اگزاست فن

سیستم تهویه پارکینگ ها: سیستم مکش تهویه پارکینگ های اتومبیل

در طراحی تاسیسات مکانیکی و سیستم تهویه پارکینگ ها لازم است برای تخلیه مناسب گازهای متصاعد شده از ماشین ها در گاراژ، سیستم تخلیه با چندین دهانه مکش باید طراحی کرد بطوریکه دریچه های تخلیه به نحوی تعبیه شوند که هیچ مکانی از پارکینگ بیش از 15240 میلیمتر از دریچه تخلیه فاصله نداشته باشد. این دریچه های تخلیه باید طوری طراحی شوند که ارتفاع ورودی ها نسبت به سقف بیش از 305 میلیمتر نباشد. در اینجا به دو مورد باید توجه داشت:1- گازهای آلاینده وارد دریچه تخلیه نمی شوند مگر اینکه نزدیک ورودی باشند. طبق تحلیل دینامیکی سیالات، با توجه به بردارهای سرعت، بیشترین تجمع کنار دریچه تخلیه هوا است و در فاصله بیش از0.6 از دریچه مقدار بردار سرعت نزدیک به صفر است. این بدین معناست که انتشار دود ماشین ها در فاصله نزدیک تر از 0.6 متر از دریچه ها قابل تخلیه است. بنابر این موقعیت دریچه ها تاثیر قابل توجهی با توجه به دود خروجی ماشینها ندارد.

2- غلظت هوای آلوده داخل پارکینگ با انتقال هوای تازه به پارکینگ کاهش می یابد. لذا باید بیشترچیدمان دریچه هوای تازه مورد توجه قرار گیرد نه توزیع خروجی هوا. در واقع توزیع هوا در ورودی دریچه تخلیه که توسط CMC اجباری شده، کارایی تهویه گاراژ را تقلیل داده و با توجه به آرایش ورودی هوای تازه و دریچه تخلیه هوای آلوده، میزان تمرکز آلایندگی هوا را افزایش داده است.

سیستم تهویه پارکینگ

سیستم تهویه پارکینگ

برای نمونه شکل 2 و 3 الگوی تحلیل دینامیک سیالاتی برای توزیع مونوکسید کربن را برای یک گاراژ ساده را نشان می دهند. ورودی گاراژ در طرف چپ هوای تازه وارد می شود . شکل 2 غلظت CO را با فرض دریچه تخلیه چندگانه با داکت  و مطابق با CMC را نشان می دهد و در حالیکه شکل 3 نشان دهنده یک طراحی بدون داکت و با یک دریچه تخلیه در طرف مقابل ورودی هوای تاره است. تخلیه هوای آلوده سبب مکش هوای تازه از طرف دیگر گاراژ می شود لذا به این علت سیستم را مکشی می نامند. در حالت مکشی همانطور که مشاهده می شود غلظت CO در حدود PPM25 و در منتهی الیه راست الگوی شبیه سازی است. علت این است که دریچه های تخلیه در شکل 2 هوایی که غلظت آلایندگی در آن کمتر است را تخلیه می کند  و سبب هدر رفت هوایی تازه ای می شود که سبب کاهش غلظت آلایندگی هوا می شد. لذا در سیستم مکشی شکل 3 نسبت به سیستم تخلیه داری داکت شکل 2تهویه بهتری صورت می گیرد.

