تهویه مطبوع صنعتی

در این مقاله به بررسی تهویه صنعتی و انواع روش های تهویه مطبوعی صنعتی می پردازیم.

تهویه صنعتی چیست

در تهویه صنعتی شرایطی که هوای داخل هر نوع از صنعت که در مراحل تولید باشد مورد بحث قرار می گیرد مثل درجه حرارت، رطوبت و میزان پاکیزگی هوا و نوع توزیع هوا و نظایر آن.

در هر صنعت با توجه به دستگاه و شرایط تولیدی، درجه حرارت و کنترل رطوبت لازم برای هر نوع کار تولیدی تفاوت دارد.

در صنایعی که ماده اولیه آنها حاوی و با جاذب رطوبت باشد مثل نساجی، کاغذسازی، صنایع چوب، چرمسازی، دخانیات و مواد غذائی درجه حرارت و رطوبت نسبی در وزن و مقاومت و کیفیت مواد تأثیر دارند. میزان رطوبت این مواد (regain) با نسبت رطوبت آنها به حالت خشک آنها بسنجیده می شود، مثلا ۱۱۰ گرم سبزی وقتی خشک شود اگر وزن آن ۱۰۰ گرم شود با درجه حرارت استاندارد (104°^C – 110°^C) مقدار رطوبت جذب شده ۱۰ گرم می باشد که 10 درصد وزن خشک آن می باشد 10/100 یا 10 می باشد.

تهویه مطبوع صنعتی

مواد جاذب یا حاوی رطوبت هنگام جذب رطوبت هوا حرارت محسوس خود را به هوا می دهند که معادل حرارت نهایی است که رطوبت جذب شده دارد.

درجه حرارت و رطوبت در کیفیت تولید یا مراحل تولید تاثیر می گذارد مثلا در کریستالیزاسیون (Crystallization) موادی مثل آدامس و شکلات و یا در ساخت ابزار دقیق در تولرانس آنها و در نساجی رطوبت مناسب برای جلوگیری از ایجاد الکتریسیته ساکن در اثر مالش مواد به ماشین آلات و یا به یکدیگر که ممکن است باعث آتش سوزی شود و یا شکنندگی مواد اولیه باعث ایجاد پرز و بسته شدن راه های عبور نخ و در نتیجه پارگی و پائین آمدن راندمان شود. تمیز نبودن هوا نیز اثراتی را در مراحل تولید و کیفیت آن در بعضی موارد دارد. مثلا ذرات و باکتری ها یا گازهای شیمیایی در کیفیت مواد غذائی اثر می گذارند و یا باعث ناراحتی و بیماری کارگران می شود.

شماتیک تهویه صنعتی

شرایط طراحی 

برای طراحی شرایط مناسب در سالن های تولیدی موارد زیر باید انجام گیرد:

1- رطوبت و درجه حرارت لازم و میزان تمیزی هوا از متخصصین تولید و سازندگان ماشین آلات مربوطه استعلام گردد.

2- نقشه سازه ساختمان و محل درب ها و پنجره ها و مصالح بکار برده شده در کف و دیوار و سقف و … اخذ گردد.

3- آرایش ماشین الات و مراحل تولید و گردش مواد اولیه و محل های احتمالی ایستگاه های تهویه و یا یونیت های تهویه مشخص گردند.

4- میزان روشنایی، مقدار kw موتورهای ماشین آلات، تعداد شیفت کار مشخص گردد.

5- فاصله لازم بلندترین ماشین تا کانال تهویه جهت نقل و انتقال مواد از بالا محل لوله کشی ها و چراغ ها مشخص گردند.

6- سرعت باد، کیفیت آب، نوع انرژی در دسترسی (بخار یا آب گرم) مشخص گردد.

محاسبه بار

به طور کلی محاسبات مطابق روش محاسبات بار سرمائی و گرمائی می باشد ولی مواردی که اضافه بر آن باید در نظر گرفته شود میزان حرارت از ماشین آلات و مواد در مراحل تولید (از حرارت ناشی از افراد در تهویه صنعتی صرف نظر می گردد)

نحوه تهویه سالن های صنعتی

1- اگر فقط گرمایش لازم باشد که توسط یونیت هیتر (آب گرم یا بخار) و تامین هوای تازه (Ventilation) اگر رطوبت لازم باشد سیستم پاشش آب (Air washer) با کانال توزیع هوا (رفت و برگشت و یا فقط رفت)

۲- اگر فقط سرمایش لازم باشد توسط هواساز و چیلر صنعتی و کانال توزیع هوا (برگشت هوا)

سیستم هواساز Air handling unit

در این سیستم گرمایش یا سرمایش انجام می گیرد و می تواند رطوبت زن هم داشته باشد، این سیستم یا بصورت مونتاژ شده و یا اگر بزرگ باشد در محل به یکدیگر متصل می گردد (بصورت ایستگاه) سرعت در قسمت های مختلف آن بصورت زیر می باشد:

