سیستم های آبی

طراحی سیستم های آبی

سیستم های آب جایگزین و پرکن در طراحی سیستم های آبی : 

معمولا سیستم های آبی از طریق یک اتصال که مجهز به شیر قطع و وصل ، شیر محافظت از برگشت جریان و فشارسنج است به منبع آب مصرفی متصل و از آن پر می شود (فشار منبع آب باید بیشتر از فشار سیستم پرکن باشد).

چون منبع انبساط ، نقطۀ فشار مرجع سیستم است، معمولا آب جایگزین به منبع انبساط یا نقاط نزدیک به آن متصل می گردد. بسیاری از طراحان ترجیح می دهند برای پرکردن سیستم، از شیرهای خودکار پرکن که همرا با شیر تنظیم فشار بر روی خط آب جایگزین نصب می شوند استفاده شود. کیفیت آب جایگزین مورد نیاز باید تحت نظر باشد تا از رسوب گیری و خوردگی ناشی از وجود اکسیژن جلوگیری شود.

شیرهای اطمینان فشار در طراحی سیستم های آبی

در هر نقطه ای از سیستم که احتمال دارد فشار از حدّ ایمنی تجهیزات و اجزاء سیستم تجاوز کند باید شیر اطمینان نصب گردد. دلایل افزایش بیش از حدّ فشار عبارتند از:

۱ . بالا رفتن فشار سیستم از طریق سیستم پرکن

۲ . افزایش فشار به دلیل انبساط حرارتی سیال

۳ . موج های ناشی از تغییر اندازه حرکت (پدیدۀ ضربۀ قوچ)

بالا رفتن فشار سیستم از طریق سیستم پرکن ممکن است در اثر خرابی شیر خودکار تنظیم فشار و یا بروز حادثه در خط پرکن روی دهد. برای جلوگیری از این واقعه باید یک شیر اطمینان در روی خط پرکن نصب شود.

شکل زیر نمایانگر نحوۀ لوله کشی خط پرکن یک سیستم دارای منبع انبساط با سطح تماس هوا به آب (منبع انبساط ساده) می باشد.

طراحی سیستم های آبی

دقت کنید که بین لوله کشی سیستم های آبی و شیر اطمینان هیچگونه شیری نصب نگردیده است. اگر شیر اطمینان نشان داده شده وظیفۀ محافظت در مقابل افزایش فشار ناشی از انبساط حرارتی سیال را نیز برعهده دارد، استفاده از آرایش فوق اجباری است.

با نصب منبع انبساط در یک سیستم آبی، اجازه داده می شود که در اثر تغییر درجه حرارت آب، حجم آن تغییر کند. در عین حال، چنانچه طراحی به گونه ای باشد که بتوان ارتباط یک بخش از سیستم را با منبع انبساط قطع کرد و در همان حال احتمال افزایش فشار در آن بخش وجود داشته باشد، باید بر روی آن بخش نیز شیر اطمینان فشار نصب گردد.

مقدار تغییر فشار در اثر تغییر درجه حرارت سیستم لوله کشی

شکل زیر مقدار تغییر فشار در اثر تغییر درجه حرارت سیستم لوله کشی را به صورت ترسیمی نشان می دهد و در آن افزایش فشار ناشی از ازدیاد درجه حرارت برای لوله ۱ اینچ و ۱۰ اینچ نشان داده شده است.

مقدار تغییر فشار در اثر تغییر درجه حرارت سیستم لوله کشی

اگر در لوله کشی سیستم آب سردکننده که قطر لوله های آن بین ۱ و ۱۰ اینچ است درجه حرارت بتواند ۱۵ درجه فارنهایت تغییر کند (با توجه به قطر متوسط سیستم لوله کشی) مقدار افزایش فشار بین ۳۴۰ تا ۴۲۰ پاسکال خواهد بود.

