Yapılardaki Uygulamalarda Kullanılacak Titreşim Kontrol Sistemlerinin Seçimi İçin Genel Bilgiler

Çok kritik uygulamaların yalıtımı için kapsamlı matematiksel analizler gerekebilirken, tasarımcının gereken titreşim alıcıyı kolay seçebileceği basit sorunların çözümünde bazı kolay seçim önerileri bulunmaktadır. Uygulama aşamasındaki son tasarım analizini yapmada gereken detaylı bilginin oluşturulması için değil, özellikle projenin ön tasarımında yol gösterici bilgilerdir. Şekil 1 'deki grafik mevcut makina grubu veya cihazın her birinden yayılan titreşti-rici kuvvetlerin geçiş yüzdesini azaltmak için gereken titreşim alıcının esneyebilme (çökme) miktarlarını göstermektedir. Bu grafi-ği kullanabilmek için cihazın en düşük devrinin bilinmesi ve ona göre titreşim alıcı da olması gereken en küçük çökmeyi bulmak gerekir. Grafikte cihazın en düşük devrinden yukarı doğru dik çıkınız ve titreşim geçirimi eğiklerinden istenilen geçirim yüzdesine kesiştiriniz. Daha sonra kesim noktasından yatayda hareket ederek en küçük statik çökme ile titreşim alıcının olması gereken doğal frekansını kesiştiriniz. Aşağıdaki durumlarda bu grafik titreşim alıcıların binalarda kullanılmasında yol gösterici olacaktır.

1.         Kritik Olmayan: ÖrneÄŸin bodrum katı ve zemin kat yerleÅŸimleri kritik gürültü alanlarına komÅŸu olmayan mekanlardır. Bu durumda % 20-30 geçirim oranına göre hesap yapılabilir.

2.         Genel: ÖrneÄŸin 1. kat ve diÄŸer üst katlardan 10 m'den daha az açıklığa sahip olup kritik gürültü alanına komÅŸu olmayan mekanlardır. Bu durumda % 5-15 geçi-rim oranına göre hesap yapılabilir

3. Kritik Olan: Üst katlarda 10 m'den fazla açıklığa sahip olanlar veya kritik gürültü alanlarına yakın olan mekanlardır. Bu durumda % 2-5 geçirim oranına göre hesap yapılabilir. Şekil 1 'deki grafik başlangıçta gereken titreşim, titreşim alıcının özelliklerini göstermektedir. Grafik, titreşim alıcının "mükemmel yay" olduğunu ve bundan dolayı olası çökme bölgesini çizginin üstünde göstermektedir. Yüksek frekansta gerçek yay konumunda olan ve çizgisel etkiler göstermeyen durumlara yer vermeyen bu grafik genelde başarılı sonuçların eldesini sağlamaktadır. Bu grafikte yalnızca dikey etkileyen titreşim kuvvetlerine göre hesap yapılabilmektedir. Yatayda veya her iki yönde titreşen için bu grafikten tam olarak yararlanılamaz. Şekil 2'deki tablo, bilinen makina veya cihaz parçalarının tipik uygulamalarında titreşim ve darbe yalıtımlarına ait genel bilgileri vermektedir. Bu tablo, tüm detaylar ve yerleştirileceği yerler tam olarak bilinmiyorsa yol gösterici olarak kullanılmalıdır.

B. Yapılarda hizmet veren cihazların bilinen tiplerinin uygulamalarında kullanılacak titreşim kontrol sistemlerinin seçimi için genel bilgiler

2.1. Pompalar

2.1.1.   Bu cihazlar 1450-2900 devir/dakika hızla çalışan veya pompa üzerinde akuple motordan, kayış-kasnakla 800-1300 devir/dakika deÄŸiÅŸen devir alan cihazlardır.

2.1.2.   Bodrumdaki makina dairelerinde, birçok pompa biraraya oturtulmuÅŸ kaidelerde kauçuktan ayak tiplerinden sandviç titreÅŸim alıcıların kullanılması ile baÅŸarılı bir yalıtım (ayırım) saÄŸlanabilir. 2-3 mm esneyebileni seçmelidir. Direk çalışan pompalara eÅŸit ağırlık binmelidir. SaÄŸlam bir oturumun saÄŸlanması için kayış kasnaklı pompaların plan boyutlarının bilinmesi ve ağırlığının en az iki katı kadar ağırlıkta kaide gerekir. Bu kaidede en az derinlik 15 cm olmalıdır.

