Kompansatör boru hatlarında ortaya çıkan büyük boyutsal değişimleri gidermekle görevli esnek metal körüklü parçalardır. Boru hatlarında iki amaca yönelik olarak kullanılırlar. Bu amaçlardan ilki genleşme ikincisi de titreşimdir. Pompalar, körükler, vantilatörler, soğutucular, soğutma kuleleri, hava kompresörleri, havalandırma sistemleri, petro kimya ve endüstriyel boru sistemleri, enerji santralleri, demir çelik endüstrisi, tersane, gemi endüstrisi gibi yoğun bir kullanım alanı olan kompansatörler tesisat üzerindeki baskıyı ortadan kaldırmakla yükümlüdürler. Bu elemanlar, bir ya da daha fazla körükten oluşabilirler. Kompansatör seçimi yapılırken, kullanılacakları alanlar, sıcaklık, basınç, hareket miktarı, akışkan düzeyi gibi özellikler göz önünde bulundurulmalıdır. Tüm bu faktörler göz önüne alınarak yapılacak seçim doğru kullanım ve dolayısıyla verimli sonuçlar ortaya çıkaracaktır.
Özellikle sıcak ve soğuk akışkanlar taşıyan yada yüksek oranda çevre ısı değişimlerine maruz kalan boru hatlarındaki, ısıya bağlı genleşme yada büzülmenin sebep olduğu boyutsal değişimi gideren esnek metal körüklü parçalara kompansatör adı verilmektedir. Boru hatlarında boyutsal değişimlere karşı birönlem alınmadığı taktirde, tesisat üzerinde oluşan yoğun baskı, sistemdeki bağlantı noktaları ve cihazlara yansır. Bu ve buna benzer sorunların ortadan kaldırılmasında en uygun ve hesaplı çözüm, herhangi bir bakıma gerek duymadan farklı tiplerdeki hareketleri de giderme özelliklerine sahip olarak dizayn edilmiş metal körüklü kompansatörlerdir. Kısaca “boru hattı, kanal ve tanklarda, ısıya bağlı genleşme ve büzülmelerin sebep olduğu, boyutsal değişimi absorbe etmek ve bununla birlikte oluşan problemleri de ortadan kaldırmak için kullanılan, üzerinde bir yada daha fazla körük elemanı bulunduran aparat” kompansatör olarak tanımlanabilir . Genleme parçalarının (kompansatör) ana elemanı metal körüklerdir. Şekli, tek yada çok katlı paslanmaz çelik malzemeden imal edilmesinden dolayı yay gibi çalışır. Kompansatörlerin ihtiyaç duyulduğu sistemlerde kullanılabilmesi için,çalışma şartlarına (sıcaklık, basınç, hareket miktarı, akışkan özellikleri v.b . gibi) uygun şekilde dizayn edilmesi gerekmektedir.
Kompansatör Ne İşe Yarar?
Kullanım alanları son derece geniş olan kompansatörler, akışkan taşıyan ve yüksek oranda ısı değişimlerine maruz kalan boru hatlarında yaşanan genleşme ve büzüşmeyi ortadan kaldırarak endüstriyel sistemlerin çalışmasının devamlılığını sağlayan esnek genleşme elemanlarıdır. Kısaca genleşme elemanı da olarak da adlandıran kompansatörler, boru hatlarının genleşmesi ve büzülmesini, bu nedenle tesisatta oluşan titreşimleri ortadan kaldıran yapı elemanlarıdır ve esneklikleri sayesinde endüstriyel sistemlerin kesintisiz ve verimli çalışmasını sağlarlar. Kompansatörler özellikle boru hatlarındaki ısıl genleşmelerin büyük bir sorun olarak ortaya çıkmasıyla birlikte kullanılmaya başlanmıştır.
