Hava kompresörlerinde termik arıza
Konuya giriş: Termik arıza nedir, neden kritiktir?
Hava kompresörlerinde termik arıza, motor ve sürücü aksamının aşırı ısınmaya karşı kendini korumaya almasıyla ortaya çıkan bir duruş halidir. Termik koruma devreye girdiğinde, sistem üretimi keser; bu da basınç düşüşü, proses hatası ve gereksiz enerji tüketimi gibi maliyetleri tetikler. Termik rölelerin çalışma mantığı, motor sargılarındaki ısı artışını akımdan türeterek izlemeye ve belirli “trip klasları”na göre motoru devreden çıkarmaya dayanır. Bu trip klasları ve ayar mantığı IEC 60947-4-1 standardında tanımlıdır.
Belirtiler: “Termik attı” demeden önce görülen işaretler
- Çalışma sıcaklığında belirgin artış; kabin içi ısının yükselmesi.
- Sık dur-kalk (short cycling) ve normalden uzun yeniden başlatma süreleri.
- Yağda koku, koyulaşma veya viskozite değişimi.
- Basınç hedefinin yakalanamaması; debide düşüş.
- Anlık enerji tüketiminde artış; motor akımında dengesizlik.
- Kontrol panelinde “overload/termik” uyarıları, hata kodları.
Bu belirtiler hem pistonlu hem de vidalı hava kompresörleri için ortak olup “neden”e inmeden parça değişimi yapmak, arızanın tekrarlanmasına yol açar.
Kök neden analizi (mekanik)
Soğutma tarafı: radyatör, fan, hava akışı
- Radyatör yüzeyi tıkalı: Kanatçıklar toz/yağ çamuruyla kaplanırsa ısı transferi düşer.
- Fan arızası veya ters devir: Debi azalır; kabin içi sıcaklık yükselir.
- Kabin/havalandırma hatası: Egzoz sıcak havası tekrar emilir (recirculation); kabin-oda basıncı ve hava hızı hatalıdır.
- Ortam sıcaklığı yüksek: Özellikle yaz aylarında veya fırın/ocak yakınlarında kurulumlarda margin hızla erir.
Soğutma verimi düşükse, yoğuşma suyu ve bağıl nem kontrolü de bozulur; bu nedenle hat sonundaki basınçlı hava kurutucuları ile birlikte değerlendirmek gerekir. ABD Enerji Bakanlığı’nın sık kullanılan kaynakları, basınçlı hava sistemlerinde iyi havalandırma ve ısı yönetiminin enerji verimliliğine doğrudan etki ettiğini vurgular.
Yağlama tarafı: viskozite, oksidasyon, yağ seviyesi
Yanlış viskozite (çok ince/kalın) veya okside olmuş yağ, sürtünmeyi ve ısıyı artırarak termik arızayı tetikler. Yağ seviyesinin düşük olması; yatak, rotor/krank veya vidasetinde metal-metal teması riskini artırır. Yağ numunesinde koyulaşma, kokuda yanık hissi ve partikül artışı kritik uyarılardır.
Hava yolu ve filtrasyon: emme, hat, tahliye
- Emme filtresi tıkalı: Kompresör “boğulur”, emişte vakum artar, motor akımı yükselir.
- Hat filtresi/diferansiyel basınç yüksek: İniş hattında kayıp büyür, kompresör daha çok çalışır, ısınır.
- Yoğuşma tahliyesi yetersiz: Su birikmesi korozyon ve basınç kaybı yaratır.
Bu noktada doğru seçilmiş basınçlı hava filtreleri ve güvenilir tahliye elemanları şarttır. Periyodik boşaltım için otomatik su tahliye sistemleri kullanılmadığında, su taşıması ve basınç kaybı ısı yükünü artırır.
