يعتمد عدد مبردات الهواء الصناعية التي يحتاجها المصنع على أكثر من مساحة الأرضية. حجم ورشة العمل، وتدفق الهواء المطلوب، ومصادر الحرارة، وارتفاع السقف، والتهوية، وقدرة تدفق الهواء لكل مبرد، كلها تؤثر على الكمية النهائية.
يمكن أن يوفر الحساب البسيط عددًا أوليًا من الوحدات، لكن الترتيب النهائي يجب أن يأخذ في الاعتبار أيضًا مكان توليد الحرارة وكيفية تحرك الهواء المبرد عبر المصنع.
1. ابدأ بإجمالي تدفق الهواء المطلوب
الخطوة الأولى هي تقدير إجمالي تدفق الهواء المطلوب لورشة العمل.
الحساب الأساسي هو:
تدفق الهواء المطلوب (م³/ساعة)=حجم ورشة العمل (م³) × تغييرات الهواء المطلوبة في الساعة
يتم حساب حجم ورشة العمل على النحو التالي:
الطول × العرض × متوسط الارتفاع
على سبيل المثال، مصنع مساحته 50 م × 30 م ومتوسط ارتفاع سقفه 8 م يكون حجمه:
50 × 30 × 8 = 12,000 m³
إذا كان التصميم الأولي يستخدم 20 تغييرًا للهواء في الساعة:
12,000 × 20 = 240,000 m³/h
ولذلك سيتطلب المصنع ما يقرب من 240.000 متر مكعب/ساعة من إجمالي تدفق الهواء كنقطة انطلاق.
يعتمد معدل تغير الهواء المناسب- على التطبيق الفعلي ويجب تقييمه مع الحمل الحراري وظروف التهوية.
2. قم بتقسيم تدفق الهواء المطلوب على تدفق الهواء لكل وحدة
بمجرد معرفة إجمالي تدفق الهواء، يمكن حساب العدد الأولي لمبردات الهواء الصناعية.
عدد مبردات الهواء=إجمالي تدفق الهواء المطلوب ÷ تدفق الهواء لكل مبرد
على سبيل المثال:
إجمالي تدفق الهواء المطلوب: 240,000 متر مكعب/ساعة
تدفق الهواء لكل مبرد: 20,000 متر مكعب/ساعة
ثم:
240,000 ÷ 20,000 = 12
وبالتالي فإن المتطلب الأولي هو 12 مبرد هواء صناعي.
إذا كان النموذج المحدد يوفر 15000 متر مكعب/ساعة بدلاً من ذلك، يصبح الحساب:
240,000 ÷ 15,000 = 16
سيتطلب نفس المصنع المزيد من الوحدات لأن كل مبرد يوفر تدفق هواء أقل.
3. لماذا لا تكفي مساحة الأرضية وحدها؟
الطريقة الشائعة هي حساب عدد المبردات وفقًا لمساحة أرضية المصنع.
على سبيل المثال:
مبرد هواء واحد لكل 100 متر مربع.
يمكن أن يؤدي ذلك إلى نتائج مختلفة جدًا في المباني ذات ارتفاعات السقف المختلفة.
لنأخذ على سبيل المثال مصنعين لهما نفس المساحة الأرضية البالغة 2000 متر مربع:
| مصنع | ارتفاع متوسط | حجم الهواء |
|---|---|---|
| مصنع أ | 4 m | 8,000 m³ |
| مصنع ب | 10 m | 20,000 m³ |
مساحة الأرضية متطابقة، لكن حجم الهواء في المصنع B أكبر بـ 2.5 مرة.
ولذلك، فإن حساب مبرد الهواء الصناعي الموثوق به يجب أن يأخذ في الاعتبار الحجم المكعب بدلاً من الأمتار المربعة وحدها.
4. ضع في اعتبارك الحمل الحراري للمصنع
يمكن أن تتغير متطلبات تدفق الهواء بشكل كبير عندما يحتوي المصنع على مصادر حرارة داخلية كبيرة.
تشمل الأمثلة ما يلي:
- معدات اللحام
- أفران
- أفران
- آلات صب الحقن
- الضواغط
- المحركات
- معدات التجفيف
- -خطوط إنتاج ذات درجات حرارة عالية
قد يحتاج المصنع الذي يحتوي على آلات ثقيلة وتوليد مستمر للحرارة إلى ترتيب تبريد مختلف عن المستودع الذي يتمتع باكتساب حرارة داخلية منخفض نسبيًا.
إذا تركزت الحرارة في منطقة إنتاج واحدة، فإن إضافة نفس العدد من المبردات في جميع أنحاء المبنى بأكمله قد لا يكون الترتيب الأكثر ملاءمة.