هنگامی که برای تغذیۀ هوا یا تعمیرات، منبع انبساط از سیستم جدا می شود باید برای دیگ ها، مبدل های حرارتی ، کویل های سرمایش ، چیلرها ، و تمام سیستم شیر اطمینان نصب کرد. مقررات ASME تأکید می کند که نصب شیر اطمینان بر روی تمام دیگ ها الزامی است و بر روی اتصالات رفت و برگشت هر دیگ نیز باید شیر قطع و وصل نصب گردد.

در هنگام طراحی باید احتمال بروز موج های شوک یا ضربۀ قوچ را نیز درنظر گرفت.

حذف هوا از درون سیستم

چنانچه هوا یا گازهای موجود در مدار لوله کشی حذف نگردند، ممکن است مانع جریان عادی آب در تجهیزات انتقال حرارت شوند و یا با پدیده هایی از قبیل خوردگی، تولید صدا، کاهش ظرفیت پمپ و ناپایدار شدن هیدرولیکی سیستم مواجه شویم. برای این کار می توان یک منبع انبساط بستۀ بدون دیافراگم را در نقطه ای که هوا کمترین حلالیت را در آب دارد نصب کرد.

وقتی از منبع دیافراگمی استفاده شود، هوا باید از طریق یک دستگاه جداکننده هوا و شیر هواگیری که در نقطه ای نصب می شوند که هوا کمترین حلالیت را دارد تخلیه گردد. در هنگام راه اندازی اولیه، برای تخلیۀ هوا و اطمینان از هوابند بودن سیستم، باید در نقاط مرتفع سیستم شیر دستی هواگیری نصب شود. بر روی شیرهای خودکار هواگیری باید شیر قطع نصب گردد تا در هنگام تعمیر یا تعویض شیر هواگیری، سیستم تخلیه نشود.

تخلیه و توقف سیستم

در تمام نقاط پایین سیستم باید تخلیه پیش بینی شود. برای تمام مدارها و تجهیزات باید تخلیه مجزا پیش بینی گردد تا چنانچه بخواهیم یک قسمت یا دستگاه خاص را تعمیر و تعویض کنیم نیاز نباشد تمام آب درون سیستم تخلیه شود. هر گاه بتوان ارتباط یک قسمت یا دستگاه را با سیستم جدا کرده و احتمال افزایش درجه حرارت در قسمت جدا شده وجود داشته باشد، باید برای آن قسمت شیر اطمینان فشار درنظر گرفته شود.

اتصالات متعادل کننده در طراحی سیستم های آبی

در نقاطی که ضرورت دارد، باید شیر یا اتصالات متعادل کننده و تجهیزات اندازه گیری جریان نصب گردد تا در صورت نیاز بتوان هر شبکۀ فرعی و دستگاه مصرف کننده را به طور جداگانه کنترل و تنظیم کرد.

شیب

در صورتیکه از منبع انبساط دیافراگمی استفاده می کنید و یا سرعت از ۱٫۵ فوت بر ثانیه بیشتر است، می توان برای سیستم لوله کشی شیب درنظر نگرفت و آن را به صورت تراز اجراء کرد.

صافی ها

در نقاطی که نیاز است اجزاء سیستم حفاظت شوند، باید صافی نصب گردد. برای اینکه کاویتاسیون رخ ندهد، صافی های قسمت مکش پمپ باید به دقت تحت نظر باشند. در جلوی پمپ ها می توان از صافی های آشغالگیر استفاده کرد. منابع جداکنندۀ هوا را می توان به عنوان نقطۀ اصلی تخلیۀ هوا در نظر گرفت. شیرهای خودکار کنترلی و سایر تجهیزاتی که لقی بین اجزاء آنها کم است باید در برابر احتمال ورود رسوب، دانه های ماسه و ذرّات جوشکاری که به آسانی از درون پمپ و صافی ها عبور می کنند، محافظت شوند. بنابراین ممکن است نیاز باشد در جلوی هر شیر کنترلی، یک صافی دارای شبکۀ ریز نصب گردد.

