دانلود مقاله سیستم‌های جابجایی هوا

سیستم جابجایی هوا
تا نیمه دهه 1960 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 1960 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 1-12)

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 3 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 1-12: 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 3 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.

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.

1-12 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: 1- برای استفاده با آب گرم یا بخار 2- به عنوان سیستم‌های غیر مستقیم سوخته شده بوسیله‌ی گاز یا روغن با منفذی از تولیدات احتراق در خارج 3- 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 10000cfm 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 2-12 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.

2-12 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 100000cfm اضافه از یک.

مقدار کمی احتیاجات 2000cfm 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 10% 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 3 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 10000 فوت مکعب به خروجی‌ای در حدود 1000cfm که یک RAS مجزا یا استفاده از یک شاخه‌ی تولیدی 1000cfm از یک سیستم موجود را تضمین می‌کند.

در یک کارخانه بزرگ ذوب فولاد در مطالعه موردی ما تهویه خروجی کلی در حدود 232800cfm 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 4 فن درکارخانه ذوب فلز در این مورد نرخ جریانی در حدود 18000cfm دریک فشار استاتیکی دارد.

به خاطر کمبود هوای موجود باعث فشار منفی در حدود می‌شود.

جریان واقعی خروجی از سقف در حدود 5-10% می‌باشد.

شکل 3-12 شمایی از ساختمان کارخانه را به طور کامل با موقعیتهای تقریبی و نرخ‌های جریان از سیستم‌های خروجی در 4 محل مهم ساختمان که در جدول 2-12 توصیف شده است، را نشان می‌دهد.

3-12 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 3-12) 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 90-110% 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 30% 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 12-1 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 12-2 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 3 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 1-12 کامل شد.

اگر یک مقایسه داده‌ها در جدول1-12 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.

4-12 خروج جریان از جابجایی هوا قوانین عمومی نفوذ هوا به داخل محیط کار: 1- هوا باید به محل فعالیت کارگران در کمتر از 8-10 ft از بالای سقف وارد شود.

2- سرعت آن در حدود کمتر از 200 fpm باشد 3- جابجایی هوا باید در یک راهی خارج شود که چرخه‌گرما را که در شکل 4-12 نشان داده شده است را نشان دهد.

4- 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 1-12 نشان داده شده است.) استقرار 50000-100000cfm 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 4-12 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.

در موقعیت‌های بلند برای واحدهای جابجایی هوا که درکناره‌های ساختمان هستند می‌توان بوسیله‌ی جرثقیل قرارگیرند.

ساختمانهای بلند با موقعیتهای سیستم‌های جابجایی هوا در مرکز ممکن است برای بلندکردن به هلیکوپتر احتیاج داشته‌باشند.

به طور نمونه استقرار یک سیستم جابجایی هوا برای ایجاد سهولت زیاد درکارخانه ذوب فلز بسیاری از مشکلاتی که در ساختمان‌های جدید دیده می‌شود را نشان داد.

همانطور که گفته شده حجم هوای واحدهای جابجایی هوای کارخانه ممکن است براساس داده‌‌های مهندسین و یا اندازه‌گیری دقیق بدست آید.

داده‌های مهندسی اطلاعات نسبتاً صحیح را تولید می‌کند.

اندازه‌گیری دقیق جریان برای تعیین حجم جریان خروجی و تجهیزات سیستم جابجایی هوا ترجیح داده می‌شود.

بدیهی است جریان خروجی سیستم‌های جابجایی هوا باید برای تعیین کارایی سیستم جابجایی هوا اندازه‌گیری شود.

هرنوع آلودگی به یک سیستم خروجی مخصوص، اپراتوری مخصوص، پارامترهای طراحی مخصوص شامل سرعت در جریان لوله و نوع سیستم تصفیه‌ی هوای خاص احتیاج دارد.

به عنوان مثال برای اپراتوری Sand handling به یک سیستم خروجی محلی با یک سرعت حداقل جریان در حدود 4500 fpm و سیستم تصفیه هوا برای جداکردن ذرات طراحی شده است.

