Arvand HVAC 48

2 .......................................................... تازه های تهویه

انتخاب و خرید یک پمپ مناسب......................................... 4

8 ......................................... ترکیب و کاربرد برج خنک کننده

14 .......................................... آشنایی با یاتاقان های پمپ ها

17 ......................................... انواع مبردهای قدیمی و جدید

23 .......................................................... کندانسورها

28 .................................................. تهویه واحدهای اتاقی

36 ................ پدیده کاویتاسیون و بررسی آثار تخریبی آن در پمپ ها

شماره چهل و هشتم - مردادماه 1391

نشریه داخلی شرکت صنایع یکتا تهویه اروند

عالقه مندان جهت دریافت رایگان این نش��ریه و ارس��ال آثار خود می توانند با واحد روابط عمومی شرکت یکتا تهویه اروند یا از طریق صندوق پستی 113 - 37685 اقدام نمایند.

کلیه مسئولیت حقوقی و معنوی مقاالت چاپ شده در نشریه اروند با نشر یزدا می باشد.

ARVAND Internal MagazineManaging Director : M. ShojaeiEditor in chief : H. Bahrami

استفاده از مطالب و تصاویر نشریه اروند با ذکر منبع بالمانع است.عالقه من��دان به درج مطلب در این نش��ریه می توانند آث��ار خود را به

نشانی نشریه اروند ارسال نمایند.اروند در رد، قبول یا اصالح و ویرایش مقاالت آزاد است.

مقاالت ارسالی عودت داده نخواهد شد.

در این شماره می خوانید : نشریه اروندشماره استاندارد بین المللی : 4270 - 1684

صاحب امتیاز : شرکت صنایع یکتا تهویه اروند

مدیر مسئول : مهندس منوچهر شجاعی

سردبیر : مهندس حسن بهرامی

آدرس پستی کارخانه و واحد فروش :

کرج، نسیم ش��هر، سه راه آدران، انتهای خیابان

تلفن کارخانه : 8 - 56585657 سعدی

56584998 ، 56584717

56584198 فکس تدارکات :

تلفن های مستقیم واحد فروش :

)021( 56585899 ، 56586036

56584983 - 7

)021( 88739880 - 2

)021( 88802677 - 8 ، 88504770 - 4

فکس : 56585079 - 88766794 )021(

w w w . a r v a n d c o r p . c o mi n f o @ a r v a n d c o r p . c o ms a l e s @ a r v a n d c o r p . c o m

‌تازه‌هایتهویه

اخبار صنعت و محصوالتدالری میلی�ارد 109 پ�روژه عربستان برای گذار به بازار انرژی

خورشیدیبه گفته منابع آگاه، کشور عربستان با

هدف تامین یک سوم از برق مورد نیاز خود

از انرژی خورش��یدی تا سال 2032، برای

اج��رای پروژه 109 میلی��ارد دالری خود،

به دنبال س��رمایه گذار می گردد. این کشور

درنظر دارد، همسو با کاهش میزان مصرف

نفت در نیروگاه های برق و تصفیه خانه ها،

س��طح اس��تفاده از انرژی های تجدیدپذیر

را ارتق��ا بخش��یده و خالق ی��ک صنعت

خورشیدی باش��د. قرار اس��ت بزرگترین

صادرکننده نفت خام جه��ان در دو دهه

آینده، ظرفیت انرژی خورشیدی خود را به

41 هزار مگاوات برساند.

ب�رق تولی�د کم س�ابقه رک�ورد خورشیدی در آلمان

منتش��ره، گزارش ه��ای پای��ه ب��ر

نیروگاه ه��ای ب��رق خورش��یدی آلم��ان

توانس��ته اند در س��اعات میان��ی روزهای

بیس��ت و پنجم تا بیست و شش��م می، بالغ

ب��ر GWh 22 ان��رژی برق تولی��د کنند.

به گزارش موسس��ه اندیشمندان صنعت

انرژی های تجدید پذی��ر، این رقم باالترین میزان تولید انرژی فوتوولتائیک این کشور تا به امروز بوده اس��ت. تغذیه شبکه ملی برق آلمان از طریق این نیروگاه ها در تاریخ بیست و شش��م می توانس��ت نزدیک به 50 درصد از نیاز اواس��ط روز ساختمان ها به جریان الکتریس��ته را تامی��ن کند. از این حیث است که دولت آلمان پس از فاجعه هسته ای سال گذش��ته فوکوشیما، بر آن شده اس��ت تا نیروگاه های برق هسته ای خود را تعطیل کند و در همین راس��تا نیز هشت نیروگاه از 17 نیروگاه هسته ای این کش��ور بسته شده اند. گفته می شود تولید انرژی خورش��یدی در روزهای اخیر با کل ظرفیت 20 نیروگاه هس��ته ای این کشور

برابری می کند.

تایید اس�تاندارد بازده انرژی فن AMCA

اس��تاندارد بین المللی انجمن کنترل و جابه جای��ی ه��وا )AMCA( که مطابق آن فن ه��ا به لح��اظ میزان ب��ازده انرژی طبقه بندی می گردند، مورد تایید موسسه

)ANSI( آمری��کا مل��ی اس��تانداردهای ANSI/ اس��تاندارد در گرف��ت. ق��رار

AMCA205، درجه بن��دی ب��ازده انرژی )FEG( برای فن های دارای پروانه های به قطر mm 125 یا بیشتری که با توان محور w 750 یا بیش��تر عمل می کنند، تعریف می ش��ود. گزارش ها حاکی از آن است که قرار اس��ت این اس��تاندارد مورد استفاده

نهادهای قانون گزار قرار گیرد.

تاکید محققان ب�ه پخت وپز روی مشعل های معکوس

به گفته محقق��ان، اجاق های گازی، آالینده های هوایی تولید می کنند که سبب تحریک بافت های ریه انسان می شوند. در تازه تری��ن تحقیق��ات به عمل آمده، توصیه شده اس��ت هنگام پخت وپز، فن ها روشن گردن��د و ت��ا حد ام��کان از مش��عل های معکوس استفاده ش��ود. دکتر گلن سی. از ،)Glenn C. Morrison( موریس��وندانش��گاه علوم و فناوری ایالت میزوری، معتقد است که هودها درصورت استفاده صحی��ح می توانند 60 تا 70 درصد در این

صفحه 2 - شماره 48

چیلــر جذبــی گازســوز

زمین��ه مفید واقع گردن��د. این تحقیقات نشان می دهد که چطور هفت نوع متفاوت از متداول ترین سیستم های تهویه قادرند آالینده ه��ای هوایی از جمله دی اکس��ید کربن، منواکس��ید کرب��ن، فرم آلدهید و

ذرات دوده را به خود جذب کنند.

رونق ساختمان های سبز در چینبنابر تازه ترین اخبار منتش��ره، دولت چی��ن از گس��ترش پروژه ه��ای اح��داث ساختمان های سبز این کشور در سال های آتی خبر داده است. گزارش ها حاکی از آن اس��ت که تا سال 2020 س��اختمان های س��بز 30 درص��د از پروژه ه��ای جدی��د س��اختمانی را به خود اختصاص خواهند داد. گفته می ش��ود دولت این کش��ور در نظر دارد با اتخاذ سیاس��ت هایی در جهت ارای��ه محرک های اقتصادی، ارتقا س��طح اس��تانداردهای ای��ن صنعت، دس��تیابی ب��ه پیش��رفت های تکنولوژیکی و توس��عه صنایع مرتبط، به روند توس��عه این بخش سرعت بخش��د. به باور تحلیل گران، این اق��دام بیانگر این حقیقت اس��ت که بازار

پیشرفت یک س��بز«، »س��اختمان های

اقتص��ادی حایز اهمیت به ش��مار می رود

و در پیش��برد اهداف این کش��ور، جهت

صرفه جوی��ی انرژی، نقش��ی کلیدی بازی

می کند.

ب�رای متغی�ر دور مح�رک سیستم های خودکار

مح��رک دور متغیر Z1000 ش��رکت

)Yaskawa America( یاس��کاوا امریکا

ب��ا هدف کاربرد در سیس��تم های خودکار

س��اختمان از جمل��ه فن ه��ا، پمپ ها و

برج های خنک کننده طراحی شده است.

گفتنی اس��ت این محصول مجهز به یک

صفحه کلید LCD قابل خوانش با قابلیت

ارایه محیط های Hand-Off-Auto و یک

ساعت بالدرنگ است.

عرضه نرم افزار مدیریت زیرساختی مراکز اطالعاتی

پ��اور نت��وورک امرس��ون ش��رکت

)Emerson Network Power(

به تازگ��ی نرم اف��زاری با قابلی��ت مدیریت

مراک��ز اطالعاتی طراحی کرده اس��ت که قادر اس��ت سالمت زیرس��اخت ها اعم از شرایط محیطی را گزارش دهد؛ به فرآیند طراحی تاسیسات، نقل مکان و جداسازی تجهیزات کم��ک کن��د و درنهایت اینکه مجموع می��زان مصرف انرژی، هزینه های ب��رق و PUE/DCiE مراک��ز اطالعاتی را

محاسبه کند.

پمپ های حرارتی افقی با قابلیت نصب آسان

پمپ های حرارتی افقی ش��رکت زندر ریتلین��گ )Zehnder Rittling( جه��ت میرائ��ی امواج صدا و دس��تیابی به میزان ASHRAE بازدهی که از استانداردهای90.1 نیز فراتر می رود، طراحی ش��ده اند. نص��ب این پمپ ه��ا به اش��کال گوناگون صورت می پذیرد تا متناس��ب با موقعیت مورد نظر، به بهبود هرچه بیش��تر کیفیت هوای داخل و کاهش لرزش و امواج صدا کمک کنند. نصب پمپ ه��ای جدید این شرکت آسان است و سرویس آن ها از سه

جهت امکان پذیر است.



تایید 49



انتخاب و خرید یک پمپ مناسب مقاالت

ارزیابی هزینهوقتی برای خرید به جای قیمت، ارزش کاال را مدنظ��ر قرار می دهی��م، باید برای این تصمیم توجیه منطقی داش��ته باشیم که کاری س��اده و راحت است؛ اما توجیه خرید پمپ��ی گران قیمت برای یک همکار همیش��ه کار آسانی نیس��ت؛ به خصوص، اگر عملکرد پمپی دیگ��ر مقرون به صرفه تر باشد. تمرکز روی چنین مساله ای مانع از توجه به سایر مسائل می شود. این مشکل زمانی دش��وارتر خواهد شد که این همکار از آگاه��ی و ش��ناخت الزم درباره پمپ و سیستمی که با آن کار می کنید، برخوردار نباش��د. بهتری��ن راه بیرون آم��دن از این وضعیت، آن است که تصور کنیم در تمامی پمپ ها تمامی الزامات رعایت شده است و فروشنده عملکرد آنها را ضمانت می کند. در این وضعیت بهتر است ارزان ترین پمپ خریداری ش��ود. با این فرضیه سه مساله به وجود می آید که در ادامه به بررسی آنها

خواهیم پرداخت.

1. ممکن است الزامات فنی به طور کامل رعایت نشده باشد.

با وجود اظهارنظرهای مثبت تابه حال به ندرت دیده ش��ده اس��ت که فروش��نده ادع��ا کند ک��ه برگه های اطالع��ات فنی تجهیزات��ش به طورکام��ل تم��ام الزامات

فنی را رعای��ت می کند؛ درعوض، همواره فهرس��تی از پیشنهادات در چند پاراگراف در قسمت مشخصات فنی دیده می شود. اکثر اطالعات کلی از قسمت چپ نوشته می ش��وند و به درس��تی بین فروش��نده و خریدار رابطه برقرار می کنند. این اطالعات کلی، اغلب موضوع بحث و گفت وگوهای

جدی و تلخ اقتصادی می شوند.

2. ممکن است مشخصات فنی مطلوب نباشند.

این یک وضعیت جدی است و اغلب، زمان��ی روی می دهد ک��ه اطالعات ناقص اس��ت؛ اما این مس��اله به معن��ای امتناع از ارائ��ه اطالع��ات فنی نیس��ت، بلکه به محدودیت ه��ای ش��ناختی از موقعی��ت میدان��ی و درک چگونگی تاثیرگذاری این موقعی��ت ب��ر عملک��رد و اطمینان پذیری پمپ مربوط می ش��ود و مج��ددا بر لزوم درنظرگرفتن س��واالتی تاکید می ورزد. اما بای��د به این نکته نیز توجه ش��ود که فقط به علت اینکه ی��ک پمپ گریز از مرکز برای تحویل 500 گالن در دقیقه خریداری شده است، الزم نیست که در محل عملیات از

آن استفاده و بهره برداری شود.تمام مش��کالت پمپ ها، از تنش های داخلی یا تنش های خارجی ناشی می شود. تنش های داخلی اکثرا به دلیل برهم خوردن

وضعی��ت هیدرولیک��ی روی می دهند که به ندرت و بدون توجه به میزان یکپارچگی آنها با سیستمی که در آن پمپ باید عمل کند، درباره آن بحث می ش��ود. تنش های خارجی از نصب یا عملکرد نادرست ناشی می شوند که دراین باره نیز اطالعات کافی خصوصا درباره اطالعات فنی در دسترس

نیست.

3. ممکن اس�ت فروشنده عملکرد پمپ در محل کار را تضمین نکند.

ضمانت نامه سازنده، مهم ترین مساله است که مواردی همچون تحویل یک پمپ استاندارد، خراب شدن تجهیزات و کارکرد قطعات را شامل می شود. این ضمانت نامه )در تلرانس ه��ای مش��خص و در ش��رایط بررس��ی های کارخانه ای(، م��وارد دیگری NPSH ،همچون نقص فنی در هد، دبیو بعض��ی اوق��ات لرزش های دس��تگاه در سطوح ثابت بازده و میزان برق مصرفی را

دربر می گیرد.در مواقعی که مشکلی به وجود می آید، نخس��تین قدم بازگردان پمپ به کارخانه اس��ت تا در وضعیتی کنترل شده استفاده شود. این امر مس��اله ای کامال فهمیدنی و منطقی اس��ت؛ زیرا فروش��نده بر نصب و وضعی��ت چگونگی بهره برداری در محل هیچ گونه کنترلی ندارد و درنتیجه عملکرد

قسمت دوم

The Practical Pumping Handbook :منبع

برگردان: واحد ترجمه نشر یزدا



پمپ در محل نصب شده به ندرت ضمانت

می شود.

مذاکره درباره قیمت

»قیمتت��ان خیلی زیاد اس��ت.« این

پاسخ متداول مشتریان در سرتاسر دنیا به

هر فروشنده تجهیزاتی است؛ البته ممکن

است نوع گفتار آنها با توجه به محصول و

کشور متفاوت باشد؛ اما مفهوم آن دقیقا

همین است. اکثر فروشندگان هنوز متوجه

نشده اند که سال هاست از این جمله ساده

هنگام خرید پمپ اس��تفاده می شود. هر

کارش��ناس خرید، بدون مشاهده رقمی،

این جمله را به زبان می آورد.

قس��مت ناراحت کننده این اس��ت که مدت هاس��ت این روند به س��وی شکستن هرچه بیش��تر قیمت ها پی��ش می رود که نه به نفع سازنده اس��ت و نه به نفع کاربر. ب��ا مش��اهده تع��داد کارخانجات��ی که از خدمات رس��انی به بازارهای مشخصی که ادام��ه این رون��د در آنها دیده می ش��ود، خودداری می کنند، می ت��وان دریافت که در این بازارها دیگ��ر پمپ هایی با کیفیت

خوب یافت نمی شود. ای��ن مس��اله در طوالنی مدت موجب وفور قطعات یدکی و به تبع آن پیش��نهاد قیمت های کم از سوی مصرف کننده نهایی

خواهد شد.

خرید مبتنی بر ارزشخرید مبتنی ب��ر ارزش کمک می کند ت��ا اطمین��ان حاص��ل کنی��م ک��ه پمپ خریداری ش��ده از پمپ های مناس��ب در بازار اس��ت. باید توجه داش��ت که ارزیابی و مقایس��ه دقیق قیمت پم��پ نمی تواند، به گونه ای بیان ش��ود که همیش��ه تمامی اطالعات فنی ارائه شده را نیز مدنظر قرار دهد. در این زمینه، برخی از تجارب قبلی و شناخت تولیدکننده ممکن است گران بها باشد؛ اما مالحظات کلی در طوالنی مدت می تواند به لحاظ مالی ارزش��مند باش��د. ب��رای این کار، باید جنبه ه��ای خاصی از

تجهیزات را مدنظر قرار داد:



تناس��ب پمپ از نظ��ر هیدرولیکی با ●خدمات

بازده عملیاتی ●تناسب مکانیکی با خدمات ●

اکثر کارخانجات در مالحظاتشان برای فاکتورهای اول و دوم ارزیابی های متفاوتی دارند. تنها پیش��نهادی که در این زمینه می توان داد، درباره تناس��ب هیدرولیکی پمپ با خدمات است. همان طورکه پیشتر نیز اش��اره شد، این مساله فقط درصورتی تحقق می یابد که به هریک از منحنی های

سیستم به طور خاص توجه شود.ارزیاب��ی هزینه برق ب��ا توجه به بازده بهره ب��رداری کام��ال ضروری اس��ت و به قیمت برقی بستگی دارد که در هر کارخانه به طور خاص مدنظ��ر قرار می گیرد. برای اطمین��ان از درک ارزش واقعی یک پمپ کارآمد، اکیدا توصیه می ش��ود که هزینه واقعی مصرف برق برای هر پمپ محاسبه

شود.ب��ا درنظرگرفت��ن هری��ک از عوام��ل گوناگ��ون اعم از تناس��ب مکانیکی پمپ ب��ا خدمات، می توان به ارزیابی بیش��تری از عواملی پرداخت ک��ه اطمینان پذیری و

کارکرد پمپ را ارتقا می دهند.ساده ترین روش ارزیابی، روشی است که در آن به عاملی که ممکن اس��ت کمتر ایده آل باشد، امتیاز منفی داده شود. این امتیاز منفی ممکن است اشکال مختلفی داش��ته باش��د و نس��بتا نظری شخصی باشد؛ اما هرچه ارزیابی بی طرفانه تر باشد،

اعتمادپذیرتر و مطمئن تر خواهد بود.

عوامل موثر در تناسب مکانیکی

کاسه نمدهای مکانیکیکاس��ه نمد مکانیکی یک��ی از قطعات پمپ اس��ت که اغل��ب ازکارافتاده و دچار

نق��ص فن��ی می ش��ود؛ بنابرای��ن توصیه می شود، تولیدکننده، مدل و جنس مدنظر را در مش��خصات فنی پمپ بگنجاند. این ام��ر نه تنها به تمامی فروش��ندگان کمک می کند، بلکه به ش��ما نی��ز این اطمینان را می ده��د که با توجه به نیاز واقعی خود بتوانید مناسب ترین جنس موجود در بازار را تهیه کنید؛ اما اگر نوعی کاس��ه نمد به شما پیشنهاد شد، ویژگی هایی وجود دارد که با اس��تناد بر آنها می ت��وان مدل های

پیشنهادی را شناسایی و بررسی کرد:برای مثال نوع کارتریجی کاسه نمدها .1ب��ه ن��وع ترکیب��ی آنها ترجی��ح داده می ش��ود؛ زیرا س��اده تر و استفاده از آن ایمن تر اس��ت. این نوع کاسه نمد از س��طوح آب بن��د در برابر آس��یب محافظ��ت می کند و ب��رای نصب آن نیازی به مهارت خاص و صرف مدت زمانی طوالنی نیس��ت. می توان علت اس��تفاده نکردن از این کاسه نمدها را اضافه شدن هزینه خرید یک کاسه نمد

یدکی عنوان کرد؛هر کاس��ه نمدی که کاس��ه نمد ثانویه .2دینامی��ک دارد، به ناچار باعث ایجاد خوردگی های سایش��ی1 و آسیب زدن ب��ه محور )ش��فت( می ش��ود. با این نوع کاسه نمد، ش��فت باید با غالفی که اغلب تعویض می شود، محافظت ش��ود. کاسه نمدی که دچار خوردگی نمی ش��ود، نی��ازی به غ��الف ندارد. ازاین رو نیاز به وجود یک قطعه یدکی از بین م��ی رود و درعین حال امکان استفاده از شفتی با قطر بیشتر فراهم

می آید.وقتی ک��ه کاس��ه نمدی سایش��ی به شما پیشنهاد می ش��ود، می توان آن را با ارزش خرید غالف در هر دو س��ال ارزیابی

ک��رد. همین ارزیابی را می توان برای انواع مختلفی از واشرهای فنری یا فانوسه ها نیز به کار برد؛ زیرا برخی از آنها به لحاظ کارکرد

به برخی دیگر ارجحیت دارند.