2.1.3. Makina dairelerinde beton plaklar üzerine (kaide) oturtulmuş cihazların altına 25 mm esneyebi-len açık veya kapalı yay titreşim alıcıları kullanılmalıdır. 2900 devir/dakika devirli pompaların titreşim alıcıları 6 mm'e kadar çökebi-len kauçuk olabilir. Pompanın oturduğu kaide veya zeminin ağırlığı pompadan hafif olamaz; ama ideal olarak 1:1,5 veya 1:2 oranı kayış kasnaklı üniteler için önerilebilir.

2.1.5 Geniş yüzeysel kaideler aynı ağırlıkta olup daha fazla derinliğe sahip kaidelerden daha az titreşirler. Pompayı geniş bir kaideye sabitlemek ekonomik ve teknik bakımdan tercih edilebilecek bir yöntemdir. 2.1.5. Boru hattı pompaya bağlanırken ve asılırken kesinlikle metal olmayan, hareket edebilen (esneyebilme yeteneğine sahip) bağlantılarla bağımsız olarak ' bağlanmalıdır.

2.2.      Havalandırma üniteleri

2.2.1.   Fanlar ve motorları destekleyen iç titreÅŸim alıcıları ile genel olarak havalandırma ünitelerinin yerleÅŸtirilmesi saÄŸlanacaktır. Hızı 1500 devir/dakika altında olan fanlar için açık ya da kapalı yaylardan 25 mm'e kadar esneyebi-lenler ve bu hızın üstündekiler için 6 mm'ye kadar esneyebilen kauçuk titreÅŸim alıcılar kullanılabilir.

2.2.2.   Kritik gürültü alanlarında havalandırma üniteleri (AHU) yerleÅŸtirileceÄŸi zaman ön önlem olarak 2-3 mm çökme yapabilen kauçuk ızgara ayaklar veya iri ayaklar üzerine yerleÅŸtirilebilir. Çelik dağıtıcı tablalar (plaklar), taşıyıcı

çerçeve çok dar ise sürtünmeyi önleyici kauçuk ayaklar kullanılabilir.

2.2.3.   YükseltilmiÅŸ çelik taşıyıcılar üzerine yerleÅŸtirmelerde yay titreÅŸim alıcıları çelikten alt çerçeveler ile birlikte monte etmek gerekebilir. Motorun AHU'nun dışında bir yere montajı ya da fan/motor ikili kısmının ayrı montajının yapıldığı durumlarda AHU'nun diÄŸer kısımlarına baÄŸlantısı oynar elemanlarla saÄŸlanmalıdır.

2.2.4.   DiÄŸer kanal ve boru hatlarının baÄŸlantıları da esnek olmalıdır.

2.3.      Serbest fanlar

2.3.1. Radyal fan ve aksiyel fan olarak genel iki tipi vardır. Aksiyel fan genellikle 1450 veya 2900 devir/dakika hızda çalışır ve düşeyde ya da yatayda kanal olarak yerleştirilerek bağlantı noktaları esnek bağlanır. Radyal fan birimleri ana kata bağlanır ve hızları 200-3000 devir/dakika arasında sabitlenir veya belirlenen iki hıza ayarlanan sistemin hızı sık sık değişir.

2.3.2. Aksiyel fanlar 6 mm esneyebilen kauçuk askılara tavandan asılabilir. Bununla birlikte yapılan çelik kafesin tavana asılmasından sonra kauçuk titreşim alıcılar fan ile çerçeve arasına konabilir. Çubukların düşmesi ile bu askıları sarkaç etkisinden kurtaran başka bir yöntemdir. Düşük frekansta çalışması gibi özel durumlarda veya 1450 devir/dakika hızda çalışan geniş fanlarda 25 mm esneyebilen yay askılar kullanılabilir. Dik fanlar, uygun kauçuk veya yay titreşim alıcılar kullanılarak destek çerçeveler sayesinde taşınabilir.