در همه اپراتوری‌ها هودها باهم گروه‌بندی خواهند شد و بوسیله‌ی یک فن خروجی عمل می‌کنند.

سیستم‌های تهویه‌ بوسیله‌ی عملکردشان گروه‌بندی می‌شوند (به طور مثال ذوب، مدول سازی حمل شن، خمیر کردن،‌ لرزاندن) دریک کارخانه با تولید بالا اپراتوری مداوم صورت می‌گیرد، به عنوان مثال کارخانه ذوب فلز در طول دوره‌ی خاصی در 3 شیفت کاری انجام می‌شود (جدول 1-12).

این امکان وجود دارد که سیستم خروجی را با واحدهای جابجایی هوای منفرد جفت کنیم و واحدها و فن‌های خروجی را برای حفظ و ذخیره‌ انرژی و اطمینان از ذخیره هوا در طول اپراتوری نشان دهیم.

در این حالت بهترین روش جفت کردن یک به یک (One- on- one coupling) از RAS و سیستم‌های اصلی خروجی، اگر فن خروجی به طور اتوماتیک روشن شود، می‌باشد.

اگر 2 سیستم خروجی سمی تقریباً جریان خروجی مشابهی داشته‌باشند دریک قسمت مشابه از کارخانه قرار نمی‌گیرند و ممکن است از یک RAS با یک شبکه خروجی منفرد برای نگهداری سیستم استفاده کند.

اگر محلهای خروجی برای یک سیستم توزیع مناسب نباشند، سپس دو سیستم لوله‌ی توزیع متناوب با نافذهای دمپرز اتوماتیک برای سیستم توزیع مناسب در سیستم خروجی می‌تواند طراحی شود.

ساختمانهای صنایع در حدود بیشتر از ده سال گسترش یافته است و در نتیجه باعث بوجود آمدن تعداد بیشماری از ساختارهای سقفی و دیواری شده است.

در بعضی حالتها پیدا کردن یک محل مناسب برای واحدهای جابجایی هوا خیلی مشکل می‌باشد.

واحدها باید در مکان بسته‌ای برای تولید هوای اپتیمم، از هزینه‌های بالای تجهیزات انتخاب شود.

به علاوه، محلهای بلند برای استقرار واحدهای جابجایی هوا به منظور به حداقل رساندن احتمال ورود مجدد هوای آلوده از دودکشهای خروجی باید انتخاب شود.

محلهای ایده‌آل به ندرت پیدا می‌شوند و معمولاً به مصالحه و سازش نیاز دارند.

راه حل انتخابی برای تعیین محل 4 واحد جابجایی هوا (RAUS) درکارخانه بعد از بحثهای طولانی با مهندسین و اپراتورها تعیین شد.

ظرفیت واحد سوزاندن گاز برای خروجی به محل به طور مستقیم براساس داده‌‌های جدول 1-12 بدست آمده است.

شکل 5-12 سیستم جابجایی هوای یک (RAS-1) برای سطح کوره‌ی ذوب.

هودهای خروجی ) (53800 cfm , 2500بر روی کوره‌های الکتریکی در زیر سقف با فاصله‌ی کمی از آن قرارگرفته‌اند.

هوای جابجا شده از غرب به سمت شرق جلوی سطح کوره حرکت می‌کند.

1-4-12 سیستم جابجایی هوای یک (RAS-1) ، کوره‌های ذوب دو آرک الکتریکی بزرگ ظرفیت ذوب را برای این کارخانه تولید می‌کنند.

برای کنترل فیوم‌های اکسیدآهن خارج شده، کوره‌ها با هودهای محصور شده و یک تمیز کننده‌ی هوا با یک خروجی کلی 53800cfm تولید شده است.

هنگامی که جابجایی هوا نمی‌‌تواند بوجود آید، مهمترین مسیر جریان جابجایی هوای تصفیه شده از کف محل ریخته‌گری صورت می‌گیرد.

در این قالب‌گیری طراح تهویه خوش‌شانس است زمانی که فضای کافی در انتهای غربی ساختمان برای بالابردن یک RAU منفرد 50000cfm با فن خروجی کوره مرتبط قابل دسترس است.

