اندازه گیری فشار دما سیستم تبرید

اهمیت اندازه گیری فشار و دما در سیستم های تبرید

اهمیت اندازه گیری فشار و دما در سیستم‌های تبرید

در این پست به موضوع بسیار مهم اهمیت اندازه گیری فشار و دما در سیستم‌های تبرید که این روزها با توجه به گرم شدن کره زمین و شبکه‌های الکتریکی فشرده، عملکرد بهینه شده در تهویه مطبوع بیش از هر زمان دیگری مهم است. ابزار اندازه‌گیری به سیستم‌های HVAC / R کمک می‌کند تا با کارآیی و پایداری بیشتری کار کنند.
تهویه مطبوع مدرن اساساً نحوه کار و زندگی ما را بهبود بخشیده است.

در عین حال، HVAC / R بیشترین انرژی را در خانه‌ها، دفاتر و مشاغل مصرف می‌کند. برای کمک به محافظت از کره زمین بدون به خطر انداختن سلامتی و آسایش، سیستم‌های برودتی و جابجایی هوا نیاز به ابزار اندازه‌گیری قابل اطمینان برای کنترل فشار، دما و جریان هوا دارند.

چرخه تبرید فشرده‌سازی بخار چگونه کار می‌کند؟

در بررسی فشار دما تبرید برای خنک سازی هوای داخلی، بیشتر کولرها از چرخه تبرید فشرده‌سازی بخار استفاده می‌کنند. این روش با استفاده از تغییر فاز مبردها – از گاز (فشار بالا / دمای بالا) به مایع (فشار کم / فشار کم) و دوباره برگشت – به منظور جذب گرما و انتقال آن از جایی که ناخواسته است، استفاده می‌شود.

اندازه گیری فشار دما سیستم تبرید

چرخه تبرید فشرده سازی بخار

اجزای اصلی در سیستم تبرید عبارتند از کمپرسور، سیم پیچ کندانسور، شیر انبساط و سیم پیچ اواپراتور می‌باشد.

برای اطمینان از عملکرد مناسب و به حداقل رساندن مشکلات، نظارت بر شرایط در نقاط مختلف احتیاط است.

یک ترانسمیتر فشار ، مانند R-1 ، روی خط مکش آب بندی شده‌ای که به کمپرسور می‌رود، می‌تواند اطمینان حاصل کند که هیچ مبرد مایع به کمپرسور بر نمی‌گردد، که به آن آسیب رساند.

ترانسمیترهای فشار روی خط تخلیه می‌توانند به اپراتورهای سیستم اجازه دهند ظرفیت تولید شده را ببینند. رابطه بین فشار و دما، اندازه‌گیری فشار را در بسیاری از سیستم‌های HVAC / R بسیار فاقد ارزشمند می‌کند.

اندازه گیری معمولاً مربوط به HVAC / R احتمالاً دما است، زیرا ترموستات‌ها یا کنترل کننده‌ها سیگنال‌هایی را برای خنک سازی یا گرمایش بر اساس دمای اتاق ارسال می‌کنند. سومین منطقه برای اندازه گیری عملکرد بهینه سیستم، جریان هوا و سرعت آن است.

الزامات سیستم‌های HVAC چیست؟

گرمایش و سرمایش مهم است، اما این تنها الزاماتی نیست که در سیستم‌های تهویه مطبوع امروزی وجود دارد. با گرم شدن کره زمین و شبکه‌های برق تحت فشار، بهره‌وری انرژی بیش از هر زمان دیگری مهم است.

شاخصه‌های عملکردی :

صنعت HVAC دارای چندین رتبه‌بندی برای نمایش عملکرد است که در ادامه آنها را با دیدگاه فشار دما تبرید بررسی می‌کنیم.

  •  SEER (نسبت انرژی کارآمد فصلی) برای خنک کننده
  • COP (ضریب عملکرد)
  • AFUE (بهره وری سالانه استفاده از سوخت)
  • HSPF (فاکتور عملکرد فصلی گرمایش)

برای تمام معیارها، عدد بالاتر نشان دهنده کارایی بیشتر است.

استانداردهای کارایی مهم :

از سال ۲۰۲۳ ، استانداردهای جدید کارایی در ایالات متحده اجرا می‌شود. تمام تهویه‌های جدید مسکونی باید حداقل ۱۴ SEER (15 SEER در جنوب شرقی و جنوب غربی) باشد. برای پمپ‌های حرارتی حداقل ۸٫۸ HSPF خواهد بود. RTU های بسته‌بندی شده تجاری همچنین دارای استانداردهای جدید کارایی تجهیزات هستند که از همان سال اجرا می‌شوند.

