BBP ile iletişime geçin
Sifon Nasıl Çalışır? Atmosfer Basıncı, Yerçekimi ve Tepe Noktasındaki Buhar Basıncı Sınırları
Sifon (syphon olarak da yazılır), sıvıyı bir kaptan ara bir tepe noktasının üzerinden daha alçak bir seviyeye taşıyan bükümlü bir boru veya kapalı kanaldır. Bu aktarım, sürekli dış pompalama gücü gerektirmeden, yer çekiminin daha uzun olan çıkış kolonunu aşağı çekmesiyle gerçekleşir; atmosfer basıncı ve moleküller arası kohezyon ise tepe noktasında buhar kavitasyonunu önler.
Standart İngilizce mühendislik ve sözlük kullanımında siphon hem isim hem fiil olarak kullanılır; syphon ise İngiliz ve İngiliz Milletler Topluluğu yazımında kabul edilen bir varyanttır. İster teknik bir sözlüğe ister borulama kılavuzuna bakılsın, siphon tanımı ve sifonun pratik anlamı; bacak uzunlukları farklı, ters U biçimli bir boruyu ifade eder. Sıvı bu boruda yukarı çıkarak tepe noktasına ulaşır, ardından besleme seviyesinin altındaki bir çıkışa doğru akar. Genel bir eş anlamlılar sözlüğünde drain, conduit veya pipette sözcükleri sifonun eş anlamlıları ya da yaygın karşılıkları arasında; sıvı aktarımındaki sifonun zıt anlamlıları ele alınırken de fill veya block sözcükleri yer alabilir. Hidrolik mühendisleri ise sifonun anlamını yalnızca Bernoulli enerji korunumu ve iki fazlı akışta buhar basıncı sınırlarına göre değerlendirir.
Suyun üstteki bir depodan (serbest yüzey kotu z1), bir tepe noktasının (zc) üzerinden geçerek dış havaya açık bir basma çıkışına (z2) aktığı bir sıvı sifonu düşünün. Üst yüzey ile basma çıkışı arasına kararlı hâl Bernoulli denklemi uygulandığında, itici hız net yüzey kotu farkının (ΔH = z1 – z2) kareköküyle orantılıdır; boru sürtünmesi ve yerel kayıplar (hf) bu hızı azaltır:
İtici hız formülü: v = √[ 2g × (z1 – z2 – hf,1→2) / (1 + Kexit) ]
Sıvı z1 kotundan tepe noktası zc kotuna yükselirken boru içindeki mutlak statik basınç, dış atmosfer basıncının (Patm = deniz seviyesinde 101,325 kPa) altına düşer. Bu durum, Purdue University akışkanlar mekaniği türetiminde açıklanmıştır (Purdue ME30900 Bernoulli Siphon Analysis):
Tepe noktasındaki mutlak basınç formülü: Pcrest = Patm – ρg(zc – z1) – ρghf,1→c – 0.5ρv2
Pcrest, sıvının doyma buhar basıncına (20 °C’de su için Pv = 2,34 kPa) düştüğünde, tepe noktasında su soğuk halde kaynar. Deniz seviyesinde 20 °C su için (101,325 kPa atmosfer basıncı ve 2,34 kPa doyma buhar basıncı), buhar basıncına ulaşmadan önceki ideal hidrostatik tepe kaldırma yüksekliği 10,10 m (33,1 ft) olur. Ancak boru sürtünmesi, hız yüksekliği ve çözünmüş gazların açığa çıkması nedeniyle endüstriyel boru hatlarında pratik çalışma yüksekliği daha düşüktür. Ağır su (D2O, yoğunluğu 1.105 kg/m3) veya mineral çamuru (özgül ağırlık 1.35) gibi yoğun akışkanlar, atmosfer basıncının altındaki bu sınıra orantılı olarak daha düşük kotlarda ulaşır.
Depo Kenarından Su, Sifon Doluluğu Kaybedilmeden Nasıl Aktarılır?
Depo kenarından suyu sifon doluluğunu kaybetmeden aktarmak için, bükülmüş boru en az 95% ila 100% oranında sıvıyla dolana kadar tepe noktasındaki havayı boşaltmanız gerekir. Emiş girişini, minimum çekiş seviyesinin en az 3 ila 4 boru çapı altında tutun ve basma çıkışını besleme sıvısı yüzeyinden en az 0,3 m ila 1,0 m aşağıya yerleştirin. Küçük, taşınabilir hortumlarda (12 mm ila 25 mm iç çap), operatörler hattı kendinden emişli bir sallamalı çek valf, elle sıkılan bir pompa veya giriş ağzını suya daldırmadan önce hortumu doldurarak devreye alır. Büyük endüstriyel borularda (50 mm ila 600 mm iç çap) ise santrifüj pompa, hızın tepe noktasındaki hava cebini aşağı yönde süpürmesini sağlayana kadar çalıştırılır ya da yüksek nokta seviye şalterine bağlı sıvı halkalı vakum pompasıyla tepe noktasından vakum çekilir.
Sifonlar Vakumda mı, Yalnızca Atmosfer Basıncı Altında mı Çalışır?
25 °C’de gazı önceden giderilmiş suyla yapılan laboratuvar deneyleri, moleküller arası kohezyon-gerilme ve yerçekimi sayesinde sıvı sütununun doyma buhar basıncının altında da sifon etkisiyle akabileceğini gösterir. Buna karşılık, gazı giderilmemiş sıradan su sifonlarında tepe basıncı doyma buhar basıncına düştüğünde kavitasyon oluşur (20 °C’de 2,34 kPa). Ders kitaplarındaki örnek cümlelerde atmosfer basıncının sıvıyı giriş kolundan yukarı ittiği sıkça söylenir. Ancak Physics Education / PMC4667279 ve Nature Scientific Reports (srep04741) yayınları, aşağı yöndeki ağır sıvı sütununun yerçekimiyle çekilmesinin sıvıdaki hidrojen bağları boyunca çekme gerilmesi oluşturduğunu gösterir. Buna göre zinciri kohezyon hareket ettirir; günlük endüstriyel borulamada sınırı ise atmosfer basıncı ile buhar basıncı arasındaki fark ve kavitasyon belirler.
Aşağı Eğimli Pompa Basma Hattında Sifon Etkisi: Statik Yüksekliğin Geri Kazanımı ve Sistem Eğrileri
Tepe noktasını geçip bu noktanın kotundan daha aşağıda sonlanan, aşağı eğimli bir pompa basma hattında, iniş kolu tamamen sıvıyla dolduğunda sifon etkisi 7,0 m ila 8,5 m (23 ft ila 28 ft) statik yüksekliği geri kazandırır. Böylece Toplam Dinamik Yükseklik (TDH) düşer ve santrifüj pompanın çalışma noktası sağa kayar.