Kompansatör, boru hatlarında ortaya çıkan büyük boyutsal değişimleri gidermekle görevli esnek metal körüklü parçalardır. Boru hatlarında iki amaca yönelik olarak kullanılırlar. Bu amaçlardan ilki genleşme ikincisi de titreşimdir. Pompalar, körükler, vantilatörler, soğutucular, soğutma kuleleri, hava kompresörleri, havalandırma sistemleri, petrokimya ve endüstriyel boru sistemleri, enerji santralleri, demir çelik endüstrisi, tersane, gemi endüstrisi gibi yoğun bir kullanım alanı olan kompansatörler tesisat üzerindeki baskıyı ortadan kaldırmakla yükümlüdürler. Bu elemanlar, bir ya da daha fazla körükten oluşabilirler.
Çeşitleri
Kullanım alanı çok geniş olan kompansatör genellikle boru tesisatlarında, ısıl basınçlı kaplarda, taşıma endüstrilerinde ve nakletme endüstrilerinde kullanılır. Her basınçta, her çapta ve her sıcaklık değerinde madde taşıyan borulardaki hareketi emmek için birçok çeşitte ve birçok malzemede kompansatör de üretilmektedir. Kompansatörler kullanılacakları alanlara ve uygulama tiplerine göre türlere ayrılır.
1-Metal Körüklü Eksenel Kompansatör: Eksenel kompansatörler, boru hatlarından geçen akışkanların sıcaklık farklarından oluşan genleşmeleri̇, boru ekseni boyunca absorbe eden elemanlardır.
2-Dıştan Basınçlı Kompansatör: Dıştan basınçlı kompansatörler, eksenel tip metal körüklü kompansatörlerdir. Eksenel tip metal körüklü kompansatörlerde hareket miktarları sınırlıdır.
3-Limitrotlu Dilatasyon Kompansatörü: Dilatasyon kompansatörleri borulama sistemlerinde dilatasyon geçiş noktalarına koyularak, zemine oturan farklı kütlelerin getirdiği birbirinden bağımsız hareketlenmeleri ve her türlü yer hareketlerinin sisteme getirdiği yatay ve düşey düzlemdeki hareketleri absorbe eden sistemlerin emniyetli çalışmasını sağlayan elemanlardır.
4-Limitrotlu Titreşim Yutucu Kompansatör: Titreşim oluşturan cihazların giriş ve çıkışlarına bağlanarak, oluşan titreşim ve gürültüleri alan, boru sistemine aktarmayan, sistemi rahatlatan elemanlardır.
5-Kauçuk Kompansatör: Kauçuk kompansatörler boru hatlarında oluşan titreşim ve gürültüyü absorbe eden ısıya dayanıklı genleşme elemanlarıdır. Kauçuk kompansatörleri çok yumuşak iskelet yapısı nedeniyle her yöndeki titreşimi ve yoğun sesleri izole ederler, gürültü oluşumunu önlerler.
6-Kardan Mafsallı (Sismik) Dilatasyon ve Deprem Kompansatörü: Kardan mafsallı kompansatörler borulama sistemlerinde dilatasyon geçiş noktalarına koyularak, zemine oturan farklı kütlelerin getirdiği birbirinden bağımsız hareketlenmeleri ve her türlü yer sisteme getirdiği x, y, z yönündeki hareketleri absorbe eden, sistemlerin emniyetli çalışmasını sağlayan elemanlardır.
7-Boru Kompansatörü: Yüksek katlı yapıların ısıtma ve sıcak su kolon hatlarında sıcaklık farkından oluşan genleşme ve büzülme hareketlerinin alınması için boru kompansatörleri kullanılır.
