarındaki ısıl genleşmelerin alınmasında değişik yöntemler kullanılmaktadır. Kompansatörler, dengeleyiciler, metal hortumlar gibi elemanların yanı sıra, bazen hattın kendisi, şekli dolayısıyla bu genleşmeleri kompanze edebilecek yapıdadır. Bu yüzden kompansatör, dengeleyici vs. elemanları kullanmadan önce sistemin genleşme hesapları yapılmalıdır.

Dış atmosferdeki veya boru sistemi içindeki akışkanda oluşan sıcaklık farkları, sistemin boyca uzamasına ve kısalmasına sebep olur.

Borulardaki genleşme ve büzüşme hesabı kullanılan borunun malzemesine, uzunluğuna, akışkanın sıcaklığına ve borunun montaj edildiği yerdeki ortam sıcaklığına bağlı olarak aşağıdaki formül ile hesaplanır.

Bazı materyallerin “Lineer uzama katsayısı” aşağıdaki gibidir;

α (mm/m°C 0-100°C)

• Karbon çelik 0,012
• Bakır 0,017
• Altın 0,014
• Alüminyum 0,022
• PPRC 0,035
• PE 0,21

Not: Boruların uzaman katsayıları üreticilerden temin edilmelidir.

Genleşme için örnek hesaplama ;

45 metre uzunluğunda, sıcaklığı 80/70 °C (Gidiş/Dönüş) olan karbon çelik ısıtma hattı için;

α = 0,012 mm/m°C

L = 43 m

= 80 °C

= 5° C

Büzülme için örnek hesaplama ;

100 metre uzunluğunda, sıcaklığı 7/12 °C (Gidiş/Dönüş) olan karbon çelik ısıtma hattı için;

α = 0,012 mm/m°C

L = 100 m

= 7 °C

= 20° C

Boruda kompansatör ve mesnetlerin kılavuzlanması;

L1 = D

L2 = 4*D

L3 = 14*D

L4,5,N = Boru tipi ve çapına göre askılama mesafesinde yapılmalıdır.

Kompansatör Tipleri

Metal Eksenel Kompansatör;

Atakan Yürük – Makine Mühendisi

EDİTOR