دینامیک سیالات محاسباتی CFD

دینامیک سیالات محاسباتی  (Computational Fluid Dynamics) یا CFD روشی برای شبیه سازی و تحلیل مسائل سیالات و در واقع هنر پیش بینی رفتار جریان سیال است. در گذشته برای طراحی و نهایتا تولید یک محصول تنها بر تست های آزمایشگاهی و فیزیکی و محاسبات دستی تکیه می شد. اما با افزایش پیچیدگی های طراحی و رقابت برای کاهش هزینه ها امروزه مدل سازی و شبیه سازی فرآیند ها به طور گسترده در زمینه های مختلف مورد استفاده قرار می گیرد.

 

 

مزایای استفاده از : CFD

  • CFD روشی به نسبت ارزان در مقایسه با روش های تجربی است که با افزایش قدرت کامپیوترها می تواند هزینه های زمانی را کاهش دهد.
  • قابلیت پیش بینی پیامدهای طراحی و تست حالت های مختلف طراحی را به منظور بهینه سازی محصول، قبل از ساخت و تست فیزیکی نمونه اولیه را فراهم می کند.
  • اطلاعات جامع رفتار جریان سیال را در دقت های متناسب با نیاز کاربر فراهم می کند.
  • تحلیل مدل هایی که به سادگی قابل آزمایش نیستند را مانند انتقال حرارت در جریان مافوق صوت ممکن می سازد.
  • خطای اندازه گیری در شبیه سازی وجود ندارد.

 

محدودیت های استفاده از : CFD

  • توان محاسبات به طور مستقیم وابسته به توان سخت افزاری است.
  • خطای خطی سازی و گرد کردن در نتایج محاسبات وجود دارد.
  • دقت نتایج وابسته به دقت جزییات شبیه سازی است. (مانند مدل های توربولانس، مدل های جریان چند فازی، روش های گسسته سازی و …)

 

نهایتا می توان نتیجه گرفت که استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی CFD مکمل روش های تجربی است.

 

روش المان (اجزاء) محدود (Finite Element Method or FEM)

روش اجزاء محدود، با الگوریتم های عددی پاسخ معادلات دیفرانسیل و انتگرال‌های پیچیده را تقریب‌ می‌زند. کاربرد عملی این روش با نام تحلیل المان محدود (Finite Element Analysis or FEA)شناخته شده است. اساس کار این روش حذف کامل معادلات دیفرانسیل یا ساده‌سازی آن‌ها به معادلات دیفرانسیل معمولی و حل آن‌ها با روش‌های عددی است.

به عنوان مثال نرم‌افزار های مهندسی آباکوس  (Abaqus) و کامسول  (COMSOL Multiphysics) از این روش برای حل معادلات استفاده می‌کنند.

 

 

روش حجم محدود (Finite Volume Method or FVM)

روش حجم محدود در واقع نوعی از روش اجزاء محدود است که در آن معادلات عمومی بقا (بقای جرم ، بقای اندازه‌ حرکت و بقای انرژی) در شکل انتگرالی استفاده می‌شوند. محدوده‌ی حل به تعداد معینی حجم کنترل مجاور‌ هم تقسیم شده و معادلات در آن محدوده حل می‌گردند. کمیت‌ها در مرکز گره‌ها محاسبه شده و برای بدست آوردن مقادیر روی سطوح باید میانیابی انجام‌گیرد. روش حجم محدود برای تمام هندسه ها از‌جمله هندسه‌های پیچیده کاربرد دارد. این روش بیشتر برای حل مسائل دینامیک سیالات محاسباتی و انتقال حرارت مناسب است.

به عنوان مثال نرم افزار فلوئنت  (Fluent) از این روش استفاده می‌کند.

 

مراحل حل CFD:

به طور کلی مراحل حل یک مسئله به روش دینامیک سیالات محاسباتی یا CFD  به شرح زیر است :

–         شناسایی مسئله (Problem Identification):

  • تعریف اهداف حل مسئله
  • مشخص کردن دامنه (ناحیه) حل

–          پیش پردازش (Pre Process)

  • ایجاد مدل هندسی مناسب از مسئله
  • ایجاد شبکه (مش) مناسب روی دامنه‌ی محاسباتی
  • تعیین فیزیک و شرایط اولیه و مرزی مناسب
  • انتخاب حلگر و روش گسسته سازی مناسب
  • پردازش (Processing):
  • حل معادلات حاکم بر مسئله
  • پس پردازش (Post Process):
  • استخراج داده‌های خروجی در قالب جداول ، گزارش ها و …
  • اعتبار سنجی نتایج (Validation)
  • تحلیل نتایج به وسیله رسم نمودارها ، کانتور ها و …

لازم به ذکر است که مراحل بالا باید بار ها و بار ها تکرار شوند ، نتایج بررسی و تحلیل شوند و در هر تکرار در مرحله‌ی پیش پردازش تجدید نظر و اصلاح صورت گیرد تا به پاسخ قابل استنادی دست یابیم.

هندسه (Geometry):

مدل ساده شده ای از مسئله اصلی است که در یکی از نرم افزارهای مدل سازی تولید شده و هر یک از نرم افزارهای تولید شبکه آن را به عنوان دامنه حل می شناسد و می تواند شبکه حل را در آن ناحیه ایجاد کند. نرم افزارهای CATIA ، Solidworks  Gambit و … برای این منظور استفاده می شود.

 

شبکه یا مش (Mesh):

معادلات دیفرانسیل جزئی که جریان سیال و انتقال حرارت تابع آن هستند به جز در موارد ساده معمولا به راه حل های تحلیلی منجر نمی شوند. در نتیجه به منظور تحلیل جریان سیال، دامنه های جریان به زیر دامنه های کوچکتر تقسیم می شوند ( که از اشکال هندسی اولیه مانند مکعب مستطیل، مکعب، هرم در سه بعدی و چهار ضلعی و مثلث در دو بعدی تشکیل شده است)

معادلات حاکم سپس در مرکز هر یک از این زیر دامنه ها حل می شوند و در مرزهای بین این مراکز درون یابی می شوند.

 

مدل فیزیکی (Physical Model):

با توجه به شرایط مسئله مدل های فیزیکی مختلفی انتخاب و معادلات مربوط به آن حل می گردد. مانند توربولانس، انتقال حرارت (معادله انرژی)، جریان های چند فازی و … .

شرایط اولیه (Initial Condition):

مقداردهی اولیه مراکز سلول ها برای شروع محاسبات ، که این مقدار دهی می تواند تاثیر زیادی بر زمان همگرایی حل بگذارد.

 

شرایط مرزی (Boundary Condition):

شرایط مرزی، متغیرهای حرارتی و جریان سیال را روی مرزهای دامنه محاسباتی مشخص می کند. بنابراین تعیین شرایط مرزی یک موضوع حساس در شبیه سازی عددی جریان سیال بوده و تعریف مناسب آن از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است.

 

انتخاب حلگر (Solver Selection):

با توجه به فیزیک و شرایط مسئله حلگر مبتنی بر فشار یا چگالی انتخاب می گردد و سپس برای گسسته سازی و میان یابی معادلات روش های مختلف انتخاب می گردد.  نرم افزارهای Fluent، CFX ، Comsol ، OpenFOAM و … برای این منظور استفاده می شود.

حل معادلات حاکم بر مسئله:

معادلات حاکم بر مسئله با روش تکرار حل می شوند. این تکرار تا زمانی ادامه می یابد که اختلاف نتایج حل در مرحله i  و i-1 به کمتر از مقداری که کاربر مشخص می کند برسد.

پس پردازش(Post Process):

در این قسمت نتایج حل از قسمت قبل به هندسه طرح شده نسبت داده می شود به طوری که برای کاربر قابل فهم باشد. این نتایج شامل نمودار، کانتور و … می باشد که با نرم افزارهای Tecplot و CFD-Post و … قابل استخراج است.

منابع:

– مکانیک شاره ها و انتقال گرمای محاسباتی جلد اول ترجمه دکتر ابراهیم شیرانی، انتشارات دانشگاه صنعتی اصفهان

– دینامیک سیالات محاسباتی برای مهندسان جلد اول ترجمه دکتر احمدرضا عظیمیان، انتشارات دانشگاه صنعتی اصفهان

–  مقاله شرایط مرزی و پارمترهای آشفتگی در نرم افزار Fluent ، گروه سیالات محاسباتی دانشگاه صنعتی اصفهان

– Introduction to the CFD methodology, ANSYS-Fluent

 

نویسندگان:

linkedin مهندس محمدرضا دشت بالی

linkedin مهندس رضا شریفی

تاریخچه ای از تهویه مطبوع

در سالهای دور، بشر برای ایجاد آتش از گرما استفاده می کرد. به این ترتیب، هوایی که به واسطه آتش گرم می شد، شرایط مناسب برای ساکنان را حاصل می نمود. پس از چندی، همگام با ساخت کوره های مرکزی با لوله بخار یا آب گرم، نیاز به تهویه جداگامه ملموس تر شد. در اواخر دهه ۱۸۸۰ میلادی طراحی های ساده و اولیه از سیستم های تهویه مطبوع پدیدار شد و در مناطق بسیاری مورد استفاده قرار گرفت.
در سال ۱۸۵۱ دکتر جان گری حق انحصار ۸۰۸۰ آمریکا را برای ابداع یک دستگاه برودتی به خود اختصاص داد. در دهه ۱۸۸۰، این ماشین نقش خود را در امور صنعتی آغاز کرد. در ابتدا ار این دستگاه بیشتر به دو منظور استفاده می شد: تهویه یخ و منجمد کردن گوشت برای جابه جایی آن. اما در دهه آغازین قرن بیستم، روش جدیدی برای خنک کردن ساختمان ها ابداع شد. سیستم سرمایش به کار رفته در بازار بورس نیویورک در سال ۱۹۰۲ یکی از اولین تجهیزات سرمایشی برای ساختمان ها به شمار می رفت که به آن ” ایرکاندیشن” یا همان سیستم تهویه مطبوع می گفتند.