8-Lens Kompansatörler
9-Kare Kompansetörler
Kompansatör Tasarımlarını Etkileyen Kriterler
Kompansatörler en genel anlamda bir veya birkaç ondülasyondan oluşan körük kısmı ile bunun ilgili tesisat veya donanım bağlantısını sağlayan elemanlardan (Flanş, boyun v.s.) oluşur. Ondülasyon ise bir körüğün en küçük esnek ünitesidir. Körüğün ve dolayısıyla kompansatörün toplam alabileceği genleşme değeri, ondülasyonların sayısı ile doğru orantılıdır. Ondüslasyon, ısıl genleşmeleri kompanse edilebilecek yeterli esnekliğine sahip olmakla birlikte, aynı zamanda basınç – sıcaklık ve akışların şartlarına karşı mükemmel mukavemette dizayn edilmiş olarak belli bir hizmet ömrünü tamamlayabilmelidir. Körük, bir veya birkaç ondülasyondan oluşan, kompansatörün esnek kısmıdır. Körüğü oluşturan ondülasyonların adedi toplam genleşme miktarına bağlı olarak değişir. Kaynak boynu, boru hatlarında, kompansatörün boruya kaynaklı bir bağlantı yapılabilmesi amacıyla kullanırlar. Genel olarak karbon çeliği malzemelerden de imal edilebilirler. İç Kovan (Layner)i genellikle metal körük malzemesiyle aynı özellikte ince cidarlı paslanmaz çelik malzemeden oluşan körüğün iç yüzeyi ile akışkanın tedülasyondan dolayı oluşan türbülans ve akış direncinin önlenmesi amacıyla da laynerler sıkça kullanılırlar. Kovan normal şartlar şartlarda gerekli olmamakla birlikte aşağıda bahis konusu geçilen hallerde ve yüksek akış hızı olan sistemlerde mutlak suretle kullanılmalıdır. Kompansatörler tasarımlarını etkileyen faktörler şunlardır;
Boru Çapı
Kompansatörlerin kullanılacağı boru hattının çapı kompansatörlerinde çapını belirlemektedir. Kompansatörlerin çapları,dayanabileceği basınç ve sıcaklık değerlerini farklı şekillerdeki hareketleri(eksenel , yanal,açısal) absorbe edebilme kabiliyetini belirlemektedir.
Basınç
Genleşme parçaları (kompansatör) tasarımlarındaki en önemli unsur hatta en önemlisi basınç değerlerinin max. ve min. Olarak tam bir şekilde belirlenmesidir.
Isı
Kompansatörlerin (genleşme parçaları) çalışma sıcaklıkları tespit edilirken,kompansatörlerin bağlanacağı yerlerdeki olası tüm ısı kaynakları ve bunları sıcaklık değerleri incelenmelidir.
Akışkan
Kompansatör seçimi öncesinde, metal körük ile temas edecek olan akışkanın (sıvı) , önceden belirtilmesi gerekmektedir. Aşınma, paslanma ve yoğunluk durumları gibi işletme şartları için özel malzemeler ve dizaynlar gerekmetedir . Ve kompansatörlerin kullanımı esnasında da boru sistemlerinin temizliğinde kullanılan malzemelerin körük malzemesi ile uyumlu olması gerekmektedir.
Hareket Şekilleri
Kompansatörlerin karşı karşıya kalacağı, ısı değişimlerinin neden olduğu hareketler belirlenmelidir. Kompansatörler, üç farklı şekildeki hareketleri alabilecek şekilde dizayn edilmektedir. Kompansatörlerin dizaynını ve tipini belirleyen bu hareketler, Eksenel, Yanal ve Açısal olarak sınıflandırılabilir.
Eksenel Hareketler (Axial Movements): Körük eksen çizgisine paralel olarak oluşan, genleşme ( açılma) yada büzülme olarak meydana gelen hareketlerdir.
Yanal hareketler (Lateral Movements): Kompansatörlerin körük elamanı eksenine sapma yada kayma şeklinde dikey olarak oluşan hareketlerdir. Bu hareketler aynı zamanda birden fazla eksen üzerinde de meydana gelebilir.
Açısal hareketler ( Angular Movements): Kompansatörlerin kendi ekseni boyunca eğilmesinden kaynaklanan hareketlerdir.