محاسبه فشار در طراحی بوستر پمپ

حال که نیازمندی های GPM (دبی آب در گردش) را می دانیم، وقت آن است که فشار مورد نیاز برای انتقال جریان در تمام وسایل را محاسبه کنیم. بخاطر داشته باشید که آب، تمایل به دنبال کردن مسیری با کمترین مقاومت را دارد. در نتیجه، اگر ما نیاز وسیله ای که در انتهای مسیر با بیشترین مقاومت قرار دارد را برآورده کنیم، منطقی بنظر می رسد که نیاز تمام وسایل دیگر در سیستم را برآورده نموده ایم. وقتی که این مقاومت یا افت فشار را محاسبه می کنیم، مهم است که افت فشار لوله کشی و افت فشار وسیله ای که در انتهای مسیر قرار دارد را جمع ببندیم. مسیر با بیشترین افت فشار می تواند یک لوله کشی طولانی به سمت واحدی باشد که افت فشار خیلی کمی دارد. بالعکس، ممکن است یک مسیر لوله کشی خیلی کوتاه به سمت واحدی باشد که افت فشار خیلی زیادی دارد.

برای محاسبه افت فشار، باید عوامل متعددی را در نظر بگیریم که شامل افت اصطکاک لوله کشی (شامل اتصالات)، ارتفاع بالاترین وسیله و افت فشار مستقل وسیله می باشد. با اینکه این محاسبه زمانبر است، اما قدمی مهم در تعیین مناسب نیازهای فشار ساختمان می باشد. این مقاله شامل کاربرگ های متعددی برای کمک به مستند سازی و انجام محاسبات است.

محاسبه افت اتصالات در طراحی بوستر پمپ

قدم اول ما تعیین افت فشار در بین اتصالات مختلف (زانو، سه راهی و …) در هر شاخه لوله است. جدول نشان داده شده در شکل 2.1 و 2.2، ابزار ما برای این کار خواهند بود. قدم اول، مسیریابی کردن لوله کشی از محل تقویت پیشنهادی به سمت وسیله ای است که در انتهایی ترین نقطه شاخه لوله کشی قرار دارد. باید تعداد هر نوع از اتصالات را در ستون A کاربرگ شکل 2.1 ثبت کنیم. به یاد داشته باشید که برای هر سایز لوله و هر نرخ جریان در امتداد لوله کشی یک کاربرگ نیاز دارید. پس از ثبت این داده ها، به جدول نشان داده شده در شکل 2.2 رجوع کنید. این جدول هر یک از اتصالات را به طولی معادل از لوله مستقیم تبدیل می کند. طول معادل را در فضاهای مربوطه در ستون B از شکل 2.1 ثبت کنید. پس از وارد کردن تمام داده ها، ستون A و ستون B را در هم ضرب و جواب را در ستون C ثبت کنید و به گام بعدی بروید.

حال زمان تعیین افت فشار کل مسیر لوله کشی است. برای این کار، از کاربرگ افت فشار مسیر که در شکل 2.3 نشان داده شده استفاده می کنیم. همچنین به یک ماشین حساب که افت فشار را در هر 100 فوت از طول لوله بر اساس جریان های مختلف تعیین کند نیاز داریم. 

سایز لوله و نرخ جریان را در دو ستون اول ثبت کنید. طول حقیقی لوله مستقیم (با اتصالات کمتر) را داخل ستون A می نویسیم. طول کل معادل لوله مستقیم را در ستون B ثبت می کنیم (فقط اتصالات، از شکل 2.1). به یاد داشته باشید که مقادیر متفاوتی برای هر سایز لوله و نرخ جریان خواهید داشت. حال ستون های A و B را جمع کرده و نتیجه را در ستون C، طول کل لوله بنویسید. حال به ماشین حساب رجوع کرده تا افت فشار در هر 100 فوت لوله را بر اساس دب و سرعت مجاز بدست آورید. این مقدار را در ستون D ثبت کنید. پس از اینکه این بخش را برای تمام لوله کشی کامل نمودید، ستون C و ستون D را در هم ضرب کرده و بر 100 تقسیم کنید. جواب را در ستون E بنویسید. این مقدار افت فشار کل برای هر لوله با هر طول مشخص، سایز و نرخ جریان می باشد. مقادیر ستون E را جمع کرده و جواب را در فضای مربوطه قرار دهید (مبحث طراحی بوستر پمپ).