 

امروزه تهویه مطبوع معانی گسترده تری را نسبت به آن زمان در بر می گیرد و شامل کنترل عوامل زیر می شود:
دما
رطوبت
تأمین هوای تازه
پاک سازی آلاینده های هوا
ایجاد جریان در یک محیط بسته
مرور تاریخچه تهویه مطبوع در حقیقت مروری بر سیر تکامل فنی و علمی در زمینه های مرتبط است. پیشگامانی چون رابرت بویل، سعدی کارنو، جان دالتون، جیمز وات، بنجامین فرانکلین، جان گری، لرد کلوین، فردیناند کری، ویلیس کریر و توماس میدلی به همراه بسیاری دیگر از نام آوران این عرصه، ما را به دانش امروز رسانده اند.فناوری تهویه مطبوع از سال ۱۹۰۰ با ایجاد ارتباطی عمیق بین مباحث علمی و مباحث مهندسی رشد پیدا کرد.پیشرفتهای حاصل شده در علوم مختلفی مانند ترمودینامیک، مکانیک سیالات، الکتریسیته، الکترونیک، سازه، مهندسی مواد، داروسازی و تجهیزات کنترلی در واقع سنگ بنای تهویه مطبوع هستند.

تعریف

تهویه مطبوع فقط خنک کردن یا گرم کردن نیست.به وسیله علم تهویه مطبوع ما امکان کنترل رطوبت هوا ,‌ دِبی هوا,آلودگی هوا و سرعت هوا را در دست خواهیم داشت.به وسیله علم تهویه مطبوع می توان ذرات معلق در هوا و آلودگی های موجود در هوا را از بین برد.رطوبت زائد را از هوا گرفت و میزان گرما یا سرمای مورد نیاز محیط را به صورت اتوماتیک حفظ کرد.انسان به چند عامل مهم جهت آرامش و عملکرد بهتر کاری نیاز دارد.از جمله می توان به آرامش فکری و محیطی اشاره کرد و علم تهویه مطبوع می تواند دمای محیط را که عاملی مهم در تأمین این نیاز انسان است برای ما مهیا کند .

تهویه مطبوع ساختمان
یکی از مهمترین بخش های هر ساختمان را می توان بخش تهویه مطبوع آن دانست.این بخش دقیقا می تواند بروی رفاه و آسایش انسان بسیار تاثیر گذار باشد چرا که در واقع عمل هوا رسانی چه برای فصول سرد و چه برای فصول گرم برای مکان های مختلف امری بسیار مهم و ضروری می باشد و شاید برای همین است که امروزه مبحث تهویه مطبوع ساختمان نسبت به گذشته بسیار به آن به صورت علمی و عملی پرداخته می شود.در واقع در معنای لغوی تهویه مطبوع یعنی هوا رسانی دلپذیر و این فرآیند شاخه¬ای از رشته مهندسی مکانیک محسوب می شود.

تهویه مطبوع ساختمان

تهویه مطبوع ساختمان

 

در واقع در بسیاری از کارخانجات نگهداری مواد غذایی مبحث تهویه مطبوع ساختمان جز مهم و لاینفک آن واحد تولیدی می باشد چرا که اگر امر هوا رسانی و تهویه خوب صورت گیرد در واقع تاثیر مثبتی بر ماندگاری بیشتر محصولات خوراکی و فاسد شدنی می گذارد.
با توجه به میزان حجم هوا رسانی و در واقع میزان کیفیت مورد نیاز برای تهویه مطبوع ساختمان می بایست از دستگاه هایی با ظرفیت مناسب استفاده کرد و در طول سال نیز مورد کنترل قرار گیرند.در واقع باید بدانیم که با چه روشی می خواهیم میزان بار بروی دستگاه را تخمین بزنیم و بر این اساس می توان راندمان واقعی ان را نیز محاسبه کرد و اگر نیاز بود از دستگاهی با حجم و ظرفیت بیشتر استفاده کرد.اصولاً تهویه مطبوع شامل مواردی همچون سرمایش-گرمایش-رطوبت زنی و رطوبت زدایی هوا می باشد.ما درتهویه مطبوع ساختمان باید بتوانیم سه فاکتور رطوبت و دما و سرعت جربان هوا را تحت کنترل خود داشته باشیم و با کنترل این سه فاکتور می توان امیدوار بود که هوا رسانی به نحو احسن و مطبوع صورت می گیرد.
ما ممکن است از این دستگاه در محیط های مختلف بخواهیم استفاده کنیم بر همین اساس با توجه به نوع سیال این دستگاه ها را به سه دسته تقسیم بندی می کنند که عبارتند از:
سیستم تهویه مطبوع تمام هوا
سیستم تهویه مطبوع تمام آب
سیستم‌های آب و هوا
سیستم های انبساط مستقیم
سیستم های پمپ حرارتی

 

سیستم تهویه مطبوع تمام هوا
در سیستم تهویه مطبوع تمام هوا دستگاه تولید کننده هوای مطبوع در محلی دور از فضای مورد تهویه قرار می گیرد.
سیال ناقل حرارت به داخل کویل های دستگاه تهویه مطبوع مرکزی (هوا ساز) ارسال شده هوایی را که توسط باد زن به سرعت از روی این کویل ها عبور داده می شود سرد یا گرم می کند. این هوا پس از گذر از تحولاتی مانند رطوبت زنی و … از طریق کانال به فضای مورد تهویه ارسال می گردد.

supply air

این سیستم نیاز به فضای قابل توجه کانال در هر منطقه دارد به همین دلیل یکی از عیوب تهویه مطبوع تمام هوا اشغال کردن جای زیاد است.
برای جبران کردن بارهای برودتی باید کمی مقداری هوای سرد به فضای مورد نظر وارد شود تا گرمای ورودی به فضا را به خود جذب نماید.

 

سیستم تهویه مطبوع تمام آب
در تهویه مطبوع تمام آب – All-water systems آب ، سیال انتقال حرارت است و در موتور خانه در دستگاه‌های حرارتی نظیر دیگ بخارگرم می‌شوند و برای فصول گرم سال در موتورخانه از چیلر یا آبسرد کن جهت تهیه آب سرد استفاده می‌شود.
آب گرم و آب سرد تولید شده به داخل کویل‌های مبدل حرارتی اتاق‌ها (مثل فن کویل) ارسال می‌ گردد. بادبزن یا فن متعلق به این دستگاه هوا را از روی کویل عبور داده و باعث گرمایش یا سرمایش اتاق‌های داخلی ساختمان می‌گردد.
یکی از معایب اساسی تهویه مطبوع تمام آب عدم تغییر رطوبت محیط است.

 

تهویه تمام آب

مزایای تهویه مطبوع تمام آب :

  • هزینه نگهداری کم.
  • هزینه راه اندازی پایین است.
  • حجم تاسیسات کم .
  • نیاز به کانال کشی نیست.

 

سیستم تهویه مطبوع آب و هوا
در سیستم تهویه مطبوع ساختمان که از مدل آب و هوا استفاده می کنند در واقع مزیت ها و معایب روش های تمام هوا و تمام آب را در خود جای داده اند.گرمایش در این سیستم ها معمولاً توسط آب انجام می شود و عمل سرمایش نیز توسط هوا رخ می دهد.عمل گرمایش توسط آب نیز به دو روش مختلف می تواند در یک سیستم تهویه مطبوع ساختمان صورت بپذیرد.در روش اول گرمایش با آب گرم که دارای دمای ۷۰ تا ۹۰ درجه می باشد انجام می شود. و در روش دوم نیز با اب داغ همراه با فشار قرار دادن کل سیستم انجام می شود که این عمل منجر به افزایش درجه حرارت آب تا ۱۸۰ درجه خواهد شد.

 

سیستم تهویه مطبوع آب و هوا

سیستم تهویه مطبوع آب و هوا

 

سیستم تهویهانبساط مستقیم

این سیستم شامل یک واحد تهویه کننده خود کفاست که می تواند در داخل فضای مورد تهویه یا در مجاورت آن نصب شود. مایع مبرد مستقیماً در داخل کویل های این واحد تبخیر گردیده هوای عبوری از روی کویل ها و در نتیجه فضای اتاق را خنک می کند.گرمایش فضای مورد تهویه می تواند توسط همین واحد و یا به طور جداگانه صورت پذیرد.

سیستم های انبساط مستقیم

سیستم های انبساط مستقیم

سیستم پمپ حرارتی

سیستمی است که قابلیت سرمایش یا گرمایش ساختمان را به اقتضای فصل دارد.این سیستم اساساً یک واحد تبرید است که می توان از طریق یک شیر مخصوص، مسیر سیال مبرد را که در آن تغییر داده اواپراتور آنرا به کندانسور یا بالعکس تبدیل نمود. بدین ترتیب هوا در عبور از روی کویلی که در تابستان نقش را بازی می کند، خنک شده و در زمستان با گذر از روی همین کویل که توسط شیر مخصوص تبدیل به کندانسور شده است، گرم می گردد.

سیستم پمپ حرارتی

سیستم پمپ حرارتی

 

مرجع مورد استفاده : کتاب محاسبات تأسیسات ساختمان

ترجمه و تالیف : دکتر طباطبایی

گردآوری و نگارش: مهندس حمید مقدم

linkedin

هواساز (Air Handling Unit )

هواساز دستگاهی است که با انجام عملیاتی همچون تغییر دما، افزایش یا کاهش رطوبت، تصفیه و تنظیم سرعت، مشخصات هوا را تغییر داده و آن را مطبوع می سازد. سیال گرم یا سرد از طریق سیستم مرکزی در اختیار هواساز قرار می گیرد اما سایر مشخصات هوا با توجه به امکانات و تجهیزات جانبی توسط هواساز تغییر نموده و تنظیم می شود. هواسازها از نظر ساختار و شکل ظاهری در دو گروه عمده افقی و عمودی دسته بندی می شوند همچنین هواساز ها از نظر نحوه قرار گیری بادزن یا سانتریفوژ و کویل ها در دو گروه عمده جریان دمشی و جریان مکشی جای می گیرند. در هواساز های جریان دمشی بادزن یا فن سانتریفوژ قبل از کویل ها قرار می گیرد و در هواسازهای جریان مکشی بادزن هواساز بعد از کویل تعبیه می شود.
هواساز از بخشهای اصلی فیلتر , فن , کویل های گرمایی و سرمایی , رطوبت زن و تجهیزات کنترلی تشکیل می شود . کویل¬های گرمایی هواساز معمولا با آب داغ, بخار و برق عمل می کنند . کویل¬های سرمایی هواساز با آب مبرد و یا مستقیما با یک ماده مبرد کار می کنند . در حالت دوم کویل دستگاه هواساز اواپراتور یک سیستم تبرید می باشد . با تنظیم های مختلف بخش های گرمایی , سرمایی , رطوبت زن و غیره در مجموعه دستگاه هواساز می توان سیستم های مختلف تهویه مطبوع را برای پروژه های با شرایط متفاوت طراحی نمود . دستگاه هواساز معمولاً با دو کانال ؛ رفت و برگشت هوا به داخل ساختمان و به وسیله یک کانال به هوای تازه با خارج ارتباط دارد هر چند امروزه استاندارد ASHRAE هوای برگشت برای بیشتر فضاها به خصوص دارویی و بهداشتی مناسب نمی داند.
دستگاه هواساز با تنظیم دما و رطوبت و همچنین تأمین هوای تازه و فیلتر کردن آن عمل تهویه مطبوع تابستانی و زمستانی را انجام می دهد . هوای برگشتی از اتاق¬ها با هوای تازه در محفظه اختلاط دستگاه مخلوط شده و سپس از کویل های سرمایی یا گرمایی و رطوبت زن (معمولاً در زمستان) عبور می کند . سرعت عبور هوا از کویل حدد ۵۰۰ فوت بر دقیقه است . فرآیند رطوبت زنی به وسیله پاشش آب از افشانک ها یا شبکه بخار و فرآیند رطوبت گیری توسط کویل سرد انجام می شود .