این واحد بزرگ بر روی یک ساختار فولادی بالا برده شده است که هو را به ‌طورمستقیم از مهمترین دیواره خروجی خارج می‌سازد.

هنگامی که کوره‌ها 120ft از نقطه‌ی خروجی فاصله دارند، یک Plenum و یک شبکه خروجی در بالای دیوار قرار گرفته که یک توزیع مناسب جریان هوا را به سمت هودهای خروجی بدون مانع اصلی را بوجود می‌آورد.

سرعت مینیمم باقیمانده در سطح کوره در حدود 200fpm می‌باشد.

2-4-12 سیستم جابجایی هوای دو (RAS-2)، کف ریخته‌گری ریخته‌گری فولاد ازنوع مدلهای بزرگ کفی با گرمای بالا رونده از بلندشدن دریک bay ‌اصلی یک منبع مهمی از فیوم آلوده‌ی فلزی دراین روش می‌باشد.

هنگامی که یک سیستم خروجی افشاننده نمی‌تواند برای کنتر انتشارات از مدل کفی استفاده شود،‌ فیومهای فرار به سمت خروجی دیوار بالای سقف می‌روند و توسط فن‌های سقفی 18000cfm کنترل می‌شوند.

به علت فشار منفی در خروجی کوره‌ها استفاده از فن‌های سانتریفیوژ فشار بالا گسترش یافته است.

خروجی‌های سقفی نمی‌توانند تمام ظرفیت را خارج سازند، بیشتر از 15000-16500cfm که باعث شده یک مقدار کمی از فیومها در کف محل ریخته‌گری دیده شوند.

فیومها کف زمین را می‌پوشانند و باعث کاهش دید اپراتور جرثقیل می‌شوند و در نهایت مشکلاتی برای اپراتور بوجود می‌آورند یک 750000cfm RAU برای این سطح ریزش مورد نیاز است و در جدول 1-12 نشان داده شد هاست.

در قسمت شمالی مجاور ساختمان بوسیله‌ی تجهیزات فرعی برای سطح ریزش بلوکه بندی شده است و برای استفاده قابل دسترس نیست.

قسمت جنوبی ساختمان در امتداد دیواره‌ی ریزش بالای 200ft می‌باشد و فضای احاطه کننده‌ی ساختمان درسطح زمین محدود شده است.

به هرحال توسعه ساختمان از سمت جنوب از دیواره‌ی اصلی یک طرح و به عنوان یک راه حل است.

یک سیستم جابجایی هوای سقفی 75000cfm در لبه‌ی جنوبی از سقف ساختمان با یک لوله‌ی خروجی اصلی هوا با 3 انشعاب توزیع ورودی قرارداده شده است.

3 آویز عمودی برای خروجی سیستم جابجایی هوا از ارتفاع جرثقیل در حدود 40فوت از main bay استفاده شده است.

هوای باقیمانده از سطح ریزش خروجی‌های سقف سبب شده است جابجایی هوا از bau بزداید و فیومهای فلزی را آشکار سازد.

قابلیت دسترسی از یک طرح clerestory roof مکرراً اثبات شده است که برای راه‌حلهای عملی نفوذ برای محل لوله‌های توزیع RAS مناسب است.

3-4-12 سیستم جابجایی هوای سه (RAS-3) جابجایی سنگ یک سیستم مرکب برداشت سنگ در راهروی جنوبی ساختمان که با 2 سیستم خروجی اولیه و خروجی کل توسط دوفن 58500cfm مجهز شده است.

فضای احاطه‌کننده ساختمان در این مکان به سختی برای حفاظت تجهیزات کارخانه مناسب است و سطح زمین برای RAS ممکن نیست.

یک 60000cfm RAU به عنوان بهترین راه حل انتخاب شده است.

این سیستم از یک لوله اصلی با 3 لوله‌ی چکنده خروجی از میان دیفیوزرها در بالای ارتفاع جرثقیل محلی در حدود 50ft از سطح تصفیه شن و ماسه بوجود آمده است.