يجب وضع المعدات وفقًا لتوزيع الحرارة الفعلي.
5. تحقق من ارتفاع السقف
يؤثر ارتفاع السقف على حجم الهواء الإجمالي وطريقة وصول الهواء البارد إلى منطقة العمل.
في ورشة العمل ذات السقف العالي-، قد لا تضمن زيادة تدفق الهواء ببساطة تبريدًا أفضل على مستوى الأرضية.
يجب أن يأخذ التصميم في الاعتبار:
- ارتفاع التركيب
- اتجاه تفريغ الهواء
- سرعة الهواء
- المسافة بين المبردات
- ارتفاع الآلات
- هيكل السقف
- مواقع العمال
بالنسبة لمبردات الهواء الصناعية المثبتة في السقف، يعد ارتفاع التركيب واتجاه التفريغ أمرًا مهمًا بشكل خاص لأن تدفق الهواء يجب أن يصل إلى المنطقة المشغولة بشكل فعال.
6. انظر إلى توزيع تدفق الهواء
لنفترض أن المصنع يحتاج إلى 240,000 متر مكعب/ساعة وتم اختيار 12 مبردًا.
هناك عدة طرق لترتيب الوحدات.
إذا تركزت جميع الوحدات الـ 12 بالقرب من جانب واحد من المبنى، فقد يلبي إجمالي تدفق الهواء المتطلبات المحسوبة، لكن المناطق البعيدة يمكن أن تظل ساخنة.
يقوم التصميم الأفضل بتوزيع تدفق الهواء وفقًا لما يلي:
وحدة التبريد ← منطقة الإنتاج ← إزالة الهواء الدافئ
ولذلك ينبغي النظر في موقع الأبواب والنوافذ ومراوح العادم والآلات ورفوف التخزين والأقسام الداخلية قبل تحديد العدد النهائي للوحدات وموقعها.
7. النظر في التهوية والعادم
تقوم مبردات الهواء الصناعية التبخيرية بإدخال الهواء البارد إلى المصنع. يجب أن يغادر الهواء الدافئ والرطوبة الإضافية المبنى.
وهذا يعني أنه ينبغي النظر في عدد وحدات التبريد مع التهوية المتاحة.
تحقق مما إذا كان المصنع لديه:
- فتحات السقف
- مراوح العادم
- افتح الأبواب
- ويندوز
- فتحات الجدار
- التهوية الميكانيكية
إذا لم يتمكن المبنى من إزالة الهواء الدافئ والرطب بشكل فعال، فإن تركيب مبردات هواء تبخيرية إضافية قد لا يؤدي إلى تحسينات تبريد متناسبة.
8. خذ بعين الاعتبار درجة الحرارة والرطوبة المحلية
لا ينتج مبرد الهواء التبخيري نفس تأثير التبريد في جميع الظروف الجوية.
يوفر الهواء الجاف إمكانية تبخر أكبر، بينما تقلل الرطوبة النسبية العالية من إمكانية التبريد المتاحة.
ولهذا السبب، يجب تقييم كمية المعدات باستخدام ظروف الصيف المحلية، بما في ذلك:
- درجة الحرارة الخارجية
- الرطوبة النسبية
- درجة حرارة المصباح الرطب
- ظروف التشغيل الموسمية
قد يتطلب المصنع الذي يقع في مناخ حار وجاف تكوينًا مختلفًا عن المصنع الذي يعمل في مناخ حار ورطب، حتى عندما يكون للمبنيين أبعاد متطابقة.
9. هل تحتاج إلى المزيد من الوحدات الأصغر أم عدد أقل من الوحدات الأكبر؟
لا يحدد إجمالي متطلبات تدفق الهواء بالضرورة التكوين النهائي في حد ذاته.
على سبيل المثال، قد يحتاج المصنع إلى 240.000 متر مكعب/ساعة.
يمكن توفير ذلك نظريًا من خلال:
- 10 وحدات × 24,000 م3/ساعة
- 12 وحدة × 20,000 م3/ساعة
- 16 وحدة × 15,000 م3/ساعة
توفر المجموعات الثلاث نفس إجمالي تدفق الهواء تقريبًا.
ومع ذلك، فإن الاختيار العملي يعتمد على تخطيط المبنى.
يمكن أن توفر المزيد من الوحدات مرونة أكبر في توزيع تدفق الهواء بين مناطق الإنتاج المختلفة، بينما قد تعمل الوحدات الأكبر على تبسيط عملية التثبيت حيث تتمتع ورشة العمل بتصميم مناسب.
ولذلك يجب أن يوازن الاختيار بين سعة تدفق الهواء، ومواقع التثبيت، ومناطق التبريد، والوصول إلى الصيانة، وتكلفة المشروع.