بالاترین کد ارتفاعی مرتبط با سیستم بوستر پمپ را ثبت کرده و به محاسبه هِد کل اضافه کنید. از آنجایی که بوستر های فشار معمولا با PSI تعریف می شوند و نه با فوت آب، عدد کل را به 2.31 تقسیم کرده تا تبدیل به PSI شود. حال باید افت فشار وسیله ای در مدار که بیشترین افت را دارد اضافه کنیم. این اطلاعات را می توان از شرکت سازنده وسیله به دست آورد که معمولا به PSI بیان می شود. عدد کل به دست آمده حداقل فشاری است که در لوله اصلی مورد نیاز است.

بجای درگیر شدن با افت فشار وسایل، اغلب ساده تر است که فرضی برای حداقل فشار مورد نیاز در دورترین وسیله در نظر بگیریم. معمولا این فشار در محدوده 25 تا 30 PSIG می باشد. مثل همیشه، راهنمای وسایل را بررسی کنید تا مشخص شود آیا قانونی برای فشار حداقلی در دورترین وسیله تعیین شده است یا خیر. این جدول بطور کامل در کد IPC و مبحث 16 آورده شده است. 

از آنجا که هدف ما تعیین مداری با بیشترین افت فشار است، مهم است که محاسبه ای برای افت فشار در هر مدار از سیستم انجام دهیم. این مسئله می تواند پروسه ای بسیار زمانبر باشد. در هر صورت، بسته به تجربه شما، این امکان وجود دارد که سیستم را با دقت مشاهده کرد و سنجید و انتخاب ها را به 2 یا 3 مورد تقلیل داد. این کار زمان و تلاش مورد نیاز را به مقدار قابل توجهی کاهش می دهد. لطفا به خاطر داشته باشید که اگر در هر مدار، شک و شبهه ای دارید، بهترین کار این است که کمی زمان بیشتر روی محاسبه گذاشته شود تا اینکه بعدا، هزینه و کار بیشتری برای اصلاح سیستمی با سایز نادرست صرف شود (مبحث طراحی بوستر پمپ).

پس از تعیین نیازمندی های کل در جریان، خیلی از مهندسین مشاور عقیده دارند ضریب امنیتی برای محاسباتشان در نظر بگیرند. هیچ قانون دقیق و صریحی برای تعیین مقدار و اهمیت ضریب ایمنی وجود ندارد. اگر قرار باشد ضریبی استفاده شود، باید بر اساس تجربه مستقل مهندسی باشد که با طراحی تقویت کننده فشار آب سر و کار دارد.

دسترسی به محاسبات کامل بهمراه نقشه کشی و نکات اجرایی

رفرنس: کد IPC

The post طراحی و محاسبات بوستر پمپ آبرسانی 2 appeared first on تاسیسات نوین | آموزش طراحی تاسیسات مکانیکی ساختمان.

 ساختمان من چه مقدار جریان نیاز دارد؟

در ابتدای کار بایستی مقدار دبی مورد نیاز سیستم با توجه به تعداد تجهیزات بهداشتی در ساختمان تعیین می شود. یک تجهیز بهداشتی به عنوان وسیله ای تعریف می شود که نیاز به لوله کشی آب بهداشتی دارد. لباسشویی ها، سرویس های بهداشتی، سینک ها و دوش ها از جمله این وسایل هستند.

نگاهی به برگه محاسبات دبی در شکل 1.1 بیندازید. توجه کنید که برای هر نوع از وسایل لوله کشی در ستون A فیکسچر یونیتی در نظر گرفته شده است. این عدد نشان دهنده مقدار GPM  مورد نیاز برای وسیله مورد نظر است. از آنجایی که این اعداد تقریبی هستند، توصیه می شود از محاسبات انجام شده برای وسایل که از طریق شرکت سازنده در دسترس است استفاده شود. ممکن است گاهی به یک یا دو وسیله که در اینجا لیست نشده بر بخورید. در این صورت، این بستگی به نظر شما دارد که حداکثر GPM مورد نیاز برای این واحدها را تخمین بزنید (مبحث طراحی و محاسبات بوستر پمپ آبرسانی).