هنگامی که اپراتوری تصفیه شن و ماسه به طور متناوب در شیفت اول و دوم واحدهای جابجایی هوا در ارتباط با 2 فن خروجی در سطح جابجایی شن الکتریکی می‌باشد.

شکل 7-12 سیستم جابجایی هوایی 3 (RAS-3) برای 2 محل مهم سیستم‌های خروجی (58500 cfm) درسطح جابجایی سنگ که با کمی فاصله از سطح قرارگرفته است.

4-4-12 سیستم جابجایی هوای 4 (RAS-4) Shakeout یک هود بزرگ در لرزاننده در main bay با یک خروجی در حدود 57000 cfm قرار گرفته است، که فقط در 3 شیفت اپراتوری می‌شود.

فوراً دیوار شمالی یک محل ایده‌آل برای یک 60000cfm RAU می‌شود و آن باعث زدودن هوا از Cross - bay می‌شود، اما این فضا برای یک تنوعی از اطاقکهای بادهای ساینده و آونهای تصفیه حرارتی استفاده شده است.

نزدیکترین محل سطح زمینی بر روی دیواره‌ی شرقی تقریباً در حدود 150 فوت از لرزاننده می‌باشد.

(شکل 8-12) هنگامی که مقدار کمی از فعالیتهای دیگر در ساختمان در شیفت سوم وجود دارد، امکان جابجایی هوا کوتاه شده (چرخش کوتاه) برای دیگر محلهای خروجی یا چرخش حرارتی برای ارتفاع جرثقیل حداقل بود و این محل به طور فرضی قابل قبول بود.

فاصله از واحد جابجایی هوا برای هود محصور لرزاننده برای یک لوله‌ی توزیع وسیع برای اینکه یک پلنیوم با دیفیوزرهای خروجی متعدد به طور مستقیم بر روی RAU قرارگرفته مورد نیاز است (شکل 8-12) 5-12 جابجایی هوا برای گرم کردن دربحث کاربرد سیستم جابجایی هوای سوزاندن مستقیم گاز برای صنایع سنگین در این فصل، آن حالتی بود که این سیستم برای گرم کردن اولیه هوا طراحی شده بودند و بنابراین دمای هوای خروجی باید تقریباً دمای اتاق باشد.

به هرحال یک فرصت مناسب وجود دارد زمانی که یک پکیج واحد جابجایی هوای سوزاندن مستقیم ممکن است یک تناوب ساده برای یک سیستم گرمایش مرسوم ایجاد کند.

مانند این بود که دریک معدن سنگ در انگلستان جاییکه دمای محیط کار در زمستان در داخل ساختمان در محل برش گرانیت به طور عمده زیر دمای انجماد بود.

گرانیت برای ساختن سنگهای چند بعدی و سنگهای معمولی از معدن سنگ انتقال داده می‌شود و 50 نفر در بخش برش سنگ به طور پراکنده کار می‌کردند و بسیاری از مکانها به خروجی‌های محلی مجهز شده بودند.

دریل کردن مرطوب و جلا دادن با استفاده از آب باعث فرونشاندن ذرات و باعث کنترل ذرات در بخشهای دیگر شده بود...

هنگامی که محلهای کار ثابت نبودند گرمای ساطع شده مناسب نبود.

یک راه حل برای تسکین حرارت و مشکل سلامتی بستن ساختمان، ایزوله کردن دیوارها و سقف‌ توسط Sprayed Ployurethan و استفاده از دو تا حرارت گاز مستقیم 500000 cfm RAUs که در بالای دیوار با خروجی مستقیم برای نگهداری هوای محیط کار در حدود بالای 40 درجه فارنهایت بود.

این تاسیسات عدم کارایی سیستم‌های جابجایی هوا را مرتفع می‌سازد و سرخوردن، سقوط و تصادفات را که به علت تشکیل یخ بوجود آمده است را به حداقل می‌رساند.