محیط اطراف کاسه نمدهرچ��ه محفظ��ه کاس��ه نمد2 بزرگ تر باش��د، عم��ر کاس��ه نمد مکانیک��ی نیز طوالنی تر می شود. اگر محفظه پیشنهادی این قابلیت را نداشته نباشد، می توان آن را براس��اس قیمت یک کاس��ه نمد یدکی

ارزیابی کرد.

یاتاقان هادر پمپ های زمینی، دو فاکتور درباره یاتاق��ان وج��ود دارد که می ت��وان آنها را

به راحتی ارزیابی کرد. ان��دازه )قط��ر ش��فت( و ردیف ه��ای )ع��رض( یاتاق��ان ب��ا قابلیت انتق��ال بار )LCC3( آن ارتب��اط مس��تقیم دارد. یک ان��دازه افزای��ش، باع��ث افزای��ش تقریبا 15درصد قابلیت انتقال بار خواهد ش��د. دس��تیابی به مقادیر خ��اص در برگه های اطالع��ات مهندس��ی س��ازنده یاتاق��ان امکان پذیر است. یاتاقان های بزرگ تر عمر

طوالنی تری دارند.وقتی ی��ک یاتاق��ان به لح��اظ اندازه ش��عاعی و فش��ار مح��وری، ی��ک س��ایز کوچک تر از یاتاقان ها باشد، یک مجموعه یاتاقان در هر س��ال ف��دای یک مجموعه

یاتاقان دیگر خواهد شد.

روان کاریرابطه طول عم��ر L-10 یاتاقان ها به عامل تنظیم اس��ت؛ زی��را در آن به تاثیر روان کاری توجه می ش��ود. متعاقبا، هرجا که از مواد روان کار استفاده می شود، باید از آن قس��مت در براب��ر آلودگی محافظت ش��ود. درحالی که اکثر پمپ ه��ا کماکان



در اس��تفاده از کاس��ه نمدهای کناری در محفظه های یاتاقان اس��تاندارد می شوند، س��ازندگان پمپ ه��ای باکیفی��ت ب��رای محفظه یاتاقان ها جداکننده هایی پیشنهاد می کنند ک��ه می توانند از م��واد روان کار محافظت کنن��د. هر یاتاقانی که فاقد این جداکننده ها باش��د، هزینه یک مجموعه

یاتاقان را به کاربر خود تحمیل می کند.

سرعت دورانیاز همان رابطه قبلی می توان دریافت )N( که طول عمر یاتاقان با سرعت دورانیپمپ رابطه عکس دارد. هر مصرف کننده ای که در نظر دارد در س��رعت های بیشتری از پمپ بهره ب��رداری کند، باید هزینه یک مجموعه یاتاقان را نیز درنظر داشته باشد.

نسبت باریک شدن شفتنسبت باریک شدن شفت رابطه ساده کاربردی برای شناس��ایی استحکام شفت آویزان در پمپ گریز از مرکز است. در این رابطه، فاصله )D( از خط مرکزی پروانه و نزدیک ترین یاتاقان به آن پروانه با قطر موثر ش��فتL( 4( در پیشانی کاسه نمد مقایسه

می شود.باریک شدن شفت، کم بودن نس��بت امکان تغییر ش��کل و انحن��ا و نیز دامنه لرزش��ی که ممکن است حین بهره برداری ایجاد ش��ود را به حداقل خواهد رساند. از

آن جایی که لرزش زیاد و تغییر شکل شفت موجب نقص فنی زودهنگام کاس��ه نمد و یاتاقان می ش��ود، درصورت کارکرد دایمی پمپ، انج��ام دادن ارزیابی جدی اهمیت بیش��تری می یابد. برای مث��ال، اگر پمپی دارای نسبت باریک شدن بیش از دو و نیم برابر کمترین میزان باش��د، فاقد کیفیت الزم است؛ اما اگر نسبت باریک شدن پمپ بیش از دو برابر کمترین میزان باشد، باید هزینه یک ش��فت و کاس��ه نمد مکانیکی

جدید را نیز محاسبه کرد.

زمان تعمیر و نگه داریبراس��اس برآورده��ای انجام ش��ده، تعوی��ض یک کاس��ه نمد مکانیکی در یک پاالیشگاه نفت، هزینه ای برابر با 500.000 دالر به دنبال خواهد داشت که این هزینه، دس��تمزد کارگ��ران و هزینه ه��ای کلی را شامل می ش��ود؛ درنتیجه کاسه نمدی را که برای آن 75 دالر هزینه ش��ده اس��ت و هرس��ال باید تعویض شود را در مقایسه با کاس��ه نمد دیگری درنظر بگیرید که هزینه کلی آن 2000 دالر اس��ت و هر دو س��ال یک بار تعویض می شود. ممکن است هزینه خرید کاسه نمد اولی کمتر باشد )75دالر(، اما هزین��ه مالکیت پم��پ در بیش از ده سال حدود )10 × 5.750 دالر( 57.500 دالر خواه��د بود؛ حال آنکه این رقم برای کاسه نمد گران تر، برابر با )5 × 7000دالر( 35000 دالر است که از قابلیت اطمینان بیش��تری برخوردار اس��ت. این محاسبه اهمیت ساعات تعمیر و نگه داری را نشان می ده��د که می توان��د در طول عمر پمپ

اثرگذار باشد.

زمان مرده5 و هدر رفت تولید6اگر یک وسیله یدکی نصب شده آماده کار باش��د، برخ��ی مواق��ع ای��ن عامل را

می توان نادیده گرفت. وقتی هیچ وس��یله

یدکی درحال بهره برداری وجود نداش��ته

باشد، گاهی هزینه ای که بابت زمان مرده

پرداخت می ش��ود، آنقدر زیاد می شود که

در بس��یاری مواق��ع از درنظرگرفت��ن آن

به منزله یک عامل واقعی ارزیابی خودداری

می کنند.

نتایجبرخی بر این باورند که تاکنون قطعات

یدکی موجود برای سایر پمپ ها در کارخانه

و میزان آشنایی پرس��نل از بهره برداری و

نگه داری از پمپ های جدید، درنظر گرفته

نشده اس��ت. چنین مالحظاتی فقط باید

درصورت��ی انجام پذیرد ک��ه یک اختالف

جزئ��ی در ارزش و مقادی��ر ارزیابی ش��ده

وجود داشته باشد و این، درحالی صورت

می گیرد که تالش می کنیم مطمئن شویم

که به قطعات یدکی زیادی نیاز نیس��ت و

اینکه مقدار ساعات کاری پمپ های جدید

به شکل بی سابقه ای کم است.

ب��ا درنظرگرفت��ن تمام��ی عوامل در

مالحظات اقتصادی، مس��اله غیرمعمولی

نیس��ت که پمپ های گران قیمت در چند

س��ال اول زیادترین هزینه ه��ا را به کاربر

تحمی��ل می کنن��د؛ اما هنگام��ی که به

ارزش مبتن��ی بر خرید در دوره های زمانی

مش��اهده می ش��ود، توجه طوالنی مدت

می ش��ود که هزینه س��رمایه گذاری اولیه

تجهیزات درمقایسه با کل هزینه مالکیت

ناچیز است.

پی نوشت:1. Fretting Corrosion2. Seal Chamber3. Load Carrying Capability4. Effective Diameter5. Downtime6. Lost Production

تایید 50



ترکیب و کاربرد برج خنک کننده مقاالت

انواع برج خنک کنندهتقریبا تمام برج ه��ای خنک کننده تهویه مطبوع از نوع مکش مکانیکی با صفحات داخلی آبشاری یا پرده ای می باشند. ترکیبات

اساسی برج های خنک کننده تهویه مطبوع براساس:جهت هوا در مقابل جهت جریان آب صفحات داخلی برج و .1

مکان فن های برج است. )تصویر 1( .2چیدم�ان جریان هوا - آب: دربرج های جریان مخالف، جهت جری��ان هوا مخال��ف جهت جریان آب اس��ت. آب به طور عمودی به س��مت پایین و هوا به طور عمودی به سمت باال حرکت می کند. در برج ه��ای جریان صلیبی، ای��ن دو جریان تحت زاویه 90 درجه نس��بت به یکدیگر قرار دارند. آب به طور عمودی به سمت پایین و

هوا به طور افقی جریان می یابد. مکان فن: برج زمانی از نوع مکش اجباری اس��ت که فن های آن ه��وا را به س��مت جل��و می دمن��د. در این ترکی��ب، فن ها در ورودی)های( برج و صفحات داخلی تحت فشار مثبت می باشند. در برج های مکش القایی، فن )ها( در ورودی )های( برج و صفحات

داخلی تحت فشار منفی می باشند.تصاویر )1 تا 4( چهار ن��وع ترکیب رایج برج های خنک کننده تهوی��ه مطبوع را نش��ان می دهند: برج ه��ای خنک کننده جریان مخال��ف با مکش اجباری و القایی و برج های خنک کننده صلیبی

با مکش القایی.

برج های خنک کننده جریان مخالف و جریان صلیبیمزای��ا و معایب برج های خنک کنن��ده جریان مخالف و جریان صلیبی در جدول )1( ارایه ش��ده اس��ت. با این وج��ود، بزرگترین

تفاوت های برج های خنک کننده در این جدول آمده است.چیدمان - اندازه بزر گی: برج های جریان مخالف با هر ظرفیت معینی از سطح قاعده کوچک تری نسبت به برج های جریان صلیبی

برخوردار است و این به معنای فضای کمتر برای نصب برج می باشد. با این وجود، این امتیاز اندازه بزرگی در زمان نیاز به چندین س��لول

برج جهت تامین بار خنک کنندگی آن از بین می رود:ممکن اس��ت برج های جریان مخالف کوچ��ک نیاز به هوای .1ورودی از یک سمت را داشته باشد و چیدمان برج های مرکب خطی نس��بتا ساده باشد و برای نگه داری به فاصله 4 فوت از

یکدیگر نصب شوند؛ب��رای برج های جری��ان مخالف بزرگتر، دو س��لول به یکدیگر .2متصل ش��ده که به طور موثری هوا ورودی هر س��لول را از 4 سمت به 3 سمت کاهش می دهد. درصورت نیاز به بیش از 2 سلول، یک یا دو سلول بعدی باید با حداقل فاصله ای به اندازه عرض یک برج نصب شوند تا هوای ورودی کافی تامین شود؛

سلول های برج جریان صلیبی مرکب پهلو به پهلو به هم متصل .3ش��ده تا یک برج دلخواه را تش��کیل دهند؛ با این وجود، بهتر اس��ت این چیدمان پهلو به پهلو به 3 تا 4 س��لول محدود شود ت��ا یک جریان هوای مناس��ب فراهم ش��ود و بای��د فاصله ای به اندازه عرض یک برج بین هر س��ری از سلول ها ایجاد شود. درصورت اتصال بیش از 4 س��لول، یک جریان هوای معکوس

در سلول )های( میانی ایجاد می شود.اس�ب بخار فن - انرژی: معموال برج های خنک کننده جریان مخالف، از افت فشار استاتیک بیشتری برای جریان هوا نسبت به برج های خنک کننده جریان صلیبی برخوردارند که نیازمند اس��ب بخار بیش��تر فن و مصرف انرژی بیش��تر آن است. این افت فشار بیشتر یا مصرف انرژی بیش��تر، به واسطه بلندتر بودن برج، ارتفاع بیشتر صفحات داخلی برج و پاشش آب تشتک فوقانی برج است.

اس�ب بخار پم�پ - ان�رژی: نازل ه��ای تش��تک فوقانی برج )PSI( خنک کننده جریان مخالف، نیازمند فشار آب 5 پی اس آیجهت پاش��ش صحیح آب اس��ت و از طرفی، برج های خنک کننده

قسمت اولHVAC water chillers and cooling towers :منبع




تصویر 1. برج خنک کننده جریان هوای صلیبی مکش اجباری )شرکت بالتیمور(

تصویر 2. برج خنک کننده جریان های صلیبی مکش القایی )شرکت مارلی(

تصویر 4. برج خنک کننده جریان هوا مخالف مکش القایی )شرکت ایواپکو(

تصویر 3. برج خنک کننده جریان هوای مخالف مکش اجباری )شرکت تکنوبرج(

جریان مخالف بلندتر می باشند. دو موضوع فوق منجر به افزایش هد پمپ، اسب بخار پمپ و مصرف انرژی می شود. به طور کل، برج های جریان مخالف بهتر می باش��ند؛ زیرا مصرف انرژی فن کمتر، پمپ کوچک تر با مصرف انرژی کمتر و نگه داری آن آس��ان تر اس��ت. برج جریان مخالف می تواند از وسایل و دستگاه های صرفه جو کننده آب اس��تفاده کند، فضای کمتری را برای نصب اشغال کند و با مشکل یخ زدگی روبه رو نشود؛ همچنین می تواند اختالف دمای آب ورودی کندانسور و دمای دماسنج مرطوب ورودی را به کمتر از F°5 کاهش

دهد.

مکش مکانیکیتقریب��ا تم��ام برج های خنک کنن��ده تهویه مطب��وع از مکش مکانیکی استفاده می کنند؛ زیرا اندازه بزرگ و دودکش مکشی بلند مورد نیاز برج های مکش طبیعی در بیشتر ساختمان ها غیرممکن اس��ت. برج های جریان صلیبی از مکش اجباری یا القایی استفاده می کنند. برج ه��ای جریان مخالف مکش اجباری تک جریان )تک س��لول( از فن های پروانه ای با ظرفیت های کمتر از 30 تا 250 تن استفاده می کنند. این فن )ها( به طور عمودی در ورودی هوای برج نصب ش��ده و هوا را به داخل صفحات داخلی برج می راند تا از آن سوی از برج خارج ش��وند. با افزایش بار خنک کنندگی، به سطح انتقال حرارتی بیش��تری نیاز می باشد و برج جریان صلیبی جریان مضاعف با ظرفیت س��لول 1100 تن متداول است؛ زیرا استفاده از یک س��لول بزرگ ارزان تر از دو س��لول کوچکتر اس��ت. در این ترکیب، اس��تفاده از یک فن بزرگ برای الق��ای جریان هوای برج به جای فن های مرکب جهت راندن جریان هوا کارآمدتر است. فن مکش القایی در باالی برج نصب شده و جریان را از هر سر از میان



جدول 1. برج های خنک کننده جریان مخالف و جریان صلیبی

ترکیبجریانمزایامعایب

- گرفتگی بالقوه سوراخ ها- توزیع ضعیف آب روی سطوح داخلی

- آلودگی بیولوژیکی- سطح قاعده بزرگ تر سازه

- هد پمپ کمتر- دسترسی راحت تر به تشتک فوقانی برج

- نگه داری بهتر- صرفه جویی آب

جریان صلیبیآب

- سطح بزرگ کرکره های ورودی باعث دشوار شدن کنترل یخ زدگی می شود.

- افت فشار استاتیک کمتر- توان کمتر فن

- مصرف کمتر انرژی- مکش کمتر- گردش کمتر

- سلول های کمتر برای ظرفیت های بزرگ تر

هوا

- افزایش هد پمپ به واسطه نازل های پاشش، توان پمپ و انرژی پمپ

- دسترسی دشوار برای تمیز کردن نازل های پاشش

- توزیع پاششی- بهبود اندازه قطرات آب

- ب��رج بلندتر و ارتفاع بلندتر برای ایجاد اختالف کمتر بین آب رفت کندانسور و دمای دماسنج مرطوب ورودی

جریان مخالفآب

- افت فشار استاتیک بیشتر- مصرف انرژی بیشترفن

- س��رعت زیاد هوای ورودی باعث کشیده ش��دن آشغال ها به داخل تشتک تحتانی برج می شود.- توزیع نامساوی هوا برای صفحات داخلی برج

- کاهش کارآیی برج

هوا- بهبود انتقال حرارت

صفحات داخلی و محفظه یا مسیر هوای خروجی القا می کند.

ممکن اس��ت برج ه��ای جریان مخال��ف از مک��ش القایی یا

اجباری تا ظرفیت 1300 تن در یک سلول استفاده کنند. فن های

س��انتریفیوژ و پروانه ای برای مکش اجباری مناس��ب اند؛ ولی نوع

پروان��ه ای برای مکش القایی نیز به کار می رود. در ترکیبات جریان

مخالف مکش اجباری با فن های پروانه ای، فن ها در ته برج نصب

می شوند که مستلزم یک طرح تشتک تحتانی خاص است؛ زیرا باید

هوا از میان تش��تک عبور کند. در این برج ها، سیستم جمع آوری

آب با کانال های شیب دار باالی فن ها می تواند آب را از ته صفحات

داخلی به یک مخزن یا تشتک تحتانی محصور مجاور منتقل کند.

برج های جریان مخالف مکش القایی ترکیبات خیلی ساده تری

دارند. فن در باالی برج نصب شده و ورودی های هوا بین قسمت

فوقان��ی تش��تک تحتانی و قس��مت تحتانی صفح��ات داخلی در

هر چه��ار طرف قرار می گیرند. همانن��د برج های جریان صلیبی،

بزرگ ترین سلول برج تک جریان 1100 تن است.

معموال امتیازی برای مکش اجباری نس��بت به مکش القایی

و ی��ا برعکس وجود ندارد؛ با این وجود، برای اس��تفاد از برج های

خنک کنن��ده در فص��ل زمس��تان و احتم��ال مس��اله یخ زدگی،

برج های مکش اجباری با فن های سانتریفیوژ به هیچ وجه مناسب نمی باش��ند. فن های مکش اجباری در جریان هوای سرد ورودی قرار می گیرند )به جای قرارگرفتن در جریان هوای گرم خروجی( که باعث مستعدشدن آنها برای یخ زدگی و آسیب های مکانیکی بالقوه می ش��ود. بنابر این، برای آب و هوای س��رد، استفاده از برج مکش القایی بهتر است؛ زیرا احتمال یخ زدگی کمتر است و اقدامات الزم

برای کنترل یخ زدگی آسان تر می باشد.

ظرفیت و پارامترهای اجرایی دو فاکتور به عن��وان الزامات اجرایی ب��رج خنک کننده تهویه

مطبوع مطرح است:ب��ار خنک کنندگی برج توس��ط میزان جریان آب کندانس��ور .1و ح��دود افزایش دمای آب کندانس��ور و کاه��ش دمای برج

خنک کننده مشخص می شود؛اختالف بین دمای ورودی آب کندانس��ور و دمای دماس��نج .2

مرطوب بیرونی.

افزایش دمای آب کندانسور و اختالف دمای رفت آب کندانسور و دمای دماسنج مرطوب ورودی برج

یک اختالف دما بین آب ورودی برج )برگشت آب کندانسور( و



آب خروجی برج )رفت آب کندانسور( و یک اختالف دما بین رفت آب کندانس��ور و دماس��نج مرطوب هوای ورودی برج وجود دارد.

این اختالف دماها در تصویر )5( ارایه شده است.بیشتر سیستم های آب کندانسور تهویه مطبوع برای تغییرات دمای F°10 طراحی می ش��وند که س��ال ها قبل براساس سرعت جریان ه��ای دلخواه آب لوله های کندانس��ور و حفظ اختالف بین رف��ت آب کندانس��ور و دماس��نج مرطوب ه��وای ورودی در یک س��طح باالی معقول ایجاد شده اند. معیار انتخاب استاندارد برای چیلرهای آبی برابر اس��ت با رفت آب کندانس��ور F°85 با تغییرات

F°10که منجر به برگشت کندانسور F°95 می شود.چون دم��ای طرح دماس��نج مرطوب محیطی ثابت اس��ت، اختالف دمای بین رفت آب کندانس��ور و دماسنج مرطوب هوای ورودی با تغییر اختالف دمای بین برگش��ت آب کندانسور و رفت آب کندانسور یا میزان جریان آب کندانسور تغییر می کند. تصاویر )1 ت��ا 5( نش��ان می دهد که یک تع��ادل بی��ن دو اختالف فوق وج��ود دارد. افزایش اختالف دومی )اخت��الف دمای بین رفت و برگش��ت کندانسور( مشخصه برج را کاهش می دهد؛ ولی افزایش آن می توان��د دمای رفت کندانس��ور را کاهش دهد و آنگاه کاهش اخت��الف دما بین رفت آب کندانس��ور و دماس��نج مرطوب هوای

ورودی به سرعت باعث افزایش مشخصه برج می شود. اگر اختالف دمای رفت و برگش��ت کندانس��ور و میزان جریان آب کندانس��ور براساس یک طرح اس��ت، بهتر است تعدادی برج خنک کننده ب��ا تغییرات 8 تا 14 درجه فارنهایت برای دمای رفت

و برگشت کندانسور درنظر گرفته شود تا انتخاب ایده آل مشخص ش��ود. با این وجود، اگر اختالف دمای رفت کندانس��ور و دماسنج مرط��وب هوای ورودی نس��بت به هرگونه اخت��الف دمای رفت و برگشت کندانس��ور کمتر از 5 درجه فارنهایت باشد، اندازه بزرگی برج به طور نمایی یا توانی نسبت به یک ظرفیت افزایش می یابد و در 3 درجه فارنهایت هیچ گونه کاهش��ی برای اختالف دمای رفت کندانسور و دماس��نج مرطوب هوای ورودی با توجه به تکنولوژی

فعلی برج های خنک کننده امکان پذیر نیست.

