دانلود مقاله سیستم‌های جابجایی هوا

word قابل ویرایش
20 صفحه
4700 تومان

سیستم‌های جابجایی هوا

سیستم جابجایی هوا
تا نیمه دهه ۱۹۶۰ توجه کمی به نیازجابجایی هوا در سیستم‌های تهویه صنعتی شده بود. سیستم‌های خروجی با کیفیت بالا بوسیله‌ی سرویسهای مهندسی‌ای طراحی شده بودند که گهگاهی و یا به طور اتفاقی جابجایی هوا را از محیط کار طراحی می‌کردند. اما به طور معمول یک پیمان‌کار معمولی یک سیستم خروجی را بدون درنظر گرفتن سیستم جابجایی هوا نصب می‌کرد. بسیاری از مشکلات به حساب نیامده در اجرا و انجام سیستم‌های خروجی تهویه در گذشته به فقدان جابجایی مناسب هوا نسبت داده شده است.

این مشکلات کهنه و قدیمی برای تولید افزایش سوددهی در دهه ۱۹۶۰ شروع شدند، زمانی که یک مقداری از مکانها و آژانسهای محلی تقاضای سیستم‌های جابجایی هوا را برای ارتباط با سیستم‌های جدید خروجی کردند. قابل فهم نبود که حتی بدون یک سیستم جابجایی هوا، هوا می‌تواند بوسیله‌ی نفوذ و گرما به درون ساختمان کشیده شود، قبل از اینکه خارج شود.

سیستم‌های جابجایی هوایی که خوب طراحی شده بودند مقدار بیشتری هوای گرم را نسبت به طریقه معمول تهیه می‌کردند. (شکل ۱-۱۲)

حتی طراحان وظیفه شناس ضرورت ایجاد جابجایی هوا و قابل دسترس ساختن یک تنوعی از واحدهای پکیج شده برپایه ورودی هود، فیلتر، فن و مدلهای گرمایی و سرمایی و شبکه‌های خروجی که برای نصب این سیستم‌ها به طور تکنیکی و اقتصادی قابل توجه ساخته شده بودند، پذیرفتند بعلاوه هزینه بالا از حالت خروج هوا در نیمکره شمالی تشویق کرده است معمول کردن طراحی برای اینکه گرما را از جریانهای بزرگ خروجی بازیافت کند.

ریسر کوله‌ کردن جریانهای خروجی بعد از اینکه هوا به طور مناسب پاک شد در یک حد محدود عمل می‌کند. این فصل در مورد ۳ تا از این خروجی‌ها بحث خواهد کرد، با تاکید بر روی خروجی پایه از جابجایی اولیه هوا در نصب بازیافت گرما و چرخش هوا از جریان خروجی در این فصل ما از یک مطالعه موردی در مورد کارخانه‌ی ذوب فولاد در شمال نیویورک که یک نقصی در مورد جابجایی هوا دارد استفاده شده و شرح داده شده که چطور طراح اول باید کیمت هوای جابجا شده‌ی مورد نیاز راحساب کند برای تعادل جریان خروجی و سپس روشها را برای تعیین محل واحد جابجایی هوا جایی که تماس کارگر را برای تماس با هوای آلوده را کاهش بدهد بررسی کند.

برای حل این مشکل و دیگر صنایع سنگین یک سیستم تولید هوا در طول فصل زمستان و پاییز تهیه می‌کنند. شکل ۱-۱۲: سیستم‌های جابجایی هوا (RAS- A and RAS- B) B, A شامل واحدهای پایه و مجراهای توزیع هستند. در هردوحالت واحدها بوسیله‌ی خروجی‌هایی که در سطح زیرزمینی قراردارند ترقی داده شده‌اند. در RAS- A مجرای توزیع موقعیتش در امتداد محیط ساختمان با ۳ انشعاب مجراهای نفوذی که در کنار دیوار با یک دیفیوزر در کناره‌ی ساختمان خاتمه پیدا می‌کند. یک دیوار نفوذی مجزا از واحد در RAS- B به یک توزیع چند برابر هدایت می‌کن بر روی یک دیوار کناری با یک سری دیفیوزرهای که سرعت پایین هوا را در ارتفاع کاری تولید می‌کنند.

در بعضی حالتها جایی که موقعیت اجازه می‌دهد واحدهای جابجایی هوا در صنایع سنگین ممکن است شامل یک سردکننده تبخیر کننده برای موقعیتهای تابستان باشد.
در صنایع با تکنولوژی بالا و در تحقیقات و آزمایشگاههای ساده جایی که سیستم‌های صحیح HVAC تجهیزات انتخابی را بر پایه‌ی ASHRAE 2000 مشخص می‌کنند.