6-12 حفظ انرژی و جابجایی هوا زمانی که اولین‌ سیستم‌های جابجایی هوا بوجود آمدند، کارفرمایان برای هزینه گرم‌کردن هوای جدید مدیران به آسانی نپذیرفتند که این تصور را کارخانه‌ها بدون طراحی جابجایی هوا، هوایی که در ساختمان نفوذ می‌کند و بعداً خارج می‌شود یکی از بارهای گرمایی در یک طراحی HVAC می‌باشد.

یک سیستم جابجایی هوا فقط این گرم‌کردن را باروفتنی با کارایی بیشتر انجام می‌دهد.

این نمی‌تواند این مطلب را برساند که هزینه گرم کردن هوا در نیمکره شمالی ناچیز است.

هزینه یکساله در سال 2002 برای گرم‌کردن هوای جابجا شده در مثال کارخانه‌ی ذوب فولاد که درشمال نیویورک قرارگرفته است برای هر cfm یک دلار می‌باشد و یا تقریباً 250000 دلار.

روش قابل دسترس برای کمینه کردن هزینه انرژی برای مناسب کردن هوای تصفیه‌ شده‌ی جابجا شده در صنایع مختلف مورد بحث قرارگرفته است.

بحران انرژی از دهه 1970 به طور وسیع توسط صنایع ایالات متحده گسترش پیدا کرد.

تحقیقات وسیع برای حفظ انرژی در یک آزمایشگاه در فصل 7 مورد بحث قرارگرفته است.

وجود دارد فرصت مناسب زمانی که جریان خروجی بیش از اندازه می‌باشد و یک کاهش در خروجی امکان‌پذیر می‌سازد، و باعث کاهش نیاز جابجایی هوا می‌شود.

در زمان استفاده‌ی این تحقیق، مهندس باید همیشه کنترل موثر مداوم آلودگی باکاهش حجم خروجی را توصیف کند.

دیگر فواید این تحقیق استفاده سیستم خروجی می‌باشد و مچ کردن RAS فقط زمانی که پروسه اپراتوری می‌شود.

به هم پیوستن فن خروجی با واحدهای جابجایی هوا باعث کاهش هزینه‌های گرمایش شده است.

در بعضی تسهیلات از قبیل بیمارستان جایی که یک سیستم تهویه کارگذاشته شده است، بیشترین توجه به حذف گرما از هوا قبل از اینکه خارج شود شده است.

یک تحقیق رایج که راس چرخ نامیده می‌شود در شکل (9-12) نشان داده شده است.

هوای گرم خروجی از یک بخشی از یک چرخ با یک ظرفیت بالای گرمایی عبور می‌کند و گرما به چرخ انتقال داده می‌شود.

چرخش قطاع چرخ به‌آرامی به سمت خارج جریان هوا را تولیدمی‌کند، گرما تولید شده است برای اینکه دمای هوا را قبل از ورود به محل کار افزایش دهد.

این روش به علت هزینه زیاد و ظرفیت محدود در صنایع برای بازیافت گرمای خروجی به طور محدود کاربرد دارد.

لوله‌ی گرما برای دیگر واحدهای بازیافت گرما پایه‌گذاری شده است.

شکل (10-12).

عنصر فعال در این طراحی یک مجموعه‌ای از لوله‌های گرما می‌باشد که هر لوله بوسیله‌ی یک حایل طولش به دو نیم می‌شود.

جریان هوای گرم خروجی و هوای سرد تولیدی را جدا می‌کند.

انرژی گرما را از جریان هوای گرم خروجی به قسمتهای دیگر بوسیله‌ی لوله‌های گرمای مجزا جایی که آنه وای سرد ورودی را گرم می‌کند انتقال داده می‌شود.

در این حالت واحدها 80-60 درصد اختلاف گرمای قابل احساس بین دوجریان هوا را بازیافت می‌کنند.

روش سوم بازیافت انرژی از حجم‌های بزرگ جریان هوای خروجی سیستمهای تهویه صنایع (شکل 11-12)‌برپایه‌ی دو لوله‌ی مارپیچ پره‌دار مرسوم که مایع مبدل گرما را در یک چرخه‌ی لوپ چرخش می‌دهد.

گرمای هوای داخل خارج می‌شود به سرعت می‌گذرد از میان یکی از مبدلهای گرمایی و انرژی آن از جریان هوا بازیافت می‌شود.