Kök neden analizi (elektrik)
Termik rölenin “ayarı/seçimi” çoğu vakada gizli faildir. Yanlış akım bandı, uygunsuz trip sınıfı (örn. Class 10 yerine Class 20 ihtiyacı), hatalı montaj veya ortam sıcaklığını telafi etmeyen röleler “yanlış/erken atma” ya da “geç koruma” doğurur. IEC 60947-4-1’e uygun ürün-ayar eşleşmesi ve trip sınıfı seçimi, motorun kalkış ve yük karakteristiğine göre yapılmalıdır. Schneider Electric’in teknik kılavuzları, termik rölelerin trip sınıflarını ve uygulama seçimini örnek tablolarla açıklar.
Ortam koşulları ve kurulum: havalandırma, toz, konumlandırma
Kompresör odasında taze hava girişi ve sıcak hava atışı için net bir akış yolu, yeterli kesit ve doğru konumlandırma gerekir. Tozlu ortam, hem radyatör yüzeyini hem de emiş filtresini hızla tıkar. Prosesin toplam resmini görmek için sistemi bir bütün olarak ele almak ve basınçlı hava sistemleri perspektifinden hava yolu direnci, kabin basınç farkı ve ısı tahliyesini birlikte dengelemek gerekir. DOE ve Compressed Air Challenge kaynakları, sistematik gözden geçirme ve ölçüm-izleme pratiğinin (sıcaklık, diferansiyel basınç, akım, enerji) kalıcı iyileştirme sağladığını belirtir.
Hızlı teşhis akışı (5 dakikalık kontrol listesi)
Yoğuşma: Hava tankı ve tahliyelerde su birikiyor mu?
Görsel kontrol: Radyatör-fan temiz mi, kayış/fan dönüyor mu?
Yağ seviyesi-rengi: Çizelge dışı eksilme/koyulaşma var mı?
Filtre diferansiyeli: Emiş ve hat filtresinde fark yüksek mi?
Elektrik panosu: Termik ayarı, trip sınıfı, faz dengesi ve klemens sıkılıkları uygun mu?
Çözümler: Adım adım düzeltici faaliyetler
1) Soğutma ve hava akışını düzeltin. Radyatörü basınçlı hava ile (kanatçıkları ezmeden) temizleyin, fan dönme yönünü/doğru devirde çalıştığını doğrulayın, kabin egzozunun tekrar emilmesini engelleyin. Gerekirse odaya taze hava kanalı ve sıcak hava atış bacası ekleyin; yaz aylarında ek fansız çözüm nadiren yeterlidir. ABD Enerji Bakanlığı’nın sık kullanılan rehberleri, kompresör odası havalandırmasının verim ve stabil çalışmada belirleyici olduğunu vurgular.
2) Yağ ve filtrasyonla ısı yükünü düşürün. Üreticiye uygun viskozitede yağ kullanın, oksidasyon/kararma görülen yağı değiştirin; emiş ve hat tarafındaki diferansiyel basıncı izleyin. Aşırı basınç kaybı, motor akımını artırarak termiği tetikler. Uygun hat mimarisi için hat filtreleri ve bakım planı oluşturun; CAC’nin bakım kontrol listeleri filtre tıkanmalarının enerji tüketimini yükselttiğini net biçimde belirtir.
3) Yoğuşma yönetimini otomatikleştirin. Elle tahliyeler geciktiğinde su taşınması artar; basınç düşer, ısıl yük büyür. Bölüm 1’de geçen tahliye çözümlerine ek olarak, drenajların periyodik testini standarda bağlayın (haftalık kısa test, aylık detay kontrol). Saha örnekleri, uygun dren ve koalesan filtre kombinlerinin kurutucu üzerindeki yükü azalttığını gösterir.
4) Kurutucu ve kurutma stratejisini gözden geçirin. Giriş sıcaklığı/çevre sıcaklığı tasarım değerini aştığında soğutmalı kurutucular hedef çiğ noktasını tutturamayabilir. Bu durumda ısıtmalı/ısıtmasız adsorpsiyon çözümlerine (örn. kimyasal hava kurutucular) geçiş ya da kademeli kurutma değerlendirilebilir. Bakımı aksayan kurutucuların sık arıza verdiği, sektör literatüründe vurgulanır.