نمونه :طراحی تاسیسات و سیستم تهویه پارکینگ یک طبقه

بسیاری از پیچیدگی های گاراژ یک ساختمان مسکونی یا تجاری یک طبقه در ادامه نشان داده می شود. در اینجا نمونه ای آورده شده است که ما از سیستم مکشی برای تهویه گاراژ با مساحت 13000متر مربع استفاده کردیم. ورودی های گاراژ محل تامین هوای تازه بیرون است. اولین مرحله تعیین محل دریچه تخلیه است که در EA1 و  EA2و غیره در نظر گرفته شده است. در طرف دیگر گاراژ محل مکش هوای تازه است که در شکل 4 نشان داده شده است. این سیستم یکی از کم هزینه ترین هاست هر چند که دارای برخی مشکلات است. نرخ تخلیه ارائه شده توسط CMC بر اساس استاندارد اشری L/S.m2 3.7 است که این مربوط به نرخ کلی تخلیه L/S 52000 است. سرعت هوا در گاراژ با یک تخلیه باید m/sec10باشد که برای افرادی که در گاراژ تردد می کنند قابل توجه است و افت فشار زیادی ایجاد می کند و سرعت بالای جریان هوا سبب افزایش نقاط کور و بدون تهویه می شود. طبق تجربه ما استانداردمربوط به تخلیه گاز در گاراژها طبق استاندارد ASHRAE با عنوان استاندارد انرژی24 بسیار محافظه کارانه است ، بویژه در شرایطی که ازفن هایی استفاده می شود که سرعت آنها طبق غلظت CO کنترل می گردد. بر اساس تجربه دریافته ایم که نرخ تخلیه به ندرت از نصف نرخ طراحی فراتر می رود و این اتفاق تنها برای دوره های بسیار کوتاه و در شرایط شروع بکار موتورها رخ می دهد.

ماشین های هیبریدی یا ماشین های الکتریکی و یا آنهایی که دارای آلایندگی کمی هستند پرطرفدارترند و برطبق استاندارد 62.1 مربوط به نرخ تخلیه گازهای آلاینده اشاره شده در بالا حالت محافظه کارانه بیشتری به خود می گیرد. اما هنوز در نظر گرفتن نصف m/sec10 برای سرعت هوای ورودی طراحی زیاد به نظر می رسد. این امر سبب افزایش هزینه اولیه می شود زیرا باید نرخ تخلیه L/S.m2 3.7 رعایت شود، هوایی که در حالت قبلی در این نقاط تخلیه می شد اکنون برای تامین هوا استفاده می شود و نقاط تخلیه به محل جدید منتقل می شود.

سیستم تهویه پارکینگ

سیستم تهویه پارکینگ

این واقعیت که به نقاط تامین هوای تازه بیشتری نیاز داریم زیرا 2 عدد از نقاط تخلیه EA1 و  EA2در شکل 4 به علت محدودیتهای سازه ای قابل استفاده نیست. EA1باید هوا را به منطقه رمپ مربوط به ورودی گاراژ تخلیه کند و این امر سبب گردش هوای تخلیه خواهد شد. با تبدیل آن به نقطه تامین هوای تازه مشکل مربوطه حل خواهد شد و  EA2در نزدیک ورودی اصلی منتقل می شود و نمی توان سیستم طراحی تاسیسات برای خروجی در نظر گرفت که استاندارد(3 متر از محل بازشوی ساختمان) در آن رعایت  شده است. با تبدیل این نقطه تخلیه به نقطه تامین هوای تازه، مشکل مربوط به آن نیز حل می شود و همچنین سبب بهتر شدن تهویه در راهروی بین EA3 و EA2، که در شکل 4 با دایره رنگ سبز  مشخص شده خواهد شد، جایی که نقطه کور از جهت تهویه در آن ایجاد شده بود. طراحی نهایی در شکل 5 نشان داده شده است.

نتیجه گیری

الزامات مربوط به استاندارد طراحی و اجرای تاسیسات و تهویه پارکینگ ها در بسیاری از زمینه ها شامل سیستم تخلیه چندگانه دارای داکت در محدوده گاراژ است این طراحی تاسیسات برای تهویه هوای گاراژ ناکارامد است و گاهی سبب کاهش کیفیت هوای گاراژ خواهد شد در حالیکه افزایش 300 درصدی هزینه های اولیه را نیز به همراه دارد و همچنین سبب 25درصد افزایش مصرف انرژی در مقایسه با سیستم تهویه مکشی خواهد شد. سیستم مکشی تهویه برای هر گاراژ با هر ساختاری قابل اجراست و حتی در گاراژهای چند طبقه می توان از این سیستم استفاده کرد. در بیشتر موارد، سیستم مکشی بدون نیاز به تحلیل دینامیکی سیالات قابل طراحی است ولی در مواردی که گاراژ داردی پیچیدگی های طراحی است تحلیل دینامیکی سیالات، ابزار ارزشمندی برای ارزیابی سیستم تهویه مکشی است.