۱-۱۲ انواع واحدهای جابجا کننده هوا
همانطور که در بالا اشاره شد یک تنوعی از گرم‌کننده‌ها، تهویه‌ها و سیستم‌های HVAC در ASHRAE 2000 توصیف شده است که می‌تواند به عنوان واحدهای جابجا کننده‌ی هوا استفاده شود. این سیستم‌های پکیج‌شده قابل دسترس هستند برای: ۱- برای استفاده با آب گرم یا بخار ۲- به عنوان سیستم‌های غیر مستقیم سوخته شده بوسیله‌ی گاز یا روغن با منفذی از تولیدات احتراق در خارج ۳- به عنوان واحدهای مستقیم سوزاندن گاز ازنوع استفاده شده در مثال کارخانه‌ی ذوب فلز که در این فصل آشنا شدید.

به طور قراردادی واحدهای جابجایی هوا آب داغ و بخار به عنوان واحدهای پکیج‌شده قابل دسترس هستند و یا می‌توانند ترکیباتی را در آن مکان جمع‌آوری کنند برای اینکه جریان خاص مورد نیاز را بدست آورند. واحدهای بخار احتیاج دارند به سرویس نیروگاه مهم و اغلب برای تاسیسات بزرگتر معمول هستند. واحدهای آب داغ تقریباً در سیستم‌های کوچک استفاده می‌شوند. واحد جابجایی هوای پکیج‌شده بوسیله‌‌‌ی گاز یا روغن با یک بخش مبادله گرما که برای سیستم‌های متوسط و بزرگ استفاده می‌شود که اقتصادی و قابل انعطاف هستند.
این طرح کارایی بالا را عرضه می‌کند و هنگامی که تولیدات احتراق به محیط خارج نفوذ می‌کنند، برای همه‌‌ی کاربردهایش سالم درنظر گرفته شده است.

جایی که گاز نسبتاً ارزان می‌باشد، به طور مستقیم واحدهای سوزاندن گاز برای سیستم‌های بزرگتر از ۱۰۰۰۰cfm مناسب هستند. این واحدها با کنترل‌های احتراق وسیع برای بهینه‌سازی بازده احتراق برای دستیابی به انتشار مجاز تولیدات احتراق به مکان تهویه شده طراحی شده‌اند. ریسر کوله‌کردن هوای محیط کار از منطقه احتراق از فساد تدریجی گرمایی محصولات، هوای آلوده‌ی صنایع خاصی از قبیل حلالهای کلرینه شده که ممکن است به طور جدی برای سلامتی خطرناک باشند جلوگیری می‌کند. مستقیماً واحدهای سوزاندن گاز از قبل برای سهولت تحویل دادن گاز و تاسیسات در محل پکیج شده‌اند. به طول معمول نوع مدلهای موازی برای بالا بردن مقاومت مجرا در حدود قابل استفاده هستند. مدلهای سانتریفیوژ برای بالابردن مقاومت بیرونی یا خارجی در حدود مناسب هستند.

شکل ۲-۱۲ واحدهای جابجایی گاز سوزانده شده (RAUS).
واحد غیرمستقیم سوزاندن به یک حوضچه احتراق و مبدل حرارتی مجهز شده‌است. بنابراین جابجایی بخار هوا و پروسه احتراق گاز جدا هستند. این واحدها به یک دمپرزهای ریسرکوله‌ شده مجهز هستند. تولیدات از واحد احتراق گاز به طور مستقیم به محیط کار خارج می‌شوند. بر طبق این متن اگر هوا در محل کار به چرخش درآید آن می‌بایست جریان پایین‌تر از احتراق را واردکند. از جهت دیگر هوای ناپایدار آلوده در اثر سوختن تجزیه حرارتی می‌شود و به فضا وارد می‌شود. واحدهای جابجایی هوای سوخته شده به طور مستقیم با کنترلهای استادانه که یک اپراتوری سالم را بوجود آورده است، مجهز شده‌اند.

