آنالیز کامل تجهیزات یک موتورخانه

موتورخانه (Boiler Room)

موتورخانه مذکور در ضلع شمالی ساختمان مورد مثال واقع گردیده که شامل تعداد چهار عدد بویلر آبگرم ـ دستگاه انبساط بسته سه عدد ـ مبدل آب گرم جهت مصرف آب گرم بهداشتی دو دستگاه منبع آب نمک و سختی گیر ـدو دستگاه ـتعداد چهار دستگاه چیلر تراکمی ـ پمپ فونداسیونی ـ پمپ مداری ـ برج خنک کن می باشد . تعداد پنج پمپ سیرکولاسیون ـ جهت سیر کوله کردن آب هوا سازها ـ تعداد سه پمپ سیر کولاسیون جهت سیر کوله کردن آب فن کویل ها ـ تعداد سه پمپ جهت سیر کوله کردن آب گرم مبدل ـ تعداد چهار پمپ جهت سیر کوله کردن آب کنداسنور به برج .

خلاصه ای از شرح و چگونگی کار دستگاهها :

سیستمی تراکمی (چیلر ):CHILLER

در ماشینهای مبرد تراکمی ،مقداری کاردر Com Perssor به سیستمی داده می شود ،کمپرسور سیال مبرد را متراکمی نموده و سیال که به گاز تبدیل شده در Cond an sor حرارت دریافت کرده را به محیط پس می دهد و بعد از عبور از شیر انبساط Expotione Valve وارد Evaporator شده ودراثر ازدیاد حجم ،حرارت محیط اطراف را کسب می کند و در نتیجه هوای اطراف اواپراتور خنک می شود . چهار عدد چیلر ازنوع ـ متناوب پیستونی ـ رفت و آمدی Reciprocating موجعه می باشد ظرفیت این نوع چیلرها از یک تن الی 40تن می باشد ودر J مدل برای ظرفیتهای مختلف ساخته می شود .

 

                        

                                                            

نوع بسته (Hermrtic) ـ نوع نیمه بسته (Semi Hermetic) ـ نوع باز (open Hermetic) که چیلر های مذکور از نوع ( Hermetic) می باشند یعنی کمپرسور و موتور دریک پوسته قرار داشته و کاملاً غیر قابل نفوذ بوده است . چیلرهای مذکور از شرکت ساروال واز مبرد فریون 22 استفاده نموده وروغن آن از نوع For-G-S می باشد . هر چیلر دارای 4 کمپرسور و2 کندانسور می باشد وهر کمپرسور دارای قدرت 40 تن است و هر چیلر دارای قدرت 160 تن اسمی و 140 تن عملی می باشد .

در جه فشار بالای چیلر (HP) بایستی بین 260-200 باشد و درجه فشار پایین )LP( بایستی بین 75-45 باشد درجه فشار روغن باید حداقل 20 درجه بیشتر از درجه فشار کمی باشد . سطح نمای روغن بایستی همیشه تا نصف شیشه روغن داشته باشد سطح نمای گاز باید صاف و بدون حالت کف زدگی باشد .

وسائل تولید حرارت – دیگ (Boiler)

از معمول ترین مولد های گرمائی ،دیگ های حرارت مرکزی می باشند . دردیگ ها انرژی حرارتی از سوخت (که توسط مشعل تولید حرارت می نماید ) گرفته شده وبه آن داده می شود . بسته به نوع مصرف ،آب می تواند دردیگ ها به آب داغ و یا بخار تبدیل شود لذا دیگ ها به دو نوع دیگ آبگرم و دیگ بخار تقسیم می شوند .در دیگهای آب گرم انرژی حرارتی تولید شده توسط مشعل ،آب داغ را تولید می نماید وسعی می شود که از تولید بخار جلوگیری به عمل آید زیرا در این دیگ ها کنترل و سوپاپی جهت بخار ایجاد شده وجود ندارد و در صورت تولید بخار به دیگ آسیب می رسد .

دیگ ها آب گرم از نظر جنس و ساخت به دو نوع : چدنی و فولادی تقسیم می شوند دیگهای موجود با ظرفیت 150000k col با سوخت گاز شهری مشغول به کار می باشد ودر اینجا دمای مورد نظر روی 80set می شود .

