تجهیزات گرمایش صنعتی

تاسیسات موتورخانه،راه اندازی استخر،گرمایش صنعتی

تجهیزات گرمایش صنعتی

تاسیسات موتورخانه،راه اندازی استخر،گرمایش صنعتی

تاسیسات موتورخانه (دیگ بخار،آبگرم و روغن داغ،سختی گیر، منبع انبساط،دیگ های زغال سنگ سوز، دیگ آبداغ، مبدل حرارتی، منبع کویل دار، فیلتر شنی)

طبقه بندی موضوعی

۲ مطلب با کلمه‌ی کلیدی «منبع انبساط بسته» ثبت شده است

منبع انبساط

 

منبع انبساط (expansion tank) از کاربردی ترین تجهیزات در سیستم های حرارت مرکزی می باشد که با کنترل فشار از ترکیدگی لوله های گذر آب جلوگیری می کند. ساختار منبع انبساط بر اساس نوع و محل نصب آنها تعیین میشود و بر همین اساس این گروه از تجهیزات در دو گروه مخزن انبساط باز و بسته تقسیم بندی میشوند.

انواع منبع انبساط

مخازن انبساط با توجه به نحوه عملکرد آنها و ساختار کلی که بر هر یک در نظر گرفته میشود به دو گروه منبع انبساط باز و بسته تقسیم میشوند. این دو نوع مخزن به طور کامل از نظر ساختار و شکل، محل نصب و نحوه عملکرد با هم متفاوت هستند که عبارتند از:

منبع انبساط باز

کنترل فشار موجود در مخازن انبساط به روش های مختلفی انجام میگیرد که در نوع منبع باز، از فشار هوا برای ایجاد تعادل در فشار آب و میزان بخار موجود در دیگ و همچنین جبران آب کاهش یافته در سیستم استفاده میشود. به منظور دست یافتن به این هدف لازم است منبع در ارتفاع حداقل دو متر بلاتر از منبع و مبدل گرما قرار داده شود تا کنترل فشار به بهترین شکل و بالاترین کارایی صورت گیرد.

منبع انبساط بسته

با توجه به محدودیت های موجود در مخازن باز، نوع دیگری طراحی و تولید شد که تا حد زیادی بر معایب موجود در مدل های قبلی غلبه نموده است. منبع انبساط بسته، نوع دیگری از مخازن می باشد که بر عکس نوع باز در ارتفاع کم و در فاصله کوتاه با دیگ سیستم حرارتی نصب می گردد. علاوه براین، لوله های ورود آب به سیستم حرارتی باید پایین تر از مخزن انبساط قرار گیرند. حجم داخل مخزن به دو بخش تقسیم میشود که در آنها گازهای بی اثر از قبیل ازت و آب از هم جدا شده و با فشار گاز فشار آب متعادل می گردد.

مشکلات مربوط به منبع انبساط

1. آب اضافی

وقتی آب گرم می‌شود، حجم فیزیکی آن افزایش می‌یابد. هدف از یک منبع انبساط تأمین جریان آب اضافی است. به این ترتیب، یک منبع انبساطی مشابه مخزن سرریز رادیاتور روی اتومبیل عمل می‌کند. اگر سوپاپ‌ها آسیب ببینند، ممکن است جریان ورودی و انبساط را به درستی تنظیم نکند و تجمع بیش از حد آب می‌تواند رخ دهد. خطرات ناشی از این مشکل شامل انفجار، ریختن آب به زمین و برخورد به مدارهای الکتریکی یا خاموش کردن پنل آبگرمکن است.

2- مشکلات چگالش

گاهی اوقات ممکن است در خارج آبگرمکن، چگالش اضافی وجود داشته باشد. اگر منبع انبساط آب زیادی را نگه داشته باشد یا تنظیم دما روی بخاری زیاد باشد، چگالی اضافی اتفاق می‌افتد. در شرایط آب‌وهوایی گرم و مرطوب، در صورت عایق کاری زیاد، میعانات به ضخامت بالا ظاهر می‌شوند.