هواساز

هواساز

 

ساختمان های بزرگ عموماً دارای یک واحد هواساز مرکزی یا موتورخانه ی مرکزی هستند که تمام تجهیزات مربوط به گرمایش و تهویه هوا درون این محل (Room Mechanical) نصب می شوند. هوای تهویه شده در این محل توسط شبکه کانال ها به فضاهای مورد نظر ارسال می شود. بسته به میزان آسایش لازم در ساختمان، سیستم مرکزی می تواند یکی از انواع زیر باشد:
۱. فقط گرمایش و تهویه
۲. گرمایش، تهویه و سرمایش
۳. گرمایش، تهویه، سرمایش و رطوبت زنی یا رطوبت زدایی
سیستم دارای فقط گرمایش
شکل (۱) یک سیستم که فقط امکان گرمایش در آن وجود دارد را نشان می دهد البته تهویه نیز بخشی از کار این سیستم است. به نمادهای مربوط به فیلتر، کویل سرمایشی و فن توجه کنید. این نمادها و نمادهای دیگری که در بخش های بعدی ملاحظه خواهید کرد در نقشه های تهویه مطبوع متداول هستند:

شکل (1) – سیستم دارای فقط امکان گرمایش

شکل (۱) – سیستم دارای فقط امکان گرمایش

(Return Air : RA )هوای برگشتی: هوای برگشتی از فضای تهویه شده مجدداً وارد سیستم شده و پس از عبور از دستگاه و تهویه مجدد وارد فضای تهویه شده می شود.

(Outside Air : OA ) هوای بیرون: برای این که هوای داخل ساختمان کیفیت خود را از دست ندهد و از نظر سلامتی در شرایط خوبی قرار داشته باشد، لازم است مقداری از هوای تازه ی بیرون وارد سیستم شود . استانداردهای موجود در زمینه ی تهویه مطبوع مقدار حداقل هوای تازه ی مورد نیاز برای فضاهای مختلف را مشخص کرده اند که این مقدار باید حتماً تأمین شود.

(Mixed Air : MA ) هوای مخلوط: هوای برگشتی و هوای تازه بیرون در محفظه ی اختلاط با هم مخلوط شده و مخلوط هوای حاصل از درون دستگاه عبور کرده و به فضاهای مورد نظر ارسال می شود.

(Supply Air :  SA ) هوای تغذیه: هوای تهویه شده ای است که به طرف فضاهای مورد نظر ارسال می شود.

هر سیستم مرکزی باید دارای یک بانک فیلتر باشد. این فیلترها باعث می شوند که تجهیزات از کثیف شدن مصون بوده و هوای تمیز و سالم را برای ساکنان فراهم می کند. نوع و میزان بازدهی فیلترهای به کار رفته در بانک فیلتر، میزان تاثیرگذاری این بانک را تعیین می کند.

کویل گرمایشی به هوای عبوری گرما اضافه می کند. آب گرم درون لوله های کویل در جریان است. پره های فلزی موجود روی لوله ها به انتقال حرارت بین آب و هوای عبوری از روی کویل و بین لوله ها کمک می کند. آب گرم درون کویل توسط یک پمپ از دیگ تغذیه شده و مجدداً باز می گردد . (Circulation)

برخی از کویل های گرمایشی ممکن است توسط بخار آب تغذیه شوند که در این صورت دارای درجه حرارت بالاتری خواهند بود.

شکل (۲) سیستمی را نشان می دهد که دارای قابلیت گرمایش و سرمایش می باشد توجه کنید که این همان سیستم گرمایش قبلی است با این تفاوت که یک کویل سرمایشی به آن اضافه شده است . آب خنک شده توسط چیلر به وسیله یک پمپ به درون کویل سرمایشی ارسال می شود و آب موجود درون کویل، گرمای هوای عبوری را گرفته و باعث خنک شدن آن می شود. چیلر یک واحد تبرید است که آب را به منظور گردش در کویل های خنک کننده، خنک می کند. در کویل سرمایشی برخی از سیستم های کوچک به جای آب خنک شده از ماده ی مبرد استفاده می شود.

 

شکل (2) – گرمایش و سرمایش با کویل های سری

شکل (۲) – گرمایش و سرمایش با کویل های سری

در شکل (۲) کویل های گرمایشی و سرمایشی به صورت سری قرار داده شده اند، یعنی هوای مخلوط قبل از رسیدن به فن باید از هر دو کویل گرمایشی و سرمایشی عبور کند. هنگامی که کویل ها به صورت سری واقع شده باشند می توان در صورت نیاز گرمایش یا سرمایش را تأمین کرد، اما کویل گرمایشی و کویل سرمایشی هم زمان نمی توانند در حال کار باشند. اگر هر دو کویل به طور هم زمان در حال کار باشند اثر یکدیگر را خنثی می کنند و این، اتلاف انرژی و بالا رفتن هزینه های کارکرد تاسیسات را به دنبال خواهد داشت. خنثی کردن یا تقابل (Bucking) یعنی برای رسیدن به دمای مورد نظر هر دو سیستم گرمایش و سرمایش به طور هم زمان روشن باشند.

 

 

ahu-chilled

شکل (۳) سیستمی را نشان می دهد که دارای کویل گرمایشی و سرمایشی می باشد، اما این کویل ها به صورت موازی نصب شده اند. کویل ها در پایین دست فن تعبیه شده اند. با داشتن یک سیستم کانال کشی مناسب این امکان وجود خواهد داشت که این سیستم بتواند در صورت نیاز به طور هم زمان برای برخی از مناطق ساختمان گرمایش و برای نواحی دیگری از ساختمان سرمایش را تأمین کند.

 

شکل (3) – گرمایش و سرمایش با کویل های موازی

شکل (۳) – گرمایش و سرمایش با کویل های موازی

 

شکل (۳) تعدادی از کلمات اختصاری و نمادهای جدید را معرفی می کند، به نمادهای به کار رفته برای دمپرها در کانال های عادی – بسته (NC) و عادی – باز (NO) که برای مخلوط کردن هوا به کار می روند توجه کنید.

شما این نمادها را در بیشتر نقشه های مربوط به هواسازها خواهید دید. این شکل دو عبارت اختصاری جدید را نیز معرفی می کند که در کنترل های اتوماتیک از اهمیت خاصی برخوردارند:

  • (Normally Open – NO ) عادی- باز
  • (Normally Close – NC ) عادی – بسته

این عبارات برای شیرها و دمپرهایی که در سیستم کنترل مورد استفاده قرار می گیرند به کار می رود.

عادی – باز (NO) یعنی این که تا وقتی که عملگر فعال نشده است، شیر در حالت باز قرار دارد. به عبارت دیگر این شیر یا دمپر تا وقتی که عملگر آن را به حرکت در نیاورده در حالت باز باقی می ماند.

عادی – بسته (NC) یعنی تا وقتی که عملگر فعال نشده شیر یا دمپر در حالت بسته خواهد ماند.

شکل (۴) سیستم هواساز مرکزی را نشان می دهند. تمام سیستم ها لزوماً دارای تمام این اجزا نیستند. این موضوع به ویژه در مورد رطوبت زن ها صادق است. رطوبت زن ها فقط در ساختمان هایی به کار می روند که در آن ها از نظر رطوبت به شرایط ویژه ای نیاز باشد.

برخی از این مکان ها عبارتند از آزمایشگاه ها، بیمارستان ها و ساختمان هایی که دارای اتاق های پاک  (Clean Rooms)  هستند.

 

شکل (4) – سیستم هوارسان مرکزی

شکل (۴) – سیستم هوارسان مرکزی

 

در بیشتر سیستم ها، کانالی برای تخلیه هوا (Exhaust Air) در نظر گرفته می شود. وجود کانال تخلیه این امکان را فراهم می کند که مقداری از هوای برگشتی از ساختمان تخلیه شده و به حفظ فشار مثبت در ساختمان کمک می کند.

به برخی از سیستم ها فن هوای برگشتی اضافه می شود تا از این طریق بر مقاومت و افت فشار جریان غلبه کرده و امکان کنترل دقیق تر هوای برگشت و تخلیه فراهم شود.

توجه کنید که در این سیستم کویل ها به صورت سری نصب شده اند. چیدمان موازی این سیستم نیز مانند سیستم موجود است با این تفاوت که در چیدمان موازی کویل ها در پایین دست فن تغذیه هوا نصب می شوند.

 

منابع:

کتاب چیلر جذبی – مهندس محمدرضا سلطاندوست

Handbook Of Air Conditioning & Refrgeration SHAN.K.WANG

گردآوری و نگارش: مهندس حمید مقدم

linkedin

 

خورشیدی

چیلر جذبی خوشیدی

انرژی خورشیدی یکی از پاک­ترین و بزرگترین منابع انرژی­های تجدید پذیر است که به علت نیاز نداشتن به فن­آوری­های پیشرفته و پرهزینه، به عنوان یک منبع مفید و تأمین کننده انرژی در اکثر نقاط جهان رو به وسعت است.امروزه بیش از ۹۹.۹ % از مجموع انرژی هایی که به زمین منتقل می گردند ، منشأ خورشیدی دارد که مقدار آنها در حدود  است.علاوه بر روند رو به رشد قیمت انرژی های فسیلی ، اثرات مخرب زیست محیطی آنها از قبیل : آلودگی­ها ، افزایش دمای کره زمین و تخریب لایه­ی اوزون میل به استفاده از این انرژی در دسترس را دوچندان کرده است.