برج خنک کن (Cooling tower)

گرمایی که در سیکل کار چیلر تولید شده در کندانسور چیلر به آب داده می شود آبی که به اینصورت گرم شده به برج خنک کن منتقل می گردد تا گرمای خود را درآنجا به محیط اطراف بدهد. نحوه عمل در برج بدین صورت است که آب از بالا به پایین پاشیده می شود ودر حین عبور از قسمت های داخلی برج ،با وزش هوا ، قسمتی از گرمای آب به محیط داده می شود و مقداری از حرارت باقیمانده نیز ضمن تبخیر ذرات آب(که با گرفتن گرما همراه است ) خنثی می شود ، پس از این مراحل آب در تشتک زیربرج جمع شده و جهت برقراری مجدد سیستم به چیلر می رود . وزش هوا در داخل برج معمولاً به وسیله هوا ده یا بادرسان صورت می گیرد .

بادرسان ها از نوع پروانه ای و یا سانتریفوژ هستند که در برج موتورخانه از نوع سانتریفوژ استفاده شده است .

مشعل (Burner)

تولید گرما در دیگ ها به وسیله مشعل صورت می پذیرد . مشعل ها معمولاً با سوخت های مایع (oil Burner) کار می کنند. در مناطقی که دسترسی به گاز آسان باشد از مشعل های گازی (Gas Burner) استفاده می شود.

مشعل مورد نظر در موتورخانه از نوع گازی می باشد. در مشعل های گازی عمل احتراق به وسیله گاز صورت می پذیرد . به علت خطرات بیشتری که گاز نسبت به گازوئیل دارد کنترل آن از حساسیت زیادی برخودار است . معمولاً دارای یک ترموکوپل برای کنترل شعله می باشد ودر صورتیکه شعله از میان برود فرمان قطع جریان گاز را می دهد .

خطوط و وسایل انتقال انرژی :

انتقال گرما و سرما توسط دو عامل آب یا بخار (لوله کشی )
و هوا (کانال کشی ) صورت می گیرد . وسیله ایجاد فشار در لوله کشی پمپ ودر کانال کشی ،بادرسان می باشد . آب به وسیله دیگ گرما و یا به واسطه چیلر سرما گرفته و توسط خطوط لوله کشی به قسمت های مورد نیاز منتقل می شود . ایجاد فشار به وسیله Pump صورت می گیرد معمولاً در ظرفیت های کم (تا حدود 100FTJ5,GPM) از پمپ خطی (In line3 pump) که در فضای ازاد روی مسیر خط لوله نصب می شود استفاده شده ودر ظرفیت های بزرگتر پمپ زمینی (Base Mounted pump) به کار می رود .

پمپ زمینی روی فونداسیون نصب شده و قبل از اتصال به سیستم لوله کشی معمولاً لرزه گیر به کار می برند تا ارزش پمپ که باعث ایجاد فتیگ یا خستگی و شکستن لوله ها می شود به شبکه لوله کشی منتقل نگردد. در مواقعی که احتیاج به فشار زیاد باشد از پمپ های چند مرحله ای (Multi stage pump) استفاده می شود . عموماً پمپ های موتور خانه طبق برنامه زمانبدی شده به نوبت در مدار قرار گرفته و Enry aiz می شدند . این گونه پمپها در مکش دارای گیج فشار (مانومتر ) ـشیرفلکه ـ صافی (Strainer) ولرزه گیر می باشند ودر رانش نیز دارای لرزه گیر شیر یکطرفه ـشیر فلکه و مانومتر می باشد Cheak valae یا شیر یکطرفه برای جلوگیری از به قوچ یا پدیده و تر هم یا چکش آبی می باشد ـ مانومتر فشار را مشخص می کند ـ شیر کشویی برای قطع یا وصل آب وشیر فلکه سوزنی برای تنظیمی و بی آب استفاده می شود ـ صافی یا استریز برای جلوگیری از ناخالصی آب به داخل پمپ نصب می شود.