مخازن آب کوچک‌تر که به طور مکرر مورد استفاده قرار می‌گیرند نیز می‌توانند مشکلات میعان را به وجود آورند زیرا بیشتر از مخازن بزرگ‌تر باید آنها را با آب سرد پُر کنند. همانند سرریز، اگر چگالش روی اجزای الکتریکی پایین بیاید، می‌تواند خطرناک باشد. چگالش طولانی مدت می‌تواند باعث زنگ زدگی در خارج از منبع انبساط شود.

3- مشکلات سوپاپ

آبگرمکن‌ها شیرهای زیادی در داخل و خارج خود دارند و باید از نظم خوبی برخوردار باشند تا به سیستم آسیب نرسانند. سوپاپ‌ها، لوله‌ها و شیلنگ‌های مربوط به آنها ممکن است بشکنند، از بین بروند یا زنگ بزنند. قطعات جدید عموماً از کیفیت بهتری برخوردارند که برای افزایش دوام دستگاه در برابر زنگ زدگی و خوردگی طراحی شده‌اند.

اگر مشکل آب سخت یا نرم وجود دارد، مراقب باشید که از هرگونه روش درمانی لازم استفاده کنید تا رسوبات معدنی در داخل مخازن جمع نشوند. گرفتگی سوپاپ‌ها، شیلنگ‌ها و لوله‌ها می‌تواند به مخزن آسیب برساند و فشار آب را کاهش دهد.

مشکلات منبع انبساط در پکیج

 در تعمیر پکیج متعادل نمودن تغییرات فشار مدار بسته گرمایشی که به علت تغییرات دمای آب به وجود می آید؛ توسط منبع انبساط صورت می پذیرد.

علائم خرابی منبع انبساط در تعمیر پکیج:

موارد مختلفی می تواند نشان از خرابی منبع انبساط پکیج باشد . اما به طور کلی بالا رفتن بیش از اندازه فشار و یا افتادن فشار و نوسان فشار سه عامل کلیدی نشان دهنده خرابی منبع انبساط هستند. معمولا این نوسان فشار در صفحه مانومتری پنل پکیج قابل رویت است .

معمولا در صورت خرابی منبع انبساط این عقربه و نشانگر فشار بسیار بالا می رود و در هنگام سرد شدن عقربه پایین تر از حد نرمال و یا به جای اصلی خود باز می گردد.

گاهی آنقدر فشار مدار بالا می رود که شیر اطمینان پکیج وارد عمل می شود و مقداری از اب را از مدار خارج می کند و به همین دلیل با سرد شدن مدار گرمایش فشار مدار می افتد و باعث خاموشی پکیج می شود.

البته گاهی مواقع دلیل خرابی و بالا و پایین شدن فشار در مدار گرمایش خود منبع انبساط نیست و ممکن است به دلیل گرفتگی شیلنگ و یا لوله رابط این اتفاق بیافتد. از این رو باید قبل از تعویض منبع انبساط ابتدا این لوله و یا رابط تست شود.

 

تست منبع انبساط در تعمیر پکیج

برای اینکه اطمینان پیدا کنید خرابی پکیج از منبع انبساط می باشد روش ساده ای وجود دارد که می توانید بوسیله آن مطمئن شوید که منبع خراب است.

برای این کار در تعمیر پکیج پس از تست و بررسی باز بودن شیلنگ و یا لوله رابط منبع انبساط با مدار گرمایش باید سوزن والو منبع انبساط را با سر پیچ گوشتی کمی فشار دهید. اگر هوا از آن خارج شد به احتمال زیاد منبع انبساط سالم است. اما اگر آب از آن خارج شود قطعا منبع انبساط خراب شده و باید تعویض شود.

اگر آب و هوا هیچ یک خارج نشد احتمال زیاد دارد که هوای منبع انبساط تخلیه شده است. بنابراین باید ابتدا منبع با روش توضیح داده شده دوباره باد شود و سپس دوباره این آزمایش انجام شود.