CO۲ حاصل از فرآیند سوختن سوخت های فسیلی نقش اساسی را در تشدید گرمایش کره زمین ایفا می کند.

منبع اصلی تأمین انرژی چیلرهای جذبی ، گرما است و همین موضوع محققان را به صرافت انداخته است تا از هرگونه منبع انرژی گرمایی ، از بیوگاز گرفته تا تلفات گرمایی دستگاه­ها و دودکش­ها برای تأمین انرژی سیستم­های جذبی استفاده کنند و در این راه به موفقیت­های شایان توجهی هم دست یافته­اند.

یکی از منابع بسیار مناسب برای تأمین گرمای ژنراتور چیلرهای جذبی ، خورشید است.از این­رو طی سالیان اخیر تلاش­ها و تحقیقات بسیاری در این زمینه به ویژه در زمینه سیستم­های جذبی کم­ظرفیت و محلی صورت گرفته است .تحقیقات در این عرصه شامل انواع چیلرهای لیتیمی و آمونیاکی می­شود و چه بسا که در زمینه­ی سیستم­های آمونیاکی تلاش­های بیشتری نیز صورت گرفته باشد.توجه به انرژی خورشیدی به ویژه برای کشور ما که از تابش سالیانه نسبتاً زیادی برخوردار است می­تواند بسیار مهم و چاره­ساز باشد . درحالی که در کشورهای اروپایی که چندان هم از نعمت تابش خورشیدی بهره­مند نیستند،استفاده از این انرژی تجدیدپذیر به سرعت رو به گسترش نهاده است، می­توانیم بگوییم که در کشور ما نسبت به طرح و توسعه این مورد غفلت­های بسیاری صورت گرفته و می­گیرد.

نظریه استفاده از تابش خورشید برای گرم کردن آب و استفاده از آن به منظور تغلیظ محلول رقیق سیستم جذبی چندان پیچیده به نظر نمی­رسد، اما عملی کردن چنین ایده­ای با توجه به ظرایف و پیچیدگی های این نوع سیستم­ها و هم­چنین با توجه به در نظرگرفتن صرفه اقتصادی و برخی محدودیت­های دیگر ، آن­طور که ساده به نظر می­رسند، سهل و آسان نیست.

یکی از محدودیت­های استفاده از این انرژی ، مربوط به ساختار بنا از نظر معماری و سازه است که امکان نصب صفحات خورشیدی را در شرایط دلخواه از نظر سطح اشغال و زاویه تابش محدود می­کند. چنانچه به صورت تقریبی به ازای هر تن تبرید نیازمند صفحاتی به مساحت ۸ تا ۲۲ مترمربع با ازده ۵۰ تا ۶۰ درصد باشیم، برای تأمین ۱۰۰ تن تبرید؛ سطح مورد نیاز حداقل به ۸۰۰ متر مربع خواهد رسید که تأمین آن ممکن است برای ساختمانی که تنها نیازمند ۱۰۰ تن تبرید سرمایش است امکان­پذیر نباشد.البته امروزه با به کارگیری انواع مصالح، بازده صفحات بهبود یافته و هر روزه شرایط بهتری برای استفاده از انرژی خورشیدی فراهم می­شود.استفاده از صفحات هوشمند که خود زاویه بهینه تابش را یافته و به صورت خودکار در جهت آن قرار می­گیرند از جمله امکانات مدرنی است که کاربرد سیستم­های خورشیدی را آسان­تر کرده است.در هر حال در صورت استفاده از سیستم خورشیدی می­باید ملاحظات ویژه­ای در طرح معماری و سازه ساختمان مورد توجه قرار گیرد .هم­چنین با ذخیره­سازی گرمای روزانه و استفاده از آن در اوقات دیگر و اعمال مدیریت صحیح در بهره­برداری از انرژی و توجه کافی به نوع کاربری ساختمان ، می­توان تا حدود قابل توجه­ای از سطح مورد نیاز صفحات کاسته و شرایط بهتر و سهل­تری را برای نصب سیستم خورشیدی فراهم آورد .

تصویر زیر طرحواره ساده­ای از سیستم جذبی خورشیدی را نمایش می­دهد.آب با گردش در لوله­های صفحه خورشیدی (SC) گرم و در منبع ذخیره(HS) جمع­آوری می­شود. منبع و صفحه خورشیدی، مدار بسته­ای را به­وجود می­آورند که در آن آب به طور مرتب توسط یک پمپ در گردش است .بنابراین ، ماند آب در منبع موجب سرد شدن آن نمی­شود.از سوی دیگر منبع آبگرم ، مدار بسته­ای را با ژنراتور (G) چیلر جذبی تشکیل می­دهد تا به­طور مرتب آبگرم تولید شده در اختیار ژنراتور قرار گیرد .سایر بخش­های سیستم مانند ابزوربر(A) ، اواپراتور(E) ،کندانسور(C) ،برج خنک­کن (CT) و مدار آب سرد ساختمان (CS) دارای عملکردهای مشابه با سیستم­های متعارف دیگر هستند.در این سیستم یک مولد گرمایی پشتیبان (B) نیز در نظر گرفته شده است تا به هنگام اختلال در کار کلکتور یا صفحه خورشیدی و یا کاهش تابش ، وارد مدار شده و آبگرم ژنراتور را تأمین کند.

%d8%ac%d8%b0%d8%a8%db%8c-%d8%ae%d9%88%d8%b4%db%8c%d8%af%db%8c %da%86%db%8c%d9%84%d8%b1-%d8%ac%d8%b0%d8%a8%db%8c %da%86%db%8c%d9%84%d8%b1-%d8%ae%d9%88%d8%b4%db%8c%d8%af%db%8c

 

منبع: کتاب چیلر جذبی – مهندس محمدرضا سلطاندوست

گردآوری و نگارش: مهندس حمید مقدم

linkedin

چیلر

چیلر جذبی

اگر داخل بالن شیشه ای مقداری آب مقطر بریزیم سپس با درپوش و اتصالات مناسب بوسیله پمپ خلاء آن را واکیوم نماییم و با مانومتری دقیق (جیوه ای) میزان خلاء را اندازه گیری کنیم، با توجه به دمای محیط مشاهده خواهیم کرد در درجه ای از فشار (وکیوم نسبی) آب داخل بالن شروع به جوشیدن می کند (بدون اینکه چراغ یا هیتری جهت گرم کردن ظرف بکار گرفته باشیم) و نهایتاً بعد از چند لحظه جداره ظرف کاملاً سرد خواهد شد. اساس چیلرهای جذبی را می¬توان با آزمایش فوق شرح داد.
اکنون بر اساس این آزمایش میتوان به چند اصل فیزیکی مهم در تولید برودت پی برد. در وهله اول باید توضیح دهیم چگونه آب بدون اینکه توسط شعله یا هیتری گرم شود شروع به جوشیدن نموده است؟ و مطلب دوم اینکه چرا در جوشیدن آب داخل ظرف، جداره آن سرد شده است؟ پدیده جوش یا به اصطلاح علمی تغییر فاز از حالت مایع به بخار به رابطه دو عامل دما و فشار مایع و همچنین ساختار مولکولی آن بستگی دارد. به عنوان مثال، آب در شرایط فشار یک اتمسفر در ۱۰۰ درجه سانتیگراد به جوش خواهد آمد. حال اگر عامل فشار تغییر یابد و در ظرفی در بسته فشار آب را به ۲ اتمسفر برسانیم، در ۱۲۰ درجه بجوش می آید (مانند آنچه در دیگهای زود پز اتفاق می افتد). عکس این مطلب نیز صادق است. یعنی اگر فشار داخل این ظرف را به وسیله پمپ واکیوم، به فشاری کمتر از فشار یک اتمسفر حالت طبیعی محسوب می شود برسانیم. یا به عبارتی ایجاد خلاء کنیم مشاهده خواهیم کرد که مثلاً در نیم اتمسفر آب در ۸۱ درجه سانتیگراد به جوش می آید و اگر خلاء را بیشتر کرده و به  mm Hg 6(حدود یک صدم فشار جو) برسانیم آب در دمای حدود ۳ درجه سانتیگراد به جوش خواهد آمداین خاصیت در مایعات مختلف فرق میکند. مثلاً مایع آمونیاک یا مایع الکل یا مایع فریون¬های مختلف هر کدام در فشار معین تغییر فاز داده و تبخیر می شوند. مانند آنچه در یخچالهای خانگی اتفاق می افتد. بنابراین از نقش دو عامل فشار و دمای مایع در تبخیر آگاه شدیم.
اکنون توضیح خواهیم داد که چرا در اثر تبخیر، کاهش دما اتفاق می افتد و چرا جداره ظرف سرد می شود؟ بر اساس آنچه که شرح داده شد وقتی دمای آب در شرایط طبیعی به ۱۰۰ درجه سانتیگراد میرسد آب تبخیر میشود. اگر حین تبخیر عامل گرمایش (چراغ یا هیتر) را خاموش کنیم عمل جوش یا تبخیر متوقف میشود. بنابراین در می یابیم که عمل تبخیر نیاز به دریافت انرژی دارد (اصطلاحاً تبخیر یک فرایند گرماگیر است). این فرایند می تواند در فشار بالاتر از فشار جو (مانند دیگهای زودپز)، یا پایین تر از فشار جو صورت گیرد. مانند آنچه در بالن مورد آزمایش یا چیلر جذبی عمل می شود. باید دانست که جسمی که از دمای ۲۷۳- درجه سانتیگراد گرمتر باشد می تواند برای جسم سردتر خود موند گرما باشد.
مثلاً آب ۱۰ درجه سانتیگراد که از طریق لوله های آب چیلد وارد چیلر جذبی میشود میتواند تأمین کننده گرمای نهان تبخیر آب مقطری باشد که در داخل چیلر جذبی به علت پایین بودن فشار در حال تبخیر شدن است و در اثر این گرمادهی دمای خود آب چیلر کاهش خواهد یافت و مثلاً به ۶ درجه سانتیگراد خواهد رسید. مانند آنچه در چیلر جذبی آب و لیتیوم بروماید اتفاق می افتد و این آن چیزی است که ما به آن نیاز داریم و از آن  جهت خنک نمودن هوا در هوا سازها و فن کوئل ها یا پروسه های صنعتی استفاده می نمائیم.
مثال فوق کاملاً اساس و پایه کار چیلر جذبی آب و لیتیوم بروماید می باشد. در قسمت اواپراتور چیلرهای جذبی که آب سرد جهت مصارف برودتی استفاده می شود خلاء یا فشار واقعی حدود ۴ الی ۶ میلیمتر جیوه است و آب تحت این فشار بعنوان مبرد تبخیر می شود و گرمای نهان تبخیر را از آب جاری در لوله های اواپراتور دریافت کرده و آن را سرد می نماید. بخار حاصل توسط محلول لیتیوم بروماید در قسمت جاذب یا ابزوربر جذب شده مانع از افزایش فشار داخل اواپراتور میگردد. این محلول (libr) که بخار آب را جذب نموده و خود رقیق شده است به قسمت ژنراتور هدایت میشود و در آنجا توسط بخار یا آب داغی که داخل لوله های ژنراتور در جریان است غلیظ گردیده و برای جذب مجدد بخار راهی قسمت ابزوربر میشود. بخار جدا شده کندانس شده و به قسمت اواپراتور باز می گردد. بالن توضیح داده شده در مثال فوق مانند بخش اواپراتور در چیلرهای جذبی عمل میکند.

