در این مقاله تهویه صنعتی و انواع روشهای تهویه مطبوع صنعتی را بررسی میکنیم.
تهویه صنعتی چیست؟
در تهویه صنعتی، شرایط هوای داخل هر نوع صنعت در مراحل تولید بررسی میشود؛ مواردی مانند درجه حرارت، رطوبت، میزان پاکیزگی هوا و نحوه توزیع آن.
در هر صنعت، بسته به نوع دستگاه و شرایط تولید، درجه حرارت و کنترل رطوبت لازم متفاوت است.
در صنایعی که ماده اولیهشان جاذب رطوبت است — مثل نساجی، کاغذسازی، صنایع چوب، چرمسازی، دخانیات و مواد غذایی — درجه حرارت و رطوبت نسبی روی وزن، مقاومت و کیفیت مواد تأثیر میگذارد.
میزان رطوبت این مواد (Regain) با نسبت رطوبت به حالت خشک آنها سنجیده میشود. برای مثال، ۱۱۰ گرم سبزی که پس از خشک شدن در دمای استاندارد (۱۰۴ تا ۱۱۰ درجه سانتیگراد) به ۱۰۰ گرم برسد، ۱۰ گرم رطوبت جذبشده دارد؛ یعنی ۱۰ درصد وزن خشک آن (۱۰/۱۰۰).
تهویه مطبوع صنعتی
مواد جاذب یا حاوی رطوبت، هنگام جذب رطوبت هوا، حرارت محسوس خود را به هوا میدهند؛ این مقدار معادل حرارت نهانی رطوبت جذبشده است.
درجه حرارت و رطوبت روی کیفیت و مراحل تولید تأثیر میگذارد. برای مثال، در کریستالیزاسیون موادی مثل آدامس و شکلات، یا در ساخت ابزار دقیق و تلورانس آنها، این پارامترها اهمیت زیادی دارند.
در صنعت نساجی هم رطوبت مناسب از ایجاد الکتریسیته ساکن — ناشی از مالش مواد به ماشینآلات یا به یکدیگر — جلوگیری میکند؛ این الکتریسیته ساکن میتواند باعث آتشسوزی شود. رطوبت نامناسب همچنین میتواند باعث شکنندگی مواد اولیه، ایجاد پرز، بسته شدن مسیر عبور نخ، پارگی و افت راندمان تولید شود.
تمیز نبودن هوا هم روی کیفیت تولید اثر میگذارد؛ برای مثال، ذرات، باکتریها یا گازهای شیمیایی میتوانند کیفیت مواد غذایی را کاهش دهند یا باعث ناراحتی و بیماری کارگران شوند.
شماتیک تهویه صنعتی
شرایط طراحی
برای طراحی شرایط مناسب در سالنهای تولیدی، این موارد باید بررسی شود:
- رطوبت، درجه حرارت لازم و میزان تمیزی هوا از متخصصین تولید و سازندگان ماشینآلات استعلام شود.
- نقشه سازه ساختمان، محل درها و پنجرهها، و مصالح بهکاررفته در کف، دیوار و سقف اخذ شود.
- آرایش ماشینآلات، مراحل تولید، گردش مواد اولیه و محلهای احتمالی ایستگاهها یا یونیتهای تهویه مشخص شود.
- میزان روشنایی، توان (kW) موتورهای ماشینآلات و تعداد شیفت کاری مشخص شود.
- فاصله لازم بین بلندترین ماشین تا کانال تهویه، و محل لولهکشیها و چراغها مشخص شود.
- سرعت باد، کیفیت آب و نوع انرژی در دسترس (بخار یا آب گرم) مشخص شود.
محاسبه بار
بهطور کلی، محاسبات مطابق روش محاسبه بار سرمایی و گرمایی معمولی انجام میشود؛ با این تفاوت که میزان حرارت ناشی از ماشینآلات و مواد در مراحل تولید هم باید اضافه شود. حرارت ناشی از حضور افراد در تهویه صنعتی معمولاً نادیده گرفته میشود.
نحوه تهویه سالنهای صنعتی
اگر فقط گرمایش لازم باشد، از یونیت هیتر (آب گرم یا بخار) به همراه تأمین هوای تازه (Ventilation) استفاده میشود؛ اگر رطوبت هم لازم باشد، سیستم پاشش آب (Air Washer) همراه با کانال توزیع هوا (رفتوبرگشت یا فقط رفت) اضافه میشود.
اگر فقط سرمایش لازم باشد، از هواساز و چیلر صنعتی همراه با کانال توزیع هوا (برگشت هوا) استفاده میشود.
سیستم هواساز (Air Handling Unit)
در این سیستم، گرمایش یا سرمایش انجام میگیرد و میتواند رطوبتزن هم داشته باشد. این سیستم یا بهصورت مونتاژشده تحویل میشود، یا اگر بزرگ باشد، اجزای آن در محل به یکدیگر متصل میشود (بهصورت ایستگاهی). سرعت هوا در قسمتهای مختلف آن به شرح جدول زیر است:
| بخش دستگاه | سرعت هوا (fpm) | سرعت هوا (m/s) |
|---|---|---|
| دریچه هوای تازه | ۶۵۰ تا ۷۰۰ | ۳.۳ تا ۳.۶ |
| دریچه هوای برگشت | ۱۰۰۰ | ۵ |
| فیلتر (نوع اتوماتیک) | ۵۰۰ | ۲.۵ |
| سیستم پاشش آب (Air Washer) | ۷۰۰ | ۲.۵ |
| سیستم پاشش آب با سرعت هوای زیاد | ۱۵۰۰ | ۷.۶ |
| کویل سرمایی | ۴۰۰ تا ۶۰۰ | ۲ تا ۳.۲ |
| دریچههای دیواری هوای خروجی | ۵۰۰ تا ۱۰۰۰ | ۲.۵ تا ۵ |
| دمپر با پرههای آزاد | ۷۰۰ | ۳ تا ۶ |
یونیت هیتر (Unit Heater)
این وسیله گرمایشی یا مشعل (گازسوز یا گازوئیلسوز) دارد، یا با بخار یا آب گرم کار میکند و با ترموستات کنترل میشود. یونیت هیتر روی دیوار یا ستون، در ارتفاع مشخص و وسط سالن نصب میشود؛ برای سالنهای تولیدی، سیستم مناسبی است که با توجه به تعداد مورد نیاز، در فواصل معین نصب میشود.