راهکارهای رفع مشکل خرابی منبع انبساط پکیج

برای اینکه اطمینان پیدا کنید خرابی پکیج از منبع انبساط می باشد، روش ساده ای وجود دارد که می توانید به وسیله ی آن مطمئن شوید که منبع دچار اختلالات داخلیست. جهت انجام این کار کافیست سوزن والو منبع انبساط را با سر پیچ گوشتی کمی فشار دهید. اگر هوا از آن خارج شود به احتمال زیاد منبع انبساط سالم است، اما اگر شاهد خروج آب از این بخش باشید، قطعا منبع انبساط خراب شده و باید تعویض شود. لازم به ذکر است که، به علت حساسیت بالای ساختار پکیج و نیز منبع انبساط در سیستم پکیج در صورتی که با فرآیند کاری این دستگاه آشنا نمی باشید، از هرگونه دستکاری، تست خرابی و تعویض قطعات آن بپرهیزید.

منبع انبساط بخارسازه

منبع انبساط مخزنی است که فشار اضافی سیالات گرم شده را بالانس کرده و کمبود آب در گردش درون سیستم های حرارت مرکزی را جبران می کند. به عبارت دیگر منابع انبساط برای کنترل انبساط حجمی آب موجود در سیستم های تاسیساتی در اثر افزایش دما، تعبیه می شود.

بصورت کلی دو نوع منبع انبساط داریم:

منبع انبساط بسته

منبع انبساط باز

هدف استفاده از منابع انبساط در  سیستم های حرارت مرکزی به کار می روند:

  • کاهش فشار آب ناشی از گرم شدن و افزایش حجم بخار آب در دیگ ها و پکیج ها
  • جبران نمودن کاهش فشار ناشی از کم شدن آب در سیستم های حرارت مرکزی

منبع انبساط باز

منبع انبساط باز

منابع انبساط باز (Open expantion tank) در فشار اتمسفر کار می کنند، این دسته از منابع انبساط در ارتفاعی بالاتر از دیگ (معمولا در پشت بام) قرار می‌گیرند و حجم اضافی ناشی از انبساط آب تاسیسات، برای ورود به آن‌ها از لوله رابط بین دیگ و منبع بالا رفته و فشاری معادل ارتفاع ستون آب بالارفته به کل سیستم اعمال می‌کند.

همان گونه که از اسم منبع انبساط باز پیدا است، این منابع از نوع مخازنی هستند که به طور مستقیم با هوای آزاد در ارتباط هستند و در واقع فشار هوای وارد شده از بیرون بر روی سطح آن ها و مایعات در گردش موجود در آن ها اعمال می شود. منبع انبساط باز باید همیشه درارتفاعی بالاتر از آخرین مبدل حرارتی در ساختمان قرار داده شود تا بتواند به بهترین شکل ممکن فشار کل سیستم را بالانس کرده و از هدر رفتن آب جلوگیری کند. به همین دلیل این نوع مخازن را معمولا روی پشت بام نصب می کنند تا هم ارتفاع آن ها نسبت به سایر اجزای سیستم گرمایشی حفظ شود و هم در ارتباط مستقیم با هوا باشد.

از آنجا که در یک منبع انبساط باز، فشار هوای داخل سیستم از طریق فشار هوای محیط بیرون تنطیم می شود این مخازن برای سیستم های گرمایشی با فشار کم مطلوب هستند. چرا که میزان فشاری که به سیستم و مایعات درون آن وارد می کنند با ارتفاع قرار گیری آن و فشار هوا ارتباط مستقیم دارد و نمی تواند فشاری بیش از فشار نثقلی ناشی از اختلاف ارتفاع محل نصب با سیستم گرمایش مرکزی منتقل کند.