2.3.3.   Radyal fanlar genel düşük çalışma hızı kapasitesileri ile 25 mm esneyebilen kapalı yay titreÅŸim alıcıları kullanılarak yalıtabilirler. Normalde 50 mm çökme kapasiteli yayların kullanımına gerek kalmaz. Nadiren de olsa eÄŸer 500 devir/dakika altında çalışırsa bu tiplere gerek duyulur. Açık yay titreÅŸim alıcılar eÄŸer bir AHU içinde kapanmamışsa çabuk bozularak deforme olurlar.

2.3.4.   Kanallara esnek baÄŸlantılar yapılmak zorundadır.

2.4. Su soÄŸutucular (chillers)/kondenserler

2.4.1. Bunlar hem çatıya yerleştirilen hava soğutmalı birimler hem de binanın herhangi bir bölgesin-de makina dairesine yerleştirilen su soğutmalı makinalardır.

2.4.2.   Hava soÄŸutmalı modelleri geniÅŸ pervane tipi fanlarının ve pistonlu kompresörlerin oluÅŸturduÄŸu titreÅŸimi yayarlar. Fan hızları çok düşük olabilir; örneÄŸin, 360 devir/dakika, bununla birlikte önemsenmeyecek miktarda titreÅŸim ortaya çıkabilir ve bundan dolayı bu frekanslardaki yüksek yalıtım deÄŸerleri yeterli olmaz. 10-16 mm esneyebilen kauçuk bazlı titreÅŸim alıcı en iyi uygulanacak titreÅŸim alıcı tipidir. Bununla beraber, küçük üniteler için kapalı yay titreÅŸim alıcılar daha ekonomik çözüm saÄŸlarlar.

2.4.3.   Su soÄŸutmalı Chillerlerin genellikle yüksek güçle çalışan kompresörlerle kullanımı yaygındır. Bunlar merkezi pistonlu (genellikle 1450 devir/dakika) veya vidalı tip olabilir. Pistonlunun titreÅŸim etkileri çok daha ÅŸiddetlidir. Vidalılar normalde iki tip olup yüksek hızda çalışırlar, örneÄŸin 2900 devir/dakika ve üstünde yüksek frekansta titreÅŸim ve gürültü oluÅŸtururlar. Kapalı mekanda gürültüye duyarsız alanlı bazı bodrum kat yerleÅŸimlerinde ayaklık tipi titreÅŸim alıcılar yüksek devirde çalışan merkezi ve vida tipi birimlerde kullanılabilir.

2.4.4. Taşıyıcılık sorunları uzun ve ince yapılı chillerlerin direk olarak titreşim alıcılara bağlandığında yaşanabilir. Bu gibi sorunlardan kaçınmak için çelikten alt tablalara veya içi doldurulmuş çerçevelere ihtiyaç olabilir. Titreşim alıcıların aralarındaki uzaklık ağırlık merkezinin dikeyde olan uzaklığından büyük olmalıdır.

2.4.5. Bütün yalıtılmış cihazlarda olduğu gibi boru hatlarının bağlantıları metalik bir bağlantıyla değil esnek bağlantılarla olmalıdır.

2.5. SoÄŸutma kuleleri

2.5.1.   Bu birimler genellikle çatıya monte edilirler ve aksiyel fanlar veya radyal fanlar ile baÄŸlanırlar. Bununla birlikte, bazı yeni tasarımlarda soÄŸutma kulesine esnek bir birleÅŸme ile bağımsız olarak baÄŸlanan fan bulunmaktadır. Bunlar çok nadir görülür.

2.5.2.   integral fanlı kulelerin fanı su ile dolu olduÄŸunda titreÅŸim yalıtımını pahalılaÅŸtıran ciddi bir dezavantajı olmaktadır. Bununla birlikte, ağırlık fanlar için bir, iç temel görevi görür. Bu birimin ağırlığıyla karşılaÅŸtığımız düşük hızlı (200-900 devir/dakika) fanların sıkça sebep olduÄŸu titreÅŸimler önemsenmez.Birçok durumda düşük hızlı fanlara yüksek esnemeye sahip yayların uygun görülmesi gereksizdir.Bu titreÅŸim alıcıların kullanılması ile kısa devirler yapan yayların yerleÅŸtirilmesi pratik sorunlara kolay ve kesin çözümler saÄŸlar. Yüksek hızlı rüzgarlarda ve sönümleme esnasında cihazların düşey hareketlerinde aşırı oynamaya sebep olabilecek boru hatlarının esnek birleÅŸimlerinin aşırı yüklenmesinden kaçınmak gerekir.