فازهای خنک کننده مبرد – مبردهای قدیمی فلوروکربن‌هایی بودند که در عین کارآیی، لایه اوزن را نازک کرده یا به گرم شدن کره زمین کمک کردند.
بسیاری از آنها در حال حاضر از رده خارج شده‌اند. در ایالات متحده، آخرین مرحله برای تکمیل برنامه مرحله پروتکل مونترال ممنوعیت تولید یا واردات هر نوع هیدروکلرو فلوروکربن (HCFC) تا سال ۲۰۳۰ است.
هدف تشویق مبردهای طبیعی مانند هوا، آب، دی اکسید کربن، آمونیاک و هیدروکربن‌ها است. (پروپان ، ایزوبوتان و غیره).

همه این نیازها به بهبود سلامت سیاره کمک می‌کند، اما بخش دیگری از پیچیدگی را به طراحی و کار سیستم‌های HVAC اضافه می‌کنند.

علاوه بر کارایی، کاربران خواسته‌های دیگری از سیستم‌های تهویه مطبوع و واحدهای کنترل هوا دارند:

میزان رطوبت مناسب:

هوای خیلی خشک می‌تواند منجر به مشکلات پوستی، مشکلات تنفسی و آسیب به چوب شود. تحقیقات همچنین نشان می‌دهد که COVID-19 در رطوبت کم به راحتی گسترش می‌یابد.

اما اگر هوا خیلی مرطوب باشد، ساکنان ساختمان احساس ناراحتی می‌کنند. کپک شروع به رشد می‌کند و ویروس‌ها و باکتری‌های خاصی تکثیر می‌شوند.

کیفیت خوب هوا:

با توجه به اینکه ما زمان قابل توجهی را در داخل ساختمان‌ها می‌گذرانیم، آلودگی هوای داخل خانه یک مشکل اساسی است.

یک سیستم تهویه مطبوع مناسب، با از بین بردن ذرات ریز، شوره، قارچ و کپک، بوها و آلاینده‌های خطرناک‌تری مانند VOC (ترکیبات آلی فرار) کیفیت هوای داخل را بهبود می‌بخشد.

تهویه مناسب :

در ژانویه ۲۰۲۱ ، ASHRAE (انجمن مهندسان گرمایشی، برودتی و تهویه مطبوع آمریکا) توصیه‌هایی را برای کاهش قرار گرفتن در معرض آئروسل های عفونی برای مقابله با COVID-19 ارائه داد.
این دستورالعمل‌ها مربوط به تعویض هوا، چرخش مجدد، فیلتراسیون و منابع هوای پاک برای اشغال اتاق است.

نقش WIKA در یک سیستم HVAC سالم و کارآمد

ابزار اندازه گیری با کیفیت بالا کلید هوای سالم و راحت داخلی است. همچنین باید اطمینان حاصل شود که سیستم‌های HVAC به طور موثر و در اوج توانایی خود کار می‌کنند. سری air2guide W WIKA طیف کاملی از راه حل‌های صریح را برای برنامه‌های HVAC ارائه می‌دهد. محصولات دیگر موجود در WIKA نیز به سیستم خنک سازی ایمن‌تر کمک می‌کنند.

  • ترانسمیتر و گیج اختلاف فشار برای نظارت بر فیلترها، دمنده‌ها، هواکش‌ها و تمیز کردن اتاق‌ها
  • گیج‌های برودتی برای اندازه گیری مبرد، از جمله مبردهای نسل بعدی
  • ترانسمیتر جریان هوا در فن‌ها و مجاری تهویه برای اطمینان از توزیع مناسب
  • RTD ها و بیمتال ترمومترها برای اندازه گیری دمای محیط‌های گازی یا مایع
  •  RTD ها برای اندازه گیری دما در امتداد یک کانال یا در یک منطقه مقطعی
  • ترموستات یخ زدایی برای جلوگیری از آسیب به یخ زدگی در بخاری‌های هوا و مبدل‌های حرارتی
  • سنسورهای کانال برای اندازه گیری رطوبت و دما نسبی
  • سنسور کیفیت هوا برای تشخیص VOC ها و همچنین دود تنباکو، بوی غذا و بوی نامطبوع
  • سنسور CO2 برای تشخیص اینکه کیفیت هوا در یک اتاق شلوغ کاهش می‌یابد یا خیر

به طور کلی در سیستم‌های فشار دما تبرید نصب تجهیزات WIKA آسان است – صرف نظر از فناوری HVAC – و بدون نگرانی و تعمیر و نگهداری هستند. آنها در نسخه‌های دستی و همچنین با رابط‌های دیجیتال برای نظارت از راه دور ارائه می‌شوند.