منبع انبساط بسته :

منبع انبساط باز با وجود سادگی روش طراحی و ساخت، دارای معایبی است که از آن چه می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • انتقال حرارت زیاد با هوای سرد محیط.
  • حجم لوله‌کشی نسبتا بالا (بیش از ارتفاع ساختمان) جهت کارگذاری منبع.
  • عدم جوابگویی برای فشار های بیش از 3 bar در ساختمان های کوتاه.
  • بروز خوردگی در حضور اکسیژن هوا و آب.

برای رفع معایب فوق، از منبع انبساط بسته استفاده می‌کنند، در داخل منبع انبساط بسته، مخزنی پر از گازی تحت فشار و نیز قسمتی برای ورود آب وجود دارد که از طریق برقراری تعادل فشاری بین گاز تحت فشار و آب، مقدار فشار آب تعیین می‌شود.

بدین ترتیب منبع انبساط بسته، نیازی به نصب در ارتفاعی بالاتر از دیگ را ندارد و می توان آن را در موتورخانه و در نزدیکی دیگ (بر روی خروجی انبساط روی دیگ) تعبیه کرد.

 

مزایا و معایب :

منبع انبساط بسته با هوای آزاد تبادلی ندارد و فشار موجود در مخزن توسط یک مکانیسم به وسیله بالشتک های هوا و یا گازی مانند ازت تامین می شود.

منبع انبساط بسته شامل مخزنی است که در آن بخشی برای قرار گیری یک گاز بی اثر تعبیه شده و در قسمت دیگر بخشی برای وارد شدن آب در حال گردش در سیستم گرمایشی وجود دارد. در این نوع مخازن فشار سیستم در اثر ایجاد تعادل بین فشار بخش گازی و آب در گردش تنظیم می شود. به همین دلیل مخارن انبساط بسته باید در قسمت هایی در موتورخانه و یا نزدیکی دیگ نصب شوند و در ارتفاعی بالاتر از آب ورودی دیگ قرار داشته باشند.

منابع انبساط بسته، بسته به نوع ساختار و عملکرد شان و نوع گاز به کار رفته در مخزن گازی خود به دو دسته مخازن انبساطی قابل تنظیم و منابع انبساط دیافراگمی تقسیم بندی می شوند. 

تفاوت منبع انبساط بسته و منبع انبساط باز

  • منبع انبساط باز در محیط باز و در بالاترین ارتفاع نصب می شود در صورتی که منبع انبساط بسته در فضای موتورخانه نصب می شود.
  • منبع انبساط باز فشار سیستم را توسط فشار ارتفاعی محل نصب تامین می کند در حالی که منبع انبساط بسته بواسطه فشار هوا، فشار سیستم را تامین و تنظیم می کند.
  • منبع انبساط بسته تلفات حرارتی ندارد در صورتی که منبع انبساط باز بدلیل نصب در محیط باز دارای تلفات حرارتی است.
  • منبع انبساط بسته نیازمند تجهیزات کنترل فشار و شیر برقی و ... است اما منبع انبساط باز خیر.
  • منبع انبساط بسته نیازمند نگهداری و تامین فشار و سرویس است

چه عواملی بر محاسبه حجم منبع انبساط تاثیرگذارند؟

۱- حداکثر دمای مورد نیاز ۲- حداکثر فشار مورد نیاز ۳- حجم آب در گردش درسیستم گرمایشی، که با مساحت سیستم گرمایشی مشخص می شود ۳- حداکثر میزان انبساط و افزایش حجمی که حجم آب در گردش ممکن است در اثر گرم شدن در حداکثر دمای مورد نیاز پیدا کند ۴- ظرفیت دمایی دیگ مورد استفاده در سیستم گرمایش مرکزی

برای محاسبه حجم منبع انبساط باز چه عواملی را می بایست در نظر گرفت؟

۱- محاسبه حجم آب در گردش در سیستم گرمایشی ۲- محاسبه قطر لوله های ورود و خروج در منبع انبساط باز ۳-محاسبه حجم منبع انبساط بسته ۴-محاسبه حجم منبع انبساط بسته قابل تنظیم