5) Elektriksel ayar ve seçimleri düzeltin. Termik rölenin akım bandını motor FLC değerine göre ayarlayın; kalkış ve yük karakterine göre Trip Class 5/10/20/30 seçimi yapın. IEC 60947-4-1, 7,2×Ir akım seviyesinde sınıfa göre azami açma sürelerini tanımlar; üretici kılavuzları (Schneider, ABB) seçim tablosu ve ortam telafesi örneklerini sunar. Yanlış sınıf “erken atma” veya “geç koruma”ya yol açar.
6) Basınç/hedef stratejisini optimize edin. Gereğinden yüksek şebeke basıncı sızıntı ve tüketimi artırır, kompresörleri daha sıcak çalıştırır. CAC’nin “en düşük pratik basınç” prensibiyle, basınç-debi kontrolü ve depo (receiver) optimizasyonu termik riskleri azaltır.
Önleyici bakım takvimi ve izleme metrikleri
- Günlük: Yağ seviyesi ve rengi; kontrol paneli arıza geçmişi; kabin içi sıcaklık.
- Haftalık: Radyatör/fan temizliği ve kayış gerginliği; emiş filtresi diferansiyeli; drenaj testleri.
- Aylık: Hat filtre elemanlarının diferansiyel basıncı; kurutucu giriş/çıkış sıcaklık ve çiğ noktası; fan/kondenser yüzeyi temizliği.
- 3–6 Aylık: Yağ analizi (viskozite, oksidasyon, partikül); yatak/fan akımı trendi; kablo-klemens sıkılık kontrolü.
- Yıllık: Termik röle ve kontaktör fonksiyon testi; trip sınıfı doğrulaması; kabin hava akış simülasyonu/kapı-menfez kesit kontrolü; gereksiz yüksek basınç kullanımının gözden geçirilmesi.
Bu takvim, DOE/CAC’nin “ölç-izle-iyileştir” yaklaşımıyla uyumludur; sıcaklık (ΔT), diferansiyel basınç, motor akımı ve spesifik enerji (kWh/Nm³) trendleri termik riskleri öngörmeyi kolaylaştırır.
Sık yapılan hatalar ve pratik ipuçları
- Yanlış yağ viskozitesi: “Evrensel yağ” yaklaşımı risktir; ortama ve makine tipine göre seçim yapın.
- Aşırı hedef basınç: Her 1 bar fazlalık tüketimi ve ısıyı artırır; basıncı kademeli düşürüp son kullanım noktalarında regüle edin.
- Emişte daralma/uzun boru: Uzak emişte boru kesitini üretici önerisine göre büyütün; aksi halde debi düşer, akım yükselir.
- Termik ayarı sabit bırakmak: Mevsime/ortam sıcaklığına göre (ambiyans telafesi) kontrol edin; üretici tablolarını kullanın.
- Bakım aralığı ihlali: Filtre-dren ihmali ısıyı ve enerji maliyetini artırır; bakım listelerini duvara asın ve imzalatın.
- Sistemi parça parça görmek: Kompresör, kurutucu, filtre ve dağıtım aynı bütündür; bütüncül bakış, kalıcı çözüm sağlar.
Termik arıza, çoğu zaman tek bir komponentin değil; soğutma, yağlama, filtrasyon, elektriksel ayar ve ortam koşullarının toplam etkisidir. Hızlı teşhis listesiyle sahada ilk kontrolleri yapın; ardından kalıcı çözüm için bakım ve izleme disiplinini standarda bağlayın. Uygun ürün/konfigürasyon için Kompresörler portföyünü ve kurutma/filtrasyon seçeneklerini birlikte değerlendirmek en sağlıklı yoldur. Daha fazla bilgi ve teklif almak için Berce Air ile iletişim formu üzerinden ulaşın.