دماسنج ها

برای بهره برداری و رفع نقص سیستم توسط پرسنل بهره بردار، باید در نقاط لازم دماسنج یا غلاف دماسنج پیش بینی گردد. در نقاطی که درجه حرارت به طور منظم قرائت می شود باید از دماسنج های دائمی با درجه بندی مناسب و اتصال جداگانه استفاده کرد. غلاف دماسنج در نقاطی نصب می گردد که فقط در هنگام راه اندازی و یا موارد نادر تعمیراتی نیاز به آنها باشد. اگر از سیستم مرکزی برای اندازه گیری استفاده می کنید، در مجاورت هر نقطۀ اندازه گیری باید یک غلاف برای نصب وسایل تنظیم درنظر گرفته شود.

اتصالات انعطاف پذیر و انبساط گیرها

برای کاهش تنش وارد بر لوله ها، گاهی اوقات بر روی پمپ ها و دستگاه ها از اتصالات انعطاف پذیر استفاده می گردد.

شیر فشارسنج

در نقاطی که نیاز است فشار آنها قرائت شود، باید یک شیر قطع سریع یا شیر سماوری نصب گردد. فشارسنج هایی که به صورت دائم و ثابت بر روی سیستم نصب می شوند ممکن است در اثر ضربان جریان و ارتعاش خراب گردند و قابل اطمینان نباشند. برای تعیین خطای وسایل اندازه گیری بهتر است با چند فشار سنج که دقت های آنها متفاوت است، اندازه گیری شود.

عایق حرارتی

برای به حداقل رساندن اتلاف حرارتی لوله ها و جلوگیری از تقطیر رطوبت موجود در هوا بر روی لوله های آب سردکننده، باید لوله ها از نظر حرارتی عایق شوند. در سیستم های آب سردکننده باید در تمام نقاط نصب آویز یا تکیه گاه و برای تمام شیرها از حفاظ یا غلاف فلزی استفاده شود. شیرها باید از انواعی باشند که در اثر وجود عایق های حرارتی، اخلالی در عملکرد آنها به وجود نیاید.

تخلیۀ کندانسیت در فرآیند طراحی سیستم های آبی

تخلیۀ کندانسیت کویل های رطوبت گیری باید دارای تله باشد. عمق تله باید برای غلبه بر اختلاف فشار بین خط تخلیۀ کندانسیت و هوای اتاق (معمولا بیشتر از ۲ اینچ آب نیست) کافی باشد. لولۀ تخلیۀ کندانسیت باید غیرخورنده باشد و برای جلوگیری از تقطیر رطوبت بر روی آن، باید از نظر حرارتی عایق گردد.

لولۀ مشترک

در سیستم های پمپاژ مرکب (اولیه – ثانویه) از لولۀ مشترک به منظور انفصال دینامیکی دو مدار استفاده می شود. اگرچه از نظر تئوری این لوله فاقد افت فشار است ولی پیشنهاد می شود در سیستم های واقعی طول این لوله را ۱۰ برابر قطر آن درنظر بگیرید تا از ایجاد گردابه و اختلاط ناخواسته به دلیل وجود انرژی سرعتی (جنبشی) جلوگیری گردد.

منبع : کتاب تاسیسات ساختمان – مهندس کاشانی حصار

مطالعه بیشتر ⇓

مبدل های حرارتی

سیستم های با درجه حرارت دوگانه

سیستم های گرمایش ساختمان های غیرمسکونی

به این متن چند ستاره میدین؟ (ستاره سمت چپ بیشترین امتیاز رو داره. بدون نیاز به ثبت نام در سایت می تونید امتیاز بدید)
[کل: 0 میانگین: 0]
اشتراک گذاری :

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

این فیلد را پر کنید
این فیلد را پر کنید
لطفاً یک نشانی ایمیل معتبر بنویسید.