Santrifüj pompalar bir seti, depo duvarını veya boru köprüsünü aşarak su ya da çamur taşımak için tasarlandığında, boru hattında iki farklı hidrolik rejim görülür. İlk rejim, boru hattının ilk doldurulması sırasında ortaya çıkar (Rejim 1: Sifon doluluğu sağlanmadan tepe noktasından ilk geçiş). Tepe noktasının sonrasındaki boru bölümü (boru hattının en üst noktası) boş ve atmosfere açıktır. Pompa, sıvıyı boru hattının tepe kotuna çıkarmaya yetecek yüksekliği ve yükselen borudaki sürtünme kayıplarını karşılamalıdır. İkinci rejimde (Rejim 2: Sifon desteğiyle, hat doluyken çalışma) sıvı, havayı tahliye edip iniş kolunu tamamen dolduracak hıza ulaşır. Aşağı inen suyun ağırlığı, tepe noktasında atmosfer basıncının altında bir basınç veya vakum oluşturarak sıvıyı boru hattının yüksek noktasına çeker. Bu olgu Pumps & Systems Siphon Effect Analysis makalesinde daha ayrıntılı açıklanmıştır.
Kansas State University hidrolik mühendisliği kılavuzunda belirtildiği gibi (K-State Gravity & Siphon Pipeline Systems), depodaki su seviyesinin düşmesi de zaman içinde bu dengeyi değiştirir: besleme havzasının seviyesi z1(t) düşerken veya alıcı havzanın seviyesi z2(t) yükselirken hem etkin tepe yüksekliği (zcrest – z1(t)) hem de net statik yükseklik sürekli değişir. Her iki rejimi hesaba katan pompa sistem eğrisi hesabı yapılmazsa sahada iki yaygın arıza görülür: yalnızca dolu sifon yüksekliğine göre boyutlandırılan pompa, ilk çalıştırmada sıvıyı tepe noktasına çıkaramaz; yalnızca sifon doluluğu sağlanmadan önceki tepe yüksekliğine göre boyutlandırılan pompa ise En İyi Verim Noktasını (BEP) aşarak çalışır, motoru aşırı yükler ve sifon oluştuktan sonra Gerekli Net Pozitif Emiş Yüksekliği (NPSHr) kavitasyonuna yol açar.
Örnek Hesaplama: İki Rejimli Sifon Yüksekliği Hesaplama Tablosu
Varsayılan değerler: 150 mm (6 inç) Schedule 40 çelik boru hattından (toplam uzunluk 120 m) tasarım debisi 150 m3/h (660 GPM) olan temiz su (20 °C, SG = 1.00) pompalanıyor. Emiş havuzundaki sıvı seviyesi z1 = 0,0 m referans kotunda; boru tepe noktası kotu zcrest = +9,0 m; suya batırılmış deşarj havuzunun kotu z2 = +2,0 m (bu değer, tepe noktasından sonra -7,0 m aşağı eğimli bir sifon kolu oluşturur ve 8,5 m pratik vakum geri kazanım sınırının içinde kalır).
| Hidrolik parametre | Rejim 1: Hat Dolmadan İlk Çalıştırma (Tepe Noktasına Kadar Doldurma) | Rejim 2: Dolu Sifon Desteğiyle Çalışma | Pompa seçimine etkisi |
|---|---|---|---|
| Etkin statik kot yüksekliği (Hstatic) | +9,0 m (zcrest – z1) | +2,0 m (z2 – z1, -7,0 m sifon geri kazanımıyla) | İniş kolundaki hava tahliye edildiğinde statik yükseklik 7,0 m (23,0 ft) azalır |
| Boru hattı sürtünme ve yerel yükseklik kaybı (hf) | 150 m3/h debide yalnızca yükselen kolda 3,2 m | 150 m3/h debide 120 m borunun tamamında 5,2 m | Akış tüm boru boyunca hızlandığından, boru tamamen doluyken sürtünme kaybı bir miktar artar |
| Hız yüksekliği (2,36 m/s hızda v2 / 2g) | 0,28 m | 0,28 m | Tepe noktasındaki hava kabarcıklarını süpürmek için gereken 1,2 m/s hava tahliye hızını aşar |
| Gerekli toplam dinamik yükseklik (TDH) | 12,48 m (40,9 ft) | 7,48 m (24,5 ft) | Rejim 2’deki 40,1% TDH azalması, sabit hızlı pompanın debisini 150 m3/h değerinden ~215 m3/h değerine çıkarır |
| Tepe noktasındaki manometrik basınç (Pcrest,gauge) | 0,0 kPa (hat dolmadan önce atmosfer basıncında) | -62,5 kPa (-0,63 bar manometrik / 38,8 kPa mutlak) | Su buhar basıncının (2,34 kPa mutlak) güvenli biçimde üzerinde kalır ve tepe noktasında kavitasyonu önler |
| Önerilen kontrol işlemi | Tepe basınç transmitteri -55 kPa gösterene kadar frekans konvertörünü (VFD) 100% hızda (1.780 RPM) çalıştırın | VFD hızını 78% (1.390 RPM) seviyesine indirin veya aşırı yük oluşturmayan bir çark eğrisi seçin | Sifon geri kazanımı boyunca motorun aşırı akım çekmesini ve emiş tarafında kavitasyonu önler |
Maksimum Sifon Yüksekliği ve Boru Hızı Sınırları: Tepe Vakumunun ve Hava Tahliyesinin Hesaplanması
Deniz seviyesinde 101,3 kPa atmosfer basıncı ve 20 °C su için teorik maksimum sifon yüksekliği 10,1 m (33,1 ft), tasarım sınırı ise 7,0 m ila 8,5 m’dir (23 ft ila 28 ft). Boru hattı tepe noktasından geçerken, hapsolmuş havayı aşağı yönde süpürmek için kritik bir Froude sayısını korumalıdır.