وسائل تبادل و توزیع گرما و سرما :

آب ،بخار و یا هوا . بعد از عبور از شبکه های انتقال به وسائل توزیع گرما و سرما رسیده مطبوع محیط را فراهم می آوردند وسائل توزیع سرما و گرما در اینجا فن کویل و هوا ساز می باشد. از فن کویل برای گرمایش در زمستان و هم برای سرمایش در تابستان مورد استفاده قرار می گیرد. آب سردوگرمی که در دستگاههای مولد انرژی (دیگ ـچلیر ) تولید می شود توسط پمپ و شبکه لوله کشی به فن کویل رسیده و پس از عبور از کویل های پره دار به وسیله وزش اجباری هوا روی کویل ها ، سرما و گرما را به محیط می دهد .

فن کویل را معمولاًزیر پنجره قرار داده و پشت آن دریچه هوای تازه نصب می نمایندـ عیب سیستم فن کویل نسبت به تهویه مطبوع (دستگاه هواساز ) این است که در فن کویل نمی توان روی رطوبت هوا کنترل داشت . این دستگاه در ساختمانهایی مورد استفاده قرار گیرد که درجه حرارت هر یک از اتاق ها را مستقلاً بخواهند کنترل نمایند. کنترل درجه حرارت در سیستم فن کویل به دو صورت انجام می گیرد ،یکی نصب شیربرقی روی لوله رفت و برگشت که به علت هزینه زیاد معمولاً اجرا نمی گردد و دیگری نصب ترموستات اتاقی در داخل است که به بادرسان فن کویل دستور قطع ووصل می دهد ولی آب سرد وگرم کماکان در داخل آن جریان دارد .

سختی گیر :

سختی آب به مجموعه املاح منیزیم و کلسیم موجود در آب گفته می شود به عبارت دیگر املاح فلزات چون آهن ـکلسیم ـ منیزیم ـ آلومینیم در آب ایجاد سختی می کنند. در آبهای صنعتی بالابودن سختی سبب رسوب سخت روی جدار لوله ها و دیگ های بخار می گردد که علاوه بر افزایش افت فشار در طول لوله باعث کاهش ضریب انتقال حرارت نیز می گوید .

تقریباً نیمی از حجم سختی گیروزین می باشد ودر موقع لزوم آب سخت دارای املاح وارده شده و ازسمت دیگر به صورت آب نرم از آن خارج می شود و در ثر کارکرد زیاد بعد از مدتی وزین های سختی گیر اشباع شده و دیگر عمل نرم کردن انجام نمی گیرد که گویند وزین اشباع شده یعنی بعد از مدتی وزین ها یونهای سدیم خود را که تمامی تعویض نموده اند ،دیگر وزین قادر به جذب کلسیم نمی باشد جهت احیاء و استفاده مجدد آن روی وزین های اشباع شده آب نمک با غلظت مناسب وارد می نمایند تعویض یونی صورت می گیرد و یونهای سدیم نمک جایشان رابا یونهای کلسیم ومنیزیم وزین اشباع شده عوض می نمایند بدین صورت رزین دوباره احیاء می گردد.

هوا ساز( Air Hand ling unit)

دستگاه هواساز عمل تهویه مطبوع زمستانی و تابستانی را انجام می دهد . هوای تازه با هوائی که توسط کانال های برگشتی جمع آوری شده ودر محفظخ احثلاط( (Mixing 30x مخلوط شده و پس از عبور از کویل حرارتی و یا برودتی و رطوبت زن (Hamidifier) به وسیله بادرسان به کانال رفت داده شده و از آنجا هوای مشروط (Conditioned air) که دارای شررایط مورد نیاز می باشد به اتاق های مختلف توزیع می شود سرعت هوا روی کویل سرد معمولاً 500fpm اختیار می شود .

 

هوا سازهای مربوط به موتورخانه عمل رطوبت زنی توسط روش (Steamjet) صورت می گیرد که این روش بخار مستقیماً وادر محیط می شود ، در صورتی که عمل رطوبت زنی توسط لوله آب و انشانک های متعدد صورت پذیرد روش بهتری است . زیرا از روش بخار معمولاً در صنایع استفاده می شود .

منبع انبساط بسته :

2 دستگاه از منبع انبساط بسته مربوط به آب گرم کهدر اثر افزایش دما ـ انبساط حجمی پیدا می کند و این انبساط موجب ترکیدگی در لوله ها و بویلرها می شود که به این منظور از منبع انبساط استفاده می کنند ـ یک دستگاه منبع انبساط بسته سرمایی موجود می باشد که کمبود آب سیستم را جبران می کند .