دمای دماسنج مرطوب محیطیبای��د تم��ام برج های خنک کننده بر اس��اس دمای دماس��نج مرطوب محیطی انتخاب شوند؛ ولی دمای دماسنج مرطوب هوای ورودی به واسطه گردش مجدد باالتر است. همیشه گردش مجدد ه��وا وجود دارد، ولی معموال آن قدر کوچک اس��ت که می توان از آن صرف نظر گرد. برای مثال، دماهای دماس��نج مرطوب ورودی یکس��ان اس��تغ با این وجود، برج ضعیف می توان��د گردش مجدد اضافی را ایجاد کند و دمای دماس��نج مرطوب ورودی چند درجه

باالتر از دمای محیطی باشد.

دفع گرمای آب کندانسورنوع��ا ح��دود تغییرات رفت و برگش��ت کندانس��ور 10 درجه فارنهایت اس��ت. در این ح��دود، میزان جریان آب کندانس��ور بر حسب گالن در دقیقه هر تن بار سرمایی مشخص می شود. )طبق

جدول 2(

CDWR برگشت آب کندانسور

T∆ = اختالف دما بین برگشت و رفت کندانسور

CDWS رفت آب کندانسور

wbT

اختالف دما بین رفت کندانسور و دماسنج مرطوب هوای وروی برج

تشتک تحتانی برج

تشتک تحتانی برج

هوای ورودی

∆T

تصویر 5. تعاریف دو اختالف دمای سیستم آب کندانسور



برای سالیان سال، وضعیت آب کندانسور استاندارد براساس چیلرهایی با توان ورودی 0.8 کیلووات در تن طرح ریزی می ش��د. گاهی واژگان قدیمی تر به تن ب��رج خنک کننده به صورت 15000 بی تی یو در ساعت اشاره دارند؛ ولی سازندگان فعلی اساس 3 گالن در دقیقه در تن را به عنوان مقدار جریان اس��تاندارد قبول دارند. هیچ کدام از این اطالعات قدیمی دیگر معتبر نمی باش��ند. چیلرها با ت��وان وردی 0.4 کیلووات در تن خریداری می ش��وند؛ بنابراین مقدار جریان واقعی کندانسور برای هر کاربردی باید براساس توان ورودی واقعی کمپرسور باش��د )جدول 2(. در واقع، این موضوع باعث به حداقل رسیدن انرژی پمپاژ و اندازه بزرگی برج خنک کننده

می شود.

ترکیب برج خنک کننده - چیلروقتی یک چیلر وجود دارد، تنها معیار انتخاب برج خنک کننده کندانسور چیلر است. با این وجود، وقتی چند چیلر وجود دارد سه

انتخاب برای طراحی سیستم آب کندانسور وجود دارد. )تصویر 6(هر چیلر می تواند یک برج خنک کننده مجزا داشته باشد. .1

برج ه��ای خنک کننده مرک��ب یا یک برج بزرگ چند س��لولی .2می توانند به یک سیستم آب مشترک کندانسور متصل شوند تا در خدمت تمام چیلرها باشد. بنابراین، باید چیلر دو شیر کنترل ایزوله دو وضعیتی داشته باشد. امتیاز چنین ترکیبی جامعیت یا تنوع کاربرد است؛ یعنی هر برج و هر پمپ می تواند در خدمت

هر چیلری باشد )شیر کنترل ایزوله: شیر کنترل جداساز(. برج ه��ای خنک کننده مرک��ب یا برج های بزرگ چند س��لولی .3می توانند به یک سیس��تم آب مشترک کندانسور با یک پمپ مجزا برای هر چیلر متصل شوند. این ترکیب نیاز به شیرهای ایزوله را برطرف می کند و برای چیلرها با ظرفیت های مختلف

توصیه می شود که البته فاقد جامعیت یا تنوع کاربرد با پمپاژ موازی مشترک است.

در سیس��تم برج های مجزا، پمپ های آب کندانس��ور مجزا و لوله کشی آب رفت و برگشت کندانسور بین هر چیلر و برج مربوطه مورد نیاز می باشد. هزینه این لوله کشی نوعا از هزینه لوپ یا حلقه بزرگتر لوله رفت کندانسور بیشتر است که در خدمت تمام چیلرها

از تمامی برج ها است.روش چندسلولی چند مزیت اجرایی/ عملیاتی دارد:

چند س��لول می توان��د در خدمت یک چیلر باش��د، دماهای .1کمت��ری برای رفت آب کندانس��ور فراهم کند و مصرف انرژی

چیلر را کاهش دهد؛ نقص س��لول برج ضرورتا به معنای عدم اس��تفاده از یک چیلر .2خاص نیس��ت؛ چون تمام س��لول های ب��رج در خدمت تمام

چیلرها می باشند؛یک س��لول برج اضافی و بیکار می توان��د درصورت نقص یک .3س��لول برج، به عنوان پش��تیبان عمل کند یا دمای مورد نیاز آب رفت کندانسور را در مدت زمان های بیشتر از دمای مورد

انتظار دماسنج مرطوب حفظ کند.فقط یک سیستم کنترل آب تغذیه برج مورد نیاز است )به جای .4یک سیستم کنترل آب تغذیه برای هر برج تحت انتخاب 1( که

الزامات نگه داری را کم می کند؛یک یا چند س��لول را می توان برای نگ��ه داری خاموش کرد، .5

بدون آنکه در بهره برداری از یک چیلر خاص دخالت شود.عیب روش چند س��لولی آن است که کنترل اتوماتیک دو شیر ایزول��ه دو وضعیتی در ورودی و خروجی هر س��لول برج ضروری می باش��د. این ش��یرهای ایزوله عب��ور جریان آب از س��لول های

غیرفعال را برطرف می کند.

Fcdw = افزایش یا حدود دمای طرح آب کندانسور × 500( ÷ کل گرمای دفع شده(

جدول 2. میزان جریان آب کندانس��ور به ازای حدود تغییرات 10 درجه فارنهایت برای رفت و برگش��ت کندانسور

Fcdw درصد کاهش)گالن در دقیقه در تن بار سرمایی(

Fcdw)گالن در دقیقه در تن بار سرمایی(

کل گرمایدفع شده

)بی تی یو در تن(

توان ورودی کمپرسور

)کیلووات در تن(



برج خنک کنندهشماره 3

cdw پمپ آب کندانسورچیلر شماره 3

برج خنک کنندهشماره 2

cdw پمپ آب کندانسور

چیلر شماره 2

برج خنک کننده

شماره 1

cdw پمپ آب کندانسور

چیلر شماره1

)الف(

تصویر 6. )الف( ترکیب برج/ چیلر مرکب )انتخاب 1( ؛)ب( ترکیب برج / چیلر مرکب )انتخاب 2( ؛)پ( ترکیب برج / چیلر مرکب )انتخاب )3


سلول شماره 1





شیر ایزوله چیلر)شیر جداساز چیلر(

پمپ های آب کندانسور




)ب(

ادامه تصویر 6. )الف( ترکیب برج/ چیلر مرکب )انتخاب 1( ؛)ب( ترکیب برج / چیلر مرکب )انتخاب 2( ؛)پ( ترکیب برج / چیلر

مرکب )انتخاب 3(


شماره 1


شماره 1


شماره 1



چیلر شماره 3CDW پمپ

CDW پمپ

CDW پمپ

ادامه تصویر 6. )الف( ترکیب برج/ چیلر مرکب )انتخاب 1( ؛)ب( ترکیب برج / چیلر مرکب )انتخاب 2( ؛)پ( ترکیب برج / چیلر

مرکب )انتخاب 3(

تایید 51



آشنایی با یاتاقان های پمپ ها مقاالت

روان کاری با گریسگری��س روان کاری1 لزوم��ا یک عامل غلیظ کنن��ده صابون��ی در روغ��ن معدنی یا س��نتزی اس��ت. هنگام انتخاب گریس صحی��ح، روغ��ن پای��ه بای��د ب��ا الزامات

روغن کاری یاتاقان مطابقت داشته باشد.با توجه به تفاوت مواد تشکیل دهنده و نگه دارنده های کارب��ردی، ترکیب انواع

مختلف گریس ها توصیه نمی شود.روان کاری گری��س مل��ی موسس��ه )NLGI2( با درنظرگرفت��ن ابعاد پمپ ها و ش��رایط عملیاتی، درج��ات متفاوتی از

غلظت را پیشنهاد می دهد.یاتاقان ه��ای ● ب��رای NLGI No 1؛

بزرگی که با سرعت کم عمل می کنند.یاتاقان ه��ای ● ب��رای NLGI No 2؛

غلتک��ی و بلبرینگ های ک��ه در ابعاد متوسط تا بزرگ عمل می کنند.

NLGI No 3؛ ب��رای بلبرینگ ها در ●ابعاد کوچک تا متوسط، همچنین در پمپ های عمودی، ی��ا پمپ هایی که

لرزش زیادی ایجاد می کنند.معادله زیر یک محاسبه عمومی از بازه زمان��ی بین گریس زدن یاتاق��ان روی یک پم��پ افقی را ارائه می ده��د که بر دمای )C )158°F°70 یاتاق��ان مبتنی اس��ت و از یک گریس با کیفیت متوس��ط استفاده

می کند.

T Kn d

d1410 106 4#

#= -< F

T: عمر گریس )برحسب ساعت(

K: ضریب نوع یاتاقان )برای بلبرینگ

)10

n: سرعت دوران پمپ

)mm قطر دهانه یاتاقان )برحسب :d

با وجود انجام دادن این محاس��بات،

گریس کاری باید هنگامی که یاتاقان ها در

دماهای زیاد کار می کنند یا محور یاتاقان

عمودی اس��ت یا اگر آلودگی وجود داشته

باشد، در بازه های بیش��تری انجام شود.

درمقاب��ل، وقت��ی یاتاقان ه��ا در دماهای

کمت��ر کار می کنند یا اگ��ر، گریس هایی با

کیفیت یا دمای زیاد اس��تفاده می ش��ود،

بازه محاسبه شده می تواند، افزایش یابد.

در ه��ر 2000 س��اعت یا هر س��ه ماه

کارکرد باید گریس کاری صورت گیرد؛ اما

باید توجه ش��ود که گریس کاری فقط باید

زمانی صورت گیرد که پمپ کار نمی کند.

یاتاقان های پوشش دار3وجود یک حفاظ روی یاتاقان می تواند

مقدار ورودی گریس را کنترل کند. یاتاقان

بای��د ط��وری در پمپ قرار داده ش��ود که

حفاظ در س��متی قرار گی��رد که به طرف

گریس دان است. این مساله این امکان را

به وج��ود می آورد که گریس به میزان کافی از فاصله آزاد حفاظ عب��ور کند تا یاتاقان روغن کاری شود و روغن اضافی از یاتاقان

بگذرد.این چیدمان باید با احتیاط اس��تفاده شود؛ زیرا برخی از طرح های جدیدتر حفاظ ب��رای تزریق کام��ل گریس به فش��ارهای بیشتری نیاز دارند؛ با وجود این، فشار زیاد

می تواند حفاظ را از بین ببرد.

عمر یاتاقان »L10« عمر یاتاقان برحس��ب مالکدر مقایس��ه با عم��ر از کار افتادگی تعیین می شود. عمر L-10 که انتظار می رود 90 درصد یاتاقان های مش��ابه آن را به دس��ت آورند، به ش��کل زیر محاسبه می شود. به بیان دیگر، فقط 10 درصد از این یاتاقان ها نمی توانند به ساعات کارکرد محاسبه شده

برسند.

تصویر 16. یاتاقان پوشش دار

قسمت دومThe Practical Pumping Handbook :منبع




. .L APC

n10

601 000 000P

23 ##

- = 9 CA23: ضریب بازدهی روغن کاری

C: نسبت بار دینامیک پایه4

P: مقدار بار دینامیکی معادل یاتاقان

p: ت��وان در معادل��ه ل��وف5 )3 برای

بلبرینگ ها(

n: سرعت دوران پمپ

سال هاست که برخی از عوامل تنظیم

در محاس��به س��اعات کارک��رد یاتاقان ها

معرفی شده اند. یکی از این عوامل مبتنی

ب��ر ارتباط می��ان چس��بندگی الزم برای

روغن کاری کافی و چسبندگی واقعی مورد

استفاده، اس��ت. درعین حال، با انتخاب

روغنی که به میزان الزم چسبندگی دارد،

می ت��وان عمر یاتاق��ان را به دو و نیم برابر

افزایش و به ش��کل فوق الع��اده ای کاهش

داد.

عامل دیگر، ش��امل اثر درجات متغیر

آلودگی روغن می ش��ود. این مساله نشان می دهد که تحت آنچه »ش��رایط عملکرد طبیعی« خوانده می ش��ود، 40 درصد از عمر یاتاقان کاهش می یابد و با تمیزکردن اطراف یاتاقان می توان بهبود درخورتوجهی

را در عمر آن شاهد بود.

عامل تنظیمشرایط

1.0بسیار تمیز

0.8تمیز

0.6عادی

0.5-0.1آلوده

0آلودگی زیاد

باید متذکر شد که هدف این است که این عوامل پیش از به کارگیری مس��تقیم آنه��ا در فرم��ول عم��ر یاتاقان، با س��ایر داده ه��ای مرب��وط به چس��بندگی روغن

روان کار ترکیب شوند.

تصویر 17. یاتاقان آب بند

زمانی که آلودگی آبی مشکل ساز است، ح��ذف فقط 0.002 درصد از محتوای آب در روغ��ن مرط��وب به ازدس��ت رفتن 48 درصد عمر یاتاقان منتهی می ش��ود؛ زیرا 3 درصد محت��وای آب، 78 درصد از عمر یاتاق��ان را می کاهد. تمامی این عوامل بر ل��زوم حفاظت از کیفی��ت روغن کاربردی تاکید می کنند تا از مطمئن بودن پمپ های

گریز از مرکز اطمینان حاصل شود.

حفاظت از روغن روان کاریب��رای دور نگه داش��تن آلودگی ه��ا از روان کارها روش های متعددی وجود دارد.

یاتاقان های آب بنددرصورت وجود یاتاقان های دوردیفه و شیار عمیق، یاتاقان های آب بند6 می توانند یاتاقان های مناسبی باشند. برای افزایش ط��ول عمر یاتاقان ه��ا، آنه��ا را آب بندی می کنند. در ای��ن وضعیت، حفره یاتاقان



ح��دود 25 درصد تا 35 درصد با گریس پر می ش��ود. این امر برای آنهایی که معموال یاتاقان ه��ا را از گری��س س��رریز می کنند، می تواند راهنمای خوبی باشد. بااین همه، عمر مورد انتظ��ار یاتاقان ه��ا کماکان به عمر از کار افتادگی L-10 یاتاقان و کیفیت

گریس بستگی دارد.

درزگیر لبه داررایج تری��ن روش مورد اس��تفاده برای محفظ��ه از آلودگی ه��ا دورنگه داش��تن یاتاقان، به کارگیری درزگیر لبه دار7 است؛ هرچند که ثابت ش��ده اس��ت که این نوع درزگی��ر برای پمپ های گریز از مرکز گزینه مناس��بی نیس��ت. بای��د متذکر ش��د که

تصویر 18. درزگیر لبه دار معمولی

عملکرد درزگیر در یاتاقان، دورنگه داشتن

آلودگی ها از محفظه است، نه نگه داشتن

روغن روان کار در آن.

درزگیر لبه دار برای عمر از کارافتادگی

L-10 معادل 100ساعت کارکرد طراحی

می شود. در پمپی که به صورت مداوم کار

می کند، این می��زان برابر با دوره ای کمتر

از شش هفته است. اگرچه این طول عمر

به کیفیت روغ��ن کاری درزگیر لبه دار نیز

بس��تگی دارد، اکثر پمپ های فرآیندی در

ناحیه نزدیک این قسمت به میزان اندکی

روان کاری می ش��وند یا اص��ال روان کاری

نمی ش��وند ک��ه ای��ن مس��اله ب��ه خرابی

زودهنگام آنها منتهی می ش��ود. به عالوه،

درزگیر لبه دار یک درزگیر تماس��ی اس��ت

که به شکل اجتناب ناپذیری در شفت شیار

ایجاد می کند.

درزگیرهای مغناطیسی8

ای��ن یک ط��رح قدیمی اس��ت که به

اس��تفاده از آن در پمپ های گریز از مرکز،

اخیرا به منزل��ه گزینه ای به ج��ای درزگیر

لبه دار، توجه ش��ده اس��ت. طرح درزگیر

مضاعف، وجوه درحال دوران را در تماس

کامل با مغناطیس س��اکن قرار می دهد تا تصویر 19. یاتاقان جداکننده

محفظه کامال آب بندی شود.

جداکننده یاتاقانکمترین آس��یب را درزگیر غیرتماسی مارپیچ یا جداکنن��ده یاتاقان وارد می کند ک��ه در طرح های متن��وع وج��ود دارند. تمام��ی آنها روتوری دارند ک��ه با اورینگ به ش��فتی محکم می ش��وند ک��ه روتور را بدون هیچ گونه آس��یب ناشی از ساییدگی می چرخانند. بخش ثابت یاتاقان، سیالی که به واسطه نیروی گریز از مرکز در خارج از روتور جمع ش��ده اس��ت را به خارج از

محفظه هدایت می کند.بیش��تر ای��ن درزگیره��ا بدین منظور طراحی ش��ده اند ک��ه در پروانه های افقی به هم��راه س��وراخی ک��ه الزم اس��ت، در پایین ترین قسمت نصب شود، عمل کنند. اول�ی��ه، هن�گ��ام در ط�رح ه��ای خاموش بودن پمپ، بخش داخلی محفظه یاتاق��ان در مع��رض ش��رایط خارجی قرار می گی��رد. این مورد در بس��یاری از موارد مقبول اس��ت؛ اما در مناطق��ی با میزان رطوبت زیاد، رطوبتی که وارد پمپ ش��ده مشکل ساز می شود. برای جلوگیری از بروز این مس��اله، طرح های دیگ��ری نیز وجود دارد ک��ه هنگامی که پمپ درحال حرکت نیس��ت، محفظه آنها، آب بندی می شود. در چنی��ن وضعیتی، آب بن��دی کالهک

هواگیر9 راه حلی منطقی است.

پی نوشت:1. Lubricationg Grease2. National Lubricationg Grease Institute3. Shielded Bearing4. Basic Dynamic Load Rating5. The Lofe Equation6. Sealed Bearings7. Lip Seal8. Magnetic Seals9. Breather Cap



سرعت راه اندازی برای همه وسایل برقی که دارای هزینه

بیش از lb 50 هستند، میزان نشت که در

ذیل آمده اس��ت ب��رای دوازه ماه قابل اجرا

است. )جدول 12(

trigger جدول 12. میزان نشت

نوع وسیلهمیزان نشت

trigger

خنک کننده تجاریروند خنک کننده صنعتی

سرمای مطلوبسایر وسایل برقی

35 درصد35 درصد15 درصد15 درصد

اف��راد و مال�کی��ن درم�ج�م��وع،

مصرف کنن��ده باید نش��ت را در ظرف 30

روز از زمان ش��روع نش��ت تعمیر کنند یا

برنامه ای برای بهبودسازی آن در مدت 30

روز تهیه کنید و عملیات مربوط به نشت را

براساس همان برنامه در مدت یک سال از

تاریخ تهیه برنامه به اتمام رسانید. هرچند

برای رون��د خنک کننده تجهیزات صنعتی

و بعضی چیلرها ممکن است زمان اضافی

موجود باشد.