Yükseltilmiş bir boru rafı üzerinden yapılan pompa basma basıncı hesabında, mühendisler maksimum sifon tepe kotunu üç fiziksel değişkene göre düşürmelidir: saha rakımı (ortam barometrik basıncı Patm her 1.000 m’de yaklaşık 11 kPa azalır), sıvı sıcaklığı (buhar basıncı Pv, 20 °C’de 2,34 kPa seviyesinden 60 °C’de 19,94 kPa seviyesine üstel olarak yükselir) ve akışkanın özgül ağırlığı (SG). US Bureau of Reclamation Engineering Monograph 25’in yanı sıra atıfta bulunulan hidrolik yapılar kaynaklarında (USBR EM-25 Hydraulic Design of Stilling Basins and Energy Dissipators), saf su kaynama buhar basıncına ulaşmadan çok önce, sifon tepe noktasındaki mutlak basınç yaklaşık 30 kPa ila 35 kPa’nın (-66 kPa ila -71 kPa manometrik) altına düştüğünde çözünmüş hava genellikle çözeltiden ayrılmaya başlar.
| Çalışma koşulu | Saha rakımı ve barometrik basınç (Patm) | Akışkan sıcaklığı ve buhar basıncı (Pv) | Özgül ağırlık (SG) | Teorik statik sınır (hmax,th) | Endüstriyel uygulamalarda pratik tepe noktası sınırı (hdesign) |
|---|---|---|---|---|---|
| Koşul 1: Deniz Seviyesinde Soğuk Su | 0 m (101,3 kPa) | 20 °C (2,34 kPa) | 1.00 | 10,09 m (33,1 ft) | 7,5 m – 8,5 m (24,6 ft – 27,9 ft) |
| Koşul 2: Deniz Seviyesinde Ilık Soğutma Suyu | 0 m (101,3 kPa) | 40 °C (7,38 kPa) | 0.99 | 9,67 m (31,7 ft) | 6,8 m – 7,6 m (22,3 ft – 24,9 ft) |
| Koşul 3: Deniz Seviyesinde Sıcak Proses Suyu | 0 m (101,3 kPa) | 60 °C (19,94 kPa) | 0.98 | 8,46 m (27,8 ft) | 5,5 m – 6,3 m (18,0 ft – 20,7 ft) |
| Koşul 4: Deniz Seviyesinde Kondens Geri Dönüşü | 0 m (101,3 kPa) | 80 °C (47,39 kPa) | 0.97 | 5,67 m (18,6 ft) | 3,4 m – 4,1 m (11,2 ft – 13,5 ft) |
| Koşul 5: Etek Bölgesinden Ham Su Alımı | 750 m (92,6 kPa) | 20 °C (2,34 kPa) | 1.00 | 9,20 m (30,2 ft) | 6,5 m – 7,3 m (21,3 ft – 24,0 ft) |
| Koşul 6: Yüksek Rakımda Su Transferi | 1.500 m (84,5 kPa) | 20 °C (2,34 kPa) | 1.00 | 8,38 m (27,5 ft) | 5,8 m – 6,6 m (19,0 ft – 21,7 ft) |
| Koşul 7: Dağ Madeninde Susuzlaştırma | 2.000 m (79,5 kPa) | 20 °C (2,34 kPa) | 1.00 | 7,87 m (25,8 ft) | 5,2 m – 6,0 m (17,1 ft – 19,7 ft) |
| Koşul 8: Deniz Seviyesinde Hafif Çamur (20 wt%) | 0 m (101,3 kPa) | 20 °C (2,34 kPa) | 1.15 | 8,77 m (28,8 ft) | 6,0 m – 6,8 m (19,7 ft – 22,3 ft) |
| Koşul 9: Deniz Seviyesinde Ağır Çamur (35 wt%) | 0 m (101,3 kPa) | 20 °C (2,34 kPa) | 1.35 | 7,47 m (24,5 ft) | 4,8 m – 5,6 m (15,7 ft – 18,4 ft) |
Kavitasyon Akışı Durdurmadan Önce Sifon Suyu Ne Kadar Yükseğe Çıkarabilir?
Deniz seviyesinde 20 °C temiz su sifonunda, kaynak yüzeyinin üzerindeki tepe kotu ile yukarı akış borusundaki sürtünme yüksekliği ve hız yüksekliğinin toplamı yaklaşık 10,1 m (33,1 ft) olduğunda buhar basıncı sınırına ulaşılır. Endüstriyel boru hatlarında ise çözünmüş hava gazdan ayrılıp tepe noktalarında cepler oluşturduğu için sifon doluluğu 7,0 m ila 8,5 m’de (23 ft ila 28 ft) kaybolur. Aşağı eğimli borularla ilgili araştırmalar (CalPoly Digital Commons Pipeline Air Pocket Study), tepe noktasındaki hapsolmuş havayı tahliye etmek için gereken hızın tek bir hız değerine bağlı olmadığını gösterir. Gerekli tahliye hızı; borunun iç çapı D, aşağı eğim açısı θ ve hava-su debi oranına, borunun Froude sayısı üzerinden bağlıdır (Fr = v / √(gD) ≥ 0.54 ila 0.85). Küçük, 50 mm ila 100 mm su borularında kabarcıklar 0,6 m/s ila 1,2 m/s hızlarda tahliye olur. Daha büyük, 200 mm ila 500 mm kanallarda tabakalı akış, geri üfleme ve tıkaçlı akış gibi iki fazlı akış rejimleri görülür. Hız 1,5 m/s ila 2,2 m/s’yi aşmadığında bu rejimler ciddi yükseklik kaybına neden olur. Katıların çökelmesini önlemek için çamur sifonlarında hızın ≥ 1,8 m/s ila 2,5 m/s olması gerekir.
Sifon Kesici, Atmosferik Vakum Kırıcısı ve Çek Valf: Ters Akışı Durdurma
Çek valf, pompa durduğunda emiş haznesine doğru geri akışı engeller. Tepe noktasına yerleştirilen sifon kesici veya atmosferik vakum kırıcısı ise vakumu bozup ters sifonlamayı ve aşağı eğimdeki yerçekimi kaynaklı akışı durdurmak için boruya hava alır.
Kendinden emişli ve dalgıç kanalizasyon pompalarında ve kimyasal tank transfer hatlarında sık yapılan, maliyetli bir borulama hatası; pompa basma çıkışına salınımlı veya yaylı çek valf takıp pompa durunca tankın aşağı yönde boşalmasını engellemesini beklemektir. Çek valf, ters akış pompa yönünde ilerlemeye çalıştığında kapanan mekanik bir tek yönlü kapaktır. Basma borusunun çıkışı besleme tankından daha aşağıdaysa yerçekimi çek valf diskini tamamen açar ve motor durduktan sonra tankın tamamını boşaltır.
Mühendisler, endüstriyel ileri yönlü sifon kesici donanımları ile içme suyu çapraz bağlantı düzeneklerini de birbirinden ayırmalıdır. US Environmental Protection Agency çapraz bağlantı kılavuzuna (EPA Cross-Connection Control Best Practices Guide) ve ASSE 1001-2017 ile ASSE 1001-2021’i kapsayan ANSI/ASSE 1001 standart serisine göre, Atmosferik Vakum Kırıcısı (AVB) yalnızca sürekli olmayan basınç altında içme suyunu ters sifonlamaya karşı korumak için kullanılır. En fazla 12 saat boyunca sürekli basınç altında kalabilir; aşağı akışta kapatma vanası veya karşı basınç bulunmamalı ve genellikle aşağı akıştaki en yüksek çıkışın ya da taşma seviyesi kenarının en az 152 mm (6 in) üzerine kurulmalıdır. Buna karşılık, endüstriyel bir pompa basma kolektöründeki ileri yönlü sifonu durdurmak için tepe noktasına hava giriş vanalı sifon kesici, AWWA C512 / M51 birleşik hava-vakum vanası veya boru hattının tepe noktasında sürekli havalandırmalı bir tahliye deliği gerekir.