کنترل کننده ها (Controles)

کنترل ها برای تنظیم سیستم های تاسیساتی از نظر درجه حرارت ـ فشار ـ وموارد دیگر به کار می روند . بعضی از آنها برای نشان دادن شرایط و بعضی برای کنترل سیستم نصب می شوند . ترموستات مستفرق (Thermostat) ـ ترموستات جداری ( ترموتر ـ مانومتر (Mano meter) ـترمو متر ـ مانومتر ـ ترموستات کانالی ـ شیر دو راهه یاسه راهه برقی ..

(so lenoid 2 or 3 way valve) ـ شیر دو راهه یا سه راهه موتوری (motorized 2or 3 way valve ) شیر اطمینان (Safcty valve) شیر هواگیر اتو ماتیک (Air vent)ـ فلو سوئیچ (Flow switch) ـ کنترل کننده رطوبت (Hamidi stat) کنترل کننده های موتور کمپرسور از قبیل فیوزها در مدار قدرت ـ مدار (pump done) و مدار (pump out) که در کمپرسور های چیلر موتورخانه از نوع (pump out) استفاده می شود .

 

طراحان دستگاه مدار (pump out) را پیشنهاد می کنند دراین سیستم ها گرم کن روغن ،در داخل کارتر قرار دارد مادامی که سیستمی خاموش است هیتر انرژایز می شود ودر موقع کار کمپرسور هیتر از مدار خارج می شود همچنین می توان مدار انترلاک را طراحی نمود که ابتدا پمپ چیلد ـ پمپ برج ـ فن برج راه اندازی می شود و سپس موتور کمپرسور در مدار قرار می گیرد همچنین می توان از کنترل کننده های ظرفیت نیز نام بردو به طور کلی می توان گفت وسایل کنترل چیلر عبارتند از :
1- کنترل کننده های ایمنی Safety control

2- کنترل کننده های ظرفیتCopasity control

3- مدارها pump down- pump out- interlock

4- وکنترل کننده های سیستمها تبرید عبارتند از :

Thermostat- High pressure control (HP)-Low pressure control (LP)-OIL PRESSURE SWITCH (OS)- Anti Freez – flow switch- Crank case Heater- safety valve .





High pressure control _ این کنترل کننده که تحت تاثیر تغییرات فشار خط رانش می باشد به عنوان یک کنترل کننده شرایط imerj ency عمل می کند.

مواردی که کنترل کننده (HP) عمل می کند.

1- در تاسیسات بزرگ در صورتی که آب برج بیش از حد تحت تاثیر گرد و غبار غلیظ شود هدایت حرارتی آن کم شده ودر نتیجه فشار در کندانسور بالا می رود که باعث عمل کردن (HP) می شود برای این منظور از لوله های bleed line استفاده می شود.

2- فن برج از کار بیفتد.

3- پمپ برج از کار بیفتد .

4- اگر در کندانسور هوا باشد (قانون دالتون )

5- اگر کندانسور هوایی کثیف باشد.

6- در روزهایی از سال که هوا مرطوب شود (پائیز ) عمل می کند.

7- چپ گرد بودن فن برج .

8- گرمای بیش از حد در کندانسور هوائی .

9- اگر لوله های کندانسور بیش از حد رسوب بگیرد از مواردی تحت عنوان (descaller) ب عنوان رسوب زادئی استفاده می شود . (dow pressure cont rol )

این کنترل کننده در شرایطی عمل می کند که فشار اواپراتور پایین باشد .

سیستم جذبی

این سیستم دارای یک ژنراتور حرارتی ( Heat Generator) ـ (کندانسور Condenser) و اواپراتور می باشد . گرمای محیط را گرفته (به عبارتی دیگر سرما تولید می کند ) پس جذب مایع جاذب شده و از آنجا دوباره به ژنارتور باز می گردد. عملاص می توان گفت که جاذب و ژنراتور در مدار به ترتیب عمل مکش و رانش یک کمپرسور را انجام می دهند . معمولاً در چیلرهای ابزدوشن سیال مبرد آبو سیال جاذب ایتیوم بروماید (Lithium bromide) است .

