Mil Aşağı Dikey Montajlı Elektrik Motoru: V1 ve V5 Seçimi, Eksenel Yük ve Sızdırmazlık

Bir belediye terfi istasyonunda dikey milli pompanın motoru yandı. Acil durumda depodaki yatay flanşlı bir motor alındı, pompanın üstüne mil aşağı gelecek şekilde oturtuldu ve istasyon aynı gün yeniden çalıştı. Altı ay sonra alt rulmandan gelen uğultu başladı; motor söküldüğünde mil çıkışının çevresinde pas izi ve gresin içinde su damlacıkları vardı. Motorun gücü, devri, flanşı doğruydu. Yanlış olan, motorun hangi konumda çalışacağının hiç sorulmamış olmasıydı.

Mili aşağı bakan bir motor, yatay motorun doksan derece çevrilmiş hali gibi görünür. Mekanik açıdan ise yükün yönü, suyun izlediği yol ve rulmanların görevi değişir. Aşağıda bu farkları sahada karşılaşılan örneklerle açıyor, siparişte neyin yazılması gerektiğini topluyoruz.

V1 ile V5: mil aynı yöne bakar, motor farklı taşınır

Montaj konumları IEC 60034-7'de IM kodlarıyla tanımlanır. Mil aşağı çalışan iki temel düzen şunlardır:

• V1 (IM 3011): Büyük flanşlı (B5) motorun dikey, mil aşağı hali. Motor, flanşıyla altındaki pompa gövdesine ya da bir fener (ara parça) üzerine oturur ve tüm ağırlığı flanş cıvatalarından aktarılır. Dikey santrifüj pompalar, hat tipi (inline) pompalar ve dikey karıştırıcıların büyük kısmı bu düzendedir.
• V5 (IM 1011): Ayaklı (B3) motorun mil aşağı hali. Motor ayaklarından bir duvara ya da dikey bir konsola cıvatalanır. Kayışla tahrik edilen dikey makinelerde ve konsola asılan küçük tahriklerde görülür.

Fark yalnızca bağlantı noktası değildir. V1'de gövdeyi flanş taşır ve ayaklar yoktur; V5'te ayaklar, normalde yere basmak için tasarlandıkları halde, yanal bir yüzeyde asılı bir kütleyi tutar. Büyük gövdelerde V5 düzeni ayak cıvatalarını kesmeye zorlayan bir yük oluşturduğu için çoğu tasarımcı belli bir büyüklükten sonra flanşlı çözüme geçer. Mil yukarı bakan karşılıkları olan V3 ve V6'yı mil yukarı montajı anlattığımız yazıda, ayaksız küçük flanşlı V18 düzenini ise IM V18/V19 yazısında ele aldık.

Yer çekimi rulmanın işini nasıl değiştirir?

Yatay bir motorda rotorun ağırlığı rulmanlara yandan, yani radyal olarak biner. Motor dikildiğinde aynı ağırlık milin ekseni boyunca aşağı çeker ve bu kez eksenel yük olarak rulman düzenindeki sabit yatağa aktarılır. Küçük gövdelerde bu ek yük çoğu zaman sorun yaratmaz; ancak rotor kütlesi büyüdükçe ve devir yükseldikçe rulmanın eksenel kapasitesi belirleyici hale gelir.

İşin asıl hassas tarafı pompadır. Santrifüj pompa çarkı çalışırken kendi eksenel itmesini üretir. Bazı dikey pompaların bu itmeyi taşıyan kendi yatağı vardır; bazılarında ise çark doğrudan motor miline bağlıdır ve itmeyi motorun rulmanları karşılar. İkinci durumda motor kataloğundaki izin verilen eksenel kuvvet değerine bakmak gerekir; bu değer montaj konumuna ve kuvvetin yönüne göre ayrı verilir. Pompa üreticisinin veri sayfasında "motor tarafından taşınacak eksenel yük" yazıyorsa, bu rakam motor siparişine aynen geçmelidir.

Titreşim tarafında da bir fark vardır: dikey bir motor, oturduğu fenerin ya da konsolun rijitliği kadar sağlam çalışır. İnce saçtan yapılmış bir konsol, balansı iyi bir rotoru bile titreşimli gösterebilir.

Su motora hangi yoldan girer?

Mil aşağı konumda iki zayıf nokta oluşur. Birincisi en üstte kalan fan kapağıdır; hava emiş ızgaraları gökyüzüne bakar. Açık sahada bu nokta için alınacak önlemleri yağmurluk (koruyucu çatı) yazısında ayrıntılı anlattık. İkincisi en altta kalan mil çıkışıdır. Gövdenin dış yüzeyinden süzülen yağmur, yıkama suyu ya da pompa salmastrasından sızan sıvı, yer çekimiyle aşağı iner ve mil çıkışının çevresinde toplanır. Keçe sürekli ıslak kalırsa zamanla dudak aşınır ve su rulman yuvasına yürür.