“Atmosferik vakum kırıcıları (ASSE 1001) yalnızca ters sifonlama koşullarında kullanılır; 12 saatten uzun süre sürekli basınç altında bırakılmamalı, aşağı akışta kapatma vanası bulunmamalı ve aşağı akıştaki en yüksek çıkışın ya da taşma seviyesi kenarının en az 6 in (152 mm) üzerine kurulmalıdır.”
ANSI/ASSE Standard 1001 ve US EPA Çapraz Bağlantı Kontrol Kılavuzu
| Boru hattı senaryosu ve tehlike türü | Önerilen donanım | Durdurulan akış yönü | Sürekli basınç sınıfı | Kod / standart ve montaj yüksekliği kuralı | Katı madde ve çamur uyumluluğu |
|---|---|---|---|---|---|
| 1. Aşağı eğimli temiz su pompa basma hattı (pompa durduğunda tankın ileri yönde boşalmasını durdurma) | Tepe Noktasına Takılan Endüstriyel Sifon Kesici / Hava-Vakum Vanası | İleri ve ters yöndeki sifon vakumunu durdurur | Sürekli pompalama basıncına uygundur | AWWA C512 / M51; tepe noktasının en yüksek yerine monte edin | Yalnızca temiz su için (şamandıra yuvası katı maddelerle kirlenir) |
| 2. Aşağı eğimli, aşındırıcı çamur veya ham kanalizasyon boru hattı (vananın kirlenmesine yol açmadan ileri yönlü sifonu durdurma) | Havalandırmalı Tepe Noktası Sifon Kesici Deliği / Düşey Tahliye Hattı | Pompa durunca tepe noktasındaki vakumu bozar (2%–5% baypas) | Sürekli çalışma (hareketli yuva yok) | USBR EM-25: d ≈ 0.15 D–0.25 D çapında delik; hazneye geri bağlanır | Mükemmel (35 wt% çamur ve paçavra birikimini kaldırır) |
| 3. Pompanın üzerindeki yüksek kotlu basma deposu (pompa üzerinden ters yöndeki geri dönüşü durdurma) | Salınımlı, eğilebilir diskli veya kauçuk klapeli çek valf | Yalnızca ters yöndeki geri akışı durdurur (ileri sifonu durdurmaz) | ANSI Class 150/300 sınıfına kadar sürekli basınca uygun | ASME B16.34 / AWWA C508; pompa basma çıkışının yakınına monte edin | Kanalizasyon veya çamur için kauçuk klapeli ya da küresel çek valf |
| 4. Açık proses tankına besleme yapan içme suyu takviye hattı (sürekli olmayan basınç ≤ 12 h) | Atmosferik Vakum Kırıcısı (AVB) | Yalnızca içme suyunda ters sifonlamaya karşı koruma (sıfır karşı basınç) | En fazla 12 saat sürekli basınç | ANSI/ASSE 1001; kritik seviye taşma kenarının ≥ 152 mm (6 in) üzerinde olmalı | Yalnızca temiz içme suyu |
| 5. Aşağı akışta birden fazla vana bulunan ve sürekli basınç altındaki içme suyu kolektörü | Basınçlı Vakum Kırıcısı Grubu (PVB) | Yalnızca içme suyunda ters sifonlamaya karşı koruma (sıfır karşı basınç) | 7/24 sürekli basınca uygundur | ASSE 1020; en yüksek çıkışın ≥ 305 mm (12 in) üzerine monte edin | Yalnızca temiz içme suyu |
| 6. Hem karşı basınç hem ters sifonlama riski taşıyan, yüksek tehlike sınıfındaki kimyasal tank takviye hattı | Düşük Basınç Prensibi Grubu (RPZ) veya Fiziksel Hava Boşluğu | Hem karşı basınç hem ters sifonlama | 7/24 sürekli basınca uygundur | ASSE 1013 (RPZ) veya ASME A112.1.2 (fiziksel hava boşluğu ≥ 2× D) | Temiz su beslemesini yalıtma |
| 7. Vakum altında çökme riski olan bir sırtın üzerinden geçen ince cidarlı HDPE (SDR 21–32,5) boru hattı | Yaylı Boru Hattı Vakum Tahliye Vanası + Hava Tahliyesi | -3,5 kPa vakumda açılarak yüksek debide hava alır | Boru hattının sürekli çalışma basıncı | AWWA M51; boru kırılması / kapatma durumundaki tam debiye göre boyutlandırılır | Kirli su için yıkama bağlantılı kanalizasyon gövdesi kullanın |
| 8. Otomatik sifon destekli susuzlaştırma (çalışma sırasında sifonu koruma, arıza duruşunda bozma) | Pompa motoru yol vericisine bağlı Normalde Açık Solenoid Hava Vanası | Enerji verildiğinde tepe noktasını yalıtır; arıza duruşunda havalandırmayı anında açar | Pompa çalışırken sürekli görev | Tepe noktasına NEMA 4X / IP66 solenoidi (d ≥ 0.15 Dpipe) monte edin | Çamur borusunun üzerinde 300 mm düşey yükselticiye monte edin |
| 9. Bodrum duvarının üzerinden alçaktaki yağmur suyu kanalına basan dalgıç drenaj pompası | Hazne İçine Açılan Sifon Önleyici Tahliye Deliği (4,8 mm / 3/16 in) + Çek Valf | Çek valf ters akışı durdurur; tahliye deliği ileri sifonu havalandırır | Sürekli hazne çevrimi görevi | Islak kuyunun içine, yüksek su seviyesinin üzerinde ve aşağıya doğru 45° açıyla delin | Konut ve ticari binalardaki drenaj haznelerinde yüksek güvenilirlik |
“Eğer X ise Y’yi seçin” mühendislik karar kuralları
- Basma çıkışınız emiş tankının taşma seviyesinin altında kalıyorsa ve pompa kapatıldığında temiz suyun ileri yönde boşalmasını önlemek istiyorsanız, tepe noktasına Apex Siphon Breaker / Air-Vacuum Valve (AWWA C512) veya normalde açık bir solenoid hava vanası takabilirsiniz.