پارکینگ هوشمند

اگزاست فن چیست؟

اگزاست فن چیست؟
اگزاست فن Exhaust Fan ، فنی است که برخلاف فن های دمنده، هوا را می کشد و از محیط خارج می کند. ساده ترین نوع اگزاست فن ها، هواکش های آشپزخانه هستند. اگزاست فن های صنعتی قدرت مکش بالایی در حدود 1400CFM دارند که لازمه آن این است که فن های پرقدرتی داشته باشند.

اگزاست فن ها معمولا در دو حالت گردش هوا و یا خروج هوا مورد استفاده قرار می گیرند. در حالتی که از اگزاست فن ها در گردش هوا استفاده شود، هوا پس از فیلتر شدن دوباره به محیط باز می گردد.

اگزاست فن در اتاق تمیز
از آنجا که خروج، ورود و گردش هوا در اتاق تمیز باید کنترل شده باشد، اگزاست فن ها در این اتاق ها اهمیت دو چندانی دارند. معمولا در طراحی های اتاق تمیز، هوا پس از مراحل مختلف فیلتراسیون از هواسازها تامین می شود و از یک سو مانند سقف وارد اتاق تمیز می شود و از سوی دیگر توسط اگزاست فن ها از اتاق خارج می شود. حال این هوا گاه به طور کامل به محیط بیرون داده می شود و یا با توجه به طراحی و کاهش مصرف انرژی هوای خارجی از اتاق تمیز و یا انرژی آن به سوی هواساز باز می گردد. معمولا در اینگونه موارد از اگزاست فن هایی استفاده می شود که خود دارای فیلتراسیون مانند فیلتر هپا هستند.

انواع اگزاست فن
اگزاست فن های موجود در سه تیپ سقفی، آکسیال و یوتیلیتی است. از لحاظ فن، اگزاست فن ها می توانند دارای فن آکسیال و یا سانتریفیوژ باشند. فن ها معمولا یک طرفه و فوروارد هستند.

اگزاست فن ها دارای قدرت هوادهی بین 1000 تا 5750 را دارند.

· سه تیپ سقفی ، آکسیال و یوتیلیتی

· فـن آکسیال و سانتریفیوژ

· با فـن فوروارد و یک طرفه

· ظرفیت هوادهی 5750-1000

· کم صـدا

اگزاست بخار(steam exhaust)، در سالن های صنعتی هوای آلوده را توسط هواکش ها تخلیه نموده و در نتیجه گاز، بخار، گرد و غبار و مواد معلق ناشی از مراحل تولید از محیط خارج می شود. برای این منظور دو سیستم وجود دارد:

  1. تخلیه کلی هوا  (General axhaust)
  2. تخلیه موضعی هوا   (Local exhaust)

در تخلیه کلی هوا با نصب تعدادی هواکش در فواصل مناسب می توان هوای محیط را تخلیه نمود و در تخلیه موضعی هوا با اجرا یک سیستم کانال کشی که انشعبات آن روی ماشین آلات مورد نظر قرا می گیرد هوای آلوده مربوط به هر ماشین تخلیه می شود. سیستم تخلیه موضعی نسبت به سیستم تخلیه کلی برتری دارد زیرا هوای آلوده را قبل از اینکه در محیط پخش شود خارج می نماید و در ضمن حجم هوای کمتری را خارج می کند و هواکش کوچکتری نیاز دارد. تخلیه هوا سبب ایجاد فشار منفی در محل شده در نتیجه هوای تازه را از درب ها و پنجره ها به داخل می کشد.

سیستم تخلیه موضعی هوا

این سیستم دارای پنج قسمت می باشد.:

  1. هود (Hood)
  2. سیستم کانال کشی  (Duct system)
  3. فیلتر (air cleaning device)
  4. هواکش (air moving device)
  5. کانال عمودی یا دودکش (Exhaust stack)

انواع هود

یک هود مناسب باید بتواند با تخلیه حداقل هوا حداکثر مواد زائد در هوای آن قسمت را خارج نماید لذا برای طراحی هود مناسب باید اطلاع کاملی از پروسس ماشینی که به هود نیاز دارد به دست آورد.