سپس مایع مبدلهای گرمایی برای به تعادل رساندن گرمای مبدلهایی که در جریان هوای خروجی سرد قرارگرفته‌اند جریان می‌یابد و باعث بازیافت انرژی از هوای سرد خروجی می‌شوند و در نتیجه باعث افزایش دمای هوا می‌شوند.

یک انرژی بزرگ در سیستمهای خروجی صنایع بدست می‌آید که هوای آلوده از جریان خروجی محل کار بوسیله‌ی تصفیه‌ مناسب هوا و چرخش آن حذف گردیده است.

شکل 9-12 سیستم چرخ گرما برای بازیافت انرژی از جریان خروجی به موجب قرارگیری کارگران با هوای آلوده سمی این تحقیق دچار محدودیتهای پذیرش شده است.

انیستیتو بین‌المللی NIOSH مسئول بکاربردن تحقیقات در این سطح و برگزاری چندین همایش در این مورد می‌باشد.

(NIOSH, 1978) درسال 1986 یادآوری شده است که OSHA نمی‌تواند به طور خاص چرخش هوا را در قوانینش خطاب کند ولی می‌تواند حد مجاز تماس PEL را برای آلاینده‌های خاص تعیین کند.

اغلب اطلاعات صحیح قابل دسترس برای راهنما یا مرجع در ایالات متحده به عنوان استانداردهای ملی (ANSI, 1998) نشان داده می‌شوند.

بعضی از شهرها به طور خاص از این پیروی نمی‌کنند مثلاً ایالت kingdom از این تحقیق استفاده می‌کند اما یک فاکتوری از 0.1 استانداردهای حد انتشار.

کاربرد چرخش هوا از هوای آلوده‌ی سمی باید برروی جزییات دانش مانند شکل و غلظت مواد شیمیایی در محل کار و عملکرد تمیزکننده‌ی هوا برای این آلودگی‌ها پایه‌گذاری شود.

سیستم باید شامل سنسورهایی برای تشخیص زمانی که آلودگی از یک حد بحرانی تجاوز کرده است، باشد.

و سنسور باید به طور مستقیم سیستم تخلیه هوا را به سمت بیرون فعال کند.

عقیده مولف این است که حالتی از تکنولوژی تصفیه هوا ریسرکوله‌کردن هوا می‌باشد که برای ذرات آلوده بکاربرده می‌شود و برای گازها و بخارات دارای محدودیت می‌باشد.

جریان با غلظت کم ذرات معمولاً بوسیله‌ی تجهیزات دقیق و حساس اندازه‌گیری می‌شود.

به هرحال مواد استفاده شده برای حذف گازها قبل از اینکه از مانع عبور کنند، دارای یک محدوده‌ی زمانی هستند.

پایش عبور از مانع گازها و بخارات آلوده کاملاً مشخص می‌باشد و به مشخصات آلودگی وابسته است.

در بسیاری از حالتها، ریسر کردن برای مواد سرطانزای انسانی و یا برای آلودگی‌هایی با مقدار TLV کم نباید استفاده شود.

شکل 10-12 لوله‌ مارپیچ گرما (a) میان خروجی قرارگرفته و مجرای تولیدی با یک حائل جداکننده گرما تا انتهای طول به گرما و سرما قرارگرفته است.

هر لوله‌ی گرما شامل یک لوله‌ی خمیده که با یک خنک‌کننده پرشده است می‌باشد.

هوای گرم از بالای مجرای خروجی انتهایی لوله خنک کننده بخارات می‌گذرد.

خنک کننده بخار جریان هوای سرد ورودی را عبور می‌دهد.

ادامه‌ی چرخه‌ی گرما شامل جریانهای مایع خنک‌کننده لوله که به لوله‌ی خروجی گرمای انتهایی برمی‌گردد، می‌باشد.

ظرفیت لوله گرما بوسیله‌ی تغییر شیب یا میزان خمش لوله‌ی مارپیچ و میزان برگشت مایع خنک‌کننده به بخارات می‌تواند تغییر نماید.