رون��د خنک کننده صنعت��ی به عنوان

وس��ایل برقی پیچیده تعریف می ش��ود که

در مواد ش��یمیایی، دارویی، پتروشیمی و

صنایع استفاده می ش��ود. این نوع وسایل

برقی به طور مس��تقیم ب��ا روند صنعتی در ارتباط هستند. این بخش همچنین شامل ماشین های یخ ساز صنعتی و وسایل برقی هستند که به طور مس��تقیم در تولید برق استفاده می شود. اگر حداکثر پنجاه درصد از ظرفیت وسیله برقی در روند خنک کننده صنعت��ی اس��تفاده ش��ود، وس��یله برقی به عن��وان تجهی��زات خنک کننده صنعتی درنظر گرفته می ش��ود و سرعت راه اندازی

35 درصد است.تجهی��زات خنک کنن��ده صنعت��ی و چیلره��ا بای��د آزمایش های اولی��ه و پس از آن را انج��ام دهن��د. ای��ن آزمایش ه��ا ب��رای اطمنیان حاصل ک��ردن از تعمیرات صورت گرفت��ه حایز اهمیت هس��تند. در مواردی که روند صنعتی باید متوقف شود، دوره تعمی��ر 120 روزه را می توان جایگزین دوره تعمی��ر 30 روزه کرد. هر نوع وس��یله برق��ی که نیاز به زمان اضافی دارد، ممکن است به گزارش یا ثبت گزارش نیاز داشته

باشد.

هنگامی که نیاز به زمان اضافی است زمان اضافی برای برطرف کردن نشت، هنگامی است که قسمت های نیاز به تعمیر با توجه ب��ه قانون ایالتی، فدرالی یا محلی در مدت زمان 30 تا 120 روز در دس��ترس نباش��ند. اگر مالکان یا مصرف کنندگان،

بهبودس��ازی وسایل را انتخاب کنند، باید در مدت زمان 30 روز از زمان نشت برنامه تاخیر اختیاری که بیش از سرعت راه اندازی است تهیه شود. یک نسخه کپی از برنامه باید در سایت نگه داری شود. نسخه اصلی EPA برنامه باید با درخواس��ت در اختیارقرار بگی��رد. فعالیت های مرب��وط به این برنامه بای��د در مدت دوازده م��اه به پایان برس��د )از روز تهیه برنامه(. اگر درخواست در مدت زمان ش��ش م��اه از انقضای 30 روز اولی��ه انج��ام بگیرید، زم��ان اضافی برای مال��کان و مصرف کنندگان تجهیزات خنک کننده و چیلره��ا در موارد زیر بیش از دوازده م��اه موجود اس��ت: EPA زمان اضافی را وقتی در روند کار به دلیل س��ایر قوانی��ن ایالتی، فدرال یا محلی خللی وارد می ش��ود، یا وقتی خنک کنن��ده جایگزین مناس��بی براس��اس قوانین بخش 612 در دسترس نیست، مجاز می داند. EPA یک زمان دوازده ماه��ه اضافی را وقتی درنظر می گیرد که وس��یله برقی سفارش��ی تهیه شده باش��د و عرضه کننده وسیله از تاریخ درخواس��ت کاال وعده دریافت آن را بیش از س��ی هفته مقرر کرده باش��د. در بعضی موارد، EPA ممکن است وقتی درخواست در پایان م��اه نهم این مدت اضافی مطرح ش��ود، زمان اضافی را بی��ش از این زمان

انواع مبردهای قدیمی و جدید مقاالت

HVAC troubleshooting guide, c2009 :منبع


قسمت پنجم



درنظر بگیرد.

رهایی از بهبودسازی وسایل و تجهیزات مالکان یا مصرف کنن��دگان تجهیزات

خنک کننده صنعتی یا چیلرها می توانند از

بهبودسازی وسایل و تجهیزات رهایی یابند

اگر:دومین تالش برای رفع همان نشت ●

ک��ه بار اول ب��ه تعمی��ر آن مبادرت ورزیده شد، موفق آمیز باشد.

از ● روز و هش��تاد در ظ��رف ص��د آزمای��ش ناموفق بع��دی، مالکان یا مصرف کنن��دگان می��زان نش��ت را کمتر از س��ی و پنج درصد تشخیص می دهن��د. در این م��ورد، مالکان و مصرف کنندگان باید به EPA اعالم کنند و باید اطالعات را ظرف س��ی

روز از آزمایش ناموفق ارائه دهند.

بستن سیستم برای هم��ه تجهیزات که نیاز به تعمیر

نشت دارند، ممکن است اگر وسیله مورد

نظر با بس��تن سیس��تم مواجه شود، خط

زمان با تعلیق مواجه شود. بستن سیستم

به این معنا اس��ت که قطع آگاهانه وسیله

خنک کنن��ده ب��رای مدت زم��ان طوالنی

درنظ��ر گرفته ش��ده اس��ت. هرچند خط

زمان بار دیگر با بازگش��ت سیستم تنظیم

می شود.

EPA تعمیر خنک کننده با گواهیوقت��ی EPA تعمی��ر فهرس��ت

خنک کننده های دیگر نی��از به تعمیر پیدا

می کنند، به روز می شود. اسامی افرادی که

دستگاه آنها به تعمیر نیاز دارد در فهرست

درج می شود.

EPA اف��راد را تش��ویق می کن��د در

برنامه داوطلب شخص ثالث شرکت کنند.

این برنامه توس��ط شرکت تهویه مطبوع و خنک کننده )ARI( ارائه می ش��ود. برنامه داوطلب توسط ARI ارائه می شود و هر سه ماه یکبار آزمون برقرار می شود و نمونه های خنک کننده تعمیر شده به صورت تصادفی انتخ��اب می ش��ود. گواهی ش��خص ثالث می تواند جذابیت برنامه را با ارائه ارزشیابی

عینی ارتقا بخشد.

خنک کننده های جدیدبا آگاهی هم��گان از آسیب رس��اندن مبرده��ای فرئ��ون ب��ه الی��ه ازن، تالش مضاعفی برای دستیابی به مبردهای جدید ش��ده اس��ت که می توان آنها را جایگزین مبردهای پیش��ین ک��رد. در تنظیم کردن نمونه های جدید و به ویژه تجهیزات موجود ب��ا خصوصیات ترکیب مبرده��ای جدید،

مشکالتی وجود دارد. R-12 به عنوان مث��ال جایگزین کردنبه طور مستقیم دش��وار است. این مشکل س��ال ها موضوع اصلی در تجهیزات مبرد بوده است. هرچند، صنعت تهویه مطبوع خودرو توانست برای R-12 قانون جدیدی ایجاد نماید تا بتواند جایگزین مناس��ب آن

یعنی R-134a را عرضه نماید.

مبردهای فرئونمبردهای��ی ک��ه از خان��واده فرئون ها هستند، عامل اصلی رشد فزاینده صنعت خنک س��ازی من��ازل و تهوی��ه مطبوع و همچنین صنعت تبرید تجاری هس��تند. خ��واص قابل اطمینان این مبردها س��بب گردیده تا بتوان در مواردی که اس��تفاده از مبردهای اش��تعال پذیر و سمی، خطرناک

است، از مبردهای فرئون استفاده نمود.

طبقه بندی فرئون هادر اینج��ا ب��ه طبقه بن��دی برخ��ی از

مبردهای پرمصرف می پردازیم:فرئ�ون 11: دم��ای ج��وش فرئ��ون F )24°C( ،11°74.8 اس��ت و عمدت��ا در سیستم های تهویه مطبوع صنعتی و تجاری که در آنها از کمپرسورهای سانتریفیوژ یک ی��ا چند مرحله ای با ظرفیت باالی 100 تن اس��تفاده می شود، به کار می رود. این ماده همچنین در مصارف کم دما به عنوان یک محلول نمکی مورد استفاده قرار می گیرد و در فش��ارهای کاری نس��بتا پایین به کار

می رود. این ماده نیازی به تعویض ندارد.فرئ�ون 12: دم��ای ج��وش فرئ��ون F )-30°C( ،12°21.7- اس��ت و یک��ی از پرمصرف ترین مبردهای فرئون اس��ت. این ماده عمدتا در سیس��تم های تبرید و تهویه مطبوع خانگی و تجاری از قبیل یخچال ها، دستگاه های نگه داری از موادغذایی منجمد و بس��تنی، آب سردکن ها، دس��تگاه های تهویه مطبوع هوای اتاق و سایر تجهیزات مش��ابه به کار می رود. فرئ��ون 12 غالبا در کمپرس��ورهای پیس��تونی با توان کمتر از 800hp و کمپرس��ورهای دوار ب��ا ابع��اد کوچک مورد استفاده قرار می گیرد. امروزه اس��تفاده از فرئ��ون 12 در سیس��تم های خنک کننده و سیس��تم های تهویه مطبوع

گسترش یافته است.فرئ�ون B: دمای ج��وش فرئون 13، )F )-98°C°114.6- است. این ماده عمدتا در کاربردهای کم دما و در کمپرس��ورهای پیس��تونی به همراه فرئون 12 یا فرئون 22

مورد استفاده قرار می گیرد.فرئ�ون 21: دم��ای ج��وش فرئ��ون F )8.8°C( ،21°48 اس��ت. این ماده در سیس��تم های تبرید خانگی ب��ا توان چند اسب بخار و در آب سردکن هایی که دارای کمپرسورهای دوار هستند، مورد استفاده ق��رار می گی��رد. همچنین فرئ��ون 21 در



سیستم های تهویه مطبوع جذبی که در آنها

از جاذب دی متیل اتر یا تترا اتیلن گلیکول

استفاده می شود، به کار می رود.

فرئ�ون 22: دم��ای ج��وش فرئ��ون

F )-40.7°C( ،22°41.4- اس��ت. ای��ن

ماده در کلیه سیس��تم های تهویه و تبرید

خانگی و تجاری که دارای کمپرس��ورهای

پیستونی هس��تند، به کار می رود. خواص

ترمودینامیک��ی منحصر به ف��رد ای��ن ماده

سبب گردیده تا بتوان در مواردی که سایز

دستگاه ها حایز اهمیت است، از تجهیزات

کوچک تر استفاده نمود.

فرئون 113: دمای جوش فرئون 113،

)F )47.5°C°117.6 اس��ت. این ماده در

سیستم های تهویه مطبوع تجاری و صنعتی

محلول ه��ای و آب خنک کننده ه��ای و

نمکی که دارای کمپرسورهای سانتریفیوژ

هستند، به کار می رود. همچنین این ماده

در مصارف با ولتاژ پایین مورد استفاده قرار

می گیرد.

فرئ�ون 114: دم��ای ج��وش فرئون

F )3.5°C( ،114°38.4 اس��ت. این ماده

به عنوان مبرد در سیستم های تبرید خانگی

با توان پایین و آب س��ردکن هایی که دارای

کمپرس��ورهای دوار هستند به کار می رود.

همچنین این ماده در سیس��تم های تهویه

مطبوع صنعتی و تجاری و خنک کننده های

-70°F آب و محلول های نمک��ی تا دمای

کمپرس��ورهای دارای ک��ه )-56.6°C(

س��انتریفیوژ چند مرحله ای بوده و ظرفیت

آنها بیش از 100 تن اس��ت، مورد استفاده

قرار می گیرد.

فرئون 115: دمای جوش فرئون 115،

)F )-38.72°C°37.7- اس��ت. این ماده

بس��یار پایدار است و س��بب کاهش دمای

خروجی کمپرسورهای پیستونی می گردد.

توان تبری��د این م��اده در دماهای پایین،

50 درصد بیش��تر از فرئون 12 اس��ت. از

جمل��ه کاربرده��ای این م��اده می توان به

یخچال های خانگی و سیس��تم های تهویه

مطبوع اتومبیل اشاره کرد.

فرئ�ون 502: فرئون 502 یک مخلوط

همج��وش حاوی 48.8 درصد وزنی فرئون

22 و 51.2 درصد وزنی فرئون 115 اس��ت

-50.1°F )-45.61°C( ودمای ج��وش آن

اس��ت. از آنجا که تان تبری��د فرئون 502

مش��ابه فرئون 22 ب��وده و دمای خروجی

آن همانند فرئون 12 اس��ت، این ماده در



تجهیزات نگ��ه داری و انجماد مواد غذایی

کم دما که دارای کمپرس��ورهای پیستونی

هستند، مورد استفاده قرار می گیرد.

خواص فرئون هامبردهای فرئون، بی رنگ و غالبا بی بو

هس��تند و دمای جوش آنها بس��یار متغیر

اس��ت. این مبرده��ا در هن��گام مصرف،

غیرس��می، غیرخورن��ده و اش��تعال ناپذیر

بوده و سوزش آور نیستند. این مواد در اثر

جایگزین��ی کلر یا هیدروژن توس��ط فلوئور

تهیه می ش��وند. مبردهای فرئ��ون از نظر

ش��میایی، خنثا بوده و تا دماهای باالتر از

دمای کاربردیشان، دارای پایداری حرارتی

هس��تند. البته چنانچ��ه این م��اده وارد

اتمسفر ش��ود، مضر خواهد بود؛ زیرا الیه

ازن، اطراف زمین را از بین می برد و سبب

می شود اش��عه های مضر ماوراء بنفش وارد

سطح زمین شوند.

خواص فیزیکی: فشار مورد نیاز جهت

میعان بخار مبردها بر طراحی سیس��تم ها

اثرگذار اس��ت. ت��وان تبری��د و حجم ویژه

بخار مبردها تعیین کننده میزان جابه جایی

کمپرس��ور اس��ت. گرمای تبخیر و حجم

وی��ژه مبردهای مایع ب��ر میزان مبردی که

در ش��یرهای کنترل فش��ار یا سایر اجزای

سیستم جریان دارد، تاثیر می گذارد.

اشتعال پذیری: فرئون در تماس با شعله

یا س��طوح داغ فلزی، اشتعال پذیر نیست.

دمای ش��عله مورد نیاز جهت تجزیه بخار فرئون، )F )750°C°1382 است و حتا در این دما نیز بخار فرئون به کلرید هیدروژن و فلوئوریر هیدروژن تجزیه می ش��ود. این ترکیبات س��وزش آور هستند؛ اما به راحتی در آب حل می شوند. مخلوط هوا و فرئون، نمی س��وزد و سبب احتراق نمی شود و لذا

فرئون، اشتعال پذیر نیست.می�زان مبرد مای�ع در گ�ردش: الزم به ذکر است که محتوای حرارتی مبردهای فرئ��ون اندک اس��ت، ولی ای��ن امر نقطه ضع��ف محس��وب نمی ش��ود. پایین بودن محت��وای حرارتی این مبرده��ا بدان معنا اس��ت که حجم مایع مورد نی��از در واحد زم��ان به منظور تولید توان تبرید مورد نظر باید بیشتر باشد و به میزان مبرد موجود در سیستم ارتباطی ندارد. درواقع، استفاده از مبردهایی که محت��وای حرارتی پایین تری دارند، به ویژه در سیس��تم های کوچک تر یا سیس��تم های با تناژ پایی��ن، یک مزیت به شمار می رود؛ زیرا هرچه مقدار مبرد مایع در گردش سیس��تم بیشتر باشد، می توان از مکانیزم های تنظیم با حساس��یت کمتر اس��تفاده نمود. در ج��دول )13(، مقادیر مب��رد در گردش سیس��تم در واحد زمان )دقیقه( در شرایط اس��تاندارد آورده شده

است.)پیس�تون(: حجم�ی جابه جای�ی به طور کلی، حج��م گازی که باید در واحد

زمان فشرده شود تا یک توان تبرید معین ایجاد گردد، به دالیلی از قبیل فشرده پذیری، هزینه تجهیزات، کاهش اصطکاک دارد و همچنین سرعت کمپرسور باید حداالمکان پایین باشد. جابه جایی حجمی فرئون 12، نس��بتا پایین اس��ت و لذا می ت��وان از این ماده در کمپرس��ورهای پیستونی کوچک و کمپرس��ورهایی با ظرفیت کمتر از 800 تن از قبیل کمپرس��ورهای ب��ه کار رفته در صنعت تبری��د خانگی و تجاری اس��تفاده نم��ود. با اس��تفاده از فرئ��ون 12 می توان کمپرس��ورهای دوار ب��ا ابع��اد تج��اری را تولید نم��ود. به طورکل��ی، مبردهایی که دارای جابه جای��ی حجمی پایین هس��تند )مبرده��ای پرفش��ار( در کمپرس��ورهای پیستونی و مبردهایی که دارای جابه جایی حجمی باال هس��تند )مبردهای کم فشار( در کمپرس��ورهای سانتریفیوژ با تناژ باال و مبردهای��ی ک��ه دارای جابه جایی حجمی متوس��ط هس��تند )مبرده��ای با فش��ار متوس��ط( در کمپرس��ورهای دوار ب��ه کار می روند. استاندارد خاصی در زمینه نحوه

کاربرد مبردها وجود ندارد.فش�ار چگال�ش: به منظور س��اخت تجهیزات سبک که بر نحوه مصرف توان، فشرده پذیری و نصب تاثیر می گذارند، باید از فش��ار چگال��ش پایین اس��تفاده نمود. افزایش فشار با گذشت زمان سبب نشتی در بخش های کم فش��ار و پرفشار سیستم می گ��ردد. همچنین میزان فش��ار از نظر س��میت و اش��تعال پذیری مبرد نیز حایز

اهمیت است.به طورکلی، جابه جایی حجمی پایین با یک فش��ار چگالش باال همراه اس��ت و لذا در هنگام انتخاب مبرد باید حد بهینه این دو کمیت مدنظ��ر قرار گی��رد. فرئون 12 دارای جابه جایی حجمی و فش��ار چگالش

جدول 13. کمیت مبرد محاسبه شده برای هر دقیقه با توجه به استاندارد تان

مایعمبردپوند گسترش یافته

در هر دقیقهمایع گسترش یافته

در هر دقیقهجاذبه مخصوص

مایع



متع��ادل اس��ت و این مبرد ب��ه تجهیزات بسیار سنگین نیازی ندارد؛ لذا می توان از این ماده در تجهیزات سبک استفاده نمود و نیازی به جایگزینی این ماده با یک مبرد

کم فشار نیست.فش�ار تبخیر: به منظ��ور جلوگیری از ورود رطوبت و هوا به درون سیستم تبرید و تشخیص وجود نشتی در سیستم، باید از فشار تبخیر باالتر از فشار اتمسفر استفاده نمود. این نکته به ویژه در سیستم های باز حایز اهمیت اس��ت. ورود هوا به سیستم سبب افزایش فشار خروجی و لذا عملکرد نامناس��ب می ش��ود و ممکن است عمل روان س��ازی را مختل کن��د. ورود رطوبت به سیس��تم نیز س��بب خوردگی و انجماد می ش��ود و عملکردسیس��تم را متوق��ف

می کند.به طور کلی، هرچه فشار تبخیر بیشتر باشد، فشار چگالش در یک دمای مشخص بیش��تر خواهد بود؛ ل��ذا به منظور کاهش فش��ارخروجی و مثبت تر ش��دن فش��ار در بخش های کم فشار سیستم، دمای جوش مبرد انتخابی در فشار اتمسفر باید در شرایط کاری استاندارد، حداقل باشد. فرئون 12 با دمای جوش )F )-29.83°C°21.7- از این لحاظ در کلیه سیس��تم های مبرد، ایده آل محسوب می شود. در مواردی که به دمای کاری کمت��ری نیاز اس��ت، بهتر اس��ت از مبردهایی با دمای جوش پایین تر استفاده

نمود.

خواص مبردهادمای انجماد مبرد باید کمتر از دمای سیستم باشد. دمای انجماد کلیه مبردها به جز آب ])F )0°C°32[ و دی اکسیدکربن ])F )-56.61°C°69.9-[ کمت��ر از دم��ای کاری آنها است. دمای انجماد فرئون 12،

)F )-155°C°247- است.