چرخه کار چیلر جذبی
در این سیستم دو سیال بکار می رودکه یکی سیال جاذب و دیگری سیال مبرد است. با حرارت دادن محلول در ژنراتور بخار مبرد از ماده جاذب جدا شده و به کندانسور می رود.
بخار مبرد در کندانسور تقطیر شده و پس از عبور از شیر انبساط وارد اواپراتور می گردد.
با تبخیر در اواپراتور گرما از محیط اطراف توسط مبرد دریافت شده و تولید سرما می شود.
پس از آن مبرد وارد جذب کننده می شود ودر آنجا توسط محلول جاذب که از ژنراتور توسط کاهش فشار به جذب کننده آمده است جذب می گردد.
حال محلول مبرد و جاذب ایجاد شده در جذب کننده که دارای سیال مبرد زیادی می باشد توسط پمپ به ژنراتور فرستاده می شود و بدین ترتیب سیکل جذبی تکمیل می گردد.

chiler 2

منبع: کتاب چیلر جذبی – مهندس محمدرضا سلطاندوست

گردآوری و نگارش: مهندس حمید مقدم

linkedin

چیلر

چیلر چیست؟

چیلر به معنای سرد کننده است و دستگاهی است که آب سرد مورد استفاده در فن کویل ها یا هواسازهای ساختمان را برای سرمایش و تهویه مطبوع ساختمان تأمین می کند.

 چیلر تراکمی
تصویر زیر چرخه تبرید تراکمی را نشان می دهد. سیکل تبرید تراکمی از چهار جزء کمپرسور،‌ کندانسور‌، شیر انبساط و اواپراتور تشکیل شده است.

 

چیلر تراکمی

در چیلر های تراکمی ، ماده مبرد ( فرئون یا میبردهای غیر فرئونی ) در فضای اواپراتور و تحت تأثیر گرمای لوله ی آب سیستم ( آب تغذیه کننده وسایل تبادل حرارت مانند هواسازها و فن کوئل ) تبخیر می شود. بنابراین آب سیستم خنک می شود و مایع مبرد به صورت گاز در می آید. گاز مبرد با عمل پمپ گونه کمپرسور از اواپراتور مکش شده و پس از افزایش فشار و دما در اثر تراکم به سمت کندانسور جریان می باید.
کندانسور چیلرها می توانند با هوا یا آب خنک شوند. کندانسور یک مبدل حرارتی است که اجازه می دهد گرما از مبرد به هوا یا آب منتقل شود. کندانسورهای هوا خنک از لوله های مسی (برای مایع مبرد) و فین های آلومینیومی (جهت عبور هوا) تشکیل شده اند. کندانسورها از مواد مختلف و با قیمت های متفاوتی وجود دارند در میان آن ها کندانسورهای سرمایش تبخیری راندمان بالایی دارند.
در کندانسور، گاز داغ متراکم ضمن تبادل حرارت با آب ارسالی از سوی برج خنک کن یا هوای خنک ، تقطیر شده و به صورت مایع داغ ، کندانسور را به سمت اواپراتور ترک می کند . اما مایع خروجی قبل از ورود مستقیم اواپراتور از شیر انبساط یا لوله موئین که در ورودی اواپراتور قرار می گیرد عبور می کند تا با افت فشار لازم ، آمادگی لازم برای تبخیر در داخل اواپراتور و جذب بهتر حرارت را کسب کند . کمپرسور با ایجاد مکش و دهش مناسب ، ماده مبرد را در سیستم به حرکت در می آورد و چرخه سرمایش با عمل تبخیر (گرماگیری) در اواپراتور و عمل تقطیر (گرمادهی) در کندانسور به کمک کمپرسور مرتب تکرار می شود.
مکانیزم فشرده سازی گاز مبرد در کمپرسورهای مختلف، متفاوت است. عموماً کمپرسورها رفت و برگشتی، اسکرال، اسکرو یا سانتریفوژ می باشند که توسط الکتروموتور یا توربین کار می کنند. در سال های اخیر، با رشد تکنولوژی راندمان چیلرهای تراکمی افزایش چشمگیری داشته اند. پایه کار این چیلرها برعکس چرخه رانکین است.

ساختمان چیلر تراکمی
۱. الکتروموتور: میل لنگ کمپرسور را به حرکت در می‌آورد. حرکت دورانی میل لنگ باعث حرکت رفت وبرگشت پیستون در داخل سیلندر می‌گردد در نتیجه گاز مبرد در کمپرسور متراکم می‌شود.
۲. کوپلینگ: جفت کننده محور الکترو موتور با محور میل لنگ کمپرسور است.
۳. کمپرسور: گاز خروجی از اواپراتور را متراکم کرده وارد کندانسور می‌کند.
۴. لوله رانش: گاز خروجی از کمپرسور را به کندانسور هدایت می‌کند.
۵. کندانسور: کندانسور این چیلر از نوع پوسته و لوله است. در داخل پوسته گازمبرد و در داخل لوله‌ها آب خنک جریان دارد. گاز داغ و متراکم وارد پوسته کندانسور می‌شود. به علت تماس با لوله‌های مسی حاوی آب خنک، خنک شده به مایع تبدیل می‌شود و از پایین خارج می‌شود. آب از طریق لوله وارد کندانسور شده واز طریق لوله خارج می‌شود. آب خروجی از کندانسور به برج خنک کن هدایت می‌شود تا پس از خنک شدن دوباره به کندانسور برگردد.
۶. لوله خروج مایع مبرد از کندانسور
۷. شیر سرویس کندانسور: برای بستن لوله خروج مبرد از کندانسور در مواقع سرویس و تعمیرات و توقف طولانی دستگاه مورد استفاده قرار می‌گیرد.
۸. شیر تغذیه ماده مبرد: برای شارژ سیستم استفاده می‌شود.
۹. فیلتر درایر یا صافی رطوبت گیر: وجود مواد جامد و رطوبت در دستگاه تبرید موجب بروز اشکالاتی می‌گردد که برای جلوگیری آن فیلتر برای گرفتن مواد جامد و درایر برای گرفتن رطوبت موجود در سیستم استفاده می‌شود.
۱۰. شیر برقی: جریان الکتریکی مسیر عبور مایع مبرد را باز نگه می‌دارد این شیر برقی از ترموستات فرمان می‌گیرد.
۱۱. شیشه رویت یا سایت گلاس: میزان تغذیه ماده مبرد در سیستم و همچنین وجود رطوبت بیش از حد را در سیستم نشان می دهد.
۱۲. اواپراتور: ماده مبرد پس از عبور از شیر انبساط وارد اواپراتور می‌شود ودر داخل لوله‌های مسی تبخیر شده و به صورت بخار از خارج می‌شود. تبخیر در اواپراتور باعث سرد شدن آب در پوسته می‌گردد. آب سرد شده بطرف هواساز و فن کویل¬ها جریان می‌یابد و در برگشت از هواساز یا فن کویل¬ها وارد اواپراتور چیلر می‌شود.

۱۳. شیر انبساط ترموستاتیک: از دمای گاز خروجی از اواپراتور تأثیر گرفته و مقدار ماده مبرد ورودی به اواپراتور را تنظیم می‌نماید.
۱۴. لوله مکش: گاز خروجی از اواپراتور از طریق لوله وارد قسمت مکش کمپرسور می‌گردد.
۱۵. وسایل اندازه‌گیری و کنترل فشار: مانومترهای فشار زیاد و فشارکم کنترل فشار کم و زیاد و منترل فشار روغن روی آن نصب شده‌اند.