هود های تخلیه معمولا گرد، مستطیلی، یا شیب دار هستند که با توجه به هندسه مکان انتخاب می شوند و در دو نوع باز (non closing) و بسته (Enclosing) تقسیم می شوند. هود های بسته از آنجایی که حجم هوای کمتری را خارج می کنند نسبت به هود باز راندمان بالاتری داشته و مقرون به صرفه ترند.

تمام بخش های هودهای باز قابل جدا شدن است. تیغه ها، صفحه و سیال ها در این نوع هود قابل جابه جایی بوده و این امکان را فراهم می کند که سطح محوطه برای کنترل آلودگی، بدون اختلال در کار بیشتر شود.

انواع هود

hood

هودهای اگزاست باز می تواند در محل ثابت باشد؛ در حالیکه هودهای متحرک برای محل هایی که نیاز به جابه جایی جهت تمیزکاری و تعمیرات وجود دارد، استفاده می شود. (به عنوان مثال کوره های الکتریکی در ذوب فولاد)

اگزاست دوده، تعبیه شده درون فن و فیلتر

232_11

دبی هوای هود

  برای محاسبه مقدار حجمی جریان هوایی که هود باید خارج کند ابتدا باید سرعت عبور هوا از دهانه باریک هود را مشخص نمود، آنگاه با داشتن سرعت می توان مقدار حجمی جریان هوا را محاسبه کرد. برای هود باز از رابطه زیر استفاده می شود.

Q=VA

که در آن

Q: دبی هوای اگزاست cfm

V: سرعت عبور هوا fpm

A: سطح مقطع دهانه هود  ft2

برای هوای استاندارد مقدار فشار سرعتی از رابطه به دست می آید که در آن :

Pv: فشار سرعتی بر حسب اینچ آب

V: سرعت عبور هوا fpm

رنج سرعت عبور هوا در هود

وضعیت انتشار الودگی نمونه سرعت عبور m/s
هوای آزاد شده بدون سرعت تبخیر از مخازن، گریس کاری، آبکاری 0.25-0.5
هوای آزاد شده با سرعت کم جوشکاری، انتقال نوار تسمه با سرعت آرام، پر کردن مخازن 0.5-1
تولید هوا با سرعت زیاد پر کردن سریع مخزن، بارگیری سریع، خرد کردن، لرزش 1-2.5
تولید هوا با سرعت بسیار زیاد سنگزنی، سند بلاست 2.5-10

روابط طراحی هود

 برای هود بسته مقدار حجمی جریان هوا از رابطه زیر به دست می آید.

Q=V(10X2+A)

Q: مقدار حجمی هوا cfm

V: سرعت هوا fpm

X: فاصله محوری بین دهانه باز هود و سطح کار ft

A: سطح مقطع دهانه باز ft2

برای هودی که مجهز به صفحه فلزی باشد رابطه فوق به صورت زیر می باشد:

Q=V(5X2+A)

برای محاسبه مقدار جریان حجمی هوا در هودهایی که به صورت فلنجی در کنار سطح کار نصب می گردد از رابطه زیر استفاده می شود.

Q=0.75.V.(5X2+A)

هود باز باید تا حد ممکن به سطح کار نزدیک باشد تا بتواند به جای هوای اطراف، بیشتر هوای آلوده نقطه کار را خارج نماید، اگر فاصله هود باز تا نقطه کار بیش از 3 فوت (حدود یک متر) باشد راندمان آن کاهش می یابد و هوای الوده در محیط پخش می شود.

هود برای تخلیه هوای داغ

برای تخلیه هوای داغ از تجهیزات صنعتی توسط هود موارد خاصی را باید در نظر گرفت، از جمله حرارت ویژه و مقدار جریان انتقال حرارت. اگر شرایط به گونه ای باشد که نتوان از هود بسته استفاده کرد می توان از هود قیفی (Canopy hood) استفاده نمود که برای افزایش راندمان آن و نیز کاهش میزان جریان حجمی هوای مورد تخلیه باید فاصله آن تا محل کار را به حداقل رسانید. این فاصله بهتر است بیش از 1 متر نباشد، گاه شرایط اجازه نمی دهد که فاصله هود تا محل کار کم باشد و لذا می توان فاصله بیشتری در نظر گرفت که در نتیجه مقدار جریان حجمی هوای تخلیه افزایش خواهد یافت، برای تعیین میزان جریان حجمی هوای تخلیه از رابطه زیر استفاده می شود.