دمای بحرانیدمای بحرانی عبارت اس��ت از حداکثر دمای��ی ک��ه در آن مب��رد صرف نظر از یک فش��ار باالتر، به مایع تبدیل می شود. این دم��ا باید باالتر از حداکث��ر دمای چگالش در سیس��تم باشد. به طور کلی، این دما در کندانس��ورهایی که با هوا خنک می شوند بیشتر از )F )54.44°C°130 است. هرچه دم��ای بحرانی کمتر باش��د، افت راندمان ناشی از فوق گرمایش بخار مبرد در هنگام تراکم و انبس��اط کنترل ش��ده مایع بیشتر

خواهد بود.کلی��ه مبرده��ای مت��داول به غی��ر از دی اکس��یدکربن ])F )31°C°87.8[ و اتان ])F )32.11°C°89.8[ دمای بحرانی باالیی

دارند.ای��ن دو مب��رد ب��ه کندانس��ورهایی نیاز دارن��د که تا دماهای کمت��ر از دمای بحرانی شان خنک ش��وند و لذا معموال از

آب استفاده می شود.از برخ��ی هیدروفلوئوروکربن ه�ا )نظی��ر هیدروفلوئوروکربن��ی مبرده��ای R-134a( به منظور رفع مش��کالت ناشی از ت��راوش مبردها به درون اتمس��فر تهیه شده اند. R-134a، مبردی است که به الیه ازن آس��یب نمی رس��اند و در سیستم های تهویه مطبوع اتومبیل ها به کار می رود. نام )Suva( سووا ،)Dupont( تجاری دوپونتاست و این محصول در کارخانه ای واقع در کورپوس کریس��تی )Corpus Christi( در تگزاس و همچنی��ن در چیبا )Chiba( در ژاپن تولید می شود. طبق آنچه در وب سایت دوپونت آمده اس��ت، در اوایل دهه 1990، R-134a از س��وی کلی��ه تولیدکنندگان اتومبی��ل در جه��ان به عن��وان جایگزینی

ب��رای CFC-12 مورد پذیرش قرار گرفت و تا اواس��ط دهه 1990 کلیه تولیدکنندگان اتومبیل، تنها از مبرد R-134a اس��تفاده می کردن��د. ام��روزه 300 میلیون اتومبیل دارای سیس��تم تهویه مطبوع هستند که در آنه��ا از مبردهای جدیدتری اس��تفاده

می شود.

گرمای نهان تبخیرگرمای نهان تبخیر یک مبرد در واحد وزن باید باال باشد تا میزان مبرد در گردش در سیستم به منظور ایجاد یک توان تبرید مشخص، کم باشد. از آنجا که گرمای نهان تبخیر با حجم مایع مورد نیاز جهت گردش در سیستم ارتباط دارد، این کمیت بسیار حایز اهمیت است و بر توان تبرید تاثیرگذار است؛ البته عوامل دیگر نیز در این زمینه نقش دارند که جداگانه مورد بررس��ی قرار

می گیرند.توان تبری��د یک مب��رد در واحد وزن )پوند( در ش��رایط استاندارد، تعیین کننده مق��دار مبرد تبخیرش��ده در واح��د زمان )دقیقه( اس��ت. توان تبری��د در واحد وزن )پوند( عبارت از اختالف در میزان Btu بخار ])-15°C(5°F[ اشباع خارج شده از اواپراتورو مب��رد مایع قبل از عبور از ش��یر تنظیم اس��ت. علی رغم این که توان تبرید Btu در واحد وزن )پوند(، مس��تقیما تعیین کننده وزن مب��رد تبخیر ش��ده در یک بازه زمانی مشخص است، اما حجم بخار مبرد مورد نیاز بسیار مهمتر از وزن مبرد مایع است. با توجه ب��ه حجم مبرد م��ورد نیاز جهت ایجاد ش��رایط اس��تاندارد، می توان فرئون 12 و سایر مبردها را از نظر سایز اوریفیس

مایع در شیرهای تنظیم، سایز خطوط لوله حاوی مبرد مایع و غیره مقایسه کرد.

در انتخ��اب یک مبرد ع��الوه بر توان



تبرید در واحد وزن )پوند(، باید حجم مبرد مایع در واحد وزن )پوند( را به منظور تعیین حجم مبرد تبخیرش��ده مدنظ��ر قرار داد. علی رغم اینکه توان تبرید فرئون 12 پایین است، اما این امر یک نقطه ضعف محسوب نمی شود؛ زیرا بدین ترتیب مقدار مبرد مایع مورد نیاز جهت گردش در سیستم و ایجاد یک اثر خنک کنندگی مش��خص، بیش��تر خواهد بود. درواقع، جریان داشتن مقادیر زیادی از مبرد در داخل سیستم یک مزیت به ش��مار می رود؛ زیرا ه��ر چه حجم مبرد بیشتر باشد، می توان از مکانیزم های کاری با حساس��یت کمتر و تنظیم بحرانی کمتر

استفاده نمود.مبردهایی که توان تبرید )Btu( باالتری دارن��د، همیش��ه مطلوب نیس��تند و این امر به ویژه در تجهی��زات کوچک تجاری و خانگی صادق است؛ زیرا مقادیر مبرد مایع در گردش سیس��تم، کمت��ر خواهد بود و کنترل دقیق جریان مبرد از شیر تنظیم با مشکل مواجه خواهد شد. در سیستم های کوچک تجاری و خانگی، تنظیم اوریفیس شیر تنظیم برای مبردهایی که Btu باالیی

دارند بسیار حایز اهمیت است.

گرمای ویژههرچ��ه گرم��ای ویژه یک مب��رد کمتر باش��د، آن مب��رد مطلوب ت��ر خواهد بود. چنانچه نس��بت گرمای نهان یک مایع به گرمای ویژه آن پایین باش��د، بخش زیادی از گرمای نهان صرف کاهش دمای مایع از دمای کندانس��ور تا دمای اواپراتور خواهد شد. این امر س��بب کاهش توان تبرید در واحد وزن )پوند( مبرد می ش��ود و چنانچه فرض کنیم س��ایر پارامترها ثابت باش��ند، ظرفی��ت و راندمان کاهش خواهند یافت. در مواردی که این نس��بت پایین اس��ت،

توصیه می ش��ود مایع را قب��ل از تبخیر و توسط تبادل حرارتی با گازهای سردی که

از اواپراتور خارج می شوند، خنک کنند.در سیستم های مبرد متداول، انبساط مایع پرفش��ار تا فشارهای پایین تر و تبدیل آن به بخار و مایع کم دما، درون تجهیزات کتنرل نظیر ش��یر انبس��اط رخ می دهد. در این فرآیند، انرژی حاصل از انبس��اط، بازیافت نمی ش��ود و از آنجا که این انرژی، کار خارجی انجام نمی دهد، سبب کاهش

توان تبرید می شود.

توان مصرفیدر سیس��تم ایده الی ک��ه در محدوده )-65.55°C 86- )15- الی°F دمایی 5 الیکار می کند، حداکثر سرمایش به کار رفته جه��ت راه ان��دازی سیس��تم خنک کننده 5.74Btu اس��ت. ای��ن مق��دار، حداکثر

»ضریب عملکرد« تئوری در سیکل هایی با راندمان ماکسیمم )مانند سیکل کارنت( 0.821hp/ton ،است. حداقل توان تبریداسب بخار است. اگر کلیه مبردها قابلیت مصرف در سیکل هایی با حداکثر راندمان را داش��تند، ضریب عملکرد تئوری آنها با

یکدیگر برابر بود.محدودیت های به دلی��ل با این وجود، مهندس��ی، مبرده��ا در س��یکل هایی با حداکث��ر ضریب عملکرد تئ��وری کمتر از 5.74 ب��ه کار می روند. س��یکلی که عمدتا

ب��ه کار م��ی رود، از جهات زیر با س��یکل کارن��ت تف��اوت دارد: 1. همان گون��ه که گفته ش��د، در این س��یکل عمل انبساط ب��دون دریافت ی��ا خروج ح��رارت از یک منبع خارجی ص��ورت می گیرد؛ 2. تراکم آدیاباتیک )تراکم ب��دون دریافت یا خروج گرما از یک منبع خارجی( تا زمانی که گاز ت��ا دمای چگالش، ح��رارت دریافت کند.

اهمی��ت این دو عامل که س��بب افزایش توان مصرفی سیس��تم می شوند، در انواع مبردها متفاوت اس��ت. اما می توان گفت که هرچه افت انبس��اطی بیش��تر باشد، افت تراکم کمتر خواه��د بود و بالعکس. تمامی مبردها )به غیر از دی اکسیدکربن و آب( در سیکل دمایی 5 الی F°86-، توان تئوری مشابهی دارند. تفاوت های تئوریک بسیار جزئی هستند و لذا سایر عوامل در تعیین میزان اختالف در راندمان مبردها،

از اهمیت بیشتری برخوردار هستند.هرچه دمایی که تحت آن گرما از یک جس��م سرد خارج می ش��ود افزایش یابد، میزان کار مورد نیاز جهت تولید یک توان تبرید مشخص نیز افزایش می یابد؛ لذا در س��یکل دمایی 5 الی F°86-، هنگامی که یک گاز تحت فش��ار تا دم��ای F°86 گرم می ش��ود، راندمان کاهش و توان مصرفی افزایش می یاب��د. البته می توان با مصرف صحیح ی��ک مبدل حرارتی، ت��وان تبرید

حاصل از گرمایش را بازیافت نمود.

حجم مایع در گردشحج��م مایع مورد نی��از جهت گردش در سیس��تم و تولی��د ی��ک ت��وان تبرید مش��خص باید پایین باش��د. بدین ترتیب از مشکالت ناش��ی از جریان سیال )افت فشار( جلوگیری می شود و میزان تغییرات مب��رد کاه��ش می یابد. در ماش��ین های کم ظرفیت، حجم مای��ع در گردش نباید خیلی کم باش��د تا مش��کالتی در کنترل دقیق جریان مایع از شیر انبساط و یا سایر

تجهیزات اندازه گیری مایع ایجاد نشود.ب��ه ازای ی��ک توان تبرید مش��خص، داش��تن چگالی باالیی از ی��ک مایع بهتر از حجم کمتر اس��ت؛ البته هرچه چگالی باالتر باش��د، با کاهش توان تبرید س��بب افزایش حجم مایع در گردش خواهد شد.



کندانسورها از جمله تجهیزات انتقال

حرارت هس��تند که به منظور خنک سازی

بخاره��ای داغ مبرد مورد اس��تفاده قرار

می گیرند و بخار را به مایع تبدیل می کنند.

سه روش اصلی جهت خنک سازی گازهای

داغ کندانس��ور وج��ود دارد. طبقه بندی

کندانسورها با توجه به روش به کار رفته در

خنک س��ازی مبرد و تبدیل آن به فاز مایع

صورت می گیرد:کندانسورهای خنک شونده با هوا ●

کندانسورهای خنک شونده با آب ●

به منظور خنک سازی مبرد می توان از

برج های خنک کن نیز استفاده نمود. اغلب

دستگاه های تهویه مطبوع با مصارف تجاری

و خانگی، توس��ط هوا خنک می ش��وند؛

البته می توان در خنک س��ازی مبرد از آب

نیز اس��تفاده نمود و این عمل در مواردی

صورت می گیرد که منابع آب نسبتا تمیز،

در دس��ترس باش��ند. غالبا در کاربردهای

صنعتی، گازهای کندانس��ور با آب خنک

می ش��وند و به منظ��ور تبدی��ل گازه��ای

کندانس��ور به ف��از مای��ع، از فرآیند تبخیر

)برج های خنک کن( استفاده می گردد.

انواع کندانسورها

کندانسورهای خنک شونده با هوادر تصوی��ر )1( فرآیند تبرید درون یک

وارد ای��ن لوله ها می ش��وند. هنگامی که

هوا به پره ها برخورد می کند، پره ها خنک

می ش��وند و لذا گرمای گاز فشرده شده در

لوله، به پره ها منتقل می شود.

گرمای انتقال یافت��ه از بخار مبرد به

محیط چگالش، شامل گرمای جذب شده

در اواپراتور و گرمای فشرده س��ازی است.

لذا ب��ار کندانس��ور از حاص��ل جمع این

مقادیر گرما به دس��ت می آید و بدین ترتیب

گرمای کمپرسور بیش از گرمای تولید شده

در اواپرات��ور اس��ت. گرم��ای خروجی از

کندانسور )Btu( برحس��ب گرما در واحد

کندانسورها مقاالت

HVAC troubleshooting guide, c2009 :منبع


قسمت اول

کندانسور خنک ش��ونده با هوا نشان داده

شده اس��ت. در تصویر )2( برخی از انواع

کمپرسورها و کندانسورها نشان داده شده

اس��ت. ممکن است این تجهیزات، خارج

از فضای خنک ش��ونده نصب شده باشند

و بدین ترتیب، ه��وای گرم می تواند از این

محدوده خارج شود. به خاطر داشته باشید

کندانس��ور، دارای یک دمنده با تیغه های

په��ن اس��ت ک��ه ه��وا را درون پره ه��ای

کندانس��ور به حرکت درمی آورد. این پره ها

به لوله های مارپیچی آلومینیومی یا مسی

متصل شده اند و مایعات و بخارهای گازی

سبب تولید هوای خنک در داخل می گردد. سبب تولید هوای گرم در خارج می گردد

مایع

وررات

واپا

خنک کردن مبردهای سبب فشرده، گازی تبدیل آنها به فاز مایع

می شود.

گرم کردن مبرد مایع سبب تبدیل آن به گاز

می شود.

گاز فشردهبخار

دمنده داخلیکمپرسور

دمنده خارجی

ورس

دانکن

تصویر 1. سیکل تبرید



دقیق��ه به ازای هر ت��ن از ظرفیت اواپراتور بیان می شود و این کمیت به ازای دماهای مختل��ف مکش و چگالش در کندانس��ور

تعیین می گردد.هرچه س��طحی از کندانس��ور که در مس��یر جریان هوا قرار دارد بزرگ تر باشد، دمای مبرد در هنگام خروج از کندانس��ور پایین تر خواهد بود. دمای هوای خروجی از کندانس��ور به ب��ار منطقه ای که درحال خنک شدن است بستگی دارد. اگر گرمای اضافی ابتدا وارد اواپراتور ش��ده و س��پس کندانسور شود، کندانسور باید این گرما را به هوای عبوری از سطح پره ها انتقال دهد. افزای��ش دمای ماده بوری از کندانس��ور، مس��تقیما با بار کندانسور متناسب است و با میزان ماده چگالش و گرمای ویژه آن

نسبت عکس دارد.غالب��ا به منظ��ور خروج گرم��ا و عدم گرمایش مجدد سطح سردشده، کندانسور را خ��ارج از محی��ط تهوی��ه ش��ونده قرار می دهند. به عنوان مثال، در یک ساختمان مجهز به سیستم تهویه مطبوع، کندانسور را روی پشت بام و یا روی یک سطح بتنی با شیب مشخص قرار می دهند. )تصویر 3(برخی از کندانس��ورها توس��ط جریان هوای طبیع��ی خنک می ش��وند، در این زمینه می توان به سیستم های خنک کننده خانگی اشاره نمود. انتقال حرارت در این کندانس��ورها توسط یک س��طح صاف یا لوله ه��ای مجهز به پره ص��ورت می گیرد.

)تصویر 4(کندانس��ورهای خنک ش��ونده با هوا که مجه��ز به پره هس��تند، ب��ه دو گروه متصل و مجزا تقس��یم می ش��وند. تصویر یک کندانسور متصل در تصویر )2( نشان داده شده است. در این نوع از کندانسور، کمپرس��ور، ف��ن و کندانس��ور درون یک

)الف( )ب(

)ج( )د(

تصویر 2 تصویر کندانسور دمنده و کمپرسور موجود در یک دستگاه خنک کننده.

واحد روی بتن قالبی در سطح پایه

تاسیسات بام

واحدهای چندگانه روی بام

واحد روی بتن قالبی در سطح پایه

تصویر 3. کندانسورهای نصب شده روی پشت بام و سطوح با شیب مشخص.

دستگاه نصب شده اند.

تصویر یک کندانس��ور مجزا در تصویر

)3( نش��ان داده ش��ده اس��ت. ظرفی��ت

کندانس��ورهای مج��زا و خنک ش��ونده با

ه��وا در محدوده 1 الی 100 تن و ظرفیت

کندانسورهای متصل، کمتر از 1 تن است.

کندانسورهای خنک شونده با آبای��ن قبیل کندانس��ورها توس��ط آب خنک می ش��وند. یکی از روش های مورد اس��تفاده، خنک س��ازی کندانسور توسط



آب ش��هری و س��پس تخلیه آب به درون فاضالب اس��ت. این روش، هزینه باالیی دارد و غیرقانون��ی محس��وب می ش��ود. درصورت بروز مشکل در سیستم فاضالب از قبیل کاهش ظرفیت دس��تگاه تصفیه فاض��الب و ی��ا خشک ش��دن فاض��الب،

استفاده از این روش امکان پذیر نیست.روش گردش مجدد آب در کندانس��ور جهت خنک س��ازی و اس��تفاده مجدد از آن، کاربردی ت��ر اس��ت؛ البت��ه در روش گردش مجدد آب، الکتریس��یته مورد نیاز جهت پمپاژ آب به سیستم، سبب افزایش

هزینه ها می گردد.انواع کندانسورهای خنک شونده با آب

عبارت اند از:کندانس��ورهای دارای دو لول��ه هم ●

محور

کندانسورهای دارای محفظه و کویل ●

کندانسورهای دارای محفظه و لوله ●

کندانس��ورهایی ک��ه دارای دو لول��ه هس��تند، متش��کل از دو لول��ه ت��و در تو

هستند. )تصویر 5(در این کندانس��ورها آب به درون لوله داخلی و مبرد به درون لوله خارجی پمپاژ می ش��ود و مس��یر جریان مب��رد و آب در

خالف جهت یکدیگر است )تصویر 6(.آب با کندانس��ورهای خنک ش��ونده ک��ه دارای دو لول��ه هم مح��ور هس��تند، جهت اس��تفاده در دس��تگاه های تقطیر سیستم های خنک کننده و تهویه مطبوع در یک فضای محدود، طراحی ش��ده اند. ای��ن کندانس��ورها را می ت��وان به صورت عمودی، افق��ی و یا تحت زاوی��ه دلخواه

نصب نمود.امکان اس��تفاده از این کندانسورها در برج های خنک کن نیز وجود دارد. چنانچه

خازن

ترموستات

اواپراتور یخچال

کمپرسور

کولر

اواپراتور فریزر

رله و بارگذاری

خشک کننده فیلترمبدل حرارتی

لوله فاقد اکسیدان

تصویر 4. یک کندانسور مسطح، دارای کویل با گردش هوای صلیبی که در سیستم های خنک کننده خانگی مورد استفاده قرار می گیرد.

تصویر 5. کندانسور خنک شونده با آب، دارای دو لوله هم محور. این کندانسور در سیستم های خنک کننده و تهویه مطبوع در یک فضای محدود به کار می رود.

مبرد

آب

آب

تصویر 6. مسیر جریان مبرد و آب در یک کندانسور خنک شونده با آب، دارای دو لوله هم محور.



افت فش��ار آب کمت��ر از 5psi بوده و دبی

آن 3 گال��ن - تن در دقیقه باش��د، گرمای

خروجی از کندانسور ماکسیمم خواهد شد.

مس��یر جریان آب و مب��رد در خالف

جهت یکدیگر اس��ت و در تصویر )7( دیده

105°F ،می ش��ود که دمای ورودی مبرد

85°F )30°C( ،دمای ورودی آب ،)41°C(

و دمای خروجی آن )F )35°C°95 است.

)تصویر 7(

جریان غیر هم جهت آب و مبرد سبب

افزایش قابلیت انتقال حرارت در کندانسور

می گردد.

ساختار لوله ها سبب افزایش استحکام

مکانیکی آنها می گردد. مسیر جریان آب،

متالطم است و این امر سبب تمیزتر شدن

سطح لوله ها می گردد. همچنین، ساختار

مذکور از مقاومت باالیی در برابر فشارهای

وارده از سوی سیستم برخوردار است.

جنس لوله ها در کندانسور نشان داده

شده در تصویر )5( می تواند متفاوت باشد.

فهرستی از انواع فلزات به کار رفته در این

کندانسور در جدول )1( آورده شده است.

لوله های مسی در سیستم های حاوی آب

ت��ازه و در برج های خنک ک��ن و لوله هایی

از جنس م��س - نیکل در سیس��تم های

خنک کننده حاوی آب شور مورد استفاده

قرار می گیرند.

جدول 1. انواع فلزات به کار رفته در لوله های

کندانسورهای خنک شونده با آب

جنس لوله خارجیجنس لوله داخلی

فوالدمسفوالدمسفوالد

فوالد زنگ نزن

مسمس

مس - نیکلمس - نیکل

فوالد زنگ نزنفوالد زنگ نزن

چنانچه شکل لوله آب نامنظم باشد،

چرخ��ش و گ��ردش جری��ان آب از تجمع

رس��وبات درون لوله جلوگی��ری می کند.

بدین ترتیب لوله های ب��ه کار رفته در این

قبیل کندانسورها مسدود نخواهند شد.

مختل��ف اش��کال ،)8( تصوی��ر در

لوله های کندانسور نشان داده شده است.