۲-۱۲ ضرورت جابجایی هوا
امروزه توافق‌نامه‌هایی برای ورود و خروج هوا وجود دارد، وقتی که هوا از محل کار خارج می‌شود باید هوایی جایگزین آن شود، این تعادل ساده نیازمند تغییر و گزارش می‌باشد. اگر یک مغازه آبکاری و پرداخت نقره با خروجی کلی ۱۰۰۰۰۰cfm اضافه از یک. مقدار کمی احتیاجات ۲۰۰۰cfm اضافی از خروجی نباید به طوری فوری از سیستم جابجایی هوا (RAS)‌ بالابرده شود. در عمل، یک سیستم جابجایی هوا نمی‌‌تواند تا وقتی که از حالت تعادل بیش از ۱۰% خارج شده است ترفیع داده شود. راه دیگر ارزیابی ضرورت یک سیستم جابجایی هوا مقایسه حجم اتاق در برابر میزان هوای خروجی مورد نیاز می‌باشد. حالتی که اثبات شده نشان می‌دهد که جابجایی هوا زمانی که حجم خروجی ساعتی از ۳ برابر حجم ساختمان تجاوز کند ضروری می‌باشد، هیچ توجیهی برای دسترسی به این حقیقت بدست نیامده است. اگر در تاسیساتی مثل چاپگر رنگ جدید در یک اتاق با حجم ۱۰۰۰۰ فوت مکعب به خروجی‌ای در حدود ۱۰۰۰cfm که یک RAS مجزا یا استفاده از یک شاخه‌ی تولیدی ۱۰۰۰cfm از یک سیستم موجود را تضمین می‌کند.

در یک کارخانه بزرگ ذوب فولاد در مطالعه موردی ما تهویه خروجی کلی در حدود ۲۳۲۸۰۰cfm بدون جابجایی هوا می‌باشد.
شکایتهایی بوسیله‌ی مدیرانی که به‌طور ثابت در آنجاهستند درمورد نقص قابل توجهی از جابجایی هوا دریافت شد. به همین منظور هوای مجزای باقی‌مانده در ساختمان، هوای خارج است که از تمام درزها و شکافها و قسمتهای باز به درون کشیده می‌شود. کارگرها در قسمتهای ایزوله شده که با دیوارهایی برای در امان ماندن از اغتشاشات هوا و یا هوای سرد زمستان قرار می‌گیرند.
بعضی مشکلات از توجه به فشار منفی در حدود شروع شد. خیلی مشکل است بازکردن درها و پنجره‌ها وقتی فشار منفی از تجاوز کند. کارگرها به وضوح از بسته‌شدن شدید درها می‌گریزند.
به خاطر فقدان جابجایی هوا در این ساختمان، یک فن خروجی معمولی استاتیکی به طور معمول در سقف قرارداده می‌شود که فشار منفی‌ای در حدود تولید می‌کند. این موقعیت سبب برگشت از دودکش واحدگرم‌کننده و آونها می‌شود و باعث آلوده شدن محیط کار بوسیله‌ی منوکسید کربن می‌شود.
در سطوح اجرایی از این فشار استاتیکی پایین، حجم محوری بالای تهویه کننده‌ها باعث شده است که بوسیله‌‌ی عملکرد فن‌های استاتیکی بزرگ که در سیستم‌های محلی استفاده شده است، به طور مخالف تاثیر بپذیرد.
این ۴ فن درکارخانه ذوب فلز در این مورد نرخ جریانی در حدود ۱۸۰۰۰cfm دریک فشار استاتیکی دارد. به خاطر کمبود هوای موجود باعث فشار منفی در حدود می‌شود. جریان واقعی خروجی از سقف در حدود ۵-۱۰% می‌باشد.
شکل ۳-۱۲ شمایی از ساختمان کارخانه را به طور کامل با موقعیتهای تقریبی و نرخ‌های جریان از سیستم‌های خروجی در ۴ محل مهم ساختمان که در جدول ۲-۱۲ توصیف شده است، را نشان می‌دهد.

۳-۱۲ کمیت جابجایی هوا
مرحله اول مهم در طرحی یک RAS انتخاب جریان تولیدی می‌باشد. راه نزدیک شدن به این انتخاب این است که فرض کنیم تولید باید برابر خروج باشد. در عمل طراحی یک تعادل بین تولید و خروج و اجرای آن برای تولید فشارهای مختلف بین مناطق کاری مهم برای پایداری یا جریان هوا از یک منطقه به منطقه دیگر ضروی می‌باشد. در مثال کارخانه‌ ذوب فلز (شکل ۳-۱۲) هوا باید از منطقه کاری به سمت منطقه اشتعال جریان پیدا کند برای اطمینان از اینکه غلظت بالایی از فیومهای فلزی دیگر قسمتهای کارخانه را آلوده نکند. دراین حالت جابجایی برای اشتعال کمپلکس قوس الکتریکی باید کمتر از Furance خروجی باشد، بنابراین تولید یک مقدار ناچیز هوای باقیمانده در این محل از کارخانه جایی که کوره‌ها قرارداده شده‌اند. به طور معمول قابل ملاحظه است اینکه جریان ورودی با جریان خروجی هماهنگ باشد. اگرچه نرخ تولید ۹۰-۱۱۰% ظرفیت خروجی هستب به نرمال در عمل به عنوان مرزهای طراحی برای سیستم‌های جابجایی هوا استفاده می‌شود.