650-700fpm(3.3-3.6m/s)       دریچه هوای تازه

1000 (5)                              دریچه هوای برگشت

500 (2.5)                           فیلتر (نوع اتوماتیک)

air washer 700 (2.5)           (سیستم پاشش آب)

air washer 1500 (7.6)         با سرعت هوای زیاد

400-600 (2-3.2)                 کویل سرمائی

500-1000 (2.5-5)               دریچه های دیواری هوای خروجی

700 (3-6)                          دمپر با پره های آزاد

یونیت هیتر Unit heater

این وسیله گرمایشی یا دارای مشعل (گاز سوز و یا گازوئیل سوز) است و یا با بخار و یا آب گرم کار می کند. که با ترموستات کنترل می گردد، یونیت هیتر در ارتفاع و روی دیوار و یا روی ستون در وسط سالن نصب می گردد و برای سالن های تولیدی سیستم مناسبی است که با توجه به تعداد مورد نیاز در فواصل معین نصب می گردد. نوع گازسوز و یا گازوئیل سوز آن برای کارخانجاتی که مواد اولیه قابل احتراق دارند مناسب نیست. ارتفاع نصب این یونیت ها برحسب پیشنهاد کارخانه سازنده و با توجه به شرایط محل برحسب نظر طراح تعیین می گردد (معمولا 3m-4m ارتفاع از کف مناسب است).

سیستم خنک کردن با آب Evaporative cooling

در این سیستم هوا از (Air washer) محفظه پاشش آب عبور می کند که درجه حرارت آن کاهش می یابد ولی رطوبت آن بالا می رود، آب در محفظه توسط نازل های مخصوص پاشیده میشود (spray) و سپس در حوضچه محفظه می ریزد و توسط پمپ مکیده شده و مجدداً به لوله های حاوی نازلها (Nozzel) می رود و پاشیده می شود، کسری آب (Make up) توسط شیر شناوردار (Floatoer) از شبکه آبرسانی تأمین می گردد.

هوا از محفظه پاشش آب عبور می کند و حرارت آن را آب می گیرد و تبخیر می شود در نتیجه هوا خنک می شود (حرارتی که صرف تبخیر آب می شود از هوا تأمین می گردد)

سیستم پاشش آب در بیشتر صنایع برای تأمین رطوبت محیط بکار می رود. اگر درجه حرارت موردنظر خیلی کم باشد آب باید قبل از پاشش توسط سیستم تبریدی سرد گردد که با سیستم پاشش آب عمل رطوبت گیری از هوا انجام می شود که در این حالت سیستم تبریدی درجه حرارت آبرا آنقدر کاهش می دهد تا درجه حرارت هوای عبوری به نقطه شبنم برسد و نهایتاً رطوبت موجود در هوا کندانس شده و از هوا جدا شود و سپس با پره های رطوبت گیر (eliminator) آب را از هوا جدا می کنند.

افزایش رطوبت در تهویه صنعتی

سیستم فیلتر کردن هوا Air fibering system

فیلتر کردن هوا برای صنایعی که مواد معلق در هوای آنها وجود دارد مثل پرز، گرد و خاک و غیره ضروری می باشد که این عمل در مسیر هوای برگشت به سیستم می گیرد فیلترهایی که از الیاف مصنوعی (Fibrous) ساخته می شود برحسب بزرگی و کوچکی مواد معلق طبقه بندی می شوند.

1- فیلتر با تراکم کم که برای ذرات درشت با قطر بیش از ۲ میکرون هستند.

2- فیلتر با تراکم زیاد که برای ذارت ریز می باشند.

3- فیلترهای با راندمان بسیار زیاد (ultrahigh efficiency) 99.9% که برای ذرات بسیار ریز می باشد (0.2-0.3 میکرون)

هر چه فیلتر راندمان بیشتری داشته باشد (ذرات ریزتری را می گیرد) مقاومت بیشتری در مقابل عبور هوا دارد که افت فشاری در حدود 0.05-1 آب (12.5-24 pa) دارند فیلترهای (fibrous) برای تراکم ذرات بیش از 4 gr/m³ هوا مناسب نیستند زیرا عبور هوا بسیار کاهش می یابد.

فیلترهایی که در هوای اگزوست نصب می شوند تا از ورود ذرات مضر و یا گرد و غبار به محیط جلوگیری نماید در انواع زیر ساخته می شود.

1- فیلترهای کیسه ای از پارچه (Fiber bag)

2- فیلترهای ساخته شده از الیاف شیشه (Fiber glass)

۳- فیلترهای (Venturi scrubbers)

4- فیلتر های الکترواستاتیکی (Electrostatic)

5- فیلترهای کربن اکتیو (Activatedcarbon) برای حذف بو

انواع دیگر فیلترها ساخته می شوند که در کاتالوگ سازنده ها می توان آنها را مشاهده کرد.

انواع فیلتر تهویه صنعتی

دریچه های هوای خارج Air intakes

محل دریچه های هوای خارج تازه باید بدقت تعیین گردد تا هوای اگزاست نتواند به آنها راه یابد همچنین جهت باد در خلاف جهت ورود هوا به دریچه هوای تازه باشد تا ذرات و هوای اگزوست را به سمت دریچه نبرد.

تحریریه تیم خدمات فنی مهندسی به فیکس