10. مثال: حساب عدد مبردات الهواء لمصنع ما
النظر في ورشة عمل الإنتاج مع:
الطول: 60 م
العرض: 40 م
متوسط الارتفاع: 8 م
الخطوة 1: حساب حجم الهواء
60 × 40 × 8 = 19,200 m³
الخطوة 2: تقدير تدفق الهواء المطلوب
افترض أن قيمة التصميم الأولية تبلغ 20 تغييرًا للهواء في الساعة:
19,200 × 20 = 384,000 m³/h
الخطوة 3: حدد تدفق الهواء البارد
لنفترض أن أحد مبردات الهواء الصناعية يوفر ما يلي:
24,000 m³/h
الخطوة 4: حساب عدد الوحدات
384,000 ÷ 24,000=16 وحدة
وبالتالي فإن الحساب الأولي يعطي 16 مبرد هواء صناعي.
يجب بعد ذلك أن يتحقق التصميم الفعلي للمشروع مما إذا كانت 16 وحدة توفر توزيعًا مناسبًا للهواء وما إذا كان المناخ المحلي ومصادر الحرارة والتهوية وظروف التثبيت تدعم الترتيب المقترح.
11. عندما يكون الرقم المحسوب بحاجة إلى تعديل
العدد المحسوب لمبردات الهواء الصناعية ليس بالضرورة كمية الطلب النهائية.
قد تكون هناك حاجة إلى إجراء تعديل عندما يكون لدى المصنع ما يلي:
أحمال حرارية داخلية عالية جدًا
اختلافات كبيرة في درجات الحرارة بين مناطق الإنتاج
أسقف عالية للغاية
تهوية مقيدة
الآلات الكبيرة تمنع تدفق الهواء
ورش عمل مستقلة متعددة
المناطق التي تتطلب مستويات تبريد مختلفة
وعلى العكس من ذلك، فإن المناطق التي لا تحتاج إلى تبريد لا تحتاج بالضرورة إلى تضمينها في الحساب.
على سبيل المثال، قد يتطلب المكتب أو غرفة التخزين أو منطقة العمليات المغلقة حل تبريد مختلفًا عن قاعة الإنتاج الكبيرة المفتوحة.
12. المعلومات اللازمة لتحديد الكمية النهائية
بالنسبة لمشروع تبريد الهواء الصناعي، سيحتاج المورد أو مهندس التدفئة والتهوية وتكييف الهواء عادةً إلى ما يلي:
طول المصنع وعرضه
متوسط ارتفاع السقف
المنطقة التي تتطلب التبريد
درجة حرارة الصيف المحلية
الرطوبة النسبية
مصادر الحرارة الرئيسية
تخطيط معدات الإنتاج
عدد العمال
التهوية الموجودة
أماكن مراوح العادم
مواقف الباب والنافذة
إمدادات المياه المتاحة
إمدادات الكهرباء المتاحة
ساعات العمل المطلوبة
كلما تم تحديد هذه الشروط بشكل أكثر دقة، كلما زادت موثوقية حساب كمية المعدات والتخطيط.
كمية مبرد الهواء الصناعي: الصيغة الرئيسية
للحصول على تقدير أولي، استخدم:
حجم الورشة=الطول × العرض × متوسط الارتفاع
تدفق الهواء المطلوب=حجم ورشة العمل × تغييرات الهواء المطلوبة في الساعة
عدد مبردات الهواء الصناعية=تدفق الهواء المطلوب ÷ تدفق الهواء لكل وحدة
قم دائمًا بتقريب النتيجة المحسوبة إلى عدد صحيح عملي من الوحدات، ثم تحقق من التخطيط وظروف التشغيل قبل الانتهاء من اختيار المعدات.
الاعتبارات النهائية
لا توجد قاعدة عالمية مثل "مبرد هواء صناعي واحد لكل 100 متر مربع من مساحة المصنع". يعتمد الرقم الصحيح على إجمالي حجم الهواء وتدفق الهواء المطلوب والحمل الحراري وارتفاع السقف والرطوبة والتهوية وتوزيع تدفق الهواء.
للحصول على تقدير أولي للمشروع، قم بحساب حجم ورشة العمل، وحدد إجمالي تدفق الهواء المطلوب، وقسمه على تدفق الهواء المقدر لمبرد الهواء الصناعي المحدد. والكمية الناتجة هي نقطة بداية لتصميم النظام، وليست بديلاً عن التحقق من ظروف المصنع الفعلية.
للحصول على اقتراح دقيق لمبرد الهواء الصناعي، يجب تقييم أبعاد المصنع وارتفاع السقف والمناخ المحلي ومصادر الحرارة وترتيبات التهوية وتخطيط الإنتاج معًا.