منبع: کتاب چیلر جذبی – مهندس محمدرضا سلطاندوست

گردآوری و نگارش: مهندس حمید مقدم

linkedin

هواکش رستورانی

سیستم تهویه رستوران و آشپزخانه صنعتی

سیستم تهویه رستوران و آشپزخانه صنعتی
اجزا و تجهیزات:
– فن مکش ( اگزاست فن )
– فن دمش ( هوای تازه )
– هود
– کانال کشی
فن مکش
– فن های مورد استفاده در اگزاست رستورانی به دو دسته کلی تقسیم می شوند:
الف- فن سانتریفیوژ با پروانه خم به عقب (Backward Curved)
ب- فن سانتریفیوژ با پروانه خم به جلو (Forward Curved)
در حالت کلی در تجهیزات مورد استفاده در رستورانها هواکش های سانتریفیوژ فوروارد در حجم هوای ثابت و افت فشار یکسان به طور معمول دارای قیمت پائین تری نسبت به فن های دارای پروانه بکوارد هستند. دلیل این مطلب تولید آسان تر و هزینه تولید کمتر است. اما این دستگاه ها (فن های پروانه فوروارد) دارای یک ایراد بسیار بزرگ هستند. فاصله کم بالک های این پروانه در اگزاست رستورانی که هوای خروجی از آن آغشته به چربی و دود است، باعث می شود که فاصله بین بالک ها با چربی پر شده و پس از گذشت چند¬¬ ماه کارایی فن به صفر نزدیک شود. برای رفع این عیب، پروانه هواکش می بایست ماهانه توسط مواد مخصوص و به وسیله فرد متخصص شستشو شود که این امکان در عموم موارد وجود ندارد. بنابر این، به لحاظ فنی، استفاده از اگزاست فن با پروانه خم به جلو برای سیستم های تهویه رستورانی به هیچ عنوان پیشنهاد نمی شود، و تنها فن پیشنهادی در این مورد هواکش با پروانه خم به عقب (Backward Curved) است که با وجود قیمت بالاتر، هزینه های جانبی و بعدی بسیار پایین تری دارد.
– سوال اصلی دیگری که وجود دارد این است که آیا استفاده از دستگاه های گالوانیزه لبه زنی برای تهویه رستورانی مناسب است؟
در این مورد جنس بدنه و اتصالات، سیستم ها به دو دسته دیگر تقسیم می شوند:
الف- گالوانیزه با اتصالات لبه زنی
ب- آهنی با اتصالات جوشی
پاسخ این سوال بسته به طول عمر رستوران شماست. در صورتی که برنامه ریزی شما کوتاه مدت است، و نهایتاً تا ۳ سال آینده امکان تغییر کاربری دارید، قطعاً دستگاه گالوانیزه لبه زنی پیشنهاد می شود. این دستگاه ها دارای طراحی بسیار ساده و قیمتی پائین تر از دستگاه های جوشی هستند. اما به همان نسبت دارای دوام کمتری نیز هستند. به دلیل اتصالات مکانیکی، بر اثر لرزش و تحرکات اجتناب ناپذیر دستگاه در طولانی مدت، این اتصالات امکان ازهم گسیختگی دارند. بنابر این برای برنامه ریزی طولانی مدت، سیستم آهنی با اتصالات جوشی با وجود قیمت بالاتر ارجحیت بیشتری دارد.
– سوال دیگری در مورد هواکش های اگزاست:
در مورد عملکرد فن ها و سیستم انتقال نیرو کدام یک پیشنهاد می شود؟
الف- سیستم های غیر مستقیم پولی تسمه
ب- سیستم های مستقیم
– در این مورد می بایست به مواردی دقت شود، از جمله اینکه حجم هوای انتقالی چقدر است، یا اینکه افت فشار سیستم چگونه است. در مواردی که حجم هوای بالایی جابه جا می شود و بنابر این سایز دستگاه بزرگ می شود، سیستم پیشنهادی به طور یقیین پولی تسمه است. در غیر این صورت عمر مفید دستگاه کاهش می یابد. البته باید در نظر داشت که دستگاه های پولی تسمه ای علاوه بر قیمت اولیه بالاتر نیازمند تعمیرات پیشگیرانه و نگهداری نیز هستند که البته این مورد با سرکشی دوره ای و گریس کاری قابل برطرف شدن است.
در صورت استفاده از سیستم های پولی تسمه ای، استفاده از کاورهای محافظ برای دستگاه الزامی است. این کاورها علاوه بر محافظت از تجهیزات در مقابل عوامل طبیعی، کاربرد ایمنی نیز دارد و از ورود آسیب های جدی به کاربر جلوگیری می کند.
فن دمش ( هوای تازه)
– در بسیاری از رستوران ها و آشپزخانه ها، هوای تازه نادیده گرفته می شود. این مسئله یک اشتباه تکنیکی معمول است. مکشی انجام نخواهد شد، مگر اینکه هوایی برای مکش شدن وجود داشته باشد. این هوا می بایست از خارج از محیط تامین شود.
– در برخی موارد یک هواکش محوری (Axial) یا یک دریچه یا پنجره باز می تواند بخش عمده ای از هوای مورد نیاز برای مکش را تامین کند. اما در عموم موارد چنین امکانی وجود ندارد. استفاده از یک هواکش دمنده، بدون تجهیزات جانبی نیز ریسک بالایی دارد. این هواکش علاوه بر وارد کردن هوای گرم یا سرد محیط به داخل آشپزخانه، حشرات و آلودگی ها را نیز مکش کرده و مستقیم به داخل آشپزخانه ارسال می کنند. در عموم موارد به دلیل گرمای هوای داخل آشپزخانه، در زمستان مشکلی با تزریق هوای خارج به داخل آشپزخانه وجود ندارد. تنها یک فیلتر ساده می تواند هوای مطلوب را به وجود بیاورد. اما در تابستان هوای گرم بیرون می تواند فضایی بسیار نا مطلوب را در آشپزخانه یا رستوران به وجود آورد. در این موارد، استفاده از یک کولر آبی بهترین راه حل است. در موارد دیگر، می توان از یونیت هیترها نیز استفاده کرد اما استفاده از یونیت های اسپیلت برای تهویه مطبوع آشپزخانه توصیه نمی شود. به این دلیل که گردش هوا از داخل فیلتر این یونیت ها به سرعت باعث اشباع و از بین رفتن فیلتر آنها می شود.
بنابر این حداقل سیستم پیشنهادی یک هواکش با پروانه خم به جلو با ظرفیت حداکثر ۷۰ % ظرفیت دستگاه مکش، و یک سیستم فیلتراسیون ساده جهت جلوگیری از ورود حشرات و آلودگی هاست.
هود
محاسبه ابعاد هود در عین سادگی دارای استانداردهایی نیز هست. طول، عمق و ارتفاع هود و کانال های وارده شده به هود و انشعابات نقش کلیدی در محاسبات و تهیه آشپزخانه دارد. به طور کلی و پس از محاسبه ابعاد هود، دو نوع هود می تواند مورد استفاده قرار گیرد.
الف- هود تک جداره
ب- هود دوجداره
سوال این است که استفاده از هود دوجداره و تک جداره در کجا پیشنهاد می شود؟
استفاده از این نوع هود محدودیت فنی ندارد و تنها صرفه اقتصادی در این موارد مطرح است. هود دوجداره با ایجاد یک پرده هوا در کنار هود باعث می شود دود و بوی کمتری در فضا پخش شود. وجود جداره دوم تنها این کاربرد را ممکن می کند. یقیناً استفاده از هود دو جداره کارایی هود را بهبود می بخشد اما این مطلب به این معنا نیست که توسط هود تک جداره نمی توان این کیفیت هوا را ایجاد کرد. در صورت استفاده از هود دو جداره، استفاده از هواکش سانتریفیوژ پروانه خم به جلو با فیلتر برای هوای تازه الزامی می شود و با هیچ روش دیگری نمی توان هوای تازه را تأمین کرد. بنابر این، ۳۰ % هوای ورودی از دستگاه تامین هوای تازه جهت داخل هود، ۳۰ % برای بیرون هود و ۴۰ % باقی مانده برای تامین هوای تازه محیط آشپزخانه اعمال می شود. در مورد استفاده از هود تک یا دوجداره هیچ الزامی وجود ندارد. اما ورق به کار رفته در ساخت هود می بایست استیل نگیر باشد. طبعاً ورق نازک تر دارای استحکام کمتر قیمت کمتری است. همچنین اتصال پرچی از اتصال جوشی زیبایی، استحکام و قیمت پائین تری دارد ولیکن به دلیل زائده به وجود آمده در اتصال پرچی هنگام شستشوی هود باعث آسیب دیدن دست کاربر می شود.
کانال کشی:
کانال کشی رستوران ها معمولا مورد بی مهری شدیدی واقع می شود. در صورتی که گلوگاه محاسبه و تهویه رستوران کانال ها هستند. کانال ها مهمترین اجزاء تهویه رستورانی محسوب می شوند. به شدت توصیه می شود، تمام صرفه جویی خود را در تهیه دستگاه و هود انجام دهید، اما در مورد کانال، بهترین ممکن را انتخاب کنید. استفاده از کانال با جنس و ابعاد نا مناسب، طراحی ناصحیح و اجرای نادرست می تواند تمام زحمات شما برای تهویه را مختل کند. استفاده از کانال ها و تجهیزات و قطعات ارزان و نا مناسب، می تواند بزرگترین لطمه را به آشپزخانه شما وارد کند. به خاطر داشته باشید که سیستم تهویه، تأثیر مستقیم و بسیار عمده ای بر کیفیت کار شما دارد. بنابر این با این قسمت شوخی نکنید. بهترین دستگاه های تهویه، در انتهای یک کانال با ابعاد نا¬¬ ¬¬¬مناسب، ناکار آمدترین دستگاه ها هستند. در صورت استفاده از کانال کشی چهارگوش، حتماً از ضخامت مناسب و فلنج های مناسب استفاده کنید.
انواع کانال:
– گالوانیزه چهارگوش
– اسپیرال
– استیل
برای کانال های گالوانیزه چهارگوش، در سرعت هوای پائین ۱۵۰۰FPM، ورق با ضخامت حداقل ۰.۷mm و برای سرعت های بالاتر ورق با ضخامت ۱mm اکیداً پیشنهاد می شود. فاصله فلنج های پیشنهادی حداکثر ۱ متر است. در صورت عدم درزبندی مناسب کانال چهارگوش، نشت روغن اتفاقی ست که می بایست انتظار آن را داشته باشد. در اجرای کانال شیب ۸ % را رعایت نمائید. در غیر اینصورت خود را در معرض تجمع روغن در کانال و آتش سوزی احتمالی داخل کانال اگزاست قرار می دهید. نکته عجیب رایج در رستورانها این است که کارفرمایان علی رغم هزینه های بسیاری که برای کیفیت و اطمینان از تجهیزات آشپزخانه خود می کنند، در خرید سیستم تهویه دقت لازم را به عمل نیاورده و به دنبال پائین ترین قیمت ها هستند. که این مطلب ایشان را به سمت دستگاه ها و تجهیزات بازاری و نامناسب، با طراحی نادرست و توسط افراد غیر متخصص سوق می دهد.که نتیجه آن تهویه نا مناسب و ایجاد فضای بسیار نا مطلوب در آشپزخانه ها و در بسیاری موارد در سالن های پذیرایی رستورانهاست. تمام راه اندازان حرفه ای و با سلیقه آشپزخانه ها ، تجربه حداقل یک بار خرید ارزان و عدم دریافت باز خورد مناسب را داشته اند.