 

مزایای استفاده از سیستمهای نسبت به سیستم تراکمی :

در پروژه هایی که به منظور گرمایش ، دیگ بخار وجود دارد می توان از چیلر ابزدوبشن استفاده نمود البته هزینه اولیه آن نسبت به چیلرهای تراکمی بیشتر می باشد ولی با توجه به مخارج راه اندازی و تعمیر و نگهداری کم خرج و مخصوصاً مصرف برق خیلی کم آن که به مراتب از چیلرهای تراکمی پایین تر می باشد و همچنین مصرف سو خت ارزان (گاز یا گازوئیل ) و سادگی و عدم پیچیدگی سیستم در ظرفیت های زیاد مقرون به صرفه می باشد . همچنین قطعات مکانیکی سیستم تبرید تراکمی را ندارد ـ طول عمر بیشتری دارد .
زاویه نصب مشعل قطر مخروطی هوای ثانویه 75/14 _ مبدل ها با ظرفیت gallon 375 فشار تست 150 و فشار کار psi 90

مواظبت و انتقال سیستمی بروماید :

این محلول غیر رسمی غیر قابل اشتعال ، غیر قابل انفجار و دارای خواص شیمیائی ثابت می باشد این محلول می تواند براحتی در شبکه های سر باز انتقال یابد . ولی بعد از هر چند سال استفاده ممکن است در خاتصیت آن تغییراتی به وجود آید . اگر محلول لیتیم بروماید بر روی ابزار یا هر قسمتی بریزد این قسمتها بایستی شستشو و سپس خشک گردند این محلول در مجاورت هوا ایجاد خوردگی می نمایند . روکش نازکی از روغن برروی ابزار بعد از شستشو لازم و مناسب می باشد . تماس محلول لیتیم بروماید می تواند برروی پوست ـ چشم و پوسته مخاط و نزج تاثیر بگذارد که شستشو با آب و صابون مناسب خواهد بود .

سیستم Fire یا آتش نشانی

سیستم آتش نشانی از پیشرفت به خصوصی برخودار است . دارای Zone 18 عمل کرد و Zone24 آلارم (خبر دهنده ) می باشد . در مکانهایی که از حساسیت کمتری برخودار است از سیستم خبر دهنده استفاده شده مانند سالن ها ـ در مکانهایی که از حساسیت بیشتری برخودار است مثل وانبار کتاب از سیستم عمل کرد استفاده شده است .

به این صورت که سیستم حساس یه (نور) و (دود) می باشد در صورتی که شعله ای به وجود آید حساسی (sensone) حساس به نور یا دود عمل کرده و دربها بسته شده (closs door) و سپس از اتاق کنترل فرمان گرفته و سیستم گاز هالون عکل کرد و پودر به صورت گاز با فشار 360psi و دمای 20 وارد محیط مورد نظر شده و محل را اطفاء حریق می کند. همچنین در مکانهای دیگر از جمله سالن های راه دو از سیستم Fir و لوله کشی آب استفاده شده که در مواقع ضروری به وسیله آب محل مورد نظر خاموش می شود.
ایستگاه تقلیل فشار ، فشار 150psi را به 15psi تبدیل می کند .

اتاق کنترل :

با استفاده از تابلو های برق و کنترل ،در اتاق کنترل موتورخانه کلیه فرمانهای مربوط به دستگاهها در اینجا اجرا می شود . تعداد 2 عدد دیگ بخار با ظرفیتهای 10000و14000 موجود می باشد که با حداکثر فشار کار مجاز 150psi ودرجه حرارت 188 می باشد .

 

کندانس یونیت (condans unite)

دراین سیستم برعکس برج خنک کن که آب نقش سیال واسطه را ایفاءمی کند ، گاز داغ خارج شده از کمپرسور مستقیماً وارد کندانسور هوائی شده و گرمای خود را به محیط می دهد . گاز داغ معمولاً ازداخل کویل های مارپیچی که روی آنها پره FIN تعبیه شده عبور می نماید و عمل انتقال حرارت توسط وزش اجباری بادرسان پروانه ای صورت می گیرد این دستگاه ها در روی پشت بام نصب می شوند تابرای ایجاد هوای بدون رطوبت استفاده شود .