 اولین قدم در تعیین نیازمندی های دبی، شمردن تعداد کل هر نوع از وسایل لوله کشی است. ایده خوبی است که وسایلی که ممکن است در طی توسعه ساختمان در آینده اضافه گردد را نیز در نظر بگیریم. این تعداد کل ها باید در ستون B ثبت گردد. سپس ستون های A و B را در هم ضرب کرده و مقدار به دست آمده را در ستون مقدار کل فیکسچر یونیت هر وسیله ثبت می کنیم. پس از کامل کردن این بخش برای همه وسایل، تعداد کل را اضافه کرده و این عدد را در فضایی که “Total building fixture unit count” نام گذاری شده وارد می کنیم. این عدد برای محاسبه GPM مورد تقاضای ما و تعیین اندازه لوله اصلی پیش از تقسیم به رایزرهای آب گرم و سرد جداگانه به کار می رود. ستون های C و D را نادیده بگیرید. این دو ستون برای تعیین اندازه لوله کشی مجزای آب گرم و سرد در بخش 3 به کار می روند.

حال ما می دانیم دبی مورد نیاز در ساختمان ما چیست. تجربه و عقل سلیم به ما می گوید تقریبا غیر ممکن است که تمام وسایل در یک ساختمان بطور همزمان در حال فعالیت باشند.  در هر صورت، باید یک “ضریب مصرف” برای ساختمان خود تخمین بزنیم. ضریب مصرف با درصد وسایل مورد استفاده در یک زمان مشخص تعریف می گردد (مبحث طراحی و محاسبات بوستر پمپ آبرسانی).

نمودارهای نشان داده شده در شکل 1.2 و 1.3، برای تعیین ضریب مصرف ساختمان به کار می روند. اگر به دقت به هر دو نمودار نگاه کنید، متوجه می شوید هر دو در واقع یک گراف، اما با مقیاس های متفاوت هستند. منحنی شماره 1 برای ساختمان هایی که توالت با فلاش ولو دارند و منحنی شماره 2 برای ساختمان هایی که توالت با فلاش تانک دارند به کار می رود. از نمودار 1.2 برای ساختمان های بزرگ و از نمودار 1.3 برای ساختمان های کوچک استفاده می شود. از نمودار 1.4 می توان برای ساختمان های بسیار بزرگ یا کاربردهای از نوع فضای بزرگ استفاده نمود.

برای تعیین GPM مورد نیاز ساختمان، از برگه محاسبه دبی، تعداد کل لوازم ساختمان را پیدا کنید. این مقدار را در محور افقی یافته و تا محل تقاطع  با منحنی مناسب به سمت بالا ردیابی کنید. در محل تقاطع، به سمت محور عمودی دنبال کنید. نقطه ای که به آن در محور عمودی رسیدید، GPM  مورد نیاز ساختمان می باشد. با کمی تمرین، این پروسه را سریع و دقیق انجام خواهید داد.

منحنی های نشان داده شده در شکل های 1.2، 1.3 و 1.4 بر اساس گزارش BMS79  اداره ملی استاندارد و توسط آر.بی. هانتر گردآوری شده است.  افراد مطلع اغلب از این منحنی به عنوان منحنی هانتر یاد می کنند. این روش تنها روش تعیین نیازمندی های GPM نیست، اما مورد پذیرش ترین روش است و توسط انجمن مهندسین لوله کشی آمریکا  (ASPE) مورد استفاده قرار می گیرد.

اخیرا بحثی در مورد شیوه های مختلف تعیین نیازمندی های GPM ساختمان صورت گرفت. بسیاری از این شیوه ها امیدوارکننده بنظر می رسند و کمیته های فنی ASPE در حال مطالعه در مورد آنها هستند. بسیار محتمل است که منحنی هانتر با روشی دیگر جایگزین خواهد شد یا حداقل در آینده ای نه چندان دور توسط یک یا تعداد بیشتری از شیوه های جدید تکمیل خواهد گردید (مبحث طراحی و محاسبات بوستر پمپ آبرسانی).

دسترسی به محاسبات کامل بهمراه نقشه کشی و نکات اجرایی

رفرنس: کد IPC

The post طراحی و محاسبات بوستر پمپ آبرسانی 1 appeared first on تاسیسات نوین | آموزش طراحی تاسیسات مکانیکی ساختمان.