تعیین نرخ RAS برای یک صنعت خانگی به چند روش انجام می‌شود. در تعدادی از این روشها برای تاسیسات کوچک ممکن است عدم کارایی زیادی بوجود آید. در یک روز با باد کم در ساختمان می‌تواند باز باشد، در صورتیکه محل ساختمان و سیستم خروجی و RAS موجود اپراتوری شوند.
اگر ساختمان به طور مناسب کیپ باشد و یک کمبود هوا وجود داشته باشد، باعث بوجود آمدن جریان هوا از میان درهای باز می‌شود. اگر متوسط سرعت ورودی از میان درها اندازه‌گیری شده باشد، تولید سرعت و سطح باز در کمبود هوا را نشان می‌دهد. حتی در زیر موقعیت‌ ایده‌ال این رویه شاید فقط ۳۰% از مقداری که بوسیله‌ی روشهای صحیح که دمش را توصیف می‌کند نشان می‌دهد.

در مورد کارخانه‌ی ذوب فولاد این داده‌ها در دفتر مهندسی برای همه‌ی سیستم‌ها قابل دسترس بودند. انتظار می‌رفت که یک تفاوتی را با چیزی که در جدول ۱۲-۱ چاپ شده است را نشان می‌دهد. اپراتوری شیفتها و زمان برای همه‌ی خروجی‌های اصلی برای اینکه یک سیستم جابجایی مناسب بوجود آید، در نظر گرفته شدند. هیچ سیستم جابجایی هوایی در زمان بازدید نصب نشده بود. ما خوش‌شانس بودیم که در این حالت داده‌های مهندسی قابل دسترس بودند. به هرحال در یک کارخانه‌ی کوچک بدون سیستم مهندسی جزییات به ندرت قابل دسترس هستند.

اگر داده‌های مهندسی قابل دسترس نبودند، یک استانداردهای توافق شده خروجی برای طراحی سیستم تهویه صنایع قابل کاربرد است. به هرحال اگر این داده‌ها قابل دسترس نبودند از جدول مرجع ۱۲-۲ می‌توانید استفاده کنید. بهترین راه برای تعیین چگونگی جابجایی هوا به محاسبه‌ی مقدار هوایی که به طورمعمول از کارخانه خارج می‌شود دارد که بوسیله‌ی اندازه‌گیری‌های مستقیم سیستم خروجی مورد استفاده در فصل ۳ توصیف شده است. هنگامی ساختمانها ممکن است کمبود هوا پیدا کنند که نرخ خروجی مشاهده شده کمتر از نرخ طراحی باشد اگر فن‌های خروجی فشار پایین به طور وسیع استفاده شوند. برای کمینه کردن این محصول مصنوعی، اگر هوا نفوذ کرد، درها و پنجره‌ها باید قبلاز اندازه‌گیری بازشده باشند. اندازه‌گیری از سیستم اصلی و خروجی‌ها با استفاده از لوله پیتوت استاتیکی صورت گرفته که نتایج عالی را دربر دارد.

اگرچه Face velocity و فشار استاتیکی هود اندازه‌گیری شده معمولاً برای ارزیابی کافی هستند. یک مشکل که مکرراً در تاسیس وسایل خروجی بوجود می‌آید، مشکل در اندازه‌گیری هوای خروجی از فن‌های استاتیکی موازی که به طور معمول به عنوان خروجی‌های سقفی استفاده می‌شود که منجر به عدم دسترسی آنها می‌شود، می‌باشد. مکرراً ضروری است که سازنده‌ها داده‌های اجرایی را برای تخمین خروجی فن‌ها استفاده کنند.

در مثال کارخانه ذوب فلز، اندازه‌گیری جریان واقعی بوسیله‌ی مولفهایی که برای تولید یک وسیله‌ی خروجی جریان در ستون (As measured) در جدول ۱-۱۲ کامل شد. اگر یک مقایسه داده‌ها در جدول۱-۱۲ بین داده‌هایی که مهندسان ارایه کرده‌اند و داده‌هایی که به طور مستقیم اندازه‌گیری شده‌اند، انجام شود،‌ اهمیت تاسیس ظرفیت مورد نیاز واحدهای جابجایی هوا بوسیله‌ی اندازه‌گیری مستقیم مورد توجه قرار می‌گیرد.

