تاسیسات نوین | دوره آموزش و طراحی تاسیسات مکانیکی ساختمان شامل نرم افزار تاسیسات، کتابهای تاسیسات و مقالات آموزشی در این آموزش به محاسبه حجم منبع انبساط بسته دیافراگمی و سیستم هوای فشرده اشاره می کنیم. همانطور که در شکلهای جلسه گذشته توضیح داده شد، در سیستم دیافراگمی یک غشاء لاستیکی در داخل منبع تعبیه شده و در زیر غشاء، آبگرم از سیستم حرارت مرکزی و در بالای آن هوا یا گاز تحت فشار قرار دارد.با تنظیم فشار در قسمت بالایی غشاء، فشار داخل منبع تنظیم شده و نوسانات فشار سیستم را خنثی می کند.
عیب این سیستم
- پس از مدتی قسمت لاستیکی حالت الاستیسیته خود را ممکن است از دست دهد و یا حتی پاره شود.
در سیستم هوای فشرده، برخلاف سیستم دیافراگمی، غشاء لاستیکی وجود ندارد و در قسمت پایین آب و در قسمت بالا هوای فشرده قرار گرفته و سیستم را متعادل می کند.
عیب این سیستم
- تعمیرات نگهداری این منبع نسبت به نوع دیافراگمی بالاتر است.
- احتمال نفوذ حبابهای هوا به داخل آب وجود دارد و سیستم بایستی دائما هواگیری گردد.
- حجم این منبع نسبت به نوع دیافراگمی بیشتر است.
برای محاسبه حجم منبع انبساط بسته از نوع دیافراگمی و هوای فشرده، 2 رابطه اصلی وجود دارد
در این رابطه پارامترها به قرار زیر هستند:
Vt: حجم منبع انبساط بسته به گالن
Vs: حجم آب در سیستم به گالن
T: دمای متوسط سیستم حرارت مرکزی در حالت کار فارنهایت
Pa: فشار اتمسفر بر حسب psia
Pf: فشار سیستم پس از پر کردن با آب و قبل از راه اندازی بر حسب psia
P0: حداکثر فشار کار سیستم بر حسب psia
همچنین از جدول های زیر نیز می توان به محاسبه حجم منبع براساس روابط سرانگشتی دست پیدا کرد.
از جدول زیر نیز قطر لوله رابط مخزن انبساط بسته مشخص است.
مثال 1: لوله کشی یک سیستم چیلر از لوله کشی فولادی رده 40 است. حجم سیستم 3000 گالن بوده و دمای آب رفت از چیلر 40 درجه فارنهایت است. حجم منبع انبساط بسته هوای فشرده را برای سیستم در رنج دمایی 40 تا 100 درجه فارنهایت بدست آورید.
براساس رابطه اشری داریم
در این رابطه پارامترها به قرار زیر هستند:
Vt: حجم منبع انبساط بسته به گالن
Vs: حجم آب در سیستم به گالن
T1: دمای پایین سیستم به فارنهایت
T2: دمای بالای سیستم به فارنهایت
Pa: فشار اتمسفر بر حسب psia
P1: فشار در دمای پایین سیستم بر حسب psia
P2: فشار در دمای بالای سیستم بر حسب psia
V1: حجم مخصوص آب در دمای پایین سیستم بر حسب فوت مکعب بر پوند
V2: حجم مخصوص آب در دمای بالای سیستم بر حسب فوت مکعب بر پوند
دلتا تی: تفاوت بین دماهای T1 و T2
ضریب آلفا: ضریب خطی افزایش انبساط حرارتی
فشار اولیه سیستم را 10 psig در نظر می گیریم. حجم سیستم طبق صورت مسئله 3000 گالن است و فشارهای P1 و P2 در رنج دمایی داده شده برابر 65psig و 90psig میباشد. لذا داریم:
و با عدد گذاری در رابطه حجم منبع انبساط بسته برابر 388 گالن خواهد شد. حال همین روند را با سیستم دیافراگمی ادامه می دهیم. در منبع انبساط بسته دیافراگمی فشارهای P1= Pa برابر هستند. لذا رابطه اشری به شکل زیر تغییر می کند.
اگر اعداد را مجددا در رابطه قرار دهیم، حجم منبع انبساط بسته برابر 72 گالن خواهد شد که بسیار کوچکتر از حالت هوای فشرده است. همچنین در شکل زیر تفاوت بین دو سیستم دیافراگمی و هوای فشرده کاملا مشخص است.