مبرد

آب

تصویر 7. دمای آب و مبرد در یک کندانسور خنک شونده با آب، با جریان غیر هم جهت.

رابط برق واحدرابط برق دوگانه

رابط برق سه گانه

تصویر 8. انواع لوله های به کار رفته در کندانسورهای خنک شونده با آب و دارای دو لوله هم محور

دو ل�ول�ه ه�م محور این کندانس��ورها دس��تگاه های ولت��اژ افزای��ش س��بب خنک کنن��ده می گردن��د. در تصوی��ر )9( اش��کال مختلف این کندانس��ورها نشان

داده شده است:مارپیچی ●

حلقوی ●

مارپیچی حلقوی شیپوری

تصویر 9. اشکال مختلف کندانسورهای خنک شونده با آب.



کویلورود بخار مبردپوشش

خروج آب

ورود آب

خروج مبرد مایع

تصویر 10. تصویر یک کندانسور دارای محفظه و کویل

خنک کننده یا تهویه مطبوع 1/3 تن تا 3 تن

است مورد استفاده قرار می گیرد.

محفظ��ه دارای کندانس��ورهای در

و کوی��ل، ی��ک لوله ب��دون روکش یا یک

لوله پ��ره دار درون ی��ک محفظه فوالدی

قرار گرفته اس��ت )تصویر 10(. آب، درون

کویل ه��ا جری��ان دارد و بخار مب��رد وارد

محفظه می ش��ود. بخ��ار داغ به لوله های

خنک کننده برخورد کرده و تقطیر می شود

تا آنگاه بخ��ار چگال��ش از کویل ها خارج

شده، روی کف مخزن یا محفظه می چکد

و س��پس توس��ط یک اواپراتور از سطوح

خنک عب��ور می کن��د.در اغلب م��وارد،

سیستم را توس��ط مواد شیمیایی محلول

در آب تمیز می کنند زیرا مواد ش��یمیایی،

رسوبات تشکیل شده روی دیواره لوله ها را

در خود حل می کنند.

شیپوری ●

به محل ورود آب و مبرد توجه کنید. با

استفاده از یک برج خنک کن جهت تامین

آبی که با لوله خارجی تماس دارد می توان

کندانس��ور را خنک کرد. همچنین، برج

خنک ک��ن می توان��د آبی ک��ه درون لوله

داخل��ی جری��ان دارد را خن��ک کند. این

کندانسور در مواردی که ظرفیت سیستم



واحده��ای اتاق��ی، فضا را ب��ا توزیع ه��وا و آب از سیس��تم های مرک��زی ب��ه واحدهای نصب ش��ده در فضای مسکونی در سرتاسر ساختمان، تهویه می کنند. در برخی سیس��تم ها، هوا به صورت مستقیم و ن��ه از طریق واح��د اتاقی، در فضا توزیع می شود. واحدهای اتاقی معموال یک فضا را به صورت جداگان��ه تهویه می کنند، اما برخی از آنها )مانند واحد فن کویلی بزرگ( می توانند چندین فضا را تهویه کنند. هوا و آب در اتاق ه��ای تجهیزات مرکزی مورد سرمایش یا گرمایش قرار می گیرند. هوای رفت به عنوان ه��وای اولیه یا هوای تهویه نامیده می ش��ود، آب سرد رفت، به صورت آب اولیه یا ثانویه ش��ناخته می شود. بخار نی��ز می تواند ب��ه کار رود. گاهی یک کویل گرمای��ش جداگانه در عوض کویل آب داغ استفاده می ش��ود. این قس��مت، کویلی استفاده ش��ده در سیس��تم های اتاق��ی را

تشریح می کند. از فضا های��ی در سیس��تم ها ای��ن س��اختمان که دارای حداق��ل یک جدار مرتبط با خارج ساختمان هستند )فضا های پیرامونی( و دارای بار های محسوس باال و جایی که کنت��رل دقیق رطوبت مورد نیاز نباش��د مورد اس��تفاده قرار می گیرند؛ اما گاهی اوقات در فضا های داخلی نیز کاربرد

است و برخی مواقع می تواند حذف شود یا با سیستم هوای برگشت برای دیگر فضا ها

مانند فضای داخلی ترکیب شود. دستگاه هواساز مرکزی )برای تامین هوای اولیه( نس��بت به سیستم تمام هوا ب��ه این دلیل که هوای کمتری باید در هر

موقعیت تهویه شود،کوچک تر است.و فیلتراس��یون رطوبت زدای��ی، از دور مرک��زی به ص��ورت رطوبت زن��ی

فضا های مورد تهویه انجام می شود. هوای تهویه به صورتی تامین می شود که می تواند با مقادیر ثابت پیشنهادش��ده

هوای بیرون مطابقت داشته باشد. فضای م��ورد نظ��ر می تواند بدون عملکرد سیستم هوا با استفاده از سیستم مدار آب ثانویه گرمایش ش��ود. از عملکرد فن در ش��ب در ساختمان خالی از سکنه جلوگیری می ش��ود. ب��رق اضطراری برای گرمایش، اگر الزم باش��د، بس��یار کمتر از مق��دار الزم برای سیس��تم های تمام هوا

می باشد.

معایب: ب��رای بس��یاری از س��اختمان ها، واحده��ای اتاق��ی مح��دود ب��ه فضا های پیرامونی هستند، سیستم های مجزا برای

دیگر فضا ها الزم است. ب��ه نس��بت بیش ت��ری کنت��رل

تهویه واحدهای اتاقی مقاالت

ASHRAE Handbook )HVAC Systems and Equipment( :منبع


دارند. این سیس��تم ها در ساختمان های اداری، بیمارس��تان ها، هتل ها، مدارس، ساختمان های آپارتمانی و آزمایشگاه های تحقیقات��ی به خوب��ی عم��ل می کنند. در بیش تر شرایط آب و هوایی، این سیستم ها در فض��ای پیرامون��ی س��اختمان نص��ب

می شوند و جهت تامین: 1. کلیه نیاز های سرمایشی و گرمایشی

فضا؛2. هوای بیرون برای تهویه؛

3. گرمای��ش و س��رمایش هم زمان در بخش ه��ای مختل��ف س��اختمان در طی

فصول معتدل طراحی می شوند.

مزایا: کنت��رل جداگان��ه دمای ات��اق این امکان را فراهم می آورد که هر ترموستات ب��رای یک دمای متفاوت با هزینه نس��بتا

پایین تنظیم شود. منابع گرمایش و سرمایش جداگانه برای هوای اولیه و آب ثانویه امکان انتخاب گرمایش یا سرمایش را برای ساکنان فراهم

می آورد. هنگامی ک��ه مقدار ه��وای رفت با استفاده از آب ثانویه برای سرمایش و هوای اولیه س��رعت باال، کاهش داده می شود، فضای کمتری برای سیس��تم توزیع مورد نیاز اس��ت. کانال هوای برگشت کوچک تر

قسمت اول



سیستم های تمام هوا مورد نیاز است. مق��دار ه��وای رفت اولی��ه معموال به صورت ثابت است؛ بدون اینکه کنترلی برای زمان خاموش��ی درنظر گرفته ش��ده باش��د. این مورد در کاربردهای مسکونی ی��ک عی��ب به ش��مار م��ی رود: جایی که ساکنان یا مهمانان اتاق های هتل ترجیح می دهند که دس��تگاه تهوی��ه را خاموش کنند، یا جایی که مدیریت س��اختمان یا هتل ترجیح می دهد این کار را برای کاهش

هزینه ها انجام دهد. دم��ای پایی��ن آب س��رد اولیه و یا کویل های آب سرد با ردیف های زیاد جهت

کنترل رطوبت فضا نیاز است. این سیس��تم ها ب��رای فضا هایی با الزامات تخلیه باال مناسب نیستند )مانند اینکه آزمایش��گاه های تحقیقات��ی(، مگر ه��وای تهویه جبرانی درنظر گرفته ش��ده

باشد. رطوبت زدای��ی مرک��زی، رطوب��ت تقطیرش��ده را روی س��طح انتقال حرارت آب ثانوی��ه تح��ت ش��رایط حداکث��ر ب��ار نهان طراح��ی از بین می ب��رد؛ اما منابع غیرعادی رطوبت )پنج��ره باز، پخت و پز یا تجمع افراد( می تواند باعث ایجاد تقطیر ناراحت کننده یا مضر شود. بنابراین، یک تش��تک تقطیر باید برای این سیس��تم ها

درنظر گرفته شود. ه��وای اولی��ه دما پایی��ن، نیازمند

کانال هایی، با عایق زیاد هستند. مص��رف انرژی برای سیس��تم های القایی نسبت به سایر سیستم ها، به دلیل قدرت زیاد الزم جهت تحویل هوای اولیه در مقابل افت فشار واحدهای اتاقی، باال تر

است. هزینه اولیه برای یک سیستم القایی چهار لوله ای نسبت به بیش تر سیستم های

تمام هوا، بیشتر است.

بار ه�ای تهوی�ه مطب�وع نواحی پیرامونی:

تهویه در بار ه��ای تهویه مطبوع برای فضا ه��ای پیرامون��ی س��اختمان موجب تغییرات چشمگیری در الزامات سرمایشی و گرمایشی فضا می شود؛ حتا در اتاق هایی که دارای مقدار تماس مش��ابهی با محیط بیرون هستند. بنابراین، کنترل محیطی دقیق در فضا های پیرامونی نیازمند کنترل جداگان��ه اس��ت. بار های اصل��ی زیر باید

مدنظر قرار گیرند:بار ه�ای داخل�ی: کس��ب گرم��ا از روشنایی همیشه جزء بار سرمایشی است و در بیشتر س��اختمان های غیرمسکونی در طول روز نس��بتا ثابت اس��ت. چراغ ها هنگامی که مورد نیاز نیس��تند، می توانند به ص��ورت دس��تی ی��ا خ��ودکار خاموش ش��وند که این امر بار روشنایی را متغیر تر می کند. کس��ب گرما از طریق ساکنان نیز بار سرمایشی است و معموال تنها بار اتاق اس��ت که دارای جزء نهان نیز می باش��د. دریاف��ت گرم��ا از کامپیو تره��ا و دیگ��ر تجهیزات تولیدکنن��ده گرما به طور زیادی متغیر هستند و یک عامل مهم در طراحی

ساختمان به شمار می روند. بار ه�ای خارج�ی: کس��ب گرم��ای خورش��یدی همیش��ه یک بار سرمایش��ی اس��ت. معموال بار اصلی س��رمایش است و به طور زی��ادی متغیر اس��ت. برای یک فضای معلوم، گرمای خورشیدی در طول روز درحال نوس��ان اس��ت. بزرگی و نرخ تغییر آن بار بس��تگی به جهت ساختمان، س��طح پنجره ها، ظرفیت انباشت حرارت و میزان ابری بودن هوا دارد. الگوی س��ایه در ح��ال تغیی��ر از طرف س��اختمان های

مج��اور، درختان یا س��تون های خارجی باعث غیریکنواخت، پیش آمدگی ه��ای و تغییرات چشمگیری در بار خورشیدی بین اتاق های مجاور در س��مت تابش مش��ابه

می شود.بار هدایت��ی می تواند تلف��ات گرما یا کس��ب گرما باش��د که بس��تگی به دمای

بیرون دارد. و یکس��ان متوس��ط، فش��ارگذاری مثبت س��اختمان با هوای تهویه، معموال برای حذف نفوذ ب��ه داخل، هوای بیرون تابس��تانی کافی خواهد بود. در زمستان، با این حال، نفوذ به داخل می تواند باعث افت گرم��ای زیادی ش��ود، مخصوصا در طبقات پایین تر ساختمان های بلندمرتبه. بزرگ��ی این جزء ب��ا اثر ب��اد و دودکش و همچنی��ن ب��ا اخت��الف دم��ا روی دیوار

خارجی، تغییر می کند.برای عملک��رد موفق، یک سیس��تم تهوی��ه مطبوع باید تغیی��رات این بار ها را به صورت اتاق به اتاق درنظر گرفت و کلیه عوامل موث��ر در عملکرد سیس��تم را نیز مانند کنترل رطوبت، فیلتراسیون، حرکت

هوا، تهویه و صدا به خوبی برآورد کرد.

شرح سیستم:یک سیس��تم اتاق��ی می توان��د تنها متشکل از یک فن کویل اتاقی و یک سیستم توزیع آب یا می تواند شامل واحدهای اتاقی با تجهی��زات تهویه مطبوع مرکزی، و یک سیس��تم توزیع کانال هوا و آب نیز باشد. در طرح ه��ای دیگر سیس��تم های اتاقی، هوای تهویه را از طریق دریچه ای در جدار س��اختمان به واحد فن کویل می رسانند. در این موارد، دق��ت الزم برای جلوگیری از یخ زدن کویل ها در آب و هوای س��رد باید

درنظر گرفته شود.



برخ��ی واحده��ای اتاق��ی، فضا های می کنن��د. را سرویس رس��انی جداگان��ه فضا ه��ای بزرگ ت��ر ب��ا چندی��ن واح��د نیاز هایش��ان برآورده می شود. به طورکلی، حجم هوای رفت از دس��تگاه مرکزی ثابت است و به عنوان هوای اولیه یا تهویه نامیده می شود تا از هوای دوباره به گردش درآمده اتاق یا هوای ثانویه تمیز داده شود. مقدار

هوای اولیه به هر فضا با: 1. مقدار الزم هوای بیرون برای تهویه؛ محس��وس س��رمایش ظرفی��ت .2

الزم در بار س��رمایش حداکث��ر اتاق )اگر برای سرمایش محس��وس استفاده شود( تعیین می ش��ود. در ای��ن روش، در طی فصل س��رمایش، هوا در دس��تگاه تهویه مطب��وع مرک��زی رطوبت زدایی ش��ده تا ش��رایط آسایش��ی رطوبت را حفظ کند و از ایجاد تقطیر روی کویل س��رمایش اتاق ناش��ی از ب��ار نهان ات��اق جلوگیری کند. در زمس��تان، رطوبت الزم ب��رای کنترل خشکی در ساختمان )که می تواند انتقال وی��روس و س��رماخوردگی را افزایش دهد و همچنین خشکی پوس��ت افراد( به هوا اضافه می ش��ود. همان طورکه هوای اولیه رطوبت زدایی می ش��ود، برای خنثی کردن بخش��ی از بار ه��ای محس��وس، اتاق هم خنک می ش��ود. ه��وا می توان��د از بیرون تامین ش��ود یا می تواند مخلوطی از هوای بیرون و هوای برگش��تی باشد. یک کویل گرمایی در هواساز مرکزی و همچنین یک کویل پی��ش گرمای��ش در مکان هایی که آب و هوای بسیار سردی دارند، نیاز است. در طراحی واحده��ای اتاقی ایده ال، کویل س��رمایش ثانویه همیش��ه خش��ک اس��ت. این امر به طور وسیعی عمر واحد اتاق��ی را افزای��ش داده و بو های نامطبوع را ح��ذف کرده و امکان رش��د باکتری در

واحد را در فضای مسکونی از بین می برد. در این مورد، واحده��ای اتاقی می توانند ب��ا صفحات تشعش��عی جایگزین ش��وند. هوای اولیه رطوبت فضا را کنترل می کند؛ بنابراین، محتوای رطوبت هوای رفت باید برای حذف کس��ب حرارت نه��ان اتاق و نگه داشتن نقطه شبنم اتاق در حد پایین جهت پیشگیری کردن از ایجاد تقطیر روی کویل سرمایش ثانویه به اندازه کافی پایین

باشد. اگرچه برخی سیستم ها با مقدار کم یا ب��دون وجود تقطیر به خوبی کار می کنند، ول��ی درنظرگرفت��ن یک تش��تک تقطیر پیش��نهاد می شود. در سیس��تم هایی که در س��اعات بدون بار خاموش می ش��وند، بار راه اندازی ش��امل مقدار رطوبت زدایی قابل مالحظه ای است تا رطوبت تولیدشده را تخلی��ه کنن��د. س��مت آب، در حالت اولیه خود، ش��امل یک پمپ و لوله کشی جهت انتقال آب به س��طح انتقال حرارت در واحدها در فضای تهویه ش��ده اس��ت. واحده��ای اتاق��ی به ص��ورت 2، 3 ی��ا 4 لوله ای طبقه بندی می شوند و آب می تواند گرمایش، سرمایش یا هر دو مورد را تامین

کند که بستگی به نوع سیستم اتاقی دارد.

این سیستم ها در نوع عملکرد شبیه به هم

هستند و ش��امل قابلیت های سرمایش و

گرمایش برای کل طول سال هستند.

واحدهای القاییتصوی��ر )1( آرایش اولیه ب��رای واحد

القای��ی را نش��ان می دهد. ه��وای اولیه

تهویه شده به صورت مرکزی به پلنوم واحد

در فش��ار متوس��ط تا باال وارد می ش��ود.

پلنوم بخشی از صدای تولیدشده در واحد

و کان��ال را کاه��ش می ده��د. نازل های

واحد القایی س��رعت ب��اال معموال اصوات

با فرکانس باالی��ی را تولید می کنند. یک

دمپر متعادل کننده مق��دار هوای اولیه را

در محدوده الزم تنظیم می کند.

جریان هوا با س��رعت متوسط و زیاد

ت��ا باال درون نازل های واحد القایی جریان

پی��دا می کنن��د و ه��وای ثانوی��ه از اتاق

را روی کوی��ل ثانوی��ه هدای��ت می کنند؛

بنابراین، هوای اولیه ان��رژی الزم را برای

به گ��ردش درآوردن هوای ثانویه روی کویل

در واحد اتاق��ی فراهم می آورد. این هوای

ثانوی��ه در کویل با توجه به فصول س��ال،

تصویر 1. واحد القایی

خروجی هوای مخلوط

پلنوم ورودی

هوای اولیه

دمپر متعادل کننده

نازل هاورودی آب ثانویه

ورودی هوای اتاق

تخلیه رطوبت تقطیرشده

تشتک تخلیه

صفحـه ورودیدر ورودی به کویل

خروج آب ثانویه

کویل آب ثانویه



الزامات اتاق یا هر دو مورد، تحت گرمایش یا س��رمایش قرار می گی��رد. معموال کویل اتاقی سرمایش نهان را جبران نمی کند؛ اما یک تشتک تخلیه بدون لوله کشی، رطوبت تقطیرش��ده از بار های نهان موقتی مانند زمان راه اندازی را جمع آوری می کند. این رطوبت تقطیرشده هنگامی که بار های نهان موقتی دیگر وج��ود ندارند، تبخیر مجدد می شود. هوای اولیه و ثانویه مخلوط شده

و به داخل اتاق تزریق می شوند. جریان ه��وای ثانوی��ه می تواند باعث کثیف ش��دن کویل های واحد القایی شود و عملک��رد آن را تحت تاثیر ق��رار دهند. صفحات از جنس کتان که جهت حفاظت این واحدها استفاده می ش��وند، نیازمند نگهداری مستمر هستند، درغیراین صورت عملکرد حرارتی واحد را کاهش می دهند. واحدهای القای��ی در فرورفتگی دیوار یا در کابینت های اس��تاندارد که از طرف س��ازنده تامین می شوند، نصب می شوند. این محفظه ه��ا باید اج��ازه جریان یافتن مناس��ب ه��وای ثانوی��ه و خ��روج هوای مخل��وط را بدون تحمی��ل هیچ گونه افت فش��ار اضافی فراهم آورند؛ همچنین باید

انجام تعمیرات آسان را فراهم کنند. اگرچ��ه واحدهای القای��ی معموال زیر پنجره جدار خارجی فضای مورد نظر نصب می شوند، اما واحدهای طراحی شده برای نصب در ارتفاع )زیر سقف( نیز در دسترس هس��تند. در طی فصل گرمای��ش، واحد القایی نصب ش��ده در ک��ف به عنوان یک کنوکتور با جریان آب گرم به س��مت کویل و بدون ه��وای اولیه رف��ت در زمان های خاموش��ی عمل می کند. تع��داد زیادی از آرایش ها و س��اختار های واح��د القایی در دسترس هس��تند؛ ش��امل واحدهایی با ارتفاع کلی پایین یا با سطوح کویل ثانویه

بزرگ تا نیاز ه��ای خاص فضا ها یا بار ها را برآورده کنند.