 

نگارش: مهندس محمد غلامی

linkedin

مطالب مرتبط:

نمونه دستگاه های تهویه رستورانی

کاتالوگ سانتریفیوژ رستورانی سودکا 

تهویه پارکینگ

تهویه پارکینگ عنوانی جوان در صنعت ساختمان

تهویه پارکینگ عنوانی جوان در صنعت ساختمان

به نظر می رسد مفهوم سیستمهای تهویه پارکینگ قدمتی به میزان بالا گرفتن بازار ساخت ساختمان هایی با مساحت زیاد موسوم به “مال” در تهران و شهرهای بزرگ ایران دارد که به واسطه قیمت بالای زمین، سازندگان را مجاب به فرورفتن در عمق برای جبران کمبود فضا می کند. تدوین نهایی قوانین سازمان آتش نشانی جمهوری اسلامی ایران در سال ۱۳۹۴ نشان از نو بودن این پدیده و نیاز مبرم صنعت ساختمان به سازماندهی هرچه سریعتر آن دارد.
بر خلاف عبارت تهویه پارکینگ که در واژه نامه صنعت ساختمان سابقه کوتاهی دارد، اما سیستم های تهویه پارکینگ سیستم های نا آشنایی نیستند. به صورت عمده محیط پارکینگ ها به کمک دو روش کلی تهویه می شوند:
۱- استفاده از جت فن ها
۲- استفاده از کانال

در هر دو روش بنیان کار یکسان است: ورودی هوای تازه به میزان کافی، هدایت و جاروب هوای داخل فضای پارکینگ، خروج هوای آلوده
اما در مورد عملکرد و کیفیت هر سیستم و مقایسه بین این دو روش، سوالات بنیادی مطرح است:
– در حالت عادی و روزانه تهویه پارکینگ، کدام روش کیفیت هوای بهتری را ایجاد می¬کند؟
– در حالت آتش سوزی، کدام روش استانداردها را تأمین می کند؟
– در حالت کلی و مقایسه قیمت، کدام روش برتری دارد؟
پیش از پاسخ به این سوالات چند نکته می¬بایست در نظر گرفته شود.
۱- برندینگ: با وجود اینکه متخصصان و فعالان صنعت تهویه با واژه و کاربرد جت فن آشنایی دیرینی دارند، نام درخور و نوین این دستگاه تهویه، و تاثیر هیجان انگیزی که در شنونده غیرمتخصص دارد، موجب می شود کارفرمایان برای نمود بهتر و بار وزنی برند مال خود از این سیستم تهیه پارکینگ کمک بگیرند.
۲- زیبایی: در بسیاری از پارکینگ ها به دلیل استفاده بهینه از فضا، سقف پارکینگ ها کم ارتفاع در نظر گرفته می¬شوند. بنابر این، در این پارکینگ ها، استفاده از روش فضاگیرکانال کشی خود به خود منتفی می¬گردد. در ضمن، برخی معماران حتی از زیبایی سقف پارکینگ خود نیز نمی¬گذرند، در این موارد چاره ای به جز استفاده از جت فن ها، یا متحمل شدن هزینه های سنگین سقف های کاذب نخواهد بود.
۳- معماری: برخی محدودیت های معماری، مانند عدم امکان استفاده از دستگاههای اگزاست بر روی پشت بام و در محوطه، شکل، ابعاد و مسیر هوای ورودی و خروجی و در نهایت محدودیت در محل خروج هوای آلوده پارکینگ، مدیران فنی و تاسیسات پروژه های ساختمانی را مجبور به استفاده از یکی از دو روش کانال یا جت فن میکنند.
با در نظر گرفتن مطالب بالا می توان نگاه جامع تر و مقایسه بهتری بین این دو روش را داشت. در حالت کلی و بدون در نظر گرفتن هر گونه ملاحظه مالی و محدودیت فنی، هر دو سیستم به صورت یکسان قابلیت تامین هوا با کیفیت مطلوب، و همچنین کلیه استانداردها را دارا هستند که استاندارد BS-7346 مربوط به سازمان استاندارد بریتانیا (British Standard – BS) با تمرکز بر سیستم های تهویه پارکینگ، انتظارات اولیه مربوط به سیستم های تهویه پارکینگ را به صورت کامل و جامع مورد بحث قرارمی دهد. در صورت به کار بستن تمام نکات و مفاد این استاندارد، شاخص های حداقلی کیفی در تهویه تامین می شود. اما، محدودیت های ساخت، محدودیت های مالی و ملاحظات بازار، در بسیاری از موارد منجر به عدم رعایت استانداردها به صورت کامل میشود.
در موارد محدودی اما، سازندگان به حداقل های استانداردی راضی نشده و به دنبال پیاده سازی استاندارد های بالاتری هستند. در این موارد، هر دو سیستم کانال کشی و جت فن ها، می توانند انتظارات کار فرما را بر آورده کنند.
در صورتی که فاکتور محدودیت های مالی برای اجرای سیستم های تهویه در نظر گرفته شود، با توجه به استانداردآتش نشانی ایران، سیستم کانال کشی به طور قطع هزینه های کمتری را به سازندگان تحمیل می کند. با وجود این ذهنیت که سیستم جت فن به دلیل جدیدتر بودن قابلیت ایجاد کیفیت هوای بهتر را دارد، با بررسی علمی و تجربی و مقایسه این دو سیستم در حالت تهویه روزانه، به سرعت و به راحتی در می یابیم که چنین نیست. سیستم کانال کشی در صورت طراحی صحیح و با توجه به انعطاف پذیری به دلیل فاصله اندک دریچه ورودی هوای تازه به دریچه خروج هوای آلوده سطح پوشش بهتری ایجاد می کند و در این روش حجم آلودگی کمتری در سطح پارکینگ توسط هوا جابجا می شود. اما در حالت آتش، طراحی صحیح کانال ها نقش حیاتی پیدا می کند و سرعت ورود هوا و خروج دود اهمیت بسیار زیادی دارد.
در صورتی که ارتفاع سقف به اندازه کافی بلند است،
محدودیت مالی وجود ندارد،
شکل پارکینگ چند ضلعی منظم است،
تعداد شفت های ورود و خروج هوا به اندازه کافی و در هر قسمت از پارکینگ در دسترس است،
امکان نصب دستگاه های تهویه غول آسا برای ورود و خروج هوا وجود دارد،
و در نهایت یک مهندس تاسیسات متخصص در زمینه تهویه با یک پیمانکار خبره مطمئن در دسترس دارید، بدون هرگونه شک، یا واهمه، هریک از سیستمها که به سلیقه شما نزدیک تر است را انتخاب نمائید. در غیر اینصورت، انتخاب در اختیار شما نخواهد بود، بلکه وابسته به محدودیت های شماست.

pdf مقاله تهویه پارکینگ

نگارش: مهندس محمد غلامی

linkedin

مطالب مرتبط:

فیلم آزمایش دود سرد تهویه پارکینگ

فیلم طراحی سیستم تهویه پارکینگ با جت فن

تهویه پارکینگ عنوانی جوان در صنعت ساختمان

سیستم تخلیه هوای پارکینگ به کمک جت فن

طراحی تهویه پارکینگ های بسته و زیر زمین

روابط عملکرد فن ها

سیستم تهویه پارکینگ

سیستم کانال کشی بخش فراوری کارخانه چای محفل

محاسبات کانال و فشار استاتیک

محاسبات کانال و فشار استاتیک

پس از محاسبه مقدار هوای مورد نیاز برای یک فضای مشخص، باید سیستم کانال کشی را برای انتشار هوا به فضاهای مختلف طراحی و تعیین اندازه نمود. همچنین ضروری است فشار استاتیکی را که فن باید تولید کند را تعیین کرد. این فشار استاتیک مثبت (جهت تامین) و یا منفی (جهت تخلیه) به منظور غلبه بر مقاومت سیستم کانال کشی که شامل کانال اصلی، کانال های انشعابی، اتصالات و سایر تجهیزات سیستم کانال کشی می باشد به کار می رود. هر کانال علاوه بر مقاومتی که به دلیل اصطکاک ایجاد می کند، به دلیل وجود اتصالات و تجهیزات مانند زانو، فیلتر، هود، دمپر، کویل های سرمایی و گرمایی، دیفیوزرها و … نیز مقداری مقاومت اضافی تولید می کند. همان طور که قبلا ذکر شد، دمپرها در عین این که باعث اتلاف انرژی هستند اما وجود آن ها به دلیل بالانس سیستم و فراهم نمودن هوای تعیین شده برای هر فضا لازم است. لذا فن باید فشار استاتیک بیشتری را تولید کند به طوری که دمپر با کاهش دبی جریان، هوای مورد نیاز هر فضا را تامین نموده و سیستم را بالانس نماید.
به طور کلی جهت طراحی سیستم کانال کشی و محاسبه فشار استاتیک مورد نیاز از ۴ روش زیر استفاده می شود.
۱. روش اصطکاک یکسان
۲. روش کاهش سرعت
۳. روش سرعت ثابت
۴. روش بازیافت فشار استاتیک
به کارگیری این روش ها بسته به نوع کاربری فضا و شرایط موجود مانند تعداد انشعابات و سرعت مجاز جریان متفاوت می باشد. جدول ۱ سرعت جریان را بدون در نظر گرفتن این موضوع که کدامیک از این ۴ روش استفاده می شوند نشان می دهد. ما در این جا به توضیح این ۴ روش می پردازیم. ذکر این مطلب در شروع بحث ضروری است که به جهت پایین نگهداشتن اصطکاک کانال، استفاده از کانال های با مقطع دایره ای انتخاب اول و کانال های با مقطع مربع انتخاب جایگزین به شمار می روند. در صورت استفاده از کانال های با مقطع مستطیل می بایست نسبت ابعاد به مربع نزدیک باشد. ما در این جا محاسبات را برای کانال های دایره ای شکل انجام می دهیم. ابعاد کانال های مستطیل شکل می تواند با توجه به مقطع دایره ای شکل محاسبه شده از چهار روش مذکور انتخاب شود.

مدرسه، هتل، ساختمان های عمومی

ساختمان های تجاری و صنعتی

کانال

سرعت پیشنهادی سرعت بیشینه سرعت پیشنهادی

سرعت بیشینه

اصلی

۱۳۰۰ – ۷۰۰ ۱۶۰۰ ۱۸۰۰ – ۱۲۰۰

۲۲۰۰

انشعابی ۱۲۰۰ – ۶۰۰ ۱۳۰۰ ۱۰۰۰ – ۸۰۰

۱۸۰۰

 

روش اصطکاک یکسان

این روش، روش مناسبی برای سیستم هایی است که سرعت جریان در کانال آن ها متوسط است. از این روش برای سیستم های تامین و همین طور سیستم های تخلیه هوا استفاده می شود. در روش اصطکاک یکسان، انتخاب قطر و سرعت کانال برای یک اصطکاک مساوی (در هر ۱۰۰ فوت طول کانال) صورت می گیرد. این اصطکاک معمولا بین ۱/۰ تا ۲/۰ اینچ آب است. مقادیر بزرگتر منجر به کاهش قطر کانال و افزایش سرعت جریان در کانال می شود.
قطر کانال در این روش از رابطه زیر محاسبه می گردد:

D۵  = (CFM/K) ۲

در این رابطه D قطر کانال بر حسب اینچ می باشد. همچنین مقدار K برای افت فشار معین در هر ۱۰۰ فوت طول کانال یک عدد ثابت

می باشد که از جدول ۲ یا شکل ۱ قابل استخراج است.