در این مقاله به بررسی تخصصی و همه جانبه اندازه گیری فشار دما در سیستم‌های تبرید پرداختیم.

منبع مقاله

https://blog.wika.us/knowhow/hvacr-measuring-instruments-pressure-temperature-airflow/

طراحی منیفولد

طراحی منیفولد

طراحی منیفولد

در این پست به طراحی منیفولد بر منبای تقاضاها و نیازها‌ی جدیدی که در حوزه صنایع گوناگون به تولیدکنندگان ارجاع داده شده‌است، پرداختیم.

منیفولدها یکی از مهمترین تجهیزات در صنایع فرآیندی هستند که در صنایع شیمیایی، صنایع بالادستی نفت و گاز و حتی مواد غذایی و آشامیدنی مورد استفاده قرار می‌گیرند. در واقع توانایی آنها در خاموش کردن یا برابر کردن فشار یک قسمت اساسی از فرآیند برای کارایی موثر کارخانه و سیستم‌های صنعتی است.

با این حال، منیفولدهای معمولی اغلب با مشکلات عدم اطمینان نسبت به کارکرد آنها روبرو هستند، به خصوص در کاربردهایی که حاوی مایعات چسبناک یا حاوی مواد ساینده یا شن هستند، که کارکرد آنها را دشوار می‌کند. یک منیفولد که به مرور جدا یا تخریب می‌شود نه تنها در روند کار بلکه در مورد ایمنی پرسنل نیز خطرات احتمالی را ایجاد می‌کند.

قابلیت اطمینان در هر فرآیند از اهمیت یکسانی برخوردار است، به ویژه فرآیندهایی که با مواد ساینده یا خطرناک سرو کار دارند. به همین دلیل است که منیفولدها بخش مهمی از تجهیزات هستند که می‌توانند از طراحی بهتری بهره‌مند شوند، زیرا این تجهیزات به طور موثر و ایمن می‌توان فشار را در داخل سیستم جدا، تخلیه و برابر کنند.

طراحی مجدد منیفولد برای پاسخگویی بهتر به نیازهای اپراتورهایی که با عملیات چالش برانگیز روبرو هستند، می‌تواند از وقفه‌های کمتری در فرآیند و خوانایی قابل اطمینان‌تر، و همچنین از یک محصول سازگار اطمینان حاصل کند.

منیفولد بهتر باعث می‌شود که سیال فرآیند از آسیب رساندن به ترانسمیتر فشار جلوگیری کند. در حالی که همچنان اطمینان از خوانایی با دقت فشار را فراهم می‌کند. با جلوگیری از تأثیر منفی سیال بر روی ترانسمیتر فشار، به نوبه خود عمر آن را نیز افزایش می‌دهد.

طراحی بهتر

در این بخش از طراحی منیفولد مانند طرحی که از لاک ولو فشار Emerson’s  با طرح استم دو قطعه و نوک ولو غیر چرخان برخوردار باشد – موقعیت ایمن اپراتورها را نسبت به شیر سوزنی استاندارد آسان می‌کند.

طراحی منیفولد

یک استم دو تکه در سیت نمی‌چرخد و بسته شدن محکم را با حداقل سایش فراهم می‌کند.

استفاده از سوپاپی که از طراحی دو قطعه بهره می‌برد چرخاندن دسته را آسان تر می‌کند و دستیابی به آن را خاموش می‌کند.

همچنین یک مانع مکانیکی ایجاد می‌کند که در برابر جهش شدید فشار در برابر انفجار ولو محافظت می‌کند – این ویژگی می‌تواند باعث افزایش ایمنی اپراتور شود. این امر در فرآیندهای چالش برانگیز مانند شکستن قطعه بسیار مهم است. به عنوان مثال، جایی که ذراتی شبیه شن و ماسه در جریان می‌تواند باعث تغییر فشار غیر منتظره شود.

طراحی یک منیفولد با کانالهایی با سوراخ‌های‌ بزرگتر، احتمال گرفتگی را بیشتر کاهش می‌دهد. زیرا باعث می‌شود مواد رسوبی کوچکی مانند شن و یا حتی لجن از طریق منیفولد عبور کند.

کاربرد در فرآیندها

توانایی کنترل شیرها در یک برنامه کاربردی اندازه گیری فشار از طریق منیفولد ابزار آسان برای استفاده، کار مهندس فرآیند را راحت‌تر و ایمن‌تر می‌کند.

طراحی منیفولد

با افزایش کنترل بیشتر جریان با تجهیزات با طراحی بهتر، خطر نشت مایع فرآیند کاهش می‌یابد.

در بیشتر موارد، اندازه‌گیری فشار همیشه خوانده می‌شود. با این وجود، مواقعی وجود دارد که برای هدایت یا توقف جریان سیال فرآیند به ترانسمیتر – مثلاً برای تعمیر و نگهداری برنامه ریزی شده – باید ولوی به صورت دستی بسته و باز شود.

جریانهای فرآیندی مخصوصاً جریان‌های چالشی مانند قیر داغ و … می‌توانند مشکلی برای یک منیفولد ایجاد کرده و آن را مسدود کنند. خصوصاً اگر کانال سوراخ خیلی باریک باشد تا بتواند سرعت جریان را تأمین کند. همچنین بر فشاری که کنتور ثبت می‌کند تأثیر می‌گذارد. این تجمع می‌تواند منجر به اندازه‌گیری اشتباه فشار شود که می‌تواند باعث شود سیستم به طور نادرستی در جای دیگر فرآیند جبران کند. احتمالاً جریان، فشار و در نهایت محصول نهایی را تغییر دهد در نتیجه به این موضوع در طراحی منیفولد نیز باید توجه ویژه داشت.

در کاربردهای میدانی

میدان دیگری که منیفولد کارایی ارزشمندی را در اختیار شما قرار می‌دهد، در فرآیند پمپاژ مخلوط آب و شن و ماسه به زمین برای آزاد سازی نفت و گاز موجود در بین صفحات شیل است.

این یک فرآیند مشکل است که باید به دقت کنترل شود تا اطمینان حاصل شود که تعادل مناسب آب و شن وارد می‌شود. همچنین از نزدیک مخلوطی را که باز می‌گردد مانیتور گردد.

مخلوطی که از صفحات شیل خارج می‌شود، غالباً به همراه نفت و آب، آوارهایی در آن وجود دارد – مانند سنگریزه ، شن و ماسه و سایر مواد ریز که می‌توانند منیفولد را مسدود کنند.

اگر مقدار زیادی مواد دیگر با نفت روبرو شود، از جمله اگر مخلوط آب زیادی داشته باشد، ممکن است نیازی به داخل مخزن نفت نباشد. اما در عوض باید به عنوان غیر قابل استفاده دوباره به زمین پمپ شود.
به همین ترتیب، اگر فشارهای ناشی از گازی که با مخلوط آب و نفت ایجاد می‌شود، بیش از حد زیاد شوند، این امکان وجود دارد که بتوانید آن فشار را با خیال راحت آزاد یا مساوی کنید و از منفجر شدن آن جلوگیری کنید.

در طراحی منیفولد داشتن یک منیفولد که کار با آن آسان باشد با ساده سازی جداسازی فرستنده، تعمیر و نگهداری را آسان‌تر می‌کند. اطمینان حاصل کنید که تمام نقاط اندازه گیری کاملا مهیا و کالیبره شده‌اند تا شرایط سخت فرآیند یا تغییرات ناگهانی را کنترل کنید.

منیفولدهای دست و پا گیر که به ابزار خاصی نیاز دارند یا کار با آنها راحت نیست، می‌توانند به کاهش کارایی عملیاتی کمک کنند. استفاده مداوم از آن‌ها به مرور زمان، منجر به آسیب اپراتور می‌شود.

استفاده از منیفولد بهتر

با نگاهی دوباره به طرح ها، مشخص می‌شود که یک طرح استم دو تکه با نوک غیر چرخان می‌تواند عملیات را روانتر انجام دهد.
مهره قابل تنظیم، نگهداری را ساده کرده و به شما امکان می‌دهد عملیات باز و بسته کردن راحت تری داشته باشید.
علاوه بر این، رزوه‌های استم و کلاهک کاملاً از مایع فرآیند جدا شده‌اند تا خوردگی احتمالی را به حداقل برسانند.

نگه داشتن سیال فرآیند در کانال سوراخ و دور از سنسور اندازه‌گیری در هر زمان ممکن، طول عمر بیشتری را برای تجهیزات تضمین می‌کند. به ویژه در فرایندهایی که دارای مواد خورنده، لجن یا دانه‌های ریز در جریان هستند.

یک منیفولد دوباره طراحی می‌شود که نیازهای صنعت را برآورده می‌کند، ثابت می‌شود که یک دارایی برای صنایع است. زیرا آنها به دنبال کارایی و قابلیت اطمینان بیشتر در سراسر فرآیند هستند.

https://www.piprocessinstrumentation.com/instrumentation/pressure-measurement/article/21218480/reimagining-the-instrument-manifold-for-greater-reliability