فن کویل ه��ا از القای��ی واحده��ای س��روصدای بیش ت��ری تولی��د می کنند؛ مخصوص��ا در فرکانس هایی ک��ه با گفتار تداخل ایج��اد می کند. به عب��ارت دیگر، صدای تولیدشده به وسیله واحد القایی با ایجاد حریم صوتی، مانع از شنیده ش��دن

گفتار از فضا های مجاور می شود. واحده��ای اتاقی به صورت خش��ک با طول عمر پیش بینی ش��ده بی��ن 15 تا 25 سال عمل می کنند. طول عمر لوله کشی و کانال کش��ی بای��د براب��ر با ط��ول عمر ساختمان باشد. واحدهای القایی جداگانه ش��امل فن ه��ا، موتور ها یا کمپرس��ور ها نیس��تند. نگه��داری و تعمی��رات روزمره معموال محدود اس��ت به کنترل های دما، تمیزک��ردن صفحات کتان��ی و تمیزکاری

نازل های القایی. موج��ود، القای��ی سیس��تم های در صرفه جویی انرژی به وسیله باالبردن دمای آب س��رد در کویل های س��رمایش هواساز مرکزی می تواند به کویل س��رمایش واحد آس��یب برس��اند و باعث ش��ود که به طور م��داوم به عنوان یک رطوبت زدا اس��تفاده ش��ود. برخالف واحدهای فن کویل، واحد القایی برای عملک��رد با تقطیر، طراحی و ساخته نشده اند؛ بنابراین، مهم است که

واحد القایی به صورت خشک عمل کند.

واحدهای فن کویلمی توان��د فن کوی��ل سیس��تم های س��رمایش و همچنی��ن گرمایش را تامین کنند که معموال هوا را به صورت جابه جایی اجباری درون فضای تهویه ش��ده به حرکت درمی آورن��د، ه��وای به گ��ردش درآمده را فیلت��ر می کنند و می توانن��د هوای بیرون

را ب��ه داخل فضا وارد کنند. فن کویل ها با کویل های آب س��رد، کویل های گرمایش، بادزن ه��ا، فیلتر هوای قاب��ل جایگزینی، تشتک های تخلیه برای تقطیر و غیره جهت اه��داف سرمایش��ی و گرمایش��ی طراحی می ش��وند. این واحدها در س��اختار های گوناگون جهت قرارگرفت��ن زیر پنجره ها، باالی س��قف ها، در س��تون های عمودی داخل دیوار ها و غیره در دسترس هستند. این واحدها باید به وس��یله ترموس��تات ها جهت تنظیم دمای گرمایش و سرمایش، به وس��یله کنترل س��رعت ب��ادزن یا دیگر وس��ایل جهت تنظیم مق��دار هوا، به طور مناسبی کنترل شوند. اگر این سیستم ها دارای وس��یله ای جهت اضافه کردن هوای تهویه به س��اختمان نباشند، یک وسیله مجزا برای تهویه با هوای بیرون باید درنظر

گرفته شود. اجزای اصلی واحدهای فن کویل شامل کویل فین دار، فیلتر و قسمت فن )تصویر 2( می باش��ند. فن، هوا را به طور پیوسته از فض��ا روی کویل به گردش درمی آورد که می تواند شامل آب گرم یا سرد باشد. این واحد می تواند ش��امل یک کویل گرمایش اضاف��ی به ص��ورت مقاوم��ت الکتریکی، بخار یا آب گرم باش��د. گرم کن الکتریکی معموال برای فصل پاییز و بهار تعیین اندازه می ش��ود تا از مشکالت تغییر وضعیت در سیس��تم های دولوله ای جلوگیری ش��ود. هم چنین می تواند جهت بازگرمایش برای کنترل رطوبت مورد استفاده قرار بگیرد.

فیلتر قابل شست وشو یا قابل تعویض با بازده متوس��ط که در باالدست فن قرار گرفت��ه اس��ت، از مسدودش��دن کویل با کثاف��ات یا مواد به حرک��ت درآمده همراه ه��وا جلوگیری می کن��د؛ همچنین از فن و موتور حفاظت می کند و س��طح آلودگی



هوای��ی را در فض��ای تهویه ش��ده کاهش می دهد. واحد فن کویل به تش��تک تخلیه عایق شده مجهز است. سرهم بندی فن و موتور جهت جایگزینی و س��رویس س��ریع آرایش داده می ش��وند. بیش تر سازندگان واحدها را با عملکرد سرمایشی تاییدشده با عنوان استاندارد موسسه تهویه مطبوع و تبرید )ARI( مجهز می کنند. واحدهای )UL( نمونه توسط آزمایشگاه های بیمه گریا آزمایشگاه های مهندسی )ELT( آزمایش و برچسب گذاری ش��ده اند؛ همان طورکه برخ��ی آیین نامه ها آن را ال��زام می کنند. الزمات برای آزمایش و رده بندی استاندارد کویل ه��ای اتاقی ک��ه دارای ظرفیت های هواده��ی L/S 708 ی��ا کمت��ر هس��تند، و ARI – 440 – 1998 اس��تاندارد در ANSI/ASHRAE 79 – 2002 استاندارد

تشریح شده اند. واحده��ای فن کویل با دریچه دمپردار جهت اتصال به دریچ��ه در دیوار خارجی نی��ز موجود هس��تند. ای��ن واحدها برای س��اختمان های تج��اری به این دلی��ل که فش��ار باد اجازه کنترل روی مقدار هوای خارج��ی ک��ه وارد می ش��ود را نمی دهد، مناسب نیس��تند. همچنین، حفاظت از یخ زدگی در آب و هوای سرد نیاز می باشد.

این واحدها، با این حال، در س��اختار های مس��کونی به دلیل راهبری ساده و هزینه اولی��ه ک��م ب��ه کار می رون��د. همچنی��ن پنجره های قابل بازشو می تواند باعث ایجاد عدم تعادل در سیستم هوای تهویه کانالی شود که دلیل دیگر استفاده از این واحدها می باش��د. واحدهای فن کوی��ل برای بازار 0.6 m3/s داخلی در اندازه های نامی 0.1 تااغلب با موتور های چندسرعته و بازده باال در دس��ترس هس��تند. جایی که واحدها دارای دریچه ه��ای ورود هوای خارج مجزا نیستند، وسیله یا روشی باید درنظر گرفته ش��ود تا هوای بیرون بازپردازش ش��ده از طریق سیس��تم کانال به ه��ر اتاق یا فضا

وارد شود. یکی از مزیت های عمده سیستم های فن کویل این اس��ت که سیس��تم تحویل )لوله کش��ی در مقاب��ل سیس��تم کانال( نیازمن��د فض��ای کمت��ری از س��اختمان می باش��د: اتاق فن مرک��زی کوچک تر )یا بدون این اتاق( و فضای کانال کم اس��ت. این سیس��تم دارای کلیه مزایای سیستم آب سرد مرکزی و گرمایش مرکزی است، ام��ا اج��ازه خاموش کردن واحده��ا را در ناحیه های غیراستفاده کننده می دهد. این امر باعث کنترل مجزای اتاق ها با کمترین

مقدار آلودگی هوای دوباره به گردش درآمده می شود. ظرفیت اضافی برای پاسخ سریع به کاهش بار می تواند فراهم شود. به دلیل اینکه این سیس��تم می تواند گرمایش را با آب دمای پایین انجام دهد، برای تجهیزات تبرید با بازیافت گرما یا خورش��یدی بسیار مناسب اس��ت. جهت نوسازی ساختمان موج��ود، اغل��ب س��اده تر این اس��ت که لوله کش��ی و سیم کشی الزم برای سیستم فن کویل نصب شود تا سیستم کانال کشی ب��زرگ برای سیس��تم تمام ه��وا را نصب

کنیم. واحد فن کویل به تعمیرات و نگهداری بیش��تری نسبت به سیستم های تمام هوا نیاز دارند، و این فعالیت باید در فضا های اشغال شده انجام پذیرد. واحدهایی که در نقطه ش��بنم پایی��ن کار می کنند نیازمند تش��تک تقطیر و سیس��تم تخلیه هستند ک��ه بای��د به ص��ورت دوره ای تمی��زکاری ش��وند. تخلی��ه تقطیر می تواند مش��کل و هزینه ب��ر باش��د؛ هم چنی��ن تمیزکردن کویل مشکل اس��ت. فیلترها، کوچک، با بازده کم و نیازمن��د تعویض مداوم جهت حف��ظ مقدار هوادهی هس��تند. در برخی مواقع، سیس��تم های تخلیه در صورتی که رطوبت زدایی به طور مناس��ب با سیس��تم هوای تهویه مرکزی کنترل شود، می تواند

حذف شود. اتاق ها اغلب اگر توس��ط یک سیستم مرکزی راهبری نشوند، توسط پنجره های باز یا به وسیله شکاف هایی روی دیوار های خارج��ی تهویه می ش��وند. نرخ های تهویه به وسیله اثر دودکشی و جهت و سرعت باد

تحت تاثیر قرار می گیرند. سطوح رطوبت اتاق در تابستان نسبتا باال هستند، مخصوصا اگر شیر های کنترل آب س��رد برای کنت��رل اتاق ب��ه کار روند.

تصویر 2. واحد فن کویل نمونه

کلید کنترل سرعت فن دریچه خروجی هوا

کویل لوله ای فین دار

موتور فن پروانه فن

فیلتر

دریچه هوای برگشت

اتصاالت کویل

شیر های کنترل آب

پروانه فن

فیلترها



انتخاب ه��ای جایگزین می توانند به صورت

کنت��رل دو وضعیت��ی با فن های س��رعت

متغیر )آب سرد یا خاموش است یا روشن

و جری��ان هوا برای حفظ دمای اتاق متغیر

است( و همچنین واحد کنار گذر با کنترل

دمای آب سرد متغیر )جریان آب سرد ثابت

اس��ت و دمپر های سطح و کنارگذر جهت

کنترل دمای اتاق تنظیم می شوند( باشند.

سیس��تم های فن کوی��ل، جای��ی که

کنت��رل جداگانه دمای ات��اق یا جلوگیری

از آلودگی نیاز اس��ت، بهتری��ن کاربرد را

دارند. کاربردهای مناس��ب عبارت اند از:

هتل ها، متل ها، ساختمان های آپارتمانی

سیس��تم های اداری. س��اختمان های و

فن کوی��ل در بس��یاری از بیمارس��تان ها

به کارمی روند، اما به دلیل فیلتراسیون کم

آنها و مش��کل در نگهداری مناس��ب آنها

در واحد و فضای بس��ته، کمتر مناس��ب

کاربری در این فضا ها هس��تند؛ به عالوه،

توس��ط تعیین ش��ده محدودیت ه��ای

دس��تورالعمل ها برای طراحی و س��اخت

تاسیس��ات بیمارس��تانی و مراکز درمانی

)AIA 2001( اج��ازه گردش مجدد هوا در

فضا های مشخص را نمی دهد.

انواع و موقعیت: واحده��ای فن کویل در س��اختار های

گوناگونی در دسترس هستند. تصویر )3(

نش��ان دهنده چندین نوع از ساختار های

عمودی اس��ت. واحدهای عمودی کوتاه

برای اس��تفاده زیر پنجره ها ب��ا ارتفاع کم

کف تا زیر پنجره در دس��ترس هس��تند؛

با این ح��ال، در بعضی م��وارد، طرح کوتاه

با درنظرگرفتن خصوصیاتی مانند س��طح

دسترس��ی به فیلترها، قابلیت س��رویس

موتور و طرح کابینت ساخته می شوند.

واح�ده��ای کام��ال پوش�ی�ده ش��ده

)کابین��ت دس��تگاه کل ارتف��اع فن کویل

ش��امل پایه های آن را پوشانده است(، که

لوله های عمودی تخلیه آب و تقطیر جزئی

از واحد ساخته ش��ده در کارخانه هستند،

در دسترس هس��تند. واحدهای ایستاده

ب��ا لوله های عمودی از پیش ساخته ش��ده

می تواند نیروی انس��انی نصب در محل را

کاهش دهد ک��ه یک عامل هزینه ای مهم

است. این واحدها به طور خاص در هتل ها

و دیگ��ر س��اختمان های مس��کونی به کار

می روند. برای واحدهایی که چندین اتاق

را س��رویس می دهند، مس��یر های هوای

رفت و برگش��ت باید جه��ت جلوگیری از

تب��ادل هوا و صدا بی��ن اتاق ها از یکدیگر

جدا شوند.

مدل های عمودی یا کامال پوشیده که

در محیط اتاق قرار می گیرند، نتایج بهتری

را در آب و هوا یا ساختمان هایی با الزامات

گرمایش��ی باال ارایه می دهند. گرمایش با

قراردادن واحدها در زیر پنجره یا در تماس

با دیوار های خارج��ی بهبود پیدا می کند.

واحده��ای عمودی به عن��وان کنوکتور با

خاموش بودن فن ها طی زمان های کاهش

تصویر 3. آرایش های واحد فن کویل

دیوار

عدم ورود هوای بیرون

از دیوار

مدل عمودی – نصب شده در کف

مدل عمودی کوتاه

فیلتر

کف

سقف

مدل افقی – نصب شده زیر سقف

مدل پایه مخفی )کامال پوشیده( با مبدل حرارتی فین دار )واحدها را پشت به پشت قرار دهید – هریک برای یک اتاق و از

یک واحد برای دو اتاق استفاده نکنید(

فیلتر



بار شبانه نیز عمل می کنند.

واحدهای افقی باالس��ری می تواند با

کانال کش��ی )فن کویل کانالی( در قسمت

خروجی تعداد زیادی از دریچه های رفت را

تغذیه کنند. یک دس��تگاه منفرد می تواند

چندین اتاق را سرویس دهد )برای مثال،

در یک خانه آپارتمان��ی، جایی که کنترل

جداگانه اتاق های ضروری نیست و برگشت

هوای مشترک امکان پذیر است(. واحدها

باید موتور های فن بزرگی داشته باشند تا

فشار استاتیک باال ناشی از اتصال کانال را

جبران کنند.

واحده��ای افق��ی، در فض��ای ک��ف

صرفه جویی کرده و معموال هزینه کمتری

را درب��ر می گیرن��د؛ ام��ا هنگامی ک��ه در

س��قف های کاذب قرار می گیرند می توانند

مشکالتی مانند جمع شدن و تخلیه تقطیر،

مخلوط ش��دن هوای برگشتی از اتاق های

دیگر، تش��تک های نش��ت دار که سقف را

خراب می کنند و مش��کل دسترسی برای

تعوی��ض فیلت��ر و اج��زای قابل تعویض را

به وجود آورند. عالوه بر آن، نش��ت تقطیر

احتمالی می توان��د باعث نگران��ی درباره

کیفیت هوا شود.

هنگامی که هوای بیرون از سیس��تم

تهویه مرک��زی تزریق می ش��ود، می تواند

مس��تقیما به پلنوم های ورودی واحدهای

افقی یا مستقیما به داخل فضا وارد شود.

اگر مستقیما به فضا تزریق شود، تمهیدات

باید جه��ت اطمینان از اینکه هوا از پیش

پردازش ش��ده اس��ت و در دمایی برابر با

دمای اتاق نگه داش��ته شده است، درنظر

گرفته ش��ود ت��ا باعث ناراحتی س��اکنین

هنگامی ک��ه واح��د فضا خاموش اس��ت،

نش��ود. یک راه جهت پیشگیری از نشت

هوا فراه��م آوردن یک دمپر موتوری فنری

اس��ت ک��ه راه ورود ه��وای تهوی��ه را هر زمان که فن کویل خاموش اس��ت، ببندد. انتخاب کویل باید براساس دمای مخلوط ه��وای اولی��ه و دوب��اره به گردش درآمده ورودی باش��د و هوای خروج��ی از کویل باید سرمایش نهان و محسوس و الزامات

گرمایش اتاق را برآورده کند.

انتخاب: بعضی طراحان، واحدهای فن کویل را برای سرمایش اسمی در سرعت متوسط، هنگامی که یک کلید کنترل سه س��رعته درنظ��ر گرفت��ه می ش��ود، تعیی��ن اندازه می کنند. این روش عملیات با صدای کمتر در فض��ا را تضمین می کن��د و یک ضریب اطمینان )ظرفیت می تواند با کارکردن در سرعت باال افزایش یابد( را فراهم می کند. از نظر توان ص��دا، درجات مختلفی برای

فن کویل ها وجود دارد.



هنگامی ک��ه هوای بیرون به وس��یله سیس��تم مرکزی تا دمای C°21 پردازش اولیه می ش��ود، تنها نیاز است که بار های گرمایش و سرمایش فضای داخلی توسط واحدهای فن های کویل راهبری ش��وند. این پردازش باید اندازه و هزینه واحدهای اتاق��ی را کاهش ده��د. هنگامی که هوای از طری��ق به ص��ورت مس��تقیم بی��رون ش��کاف های س��اختمان به واح��د تزریق می شود، کلیه بار ها باید در انتخاب واحد

درنظر گرفته شوند.

سیم کشی:فن های تهویه کننده فن کویل ها معموال با موتور های کوچکی کار می کنند و غالبا دارای خ��ازن راه انداز با حفاظت در مقابل اضاف��ه بار موتور هس��تند. ولتاژ عملیاتی موتور های بزرگ نیز به ندرت از W 300 در س��رعت باال و جریان کاری به ندرت از 2.5 آمپر تجاوز می کن��د. تقریبا کلیه موتور ها روی فن کویل ها در آمریکا V 120، تک فاز و با جریان 60 هرتز هستند و سرعت های چندگانه فن )معموال سه سرعته( با حالت خاموش��ی را فراهم می آورن��د. ولتاژ های دیگر و خصوصیات ب��رق تغذیه می توانند درنظر گرفته شوند که بستگی به موقعیت دارد و باید قبل از تعیین مشخصات موتور

فن بررسی شوند. سیم کش��ی، م��دار طرح ری��زی در آیین نامه ه��ای الزم را بای��د درنظر گرفت. روش سیم کشی مرسوم، معموال مدار های الکتریک��ی جداگان��ه را ب��رای واحدهای فن کویل فراهم می آورند و آنها را به مدارات

روشنایی متصل نمی کنند. مدار ه��ای الکتریک��ی جداگانه که به یک تابل��وی مرکزی متصل ش��ده اند، به سیستم مدیریت انرژی اجازه می دهند که

فن واح��د را در زمان های عدم س��کونت از تابل��وی مرکزی خام��وش کنند. اگرچه ای��ن تابلو در حالت اولیه هزینه بیش��تری دارد، اما می توان��د هزینه های عملیاتی را در ساختمان هایی که سکونت 24 ساعته ندارند کاهش ده��د. در آب و هوای گرم و مرط��وب باید دقت کافی ب��ه کار رود تا از رطوبت بیش از ح��د هنگامی که واحدها خام��وش هس��تند، جلوگیری ش��ود تا از تش��کیل کپک پیشگیری ش��ود. استفاده از مدار ه��ای الکتریک��ی جداگان��ه، اجازه نصب ترموس��تات از راه دور در یک فضای پیرامونی ب��ا حداکثر وج��وه رو به فضای بی��رون جهت راهبری فن ه��ا را می دهد. روش دیگ��ر راهب��ری فن کوی��ل به صورت پیوسته روی سرعت کم در زمان های غیر

مسکونی است.

لوله کشیحت��ا هنگام��ی ک��ه ه��وای بی��رون پیش پردازش می شود، یک سیستم تخلیه آب حاص��ل از تقطیر باید برای فن کویل ها نصب ش��ود. این عمل احتیاطی تضمین می کن��د که رطوبت تقطیرش��ده از هوا از منابع غیرمنتظره مانند یک پنجره باز که سیستم تهویه را کنارگذر کرده است، تخلیه می ش��ود. تش��تک های تخلیه برای کلیه واحدها یکپارچه هس��تند. خطوط تخلیه تقطیر جهت پیش��گیری از مسدودش��دن با کثافات و دیگر مواد باید بزرگ تر درنظر گرفته ش��وند و مس��یر تخلیه تقطیر باید به طور دوره ای تمیز شوند. تقطیر می تواند خارج از لوله کش��ی تخلیه اتفاق بیافتد که نیازمند این اس��ت که لوله ها عایق شوند. بسیاری از قوانین ساختمانی سیستم هایی که بدون لوله کش��ی تخلیه تقطیر هستند را به دلیل آس��یب و امکان رشد کپک در

آب س��اکن جمع شده در تشتک تخلیه رد کرده اند.

کنترل ظرفیتظرفی��ت واح��د فن کوی��ل معموال با جریان آب کویل، س��رعت فن، یا ترکیبی از ای��ن دو کنت��رل می ش��ود. جریان آب می تواند به صورت ترموس��تاتیکی با دمای آب برگش��ت یا ی��ک ترموس��تات دیواری و یک ش��یر دو یا س��ه راهه کنترل شود. کنترل ه��ای واح��د می توانن��د دیجیتال مستقیم میکروپروسسوری، ولتاژ خطی یا الکتریکی با ولتاژ کم یا پنوماتیکی باشند. کنترل س��رعت فن می تواند خودکار یا دستی باش��د. کنترل خودکار به صورت خاموش – روشن با انتخاب دستی سرعت اس��ت. واحدهایی با موتور های س��رعت متغیر برای کنترل س��رعت تنظیم شده در اتاقی ترموس��تات های دسترس هستند. در جای��ی که کنترل خودکار س��رعت فن استفاده می ش��ود ترجیح داده می شوند. ترموس��تات های هوای برگش��ت شاخص مطمئنی از دمای اتاق را به هنگامی که فن خاموش است، ارایه نمی دهد. واحدهای فن کویل مسکونی دارای کنترل سه سرعته فن به صورت دس��تی با دمای آب درحالت گرمایش و س��رمایش هستند که براساس دمای بیرون برنامه ریزی می شوند. کنترل سرعت به صورت خاموش – روشن ناکارآمد

است به این دلیل که:1. تعوی��ض س��رعت باع��ث ایج��اد سروصدایی می شود که از صوت ایجادشده در زمان روش��ن بودن پیوسته فن واضح تر

است؛ 2. الگوی گردش ه��وا در داخل اتاق به ص��ورت قابل توجه��ی تحت تاثی��ر قرار

می گیرد.



پمپ های مح�وری و س�انتریفوژ و تاثی�ر پدی�ده کاویتاس�یون بر

عملکرد آنها پمپ های محوری پمپ هایی هس��تند که دبی زیاد را در هد کم انتقال می دهند یعنی سرعت دورانی مخصوص زیاد دارند و چنی��ن اس��تنباط می گ��ردد ک��ه خطر کاویتاس��یون در آنها و عدد کاویتاس��یون ای��ن گونه پمپ ها نس��بت به ان��واع دیگر پمپ ها به مراتب بیش��تر باشد. بروز پدیده کاویتاس��یون در پمپ های سانتریفوژ نیز اث��رات نامطلوب بر روی عملکرد این گونه پمپ ه��ا می گ��ذارد. عملک��رد پمپ های س��انتریفوژ در حال��ت بحران��ی و ناپایدار می تواند سبب اختالل سیستم های مربوط

گردد.در برخ��ی مواقع تعیی��ن علت دقیق عملک��رد ناپای��دار پمپ، ممکن نیس��ت.

جری��ان تورب��والن و یا ش��رایط غیرعادی جریان می تواند موجب لرزش های ش��دید و خارج ش��دن پمپ از مدار ش��ود. یکی از دالیل اولیه لرزش های پمپ س��انتریفوژ، پدیده کاویتاس��یون اس��ت. در اثر کاهش فش��ار س��یال، تبخیر اتفاق می افتد و در س��مت مکش پروان��ه، توده ه��ای حباب تولی��د و جهت تخلیه ب��ه خروجی پروانه ارس��ال و در ادام��ه مس��یر در اثر افزایش

فش��رده تولید ش��ده، فش��ار،حباب های می شوند. فشردگی حباب ها همراه با صدا )مشابه صدای ضربه به بادکنک( و ایجاد

لرزش می باشد.کاویتاس��یون یک خطر بالقوه است، به خصوص هنگام��ی که پمپ در دورهای باال و یا در ظرفیت خیلی بیشتر و یا بسیار کمت��ر از نقط��ه بهترین ب��ازده، کار کند. پدیده کاویتاس��یون می تواند در دراز مدت باع��ث تخریب س��ریع پمپ نیز گ��ردد. از اثرات دیگر پدیده کاویتاس��یون بر عملکرد پمپ ها می توان به موارد زیر اشاره نمود:

تغیی��ر در الگ��وی جریان ب��ا کاهش ●نتیجه بخش در خروجی )دبی جریان(

و راندمان پمپ؛خستگی ناش��ی از پدیده کاویتاسیون ●

در قطعات و احتمال شکستن پره های پمپ؛

خ�راب��ی گ�ذرگ��اه ه��ای جری��ان ● Cavitation Dammage اف��ت هد

پمپ؛ و ● Errosion خوردگ��ی ایج��اد

چاله دار ک��ردن Pitting قس��مت های م��داوم عم��ل به س��بب فل��زی س��اییدن هایی که ناش��ی از فروپاشی

حباب ها حاصل شده است؛● Noise ایجاد ضربات ارتعاشی و صدا

در قس��مت هایی از پ��ره پمپ، وقتی که فش��ار هیدرودینامیکی واردش��ده بر س��طوح حباب ها تغیی��ر می یابد.

کاویتاس��یون ع��الوه ب��ر خوردگی و فرس��ایش باعث ارتعاش و س��ر و صدا ص��دا تولی��د می گ��ردد.1 )نوف��ه( می توان��د در نتیج��ه تغییرات فش��ار هیدرودینامیکی س��یال باش��د. برای مثال، میزان صدای ناشی از ترکیدن

پدیده کاویتاسیون و بررسی آثار تخریبی آن در پمپ ها مقاالت

اکبر طلوعیان، عضو انجمن مهندسان مکانیک ایران و کارشناس مسئول شورای فنی استان آذربایجان شرقیآدرس پستی: آذربایجان شرقی،تبریز، اول زعفرانیه، ساختمان شماره 2 استانداری آذربایجان شرقی، معاونت امور عمرانی تلفن تماس: 09367218575

Email:[email protected] قسمت دوم



حباب ه��ای بخ��ار ت��ا ی��ک مگاهرتز اندازه گیری شده است.

طراحی ب��رای بهترین عملکرد در یک طبقه بندی می بایس��ت تحت بررسی هایی که روی منحنی های دبی نس��بت به هد، توان خروج��ی و راندم��ان صورت گرفته، اس��توار باش��د. منحنی هایی ک��ه رابطه ه��د تامینی و توان و راندم��ان پمپ را با دبی نشان می دهد، بس��یار حائز اهمیت هستند؛ زیرا منحنی های مزبور اطالعات مفی��دی را راجع به عملک��رد بهینه پمپ ارایه می دهند. کارب��رد پارامترهای اصلی پم��پ به ای��ن جهت حائز اهمیت اس��ت که ماکزیم��م راندمان تنه��ا وقتی مطرح می شود که پارامترها، اپتیمم مقدار خود را داشته باش��ند و پمپ بتواند در سرعت

طراحی کار کند.

از )گری�ز پمپ ه�ای س�انتریفوژ مرک�ز( و بار مک�ش مثبت خالص

)NPSH(وقتی σ )ضریب توما( برابر صفر است، فشار مایع به فشار بخار رسیده و جوشیدن اتف��اق می افت��د. پدیده کاویتاس��یون در پمپ های س��انتریفوژ هنگامی رخ می دهد که ه��د خالص مثبت در قس��مت مکش پم��پ از آنچه که ش��رکت س��ازنده پمپ

پیشنهاد کرده است کمتر باشد.ب��ا وجود کثرت نوش��ته های موجود، ش��اید تصور ش��ود رابطه NPSH و پدیده کاویتاس��یون کامال درک ش��ده اس��ت؛ درحالی که NPSH به خوبی شناخته نشده و به درس��تی به کار گرفته نمی ش��ود و این ام��ر باعث صرف هزین��ه زیاد جهت نصب سیس��تم های جدید و عملکرد نامطمئن تاسیس��ات مجهز به پمپ می گردد. اخیرا راه حل ایده آلی در سیس��تم ابداعی »دکتر

موف��ق ظاهر« ب��رای رفع این مش��کل و

انتقال فش��ار انرژی از لوله حامل سیال به

لوله مکش ارایه ش��ده است. این سیستم

وظیف��ه القاءکننده یا ابزارهای مش��ابه را

ایفاء می کند. به کارگیری سیستم هواگیری

مزبور، انتقال انرژی فش��ار از لوله رانش به

لوله مکش را از طریق تعدادی نازل فراهم

می سازد. با استفاده از این سیستم، وقتی

که هد کافی برای پروانه پمپ مهیا باشد،

پمپ می تواند تحت ش��رایط کاویتاسیون

جزئ��ی به کار خ��ود ادام��ه ده��د. نتایج

آزمایش ه��ای انجام یافت��ه توس��ط »دکتر

موف��ق ظاه��ر« حاکی از آن اس��ت که در

صورت هواگیری بهینه )بسته به اختالف

س��طح آب( و به کارگیری ترکیب جدید در

ساختار هندسی و فیزیکی پمپ، هد آن در

مقایسه با هد نهایی پمپ مشابهی که فاقد

سیستم هواگیری اس��ت، به میزان 7 الی

20 درصد افزای��ش می یابد؛ همچنین در

ای��ن روش راندمان نهایی پمپ بین 8 الی

15 درصد افزایش و متوس��ط صرفه جویی

در توان برق نیز به 16درصد می رسد.

σ ضریب توما مشخص کننده ظرفیت

مکش، حداکثر در نقط��ه بهره برداری نیز

هست. شکل دیگر ضریب توما به شرح زیر

است:

σ=)Hs-Hv(/H=])Ha-H1(-Hv[/H =

NPSH/H

فرمول ف��وق نتیجه تحلیل��ی معادله

برنول��ی )معادل��ه انرژی( اس��ت و فاکتور

]Ha-H1(-Hv([، ب��ار مکش مثبت خالص

ای��ن فرم��ول، )NPSH( می باش��د. در

NPSH بار مکش مثب��ت خالص، H هد

تامینی پمپ که متناظر با انرژی کل است

که توس��ط پمپ از خارج جذب می شود،

Hv فش��ار بخار س��یال برحس��ب متر آب

)H1 ،)mw فش��ار مکش نسبی بر حسب

متر آب )Ha ،)mw فش��ار هوا برحس��ب

متر آب )mw( و Hs فشار مطلق در محل

مکش پمپ برحسب متر آب )mw( است.

شکل و نس��بت ابعادی پروانه پمپ ها

متناس��ب با یک ش��اخص طراحی بدون

بع��د به ن��ام س��رعت دوران��ی مخصوص

تغییر می کند. سرعت دورانی مخصوص،

ش��اخصی ب��رای پیش بین��ی خصوصیات

پمپ ب��وده و بر مبنای س��رعت چرخش

پروانه پمپ در هر دقیقه تعریف می ش��ود:

پروانه ای که با مشخصات هندسی مشابه

قادر باشد در هر دقیقه یک گالن آب را با

هد یک فوت به جریان درآورد. آزمایش ها

نشان می دهد که نسبت ابعاد اصلی پروانه

پمپ متناس��ب با مقدار س��رعت دورانی

مخصوص به طور یکنواخت تغییر می کند.

در محاسبه س��رعت مخصوص باید کلیه

نمایی از سیستم هواگیری پمپنمایی از سیستم هواگیری پمپ



مقادی��ر کارک��رد پمپ در نقط��ه بازدهی بهینه با حداکثر قطر و سرعت نامی پمپ Ns مدنظر ق��رار گیرد. طراح��ان پمپ ازبه عنوان ابزاری ارزش��مند جهت بهبود و توس��عه پره ها اس��تفاده می کنند. سرعت دورانی مخص��وص )Ns( به عنوان یکی از شاخص های مورد استفاده طراحان پمپ برای تشریح هندسه پره ها و نیز طبقه بندی آنها براساس نوع طراحی و کاربردشان به کار م��ی رود. الزم به ذک��ر اس��ت، ارزیابی نس��بت های ابع��ادی پروانه ی��ک پمپ و مقایس��ه پروانه های مختل��ف با یکدیگر از

طریق فرمول زیر قابل انجام است:Ns = )N (/H3/4

در فرم��ول فوق، Ns س��رعت دورانی N ،)مخص��وص پمپ )ع��دد ب��دون بعدسرعت چرخش پروانه پمپ در هر دقیقه، Q دبی جریان برحس��ب گالن بر دقیقه و H هد پمپ برحس��ب فوت می باشد. باید درنظر داش��ت که حداکثر سرعت دورانی پمپ ها به وس��یله بار مکش مثبت خالص )NPSH( تعیین می ش��ود. σ ضریب توما )عدد کاویتاس��یون( تابع س��رعت دورانی مخص��وص و راندم��ان و تع��داد پره های پمپ بوده و س��رعت دوران��ی مخصوص نیز به نحوی تعریف ش��ده ک��ه در آن کلیه ابعاد هندسی چرخ توربوماشین خیالی با پمپ مفروض مشابه است. البته σ ضریب توما یک ان��دازه بحرانی نیز دارد که آن را با نم��اد σc نمایش می دهن��د. σc ضریب تومای بحرانی زمانی به دس��ت می آید که کاویتاسیون تقریبا شروع شده و این مقدار توسط آزمایش های عملی حاصل می شود.کاویتاس��یون موقع��ی اتف��اق می افتد که ضریب توما کمتر از ضریب تومای بحرانی باشد؛ لذا کنترل این پدیده می تواند توسط این پارامتر صورت پذیرد. الزم به ذکر است

بی��ن σc ضریب تومای بحرانی و س��رعت

دورانی مخصوص پمپ، رابطه ریاضی زیر

برقرار است:

σc=1.042×10-3)Ns(4/3

ب��ا عنایت ب��ه مراتب ف��وق می توان

نتیج��ه گرفت ک��ه σ ضریب توم��ا )عدد

کاویتاسیون( رابطه مستقیم با توان 1/33

سرعت دورانی مخصوص پمپ دارد.

تحلیل منحنی های دبی نسبت به هد،توان خروجی و راندمان

در هیدرولیک��ی راندم��ان بهتری��ن

سرعت های مخصوص باال به دست می آید

و افت راندمان در سرعت های مزبور عمدتا

در قس��مت های ورودی پم��پ به وج��ود

می آید. پمپ هایی که دب��ی زیاد را در هد

ک��م انتق��ال می دهند )مانن��د پمپ های

منحنی )NPSH-H( »بار مکش مثبت خالص نسبت به هد پمپ«

محوری( دارای سرعت دورانی مخصوص

ب��اال خواهند ب��ود؛ لذا این گون��ه پمپ ها

راندمان بیش��تری نس��بت به انواع دیگر

پمپ ها دارند.

آزمایش ه��ای تجرب��ی در ی��ک پروژه

تخصصی نش��ان می دهد که همیشه برای

یک س��رعت دورانی مخص��وص، یک نوع

پمپ وجود دارد که دارای بهترین راندمان

است؛ به عبارت دیگر، برای داشتن بهترین

مش��خصات تجربی پمپ، یک دبی معین

روی خ��ط Design Condition وج��ود

دارد. نتایج حاص��ل از آزمایش های مزبور

ک��ه روی پمپ مح��وری ص��ورت گرفته،

حاکی از آن اس��ت که با افزایش دبی،هد

تامین��ی پمپ رفته رفت��ه کاهش می یابد؛

ول��ی کاه��ش ی��ا افزایش ت��وان خروجی

به ط��ور منظ��م اتف��اق نمی افت��د و دبی



Design Condition اپتیم��م روی خ��طقرار دارد. بررسی ها نشان می دهد سرعت دورانی مخصوص اپتیمم با افزایش درجه پروان��ه پمپ )به عنوان مث��ال از 15درجه به 22درجه و یا 29درج��ه( افزایش یافته و دب��ی اپتیمم در دبی های باال به دس��ت

می آید.بررسی ها نش��ان می دهد در اثر پدیده کاویتاس��یون، س��ه درص��د اف��ت در هد Head و ی��ک درص��د اف��ت در راندمان Effeciency اتف��اق می افت��د. با افزایش NPSH بار مکش مثبت خالص، منحنی )NPSH-σ( به حالت نزولی و شیب آن تا حدی تن��د بوده، ولی از ی��ک حد به بعد ش��یب منحنی مزبور حالت مالیم به خود می گیرد؛ همچنین ب��ا افزایش بار مکش

مثبت خال��ص، منحن��ی )NPSH-H( با

ش��یب تند حالت صع��ودی به خود گرفته

ول��ی از یک مقدار معی��ن NPSH به بعد

ش��یب منحنی مزبور نیز ش��دیدا کاهش

می یابد.

روش ه�ای پیش�گیری و مقابل�ه )پدی�ده حباب�ی خس�ارت ب�ا

کاویتاسیون( در پمپ هاس��اده ترین راه ب��رای محدودک��ردن

پدیده کاویتاس��یون، افزایش فشار داخل

پمپ نس��بت به فش��ار بخار سیال است

و راه حل ه��ای ممک��ن درنظرگرفته برای

کنترل این پدیده به شرح زیر می باشد:

کاهش ارتفاع مکش ●

کاهش افت در مکش ●

پایین آوردن دمای سیال ●عوض کردن پمپ یا پروانه ●اضافه کردن بوستر پمپ ●ایجاد تغیی��رات در طراح��ی پمپ ها ●

برای به حداقل رساندن اختالف فشار هیدرودینامیکی در مسیر جریان

در ● مقاوم ت��ر آلیاژه��ای به کارب��ردن ساختار پمپ ها

ایجاد س��طح صاف در پره ها )سطوح ●ص��اف ب��رای جوانه زن��ی حباب ه��ا

نامناسب است.(پوش��اندن اجزای فلزی با روکش های ●

نرم مثل پالستیکروش ● ای��ن )در کات��دی حفاظ��ت

حباب های هیدروژن تشکیل شده روی س��طح فلز مثل بالشتک هوا، ضربات



ناشی از امواج شوک را جذب می کند.(

نتیجه گیریتش��خیص ● در اصل��ی معیاره��ای

پدی��ده کاویتاس��یون، اف��ت عملکرد پمپ و مش��اهده خوردگی به وس��یله

سیستم های لیزری است.ایجاد کاویتاسیون و ترکیدن حباب های ●

ناش��ی از این پدیده، انرژی زیادی آزاد می کن��د که نتیجه آن، حرارت، انرژی

منفی و فشار موضعی است.عمر حباب ها بس��یار کوتاه و وضعیت ●

پدی��ده کاویتاس��یون بس��یار ناپایدار متالشی شدن حباب های ولی است؛ کاویتاس��یون ممکن است فشاری به بزرگ��ی 100 اتمس��فر را ایجاد کند و نی��روی به این بزرگی می تواند س��بب تغییر ش��کل پالستیکی در بسیاری از

فلزات شود.خسارت حبابی، ناشی از تاثیر هم زمان ●

خوردگی و تنش های مکانیکی است؛ بخار، لذا متالشی ش��دن حباب های پوسته های سطحی محافظ را از بین

می برد.در اثر پدیده کاویتاس��یون سه درصد ●

اف��ت در ه��د Head و ی��ک درص��د افت در راندم��ان Effeciency اتفاق

می افتد.کنت��رل پدیده کاویتاس��یون می تواند ●

توس��ط ضریب توما صورت گیرد؛ زیرا کاویتاس��یون موقعی اتف��اق می افتد که σ ضریب توم��ا کمتر از σc ضریب

تومای بحرانی باشد.یکی از عوامل کاهش آب دهی و بازده ●

پمپ ها، پدیده کاویتاسیون می باشد. این پدیده ممکن اس��ت در دراز مدت

باعث تخریب سریع آنها گردد.

بررسی ها نشان می دهد که دینامیک ●

س��یالی فوران ب��ا تراکم پذیری لزجت

سطحی سیال، ارتباط داشته و اندازه

کمیت ه��ای ف��وق در رژی��م فیزیکی

مختلف متفاوت می باشد.

منابع و مآخذتربیت، فیروز، هیدرولیک ایستگاه های .1

پمپ��اژ، واحد نش��ر و ترجمه امور آب

وزارت نیرو، 1365.

مارس جی فونتان��ا، نربرت دی گرین، .2

مهندس��ی خوردگی، ترجم��ه احمد

س��اعت چی، جهاد دانشگاهی واحد

اصفهان، 1365.

طلوعیان، اکبر، کاویتاسیون در پمپ .3

محوری و تاثیر آن بر عملکرد آن )پروژه تخصصی(، گروه آموزش��ی مهندسی مکانیک دانشکده فنی دانشگاه تبریز،

.13774. World Pumps »www.

worldpumps.com«5. Fluid Mechanics )Eighth

Edition( by Victor L.Streeter and E.Benjamin Wylie )Authors(

6. Fluid Mechanics and Fluid Power Engineering)Sixth Edition( by D.S.Kumar )Author(

پی نوشت:نوفه در اثر ترکیدن حباب ها هنگام واردشدن .1در ناحیه پرفش��ار ایجاد می شود و ارتعاشات ناش��ی از عدم تعادل و امواج ایجاد شده در

هنگام وقوع کاویتاسیون اتفاق می افتد.

Documents

Arvand HVAC 48