 

F

۰ ۱/۰ ۲/۰ ۳/۰ ۴/۰ ۵/۰ ۱ ۲ ۳ ۴ ۵ ۶

۷

K

۰ ۴۲۷/۱ ۰۱۹/۲ ۴۷۴/۲ ۸۵۷/۲ ۱۹۴/۳ ۵۱۷/۴ ۳۸۸/۶ ۸۲۳/۷ ۰۳۲/۹ ۱/۱۰ ۰۶/۱۱

۹/۱۱

جدول ۲–  مقادیر K برای مقادیر مختلف افت فشار(اینچ آب) در هر ۱۰۰ فوت طول کانال

line

شکل ۱ –  نمودار K و F

مشاهده می شود که در این رابطه با افزایش دبی، قطر کانال افزایش می یابد. همچنین از آنجا که برای یک افت فشار بیشتر مقدار K بیشتری نیز به دست می آید لذا با افزایش مقدار افت فشار، قطر کانال کاهش می یابد.

D۵  = (CFM/K) ۲

با تعیین قطر کانال و دبی هوا می توان سطح مقطع کانال و سرعت جریان را نیز مطابق روابط زیر محاسبه نمود:

A= π (D/24)۲

V=CFM/A

VP=(V/4005)۲

سرعت جریان در کانال می بایست با مقادیر پیشنهادی در جدول مطابقت داشته باشد و در غیر این صورت باید افت فشار اصطکاکی انتخاب شده مورد تجدید نظر قرار گیرد.

F=0.0195 (12L/D)VP

۱۲L/D = قطر کانال/ طول کانال

روش کاهش سرعت

این روش برای تعیین ابعاد کانال سیستم های تخلیه یا تامین هوا که در آنها انشعابات متعدد با طول های مختلف وجود دارد مناسب است. در سیستم های تامین هوا، ابتدا سرعت جریان را برای ابتدای کانال اصلی درست پس از خروجی فن و با توجه به جدول تعیین می کنیم. مقدار این سرعت به دلیل آن که طی چند مرحله در انشعابات مختلف کاهش می یابد، باید به اندازه کافی بالا باشد. به همین دلیل این روش به روش کاهش سرعت موسوم است. برای سیستم های تخلیه روش کار درست عکس این است. به این صورت که سرعت انتخابی می بایست به اندازه کافی کوچک باشد تا طی چند مرحله افزایش در انشعابات کانال به سمت ورودی فن جریان یابد لذا شاید بهتر باشد برای سیستم های تخلیه اسم این روش را روش افزایش سرعت بنامیم اگرچه برای هردو روش یک اسم به کار می رود. مطابق روش قبل در این جا نیز افت فشار اصطکاکی با فشار سرعت جریان در کانال متناسب بوده و از دمپرها برای بالانس سیستم استفاده می شود. در مقایسه با روش قبل به دلیل این که تقارن انشعابات در این روش کمتر به چشم می خورد، دمپرها نقش مهمتری را در تنظیم دبی جریان ایفا می کنند. مقادیر قطر، سرعت جریان و افت فشار اصطکاکی در هر شاخه از روابط زیر حاصل می شوند.

A= π (D/24)۲

V=CFM/A

VP=(V/4005)۲

F=0.0195 (12L/D)VP

۱۲L/D = قطر کانال/ طول کانال

   D  = ۱۳.۵۴√A

روش سرعت ثابت

این روش برای سیستم های پنوماتیک انتقال مواد که در آن ها نیاز به در تعلیق نگهداشتن ذرات مانند براده های چوب، دانه های غلات و … وجود دارد به کار می رود. در این سیتم ها اغلب یک کانال وجود دارد اما در بعضی موارد از یک یا دو کانال انشعابی نیزاستفاده می شود. بسته به نوع و وزن ذراتی که می بایست انتقال یابد سرعت جریان بسیار بالا و بین fpm 3000 تا fpm 7000 می باشد.

 

روش بازیافت فشار استاتیک

از مزایا و کاربردهای این روش امکان استفاده از آن برای فضاهایی است که می بایست مقدار یکسانی از هوای تازه در قسمت های مختلف انتشار یابد. افزایش فشار استاتیک زمانی رخ می دهد که حرکت جریان هوا کند شود. هنگامیکه این اتفاق می افتد در حدود نیمی از فشار سرعت جریان به شکل فشار استاتیک اضافی باز تولید می شود. (نیم دیگر به صورت اصطکاک و توربولانس اتلاف می گردد.) و این افت فشار ممکن است به دلیل زاویه مخروطی کانال و یا به دلیل آنکه کانال مقداری از جریان را به عقب و به صورت معکوس هدایت می کند – در حالیکه قطر کانال در طول مسیر تغییر نمی یابد – صورت گیرد. در هر سه روشی که تا به حال بررسی شد مشاهده کردیم که قطر کانال در هر انشعاب کاهش می یابد. در روش بازیافت فشار استاتیک قطر کانال اصلی در تمام طول مسیر ثابت می ماند. این امر سبب کاهش سرعت جریان در محل هر انشعاب و افزایش فشار استاتیک در این محل می گردد که برای غلبه بر اصطکاک کانال به صورت متوالی در هر مقطع کانال اصلی (مابین محل دو انشعاب) به کار می رود، بنابراین فشار استاتیک در محل هر انشعاب یکسان باقی می ماند.
در روش کاهش سرعت جریان، یک سرعت نسبتا بالا برای اولین مقطع کانال اصلی انتخاب می شد و قطر کانال در این قسمت محاسبه می شد. برای مقاطع بعدی کانال اصلی، قطر کانال و سرعت جریان در کانال کاهش می یافت. در روش بازیافت فشار استاتیک نیز برای اولین مقطع کانال اصلی یک سرعت جریان نسبتا بالا در نظر گرفته می شود و قطر کانال نیز در این قسمت محاسبه می شود با این تفاوت که برای مقاطع بعدی تغییری در قطر کانال صورت نمی گیرد و قطر کانال ثابت باقی می ماند اگرچه سرعت جریان از روش کاهش سرعت نیز دارای افت بیشتری است.
در این روش نیز مشابه روش های قبل داریم:

A= π (D/24)۲

V=CFM/A

VP=(V/4005)۲

F=0.0195 (12L/D)VP

۱۲L/D = قطر کانال/ طول کانال

   D  = ۱۳.۵۴√A

می توان سرعت را از رابطه V=CFM/A و فشار سرعت جریان را از رابطه VP=(V/4005)۲ (  تعیین کرد. با استفاده از طول داکت (L) افت فشار اصطکاکی را برای این مقطع محاسبه می کنیم.

نگارش: دکتر پویا صانعی پور

linkedin

مطالب مرتبط:

روش های محاسبه CFM

محاسبه کانال و فشار استاتیک

عملکرد سیستم تهویه

روابط عملکرد فن ها

آشنایی با فن های سانتریفیوژ

آشنایی با فن های محوری یا آکسیال

نمونه هواکش های صنعتی

بانک اسپانیا

امکان دریافت پول از طریق بانک اسپانیایی

امکان دریافت پول از طریق بانک اسپانیایی

تهران- ایرنا- مدیرعامل شرکت بازرگانی پتروشیمی با بیان اینکه محدودیت دریافت پول و صادرات محصولات از کشورهای مختلف دنیا با امضای قرارداد با یک بانک اسپانیایی برطرف شد، گفت: برای نخستین بار در پنج سال گذشته و پیش از اجرا شدن برجام، ایران توانست پول حاصل از صادرات محصولات پتروشیمی را در یک بانک اروپایی دریافت کند.

به گزارش ایرنا، در سال های تحریم، صادرات محصولات پتروشیمی و دریافت پول حاصل از صادرات این محصولات ممنوع بود که سبب توقف صادرات به کشورهای اروپایی شده بود. اگرچه در توافق ایران و ۱+۵ در آذرماه ۱۳۹۲ محدودیت صادرات محصولات پتروشیمی لغو شد، اما ممنوعیت تبادل بانکی با ایران، مشکلاتی را در انتقال درآمدهای مربوط به صادرات این محصولات به کشورمان ایجاد کرده و سبب شده بود که صادرات محصولات پتروشیمی همچنان با محدودیت هایی مواجه باشد.
با توافقی که بتازگی میان ایران و یک بانک اسپانیایی حاصل شد، همه موانع و تحریم ها علیه صادرات محصولات پتروشیمی لغو شده است.
«مهدی شریفی نیک نفس» با تشریج جزئیات دریافت پول حاصل از صادرات محصولات پتروشیمی به اروپا به ایرنا گفت: پس از پیگیری های جدی و طولانی، بعد از حدود پنج سال، پول مربوط به نخستین محموله صادراتی پیش از اجرا شدن برجام، در حساب شرکت بازرگانی پتروشیمی نزد یک بانک اروپایی دریافت شد.
وی به امضای قراداد تجاری بین شرکت بازرگانی پتروشیمی با انجمن سازندگان کشور اسپانیا اشاره کرد و افزود: برای اخذ تضمین های بانکی مورد نیاز و عملیاتی شدن این قرارداد، به یک قرارداد مالی با بانک های اسپانیایی مورد قبول سازندگان و خریداران محصولات پتروشیمی ایران نیاز بود.
وی ادامه داد: بر این اساس، مذاکره های حضوری با یکی از بانک های اروپایی انجام و تیرماه امسال حسابی به نام شرکت بازرگانی پتروشیمی در این بانک افتتاح شد.
وی گفت: با وجود محدودیت های شدید بین المللی، موفق به امضاء قرارداد (موسوم به قرار داد Escrow Account Agreement ) بین شرکت بازرگانی پتروشیمی و یک بانک اروپایی شدیم.
وی افزود: براساس این قرارداد و توافق های انجام شده با بانک و دریافت مجوز رسمی از دولت و بانک مرکزی کشور اسپانیا، محدودیت دریافت وجوه و صادرات محصولات از کشورهای مختلف دنیا رفع شد.

منبع: ایرنا