2.5.3. Bir önceki paragrafta bahsedilen sorunlardan kaçınmada yüksek esnemeli kauçuk titreşim alıcıların 500 devir/dakika'nın altında titreşim yalıtımı yapabilme-siydi, ama daha önemlisi duyula-bilen frekans aralığında büyükçe bir yalıtımda 25 mm'den fazla esnemeyen açık yay titreşim alıcı (ORS tipi) tercih edilebilir.

2.6.      Kazanlar

2.6.1. Kazanlar, soğutma kuleleri gibi, fırınlardan ve fan/motor birleşimlerinden çıkan önemsiz titreşimleriyle birlikte yüksek ağırlığa sahiptir. Titreşimin yüksek frekansta olması ile birlikte hava doğumlu sesler de gürültü problemleri yaratmaktadır.

 2.6.2. TitreÅŸim ile gürültünün yapısal geçirimi basınca dayanıklı dar taşıyıcı çerçeve kanal için çelik dağıtıcı plakalar bulunan ayaklıklar ile daha basit ve ekonomik olarak çözülebilir. Bu sistemde 2-3 mm esneyebilirle uygun ve yeterlidir. Akustik sebeplerin olduÄŸu yerlerdeki kazanın altında beton döşeme gerektiÄŸinde bu çelik tabakalarla kaplanmış kauçuk ayakların bir katman halinde yerleÅŸtirilmesi ile olabilir.

2.7.      Dizel jeneratör gruplar

2.7.1.   Bunlar genellikle acil güç takviyelerinde ve bundan dolayı bazen olaÄŸan dışı rahatsız edici durumun belli periyotlarla devamının sebep olduÄŸu uyumsuz alanlarda konumlanırlar.

2.7.2.   ECS tipi titreÅŸim alıcılardan (kaplamalı kapalı yaylar) 25 mm'e kadar esneyebilenler veya kauçuk titreÅŸim alıcılar 1500 devir/dakika sabit hızla iÅŸleyen ma-kinaların büyüklüğüne uygun kullanılacaktır. Kritik gürültü alanlarına bitiÅŸik ya da bu alanların üzerine yerleÅŸimlerde iki kattan oluÅŸan komplex bir titreÅŸim alıcı sistem gerekebilir. Bu karma uygulamalarda firmanın mühendisleri ile görüşmek gerekmektedir.

2.8. Boru hattı

2.8.1. Pompalardan, kompresörlerden v.b. çıkan titreşim, esnek birleşimlere rağmen birçok sistemde yine oluşacaktır. Bunun sebebi esnekliğin, kanaldan geçen akışkandan, akışkana karşı koyan kuvvetlerden ve bağlantı çubuklarından etkilenmesidir. Titreşim aynı zamanda akışkan basıncının artışı ve sistem hızının değişiminden doğan gürültülerden oluşur.

2.8.2. Makina dairelerindeki 50 mm ve daha büyük çaplı boru hatlarının yalıtılmasında 25 mm esneyebilen yay askılar kullanılarak yapılmalıdır. Az kritik alanlarda gürültü kaynağından sonraki 12 m'yi yalıtmak genelde verimlidir. Eğer boru hattı, gürültüye duyarlı alanlardan geçiyorsa, 6 mm çökebilen kauçuk askılar veya titreşim alıcılar, üstte bahsedilenlerin yerleşimine göre değişen dik boru için kullanılabilir.

2.8.3.   Küçük boru hattı, örneÄŸin, 50 mm'den küçük çapa sahip olup 2.8.2'deki gibi kritik durumlarda ise 10-20 mm arası çökebilen yay askılarla yalıtılabilir. Normal ÅŸartlarda, 3-6 mm kalınlığında kauçukların boru baÄŸlantılarında kullanılması verimli olacaktır.

2.8.4.   Cihazların egsoz boruların-daki susturucuların yalıtımına gerek duyulacaktır ve 25 mm esneyebilen yay askılar, açık yay titreÅŸim alıcıların kullanılması uygundur. Uzun dik bacalar için boru sıcaklığı ve yayılma bilgileri verilmelidir.