مزایای منبع کویل دار و کاربرد های آن

[ashrafr]

مخزنی که برای تأمین آب گرم بهداشتی استفاده می شود را منبع کویل دار می گویند.

از این منبع برای گرم کردن آب سرد ورودی شهر با آب گرم یا بخار خروجی دیگ استفاده می شود.

آب گرم یا بخاری که از بویلر خارج می شود از چند شاخه لوله رفت و برگشتی در درون کویل حرارتی گردش می کند

و پس از اینکه با دیواره های کویل تبادل حرارت کرد از کویل خارج می شود.

با این انتقال حرارت لوله گرم می شود و این گرم شدن لوله باعث گرم شدن آب سرد اطراف لوله می شود.

معمولا جنس این منبع از ورق گالوانیزه گرم است

اما در صورتی که از ورق سیاه استفاده شود داخل منبع با پوشش اپوکسی پوشش داده می شود.

محاسبه ضخامت ورق فولادی که در منابع به کار رفته بر حسب فشار کاری دستگاه

و دمای کاری دستگاه و ضریب خوردگی آب بر اساس استاندارد مخازن تحت فشار انجام می شود.

منبع کویل دار بر دو نوع است که بر اساس سفارش مشتری و محل نصب ساخته می شود:

منبع کویل دار افقی و منبع کویل دار ایستاده

این منبع کویل دار به دلیل اینکه از یک بدنه ساخته شده و در صورت بروز مشکلاتی

مثل ترکیدگی و رسوب گرفتