سیستم بخار

توزیع بخار، برگشت کندانسیت و تخلیۀ هوا و گازهای غیرقابل تقطیر توسط سیستم لوله کشی انجام می شود. در لوله کشی سیستم های گرمایش با بخار ، سیستم لوله کشی توزیع بخار نه تنها باید جوابگوی بار کامل باشد بلکه باید بارهای ناقص و بارهای اضافی که در هنگام راه اندازی و گرم کردن سیستم وجود دارد را نیز جوابگو باشد. در فصل زمستان معمولا مقدار متوسط بخار مورد نیاز، از نصف مقدار بخار مصرفی وقتی هوای بیرون حداقل درجه حرارت را دارد کمتر می باشد. هنگامی که سیستم را گرم می کنید (حتی در آب و هوای معتدل)، مقدار گذر بخار در خطوط اصلی و مقدار کندانسیت ممکن است از حداکثر مقدار گذر بخار در سردترین روز نیز بیشتر شود. بار راه اندازی سیستم، ناشی از افزایش درجه حرارت سیستم لوله کشی تا درجه حرارت بخار و گرم شدن ساختمان تا درجه حرارت طراحی داخل می باشد.

نکاتی در مورد طرح لوله کشی بخار

۱ . قطر لوله را با توجه به افت فشار و سرعت بخار محاسبه کنید.

۲ . لوله ها را با شیب یکنواخت ۰٫۲۵ اینچ در ۱۰ فوت طول در جهت جریان بخار شیب دهید.

۳ . برای جلوگیری از اتلاف حرارت غیرضروری، لوله ها را کاملا عایق کنید.

۴ . برای اجتناب از پدیدۀ ضربۀ قوچ، کاهش کیفیت بخار و کاهش قابلیت انتقال حرارت بهتر است کندانسیت تولیدی در اثر اتلاف حرارت در سیستم توزیع را در اولین فرصت تخلیه کنید. برای تمام نقاط تحتانی سیستم لوله کشی و نقاط تخلیۀ طبیعی (از قبیل انتهای خطوط اصلی، پایین رایزرها، قبل از شیرهای تنظیم فشار و شیرهای کنترلی و شیرهای قطع و وصل، زانوها و اتصالات انبساط گیر) ساقۀ تخلیه در نظر بگیرید.

وقتی شیب لوله در خلاف جهت جریان بخار است، حداکثر فاصلۀ بین دو ساقۀ تخلیه ۱۵۰ فوت خواهد بود. این فاصله ها برای سیستم هایی صادق است که در آنها برای تخلیۀ هوا و کندانسیت اضافی (در هنگام راه اندازی سیستم)، شیردستی پیش بینی شده باشد. برای سیستم هایی که راه اندازی و گرم شدن سیستم به طور خودکار انجام می شود، این فاصله ها را نصف مقادیر ذکر شده در نظر بگیرید.

۵ . در سیستم هایی که شیب لوله در جهت جریان بخار است، اگر باید قطر لوله های افقی کاهش یابد حتما از تبدیل های غیرمحور استفاده کنید به نحوی که شیب قسمت زیرین لوله به طور یکنواخت باقی بماند. از به کاربردن تبدیل های هم محور در لوله های افقی خودداری کنید زیرا ممکن است موجب پیدایش ضربۀ قوچ گردد.

۶ . اگرچه استفاده از زانوی ۹۰ درجه در لوله کشی بخار مجاز است ولی ترجیحا انشعابات را از قسمت بالای خطوط اصلی بخار (و با زاویۀ ۴۵ درجه) بگیرید.

۷ . اندازۀ ساقۀ تخلیه را بر مبنای جداسازی و جمع آوری صحیح کندانسیت تعیین کنید. قطر ساقۀ تخلیۀ مربوط به رایزرها باید برابر با قطر لولۀ بخار در قبل از رایزر باشد و مطابق شکل تا بعد از رایزر ادامه داشته باشد. قطر ساقۀ تخلیه در سایر نقاط باید برابر با قطر خط اصلی باشد. اگر قطر لولۀ اصلی برابر یا بیشتر از ۶ اینچ است، قطر ساقۀ تخلیه را می توان نصف قطر خط اصلی در نظر گرفت ولی هیچگاه نباید از ۴ اینچ کمتر باشد.

چنانچه در طراحی سیستم، گرم شدن در هنگام راه اندازی در نظر گرفته شده است، طول ساقه جمع آوری کندانسیت اهمیت چندانی ندارد. در عین حال پیشنهاد می شود طول ساقه را یک و نیم برابر قطر لوله (و حداقل ۸ اینچ) انتخاب کنید. وقتی گرم کردن اولیۀ سیستم به طور خودکار انجام می شود باید همیشه قطر ساقۀ جمع آوری کندانسیت را برابر با قطر خط اصلی و طول آن را حداقل ۲۸ اینچ فرض کنید تا اختلاف فشار هیدرولیکی لازم برای تخلیۀ تلۀ بخار فراهم شود.

۸ . کندانسیت باید به صورت ثقلی از تله خارج و به سیستم لوله کشی برگشت انتقال یابد. اگر تلۀ بخار پایین تر از لولۀ برگشت است، کندانسیت را باید به بالا انتقال داد. در سیستم هایی که فشار کار آنها بیشتر از ۴۰ پاسکال است، معمولا تخلیۀ تلۀ بخار را مستقیما به سیستم برگشت وارد می کنند. در عین حال، فشار در قسمت تخلیۀ تله (فشار خط برگشت بعلاوۀ فشار هیدرولیکی ناشی از ارتفاع) نباید بیشتر از فشار خط اصلی بخار باشد و اندازۀ تلۀ بخار باید با توجه به این فشار انتخاب گردد.

در سیستم هایی که در فشار کمتر از ۴۰ پاسکال کار می کنند، در مواردی که درجه حرارت توسط شیر کنترل بخار تنظیم می شود و یا فشار موجود در خروج از تله بخار بیشتر یا تقریبا برابر با فشار سیستم است، باید در روی تجهیزات نیز ساقۀ تخلیه در نظر گرفت. تخلیۀ بخار باید به صورت ثقلی به مخزن جمع آوری کندانسیت (که به آتمسفر ارتباط دارد) تخلیه و از آنجا توسط پمپ به خط برگشت فرستاده شود.

۹ . صافی های قبل از شیرهای کاهش فشار بخار یا شیرهای کنترل، نقاطی هستند که به طور طبیعی در آنها کندانسیت جمع می شود. چون انتقال کندانسیت همراه با بخار می تواند موجب فرسایش نشیمنگاه سوپاپ شیر شود، در سمت تخلیۀ صافی یک تلۀ بخار در نظر بگیرید.

نکاتی در مورد طرح لوله کشی تجهیزات پایانه

۱ . قطر لوله های رفت و برگشت را برابر با اتصال پیش بینی شده روی تجهیزات درنظر بگیرید.

۲ . برای امکان بازرسی و تعمیر تله های بخار و شیرهای کنترل، تجهیزات و لوله کشی های آن باید در دسترس باشند.

۳ . با بهره گیری از خاصیت انعطاف پذیری لوله کشی و با استفاده از خم و حلقه های انبساطی و اتصالات سه زانویی و یا با استفاده از قطعات انبساط گیر و اتصالاتی از جنس لوله های انعطاف پذیر، مقدار کرنش ناشی از انبساط و انقباض را به حداقل برسانید.

۴ . در کاربردهایی که چند کویل وجود دارد، برای هر کویل از تلۀ جداگانه استفاده کنید. وقتی دو یا چند کویل به هدر مشترک متصل و برای آنها از یک تلۀ بخار در خروجی هدر استفاده شود، ممکن است در درون کویل ها کندانسیت جمع گردد و انتقال حرارت و کنترل درجه حرارت به طرز صحیح انجام نشود.

۵ . در تجهیزات پایانه وقتی که درجه حرارت توسط شیر تنظیم بخار کنترل می شود، باید نکات خاصی را درنظر گرفت.

نکاتی در مورد طرح لوله کشی کندانسیت

۱ . جریان سیال در خطوط برگشت از دو فاز بخار و کندانسیت تشکیل می شود.

۲ . برای اطمینان از تخلیۀ فوری کندانسیت، لوله های برگشت را با شیب ۰٫۵ اینچ در هر ۱۰ فوت در جهت جریان کندانسیت اجراء کنید.

۳ . خطوط برگشت را کاملا عایق کنید، به خصوص اگر کندانسیت به دیگ بخار بر می گردد و یا آنتالپی آن بازیافت می شود.

۴ . در صورت امکان از سیستم های بازیافت حرارت برای جذب آنتالپی کندانسیت استفاده کنید.

۵ . اتصال جمع آوری و تخلیۀ کثافات که بر روی ساقۀ تخلیه و مسیر تخلیۀ صافی ها پیش بینی می شوند را به شیر مجهز کنید تا بتوان کثافات و رسوبات را خارج کرد.

۶ . تله های بخار را نزدیک به ساقۀ تخلیه نصب کنید و برای سهولت بازدید و تعمیرات، آنها را در دسترس قرار دهید.

۷ . اگر کندانسیت را به خطوط برگشتی که در تراز بالاتری قرار دارند انتقال می دهید، فشار ورودی به تله را با توجه به این حقیقت انتخاب کنید که برای ۲ فوت بالابردن کندانسیت نیاز به ۱ پاسکال فشار است.