نوع گازسوز یا گازوئیلسوز این یونیتها برای کارخانههایی که مواد اولیه قابل احتراق دارند مناسب نیست. ارتفاع نصب هم بر اساس پیشنهاد کارخانه سازنده و نظر طراح تعیین میشود؛ معمولاً ارتفاع ۳ تا ۴ متر از کف مناسب است.
سیستم خنککردن با آب (Evaporative Cooling)
در این سیستم، هوا از محفظه پاشش آب (Air Washer) عبور میکند؛ دمای هوا کاهش مییابد اما رطوبت آن بالا میرود. آب توسط نازلهای مخصوص پاشیده میشود، در حوضچه محفظه میریزد، توسط پمپ مکیده میشود و دوباره به لولههای حاوی نازلها بازمیگردد. کسری آب (Make-up) هم توسط شیر شناوردار از شبکه آبرسانی تأمین میشود.
وقتی هوا از محفظه پاشش آب عبور میکند، حرارت آن را آب میگیرد و آب تبخیر میشود؛ در نتیجه هوا خنک میشود، چون حرارت لازم برای تبخیر آب از خود هوا تأمین میشود.
سیستم پاشش آب در بیشتر صنایع برای تأمین رطوبت محیط به کار میرود. اگر دمای موردنظر خیلی پایین باشد، آب پیش از پاشش باید توسط سیستم تبرید سرد شود؛ در این حالت، سیستم پاشش آب عمل رطوبتگیری را هم انجام میدهد — سیستم تبرید دمای آب را آنقدر پایین میآورد تا دمای هوای عبوری به نقطه شبنم برسد؛ رطوبت هوا کندانس و از آن جدا میشود و سپس با پرههای رطوبتگیر (Eliminator)، آب باقیمانده از هوا گرفته میشود.
افزایش رطوبت در تهویه صنعتی
سیستم فیلتر کردن هوا (Air Filtering System)
فیلتر کردن هوا برای صنایعی که مواد معلق در هوایشان وجود دارد — مثل پرز، گردوغبار و غیره — ضروری است؛ این عملیات معمولاً در مسیر هوای برگشت به سیستم انجام میشود. فیلترهایی که از الیاف مصنوعی (Fibrous) ساخته میشوند، بر اساس اندازه مواد معلق طبقهبندی میشوند:
- فیلتر با تراکم کم — برای ذرات درشت با قطر بیش از ۲ میکرون
- فیلتر با تراکم زیاد — برای ذرات ریز
- فیلترهای با راندمان بسیار بالا (Ultra High Efficiency) با راندمان ۹۹.۹٪ — برای ذرات بسیار ریز (۰.۲ تا ۰.۳ میکرون)
هرچه راندمان فیلتر بیشتر باشد (یعنی ذرات ریزتری را بگیرد)، مقاومت بیشتری در برابر عبور هوا دارد؛ افت فشار این فیلترها معمولاً بین ۱۲.۵ تا ۲۴ پاسکال است. فیلترهای الیافی برای تراکم ذرات بیش از ۴ گرم بر مترمکعب هوا مناسب نیستند، چون عبور هوا را بهشدت کاهش میدهند.
فیلتر هوا
فیلترهایی که در مسیر هوای اگزوست نصب میشوند تا از ورود ذرات مضر یا گردوغبار به محیط جلوگیری کنند، در انواع زیر ساخته میشوند:
- فیلترهای کیسهای پارچهای (Fiber Bag)
- فیلترهای ساختهشده از الیاف شیشه (Fiberglass)
- فیلترهای اسکرابر ونتوری (Venturi Scrubbers)
- فیلترهای الکترواستاتیکی (Electrostatic)
- فیلترهای کربن اکتیو (Activated Carbon) — برای حذف بو
انواع دیگر فیلترها هم ساخته میشوند که میتوانید در کاتالوگ سازندگان مختلف آنها را مشاهده کنید.
انواع فیلتر تهویه صنعتی
دریچههای هوای خارج (Air Intakes)
محل دریچههای هوای تازه باید با دقت تعیین شود تا هوای اگزوست نتواند به آنها راه یابد. جهت باد هم باید خلاف جهت ورود هوا به دریچه هوای تازه باشد، تا ذرات و هوای آلوده به سمت دریچه هدایت نشوند.
برای بررسی دقیقتر تهویه صنعتی در صنایع خاص، میتوانید مقاله تهویه مطبوع در صنعت نساجی را هم بخوانید. در صورت بروز مشکل در چیلر صنعتی سالن تولید، تیم بهفیکس تعمیر چیلر را هم انجام میدهد.
تحریریه تیم خدمات فنی مهندسی به فیکس
برداشت از مطالب سایت تنها با ذکر منبع و لینک سایت مجاز میباشد
عالی دمت گرم
با سلام.
تشکر میکنم بابت مقاله ی غنی که منتشر کردید. بسیار استفاده کردم از مطالب شما.