Bu nedenle mil aşağı motorlarda keçe tipi, gerekiyorsa ek bir su atma halkası (V-ring gibi) ve pompa tarafındaki salmastra sızıntısının motora değil yere yönlendirilmesi birlikte düşünülür. Yoğuşma da hesaba katılmalıdır: gece soğuyup gündüz ısınan bir pompa odasında gövde içinde su birikebilir. Drenaj deliklerinin motorun o konumdaki en alçak noktasında olması gerekir; yatay motor çevrildiğinde bu delikler yanlış yerde kalır. HEM Motor'un üç fazlı serilerinde yoğuşma ısıtıcısı sipariş aşamasında istenebilen bir seçenektir; koruma sınıfı standart IP55, seçenek olarak IP56 ve IP65'tir.

Pompaya oturma: flanş, merkezleme ve mil ucu

V1 motorun pompa gövdesine oturabilmesi için flanş dış çapı, delik dairesi, merkezleme (pilot) çapı ve cıvata delik sayısı birebir tutmalıdır. Bu ölçüler flanş boyutuna bağlıdır ve aynı gövdede farklı flanşlar olabilir; bu yüzden siparişte "B5 flanş" demek yetmez, flanş ölçüsünün de yazılması gerekir. Mil çapı, mil boyu ve kama ölçüsü kaplin ya da doğrudan çark bağlantısıyla uyuşmalıdır. Dikey düzende kaplinin hizalanması ve boşluk ayarı yatay düzene göre daha zor fark edilir; kaplin tipinin seçimini esnek ve rijit kaplin karşılaştırmasında bulabilirsiniz.

Güç ve devir seçimi montaj konumundan bağımsızdır. Pompanın debi ve basma yüksekliğinden motor gücüne nasıl gidildiğini pompa motoru seçim rehberinde adım adım anlattık. Dikey pompalarda 50 Hz şebekede en sık 2 kutuplu (yaklaşık 3000 d/d) ve 4 kutuplu (yaklaşık 1500 d/d) motorlar kullanılır.

Sahada sık rastlanan yanlış kararlar

İlk örnekteki gibi yatay motoru çevirip takmak en yaygın olanıdır. Motor kısa vadede çalışır; sorun rulman, keçe ve drenaj tarafında aylar sonra ortaya çıkar. İkinci yaygın durum, V1 yerine V5 düzeninde bir konsol yapmaktır: kaynakçı açısından daha kolay görünür, ancak büyük gövdelerde ayak bağlantısı titreşimi artırır. Üçüncüsü, eski motorun etiketinde montaj kodu yazmadığı için "aynısından" diye sipariş verip konumu belirtmemektir. Etikette kod yoksa motorun sahadaki fotoğrafı, mil yönü ve bağlantı şekli siparişe eklenmelidir.

Siparişte yazılacak bilgiler kısaca şunlardır:

• IM kodu ya da açık tarif: V1 (flanşlı, mil aşağı) veya V5 (ayaklı, mil aşağı)
• Flanş ölçüsü, mil çapı ve mil boyu
• Pompanın motora aktardığı eksenel yük, pompanın kendi yatağı olup olmadığı
• Kurulum yeri: kapalı pompa odası mı, açık saha mı; yıkama ya da sızıntı var mı
• Güç, devir, gerilim ve istenen koruma sınıfı; gerekiyorsa yoğuşma ısıtıcısı ve sargı sıcaklık sensörü

Sonuç

Mil aşağı çalışan bir motorda doğru seçim, güç ve devir kadar yükün yönünü ve suyun yolunu da hesaba katmayı gerektirir. V1 ile V5 arasındaki taşıma farkı, pompanın eksenel itmesi ve mil çıkışındaki sızdırmazlık baştan konuşulduğunda motor, çevrilmiş bir yatay motorun aylar içinde verdiği sorunları vermez. HEM Motor'un üç fazlı serileri gövdeye göre V1, V3, V5, V6 ve V15 dikey konumlarda sipariş edilebilir; seçenekleri montaj tipleri sayfasında görebilir, pompa verilerinizle birlikte teknik ekibimize danışabilirsiniz.

Sıkça Sorulan Sorular

Yatay flanşlı motor dikey mil aşağı konumda kullanılabilir mi?

Kısa süreli ve küçük gövdelerde çalışabilir, ancak rulman düzeni, keçe ve drenaj delikleri yatay konuma göre hazırlanmışsa zamanla su girişi ve rulman sorunu görülür. Kalıcı bir kurulumda motorun baştan V1 olarak sipariş edilmesi daha güvenlidir.

V1 ile V18 arasındaki fark nedir?

İkisi de ayaksız, flanşlı ve mil aşağı düzenlerdir. V1 büyük flanşlı (B5) motorun, V18 ise küçük flanşlı (B14) motorun dikey halidir; flanş ölçüleri ve cıvata bağlantısı farklı olduğu için birbirinin yerine takılamazlar.

Pompanın eksenel itmesini motor mu taşır?

Pompanın tasarımına bağlıdır. Kendi yatağı olan pompalarda itmeyi pompa taşır; çarkı doğrudan motor miline bağlanan pompalarda ise yük motorun rulmanlarına biner ve motor kataloğundaki izin verilen eksenel kuvvetle karşılaştırılması gerekir.

Mil aşağı motorda IP55 yeterli mi?

Kapalı ve kuru bir pompa odasında çoğu zaman yeterlidir. Açık sahada, yıkama yapılan ya da salmastra sızıntısı olan yerlerde IP56 veya IP65 seçeneği, mil çıkışı için ek sızdırmazlık ve fan kapağı için yağmurluk birlikte değerlendirilmelidir.