Q0=(3600×2g R/PCp)1/3(qLA2P)1/3

که در آن

Q0: جریان حجمی هوای تخلیه cfm

g: شتاب ثقل 32.2 ft/s2

R: عدد ثابت هوا  53.352 ft.lb/lb.R

P: فشار مطلق اتمسفریک محل psf

Cp: حرارت ویژه هوا 0.24 Btu/lb.R

q: جریان انتقال حرارتی به صورت جابه جایی Btu/min

L: ارتفاع قسمت حرارت زا زیر پوشش هود ft

Ap: سطح مقطع بالای قسمت حرارت زا زیر پوشش هود  ft2

کانال هود     

انتقال هوای تخلیه از هودها به خارج باید توسط کانال صورت گیرد، معمولا کانال گرد نسبت به چهار گوش برتری دارد زیر سرعت هوا در تمام نقاط آن یکنواخت تر می باشد و مانع از نشت مواد خارجی موجود در هوا در جداره کانال می گردد و در نتیجه از افزایش فشار استاتیکی در مسیر جلوگیری می نماید. اگر شرایط به گونه ای باشد که باید از کانال چهارگوش استفاده شود باید تا حد امکان سعی نمود که نسبت طول و عرض مقطع تقریبا با هم برابر شوند. حداقل سرعت انتقال هوا باید به اندازه ای باشد که از نشت مواد در جداره جلوگیری گردد.

کانال کشی سیستم اگزاست صنعتی

پس از تعیین قطر کانال هر هود و آرایش سیستم، می توان مقاطع کانال های انتقالی را مانند محاسبات کانال هوا با روش افت فشارثابت محاسبه نمود و پس از محاسبه کانال ها سیستم را بالانس فرض کرد، دو روش برای متعادل کردن سیستم کانال اگزاست صنعتی وجود دارد، یکی روش بالانس کردن تجهیزات کانال و روش دیگر متعادل کردن سیستم توسط افزایش مقاومت در سیستم کانال کشی می باشد. مثل تعویض ابعاد مقطع کانال، انتخاب اتصالات مناسب و افزایش هوا که روش بهتری نسبت به روش اول است.

برای افزایش مقدار هوا می توان از رابطه زیر استفاده کرد:

Qc=Qd(Ph/Pl)0.5

در این رابطه فرض بر این است که تمام طول کانال در هر قسمت دارای یک مقطع باشد و افت فشار در تمام اتصالات ثابت است.

Qd: مقدار فلوی هوا از کانال در مقاومت کم cfm

Qc: مقدار فلوی لازم هوا برای افزایش Pl به Ph ، cfm

Ph: افت فشار مطلق در کانال با مقاومت زیاد بر حسب اینچ آب

Pl: افت فشار مطلق در کانال با مقاومت کم بر حسب اینچ آب

برای سیستم هایی که ذرات موجود در هوا را اگزاست می کنند بهتر است زانویی هایی با شعاع انحنا زیاد نسبت به قطر کانال (r/D) به کار برد ( r/D>1.5 ) و اگر کمتر از 1.5 باشد فرسایش زانو در اثر برخورد با ذرات زیاد می شود و در نتیجه عمر آن کم می گردد. زانوها از هفت تکه یا بیشتر ساخته شده اند خصوصا در قطرهای زیادبرای عبور بهتر هوا و کم کردن اتلاف انرژی و جلوگیری از سایش توسط ذرات موجود در هوا اتصال باید 30 درجه باشد.

شرکت آرین پادرا صنعت ارائه دهنده خدمات تاسیسات ساختمانی و هوشمندسازی آماده ارائه خدمات به شما مشتریان گرامی می باشد. جهت درخواست مشاوره اینجا را کلیک نمایید.

طراحی صنعتی:معرفی پرکاربردترین نرم افزارهای مورد

سوالی دارید؟در تلگرام پاسخگوی شما هستیم!

Scroll Up
Skip to toolbar