- Aşındırıcı çamur veya lifli atık taşıyan ve şamandıra yataklarının sıkıştığı boru hatlarında, ıslak kuyuya tahliyeye izin vermek için pompa basma çıkışındaki kauçuk klapeli çekvalfle birlikte Havalı Tepe Orifis Tahliye Hattı kullanılabilir.
- İçme suyu besleme hattını endüstriyel tanka geri sifonlamadan korumak için ASSE 1001 AVB (taşma kenarının en az 152 mm üzerinde, en fazla 12 h sürekli basınç altında çalışabilir, aşağı akışta kapatma vanası bulunmamalıdır) veya ASSE 1020 PVB (çıkışın en az 305 mm üzerinde, sürekli basınca uygun) takın; ASSE International Ürün Standartları uyarınca uygulayın.
Endüstriyel sifon düzenekleri: ters sifonlar, çanlı dozaj sifonları ve buhar manometresi pigtail boruları
Standart tepe noktası üstten geçen sifonların yanı sıra endüstriyel tesislerde ters sifonlar (engellerin altından geçirilen düşük kotlu cazibeli kanal hatları), otomatik çanlı dozaj sifonları (aralıklı çalışan, enerji gerektirmeyen tank yıkama düzenekleri) ve basınç ölçüm cihazlarını korumak için yoğuşma suyunu tutan ASME B40.100 pigtail veya bobin tipi buhar manometresi sifonları kullanılır.
Sifon sözcüğü tesis borulamasında mekanik açıdan birbirinden farklı dört U biçimli geometriyi ifade ettiğinden, yanlış düzenin belirtilmesi tıkanmış menfezlere veya hasarlı basınç transmitörlerine yol açabilir. Ters sifon, ters çevrilmiş U değil, normal U harfi biçimindedir. Bir nehir, otoyol veya altyapı koridorunun altından geçer ve sıvıyı yükselen koldan yukarı taşımak için memba giriş haznesi ile mansap çıkış odası arasındaki hidrolik yük farkından yararlanır. Düşük debide katılar alt dirsekte çöktüğünden, belediye atıksu ters sifon standartları en az iki paralel boru kolu ve evsel kanalizasyon için ortalama debide en az 3,0 ft/s (0,92 m/s) hız gerektirir; daha ağır endüstriyel kum veya çamur taşınırken daha yüksek hızlar seçilir. Ham evsel atıksuda ortalama debi hızı 3.0 feet per second (0,92 m/s) düzeyinde tutulur. Daha ağır endüstriyel kum veya çamur taşımak için hız artırılır.
| Sifon düzeni | Boru geometrisi ve akış biçimi | Temel itici kuvvet | Çalışma aralığı ve standart dayanağı | Sahada başlıca arıza biçimi |
|---|---|---|---|---|
| Ters sifon (düşük kotlu kanal hattı) | Bir engelin altından tamamen dolu geçen, U biçimli ve düşük kota indirilmiş kanal | Memba ile mansap arasındaki hidrolik eğim çizgisi farkı (ΔH) | Hız ≥ 0,9 m/s (atıksu) veya ≥ 1,8 m/s (çamur); ikili/üçlü paralel boru kolları | Düşük kuru hava debisinde alt dirsekte kum çökelmesi |
| Otomatik çanlı / dozaj sifonu | Dozaj haznesi içinde ters çan biçimli bir kubbeyle kapatılmış dikey yükseltici boru | Yükselen su çanın altındaki havayı sıkıştırır; su çan ağzının seviyesini aşınca hava tahliye olur | Harici güç gerektirmez; 50 mm–300 mm yükseltici borularda aralıklı parti tahliyesi | Hava deliğinin tıkanması, yıkama çevriminin sonunda hava kesilmesini önler |
| Buhar manometresi pigtail ve bobin sifonu | 180° dikey pigtail halkası veya 360° yatay bobin borusu (1/4 in veya 1/2 in NPT) | Canlı buhar hattı ile manometre elemanı arasında yoğuşmuş su contası oluşturur | ASME B40.100; 100 °C (212 °F) üzerindeki ve 425 °C’ye kadar olan buhar için Schedule 40/80 316 SS veya karbon çeliği | Su contası önceden doldurulmadan kuru kurulum yapılması Bourdon tüpünü veya diyaframı aşırı ısıtır |
| Termosifon mekanik salmastra devresi | API Plan 52/53a salmastra haznesi ile pompa salmastra kutusu arasında kapalı dikey konveksiyon devresi | Sıcak salmastra yıkama sıvısı ile soğumuş dönüş kolu arasındaki yoğunluk farkına bağlı kaldırma kuvveti (Δρ) | API 682 Plan 52/53a; salmastra odasının 0,5 m–1,2 m üzerinde kot, geniş yarıçaplı dirsekler | En yüksek noktadaki hava cebi veya kısıtlayıcı bağlantı parçaları doğal ısıl konveksiyonu durdurur |
Buhar basınç manometrelerinde pigtail sifon borusu neden kullanılır?
Buhar hattı ile basınç manometresi arasına, canlı buharın Bourdon tüpüne veya basınç algılama elemanına doğrudan temas etmesini önleyen koruyucu bir yoğuşmuş su contası oluşturmak için halka veya bobin biçimli sifon borusu takılır. ASME B40.100 ve Inveno Engineering Best Practice 17 uyarınca korumasız bir manometreye giren canlı buhar sıfır noktasında ısıl kaymaya neden olur, lehim bağlantılarını yumuşatır veya 60 °C to 85 °C sıcaklıklara uygun elastomerleri yırtar. Devreye alma sırasında ana izolasyon vanasını açmadan önce teknisyenler pigtail halkasını ortam sıcaklığındaki suyla önceden doldurmalıdır; böylece sıkıştırılamayan yoğuşma buhar basıncını iletirken ısıyı dış havaya yayar.
Endüstriyel sifon önleme vanaları, vakum kırıcılar ve sifon transfer pompaları: boyutlandırma ve maliyet
Fiyat tablomuzdaki endüstriyel sifon önleme vanaları ile atmosferik veya basınçlı vakum kırıcılar 1 in to 2 in (DN25 to DN50) boyutlarında $140 to $1.100, 3 in to 6 in (DN80 to DN150) flanşlı boyutlarda ise $650 to $6.200+ aralığındadır; kendinden emişli sifon transfer pompalarının fiyatı $900 to $15.000+ arasındadır.