۴-۱۲ خروج جریان از جابجایی هوا
قوانین عمومی نفوذ هوا به داخل محیط کار: ۱- هوا باید به محل فعالیت کارگران در کمتر از ۸-۱۰ ft از بالای سقف وارد شود. ۲- سرعت آن در حدود کمتر از ۲۰۰ fpm باشد ۳- جابجایی هوا باید در یک راهی خارج شود که چرخه‌گرما را که در شکل ۴-۱۲ نشان داده شده است را نشان دهد. ۴- سیستم جابجایی هوا باید هوای تمیز را به بیشترین سطح کارخانه برساند. در عمل اغلب مشکل است که خروجی ژئومتری مورد نظر برای جابجایی هوا بدست آوریم. در یک روش ساده‌ی جدید موقعیت لوله توزیع و شبکه‌ی خروجی برای بدست آوردن الگوی خوب خروجی بوسیله‌ی همکاری بین مهندس و معمار به سادگی امکان‌پذیر شده است.

در همه‌ی حالتها مهندس تهویه باید نرخ کلی خروجی‌،‌ موقعیت هودهای خروجی‌ای که به عنوان یک سیستم عمل می‌کنند و همچنین زمان استفاده‌ی هرکدام را پیش‌بینی کند.
به طور مکرر امکان آن هست که یک RAS را به یک سیستم‌های خروجی خاص،‌ ارتباط واحد جابجایی هوا با فن‌های خروجی در آن سیستم و همچنین بکاربردن به عنوان سیستم‌های کامل خروجی نسبت دهیم. که باعث به حداقل رساندن پوشش اولیه برای اتصالات و هزینه‌های اپراتوری بعدی می‌شود. در یک سیستم جدید طراح می‌تواند یک RAS را شناسایی کند که در‌آن سیر جریان هوای ورودی و شبکه‌ خروجی کاملاً معین است و جریان هوا بوسیله‌ی مانع فیزیکی یا الگوهای سمی حرکتهای هوا و درها بازداشته نمی‌شود. همانطور که در بالا گفته شد هوای جابجا شده باید از سطح اشغال‌شده‌ی فعال خارج شود نه از سطح بالای ساختمان.

این امکان وجود دارد که انتخاب و موقعیت شبکه خروجی طوری صورت بگیرد که حداقل نفوذ بر روی کارگران در زمستان را بوجود آورد و همچنین باعث نفوذ هوای سرد در تابستان شود.
واحدهای جابجایی هوا به طور مکرر لوله‌های بزرگی را از بخشهای خاص عبور می‌دهند که برای تعیین فضای مورد نیاز برای لوله احتیاج به همکاری با معمار می‌باشد،‌ مخصوصاً زمانی که معمار برای استفاده فضای با ارزش ورودی برای این هدف بی‌میل است. لوله‌های RAS معمولاً‌ محل آنها در خارج از واحد با انشعابهای خروجی نفوذکننده می‌باشد. (در شکل ۱-۱۲ نشان داده شده است.)

استقرار ۵۰۰۰۰-۱۰۰۰۰۰cfm جابجایی واحدهای هوا به علت اندازه‌ی بزرگ و احتیاجات پایه‌ای که دارند مشکل است اگر امکان دارد بالابردن موقعیت واحدها از سطح زمین یا یک دیوار خارجی ساختمان با براکت عمل خوبی است. این عمل اجازه می‌دهد که از یک سیستم توزیع چند برابر با افت فشار پایین استفاده کند. در این حالت هزینه‌ها نسبتاً پایین هستند و مطلوبیت این واحدها نگهداری آنها را تشویق می‌کند.

در آب هوای سرد شمالی این لوله‌ها باید ایزوله شود. درحالتی که دسترسی فضا در یک خروجی دیوار محدود است، موقعیت سقفی از واحد جابجایی هوا ممکن است ضروری باشد. تاسیسات سقفی به حمل کردن به سمت‌بالا، نافذهای سقفی برای خدمات الکتریکی و سوختی و همچنین منفذهایی برای لوله‌های خروجی هوا احتیاج دارد.
شکل ۴-۱۲ وقتی که هوای جابجا شده گرم می‌شود توسط عبور هوا از بالای پروسه‌های گرما‌زا شروع می‌شود. به علت تفاوت دانسیته، جریانهای هوای جابجا شده از بالای ساختمان مکرراً به طور مستقیم یک چرخه‌ی کوتاه به سمت خروجی‌های سقفی ایجاد می‌کند.

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید
wordقابل ویرایش - قیمت 4700 تومان در 20 صفحه
سایر مقالات موجود در این موضوع
دیدگاه خود را مطرح فرمایید . وظیفه ماست که به سوالات شما پاسخ دهیم

پاسخ دیدگاه شما ایمیل خواهد شد