Varil boşaltma veya kimyasal günlük tankları için donanım tasarlarken ya da satın alırken mühendisler vana maliyetini pompa maliyetiyle karşılaştırır. 200 L varillerden (yaklaşık 52.8 US gal) küçük partiler halinde elle aktarma için polietilen el sifon pompaları $25 to $160 tutarken, tesiste sürekli çalışma için korozyona dayanıklı kimyasal transfer pompaları ve mühendislik esaslarına göre tasarlanmış sifon önleme koruması gerekir. Patentli otomatik sifon kesici (USPTO Patent US20090020163A1), geri akış klapeli vana ve anahtarla kumanda edilen vana düzeneği sayesinde sifonu tersine kırmak üzere hatta hava girişine izin verir.
Bu ayrım işletme bütçesini neden etkiler? Kullanılabilir 6,5 m düşey sifon geri kazanımı bulunan 150 m3/h kapasiteli bir susuzlaştırma boru hattının yılda 6.000 saat çalıştığını ve kablodan suya veriminin 72% olduğunu varsayalım. Tepe noktası açık bir dik boruyla sürekli atmosfere havalandırılırsa pompa her saat 6,5 m statik yüke karşı çalışır; bunun sonucunda 3,69 kW veya yılda 22.140 kWh ek enerji tüketir (kWh başına $0,12 üzerinden yılda $2.650). Yalnızca gerektiğinde, emiş kesintisi sırasında devreye giren kapalı vakum tahliye vanası maliyetini 6 aydan kısa sürede karşılar.
| Ekipman kategorisi | 1 in, 2 in (DN25, DN50) USD fiyat aralığı | 3 in, 6 in (DN80, DN150) USD fiyat aralığı | Sıvıyla temas eden gövde malzemeleri | Tipik endüstriyel uygulama |
|---|---|---|---|---|
| Manuel varil sifonu / el transfer pompası | $25 – $160 | Uygulanamaz (yalnızca taşınabilir boru boyutları) | PP, PVDF, 316 SS, PTFE contalar | 200 L varil ve IBC kaplarından asit/solventin aralıklı aktarımı |
| Atmosferik vakum kırıcı (ASSE 1001) | $140 – $520 | $650 – $2,400 | Kurşunsuz bronz, 316 SS, PVC | İçme suyu takviye hatları (≤ 12 h kesintili basınç) |
| Basınçlı vakum kırıcı (ASSE 1020) | $220 – $850 | $1,100 – $3,800 | Bronz, epoksi kaplı sünek dökme demir | Sürekli basınçlı endüstriyel su dağıtım kolektörleri |
| Flanşlı boru hattı vakum kırıcı / hava-vakum vanası (AWWA C512) | $350 – $1,100 | $950 – $6,200+ | Sünek dökme demir, WCB karbon çeliği, 316 SS | Pompa basma hattı tepe noktaları, cebri borular ve HDPE borularda vakum çökmesine karşı koruma |
| Kendinden emişli santrifüj sifon transfer pompası | $900 – $3,400 | $3,500 – $15,000+ | Dökme demir, CD4MCu dubleks paslanmaz çelik, 316L paslanmaz çelik, floroplastik | Yüksek emiş yüksekliğinde hazne boşaltma, set üzerinden fazla su pompalama, tank boşaltma |
Sifonlu çatı drenajı, rezervuar seviyesinin düşürülmesi ve hava kilidi veya su darbesi sorunlarının giderilmesi
Mühendislik ürünü sifonlu çatı drenaj sistemleri (ASPE 45 / EN 12056-3), havayı dışarıda tutmak ve atmosfer altı basınçta %100 tam kesitli akış sağlamak için girdap önleyici çatı saptırıcıları kullanır. Endüstriyel sifon boru hatlarında ise tepe noktasında hava kilidi, çözünmüş gazların ayrışması, ince cidarlı borunun burkulması veya kolon ayrılmasına bağlı su darbesi arızaya yol açar.
Geleneksel cazibeli çatı drenajında düşey kolonlar, genellikle merkezdeki hava çekirdeği çevresinde yaklaşık 20% to 33% su doluluğunda çalışacak şekilde tasarlanır; yatay yağmur suyu toplayıcılarının eğimi ise çoğunlukla 0,5% to 2% (1/16 in/ft to 1/4 in/ft) olur. Mühendislik tasarımlı sifonlu drenaj sistemlerinde, tasarım yağışları sırasında girdapla hava girişini engelleyen bölmeli çatı süzgeçleri kullanılır. Böylece yatay toplayıcı borular 0° düz eğimde ve 100% su doluluğunda çalışabilir; daha küçük çaplı borularda 3× to 4× daha yüksek akış hızı elde edilir. Ancak hem sifonlu çatı süzgeçleri hem de büyük rezervuar tahliye kanalları tepe noktasında derin vakum altında çalışır (-50 kPa to -80 kPa gösterge basıncı). Saha gösteriminde veya sürekli hizmette sifon durduğunda ya da su darbesi oluştuğunda bakım mühendisleri, temel nedeni aşağıdaki arıza teşhis matrisiyle belirleyebilir.
| Arıza biçimi | Sahada gözlemlenen belirtiler | Fiziksel kök neden | Sayısal eşik değer | Düzeltici mühendislik işlemi |
|---|---|---|---|---|
| 1. Tepe noktasında hava kilidi (tam dolmama) | Pompa basma basıncı oluşturur ancak debi çok azalır veya durur; en yüksek noktada fokurdama sesi duyulur | Aşırı büyük tepe borusu, hızı kritik hava tahliye Froude sayısının altında tutar; hava cebi kesiti tıkar | Hız < 0.6 m/s (Fr = v / √(gD) < 0.54) | En yüksek noktaya hava tahliye/vakum vanası takın veya hızı ≥ 1,2 m/s değerine çıkarmak için tepe borusunun çapını küçültün |
| 2. Çözünmüş gazın ayrışması / buhar kavitasyonu | Sifon 30–120 min çalıştıktan sonra debi yavaş yavaş düşer; tepe noktasında tıkırtı sesi duyulur | Tepe noktasındaki mutlak basınç, havanın doygunluk basıncının (30 kPa abs) veya buhar basıncının (Pv) altına düşerek gaz cepleri oluşturur | Tepe noktasındaki gösterge vakumu -70 kPa’dan (-0,7 bar) daha derin | Tepe noktası kotunu düşürün, akışkan sıcaklığını azaltın veya en yüksek noktaya otomatik vakumla havası alınan bir tahliye düzeneği ekleyin |
| 3. Atmosfer altı basınçta ince cidarlı borunun çökmesi | HDPE veya PVC boru sırtın tepe noktasında yassılaşır (oval hale gelir) ve debiyi kalıcı olarak kısıtlar | İç vakum altında dış atmosfer basıncı, ince cidarlı borunun halka biçimindeki burkulmaya karşı direncini aşar | -60 to -80 kPa gösterge vakumuna maruz kalan SDR 26 veya SDR 32.5 HDPE | Tepe borularını SDR ≤ 17 (veya SDR 11) HDPE ya da Schedule 40 çelik boruyla değiştirin ve yaylı vakum tahliye vanası ekleyin |
| 4. Pompanın devreden çıkmasıyla oluşan sıvı sütunu ayrılması kaynaklı su darbesi | Pompa devreden çıktıktan 2–8 seconds sonra borudan şiddetli darbe sesi gelir ve flanş contası patlar | Hızlı yavaşlama, tepe noktasındaki sıvı sütununu buhar boşluğuyla ayırır; ters akışta boşluk aniden kapanır | Geçici basınç sıçraması: işletme basma yüksekliğinin 3× to 6× katı | Hızlı açılan tepe noktası vakum kırıcıyla sönümlü, darbesiz çekvalf takın veya değişken frekans sürücüsüyle kontrollü yavaşlama uygulayın (10–20 s) |
Sifon destekli basma hatları için endüstriyel santrifüj ve çamur pompalarının seçimi
Eğim aşağı sifon destekli bir basma hattı için santrifüj, kendinden emişli atıksu, eksenel çift emişli gövdeli veya ağır hizmet tipi çamur pompası seçerken yüksek basma yüksekliğine sahip, sifon henüz dolmamış ilk çalıştırma noktasında ve debinin yüksek olduğu, sifonun dolduğu salgı noktasında mil gücü, motor akımı ve Kullanılabilir Net Pozitif Emiş Yüksekliği (NPSHa) doğrulanmalıdır.
Boru hattı bir muhafaza setinin, atık barajının veya nehir setinin üzerinden yükselip daha alçaktaki bir basma noktasına indiğinde pompa, devreye alma sırasında sıvıyı en yüksek noktadan aşırmak için yeterli kapama ve orta eğri basma yüksekliği sağlamalıdır. Aynı zamanda, sifon oluştuktan sonra görülen daha yüksek debide aşırı yüklenmeyen bir güç eğrisine ve düşük NPSHr değerine sahip olmalıdır. BBP Manufacturing Co., Ltd. 3,6 m3/h ile 20.000+ m3/h debi ve 5 m ile 680 m basma yüksekliği aralıklarını kapsayan 10 endüstriyel pompa serisi tasarlar ve üretir. Şirket, her iki çalışma rejimindeki boru hattı sistem eğrilerine uygun ağır hizmet tipi yatay çamur pompaları ile yüksek debili eksenel çift emişli gövdeli pompaları eşleştirir.
Kapsam ve tedarik notu: BBP Manufacturing Co., Ltd. endüstriyel santrifüj, çamur, atıksu ve kimyasal pompalar üretir; ASSE 1001/1020 vakum kırıcılar veya AWWA C512 hava vanaları gibi üçüncü taraf tesisat vanaları, sistem yerleşimlerinde boru hattı aksesuarları olarak belirtilir.
| BBP pompa serisi | Debi kapasitesi aralığı (m3/h) | Toplam basma yüksekliği aralığı (m) | Maksimum katı madde / akışkan | Sifon destekli boru hattına entegrasyondaki rolü |
|---|---|---|---|---|
| ZJ / ZGB / AH / HH yatay çamur pompaları | 3,6 – 5.400 m3/h | 6 – 130 m | Aşındırıcı atık ve mineral çamuru (SG 1,15–1.50, en fazla 60 wt%) | Salgı kavitasyonuna yol açmadan tepe noktasında ≥ 1,8 m/s aşındırma hızını korumak için yüksek kromlu Cr27 ıslak uçlar ve değişken frekans sürücüsü |
| S / SH çift emişli eksenel gövdeli pompalar | 50 – 20.000+ m3/h | 8 – 160 m | Temiz nehir suyu, soğutma kulesi dönüş suyu, belediye ham suyu | Düşük NPSHr değerli çift emişli çark, eğim aşağı sifon geri kazanımı debiyi sağa kaydırdığında kavitasyona direnç gösterir |
| ZW kendinden emişli ve WQ dalgıç atıksu pompaları | 5 – 10.000 m3/h | 5 – 80 m | Süzülmemiş belediye atıksuyu, yağmur taşkın suyu, 100 mm’ye kadar katı maddeler | Tepe noktası sifon kesici hava vanalarıyla eşleştirilmiş set üstü taşkın tahliyesi ve terfi istasyonları |
| IS / IH uçtan emişli proses santrifüj pompaları | 3,6 – 1.200 m3/h | 5 – 125 m | Temiz su, endüstriyel atık sular, aşındırıcı kimyasallar (304/316L/Duplex SS) | Pompa durduğunda tepe noktası vakumunu otomatik olarak kıran tank çiftliği ve kimyasal transfer hatları |
| D / DG yatay çok kademeli santrifüj pompalar | 6 – 850 m3/h | 50 – 680 m | Yüksek basınçlı maden susuzlaştırma, 160 °C’ye kadar kazan besi suyu | Yüksek ilk kaldırma yüksekliği ve kademeli su darbesi önleyici çekvalf/vakum vanaları gerektiren dik dağ boru hattı geçişleri |
Sifon destekli pompa boru hatları için 7 parametreli mühendislik fiyat teklifi talep listesi
BBP mühendislik ekibinden iki çalışma rejimini kapsayan pompa eğrisi boyutlandırması isterken, sifon dolmamış ilk çalıştırma TDH değeriyle sifon dolmuş çalışma TDH değerinin doğru çizilebilmesi için sahaya ait bu 7 parametreyi ekleyin:
- Yüksek ve düşük su seviyeleri dahil olmak üzere besleme haznesi veya rezervuardaki emiş sıvısı kotlarını kaydedin (z1,max ve z1,min).
- Set, tank duvarı veya boru köprüsü üzerinden geçen boru hattının merkez çizgisindeki en yüksek noktanın kotunu ölçün (zcrest).
- Son basma çıkışının kotunu (z2) ve sonlandırma biçimini belirtin; borunun havaya mı yoksa alıcı havzanın yüzeyinin altına mı boşaldığını açıklayın.
- Borunun iç çapını (ID), toplam uzunluğunu (L), malzemesini ve cidar kalınlığını verin (yükselen kol uzunluğu L1→c, alçalan kol uzunluğu Lc→2 ve HDPE SDR veya çelik boru serisi).
- Akışkan sıcaklığını (°C), buhar basıncını (Pv), özgül ağırlığı (SG), kinematik viskoziteyi (cSt) ve çamurdaki katı madde konsantrasyonunu (wt% ve d50 parçacık boyutu μm cinsinden) belirtin.
- Mühendislerin izin verilen maksimum tepe vakumunu hesaplayabilmesi için saha rakımını deniz seviyesinden metre cinsinden ve ortam barometrik basıncını (kPa) belirtin.
- Tepe noktası kontrol yaklaşımını tanımlayın: sifonun sürekli korunması (değişken frekans sürücüsü hız ayarı ve kapamada vakum kırıcıyla) veya en yüksek noktadan sürekli atmosferik havalandırma.
Sifonlar ve pompa borulaması hakkında sık sorulan sorular
Sözlüklerde ve mühendislikte siphon ile syphon arasında ne fark vardır?
Siphon ile syphon arasında teknik açıdan hiçbir fark yoktur: her iki yazım da tamamen aynı sıvı transfer borusunu ifade eder. Amerikan İngilizcesi sözlüklerinde ve ASME veya AWWA borulama standartlarında tercih edilen temel yazım siphon iken, Britanya ve İngiliz Milletler Topluluğu mühendislik kataloglarında, özellikle buhar basınç manometresi yoğuşma halkaları ve rezervuar yıkama boruları için sıkça syphon yazımı kullanılır.
Sifon yokuş yukarı çalışır mı veya sıvıyı kaynak tanktan daha yükseğe çıkarabilir mi?
Sifon, sıvıyı yalnızca ara bir sırt veya tank kenarının üzerinden geçici olarak yukarı çıkarabilir (deniz seviyesinde 20 °C su için pratikte 7,0 m to 8,5 m’ye kadar); ancak son basma çıkışı her zaman kaynak sıvı yüzeyinden daha alçakta olmalıdır. Mekanik pompa olmadan yerçekimi, daha yüksekteki bir alıcı tanka net yukarı akışı sağlayamaz.
Pompa kapandığında veya çalışmaya başladığında sifon önleme vanam neden su sızdırıyor?
Pompa ilk çalıştırıldığında veya durdurulduğunda şamandıralı mantar tapa yuvasına otururken ya da açılırken kısa süreli su püskürmesi görülür; sürekli sızıntı ise kirlenmiş elastomer yatağa, aşırı geri basınca veya vananın çok alçak monte edilmesine işaret eder. ASSE 1001 vakum kırıcının, aşağı akıştaki en yüksek çıkışın en az 152 mm (6 in) üzerinde olduğunu ve aşağı akışta kapatma vanası bulunmadığını kontrol edin.
Yakıtı sifonla çekmek yasa dışı mıdır ve sifonu neden asla ağızla doldurmamalısınız?
Araçlardan veya depolama tanklarından hukuka aykırı yakıt alınması hırsızlık olarak kovuşturulur. Herhangi bir yakıtı veya kimyasalı sifonla aktarırken ağzınızı kullanarak başlangıç emişi oluşturmak, hidrokarbon aspirasyon pnömonisine yol açabilir (kimyasal pnömoniye neden olabilecek petrol buharlarının yutulması). Daima kendinden emişli sarsma valfi, mekanik el pompası veya uygun sınıfta bir pompa kullanın.
Kapatıldığında dalgıç veya santrifüj pompadan suyun sifonla geçmesini nasıl durdurabilirsiniz?
Pompayı kapattıktan sonra akış yönünü belirleyin. Su, yükseltilmiş basma tankından boşta duran pompanın içinden geçerek daha alçaktaki bir hazneye geri akıyorsa, pompa basma çıkışına yaylı veya kauçuk klapeli çekvalf takmak sorunu çözer. Basma borusu emiş tankının altına iniyor ve yerçekimiyle boşalmaya devam ediyorsa çekvalf işe yaramaz; tepe noktasına sifon kesici veya vakum kırıcı vana takmanız gerekir.
Sifon sürekli hareket makinesi pompası gibi sonsuza kadar çalışabilir mi?
Sıvı akışı, farklı sıvı yüzeyleri arasındaki yerçekimi potansiyel enerjisiyle sağlandığından hiçbir sifon sürekli hareket düzeneği olarak çalışamaz. İki kaptaki seviyeler eşitlendiğinde veya giriş hava aldığında akış kendiliğinden durur. Emiş borusundaki basınç kabın buhar basıncı sınırının altına düşerse kavitasyon sıvı sütununu kesebilir.
Endüstriyel pompa basma hattı için vakum kırıcı veya sifon kesici orifisi nasıl boyutlandırılır?
Tepe noktası vakum kırıcısı, boru içi vakumun izin verilen halka burkulma basıncını (plastik borularda genellikle -15 kPa to -35 kPa) aşmasına izin vermeden, aşağı doğru oluşabilecek en yüksek debiye (Qdrain) göre boyutlandırılır. AWWA M51 ve USBR EM-25’te belirtildiği üzere boru tepe noktasına takılan hava-vakum vanasının veya havalandırmalı sifon kesici tahliye hattının nominal orifisi, borunun iç çapının 0.15 to 0.25 katı olmalıdır.
Kaynaklar
- Purdue University Makine Mühendisliği Bölümü ME30900 Akışkanlar Mekaniği: Bernoulli Denklemiyle Sifon Kavitasyonunun Analizi
- ABD Islah Bürosu (USBR) Mühendislik Monografı 25: Durgunlaştırma Havuzlarının ve Enerji Sönümleyicilerin Hidrolik Tasarımı
- Nature Scientific Reports Vakumda Sifon Çalıştırma ve Kohezyon-Çekme ile Atmosfer Basıncını İnceleme (srep04741)
- Physics Education / PubMed Central Sifon Mekaniğinde Zincir Modeli ve Atmosfer Basıncı (PMC4667279)
- ANSI / ASSE Standardı 1001-2017 Boruya Takılan Atmosferik Tip Vakum Kırıcılar için Performans Gereklilikleri
- ABD Çevre Koruma Ajansı (EPA) Çapraz Bağlantı Kontrolü: Geri Sifonlama ve Vakum Kırıcılar için En İyi Uygulama Kılavuzu
- ASSE International Tesisat ve Geri Akış Önleme Ürün Standartları Dizini (ASSE 1001, 1013, 1020)
- Pumps & Systems Magazine Eğim Aşağı Pompa Basma Borulama Sistemlerinde Sifonlar ve Sifon Etkisi
- CalPoly BioResource and Agricultural Engineering Boru Hattı Sistemlerinde Hava Cepleri ve Kritik Hava Tahliye Hızı
- Kansas State University Araştırma ve Yayım Cazibeli Akış ve Sifon Boru Hatlarının Hidrolik Tasarım El Kitabı
- Inveno Engineering En İyi Uygulama 17: Buhar Basınç Manometreleri için ASME B40.100 Pigtail ve Bobin Sifonları
- ABD Patent ve Marka Ofisi (USPTO) US20090020163A1: Pompa Basma Borulaması için Otomatik Sifon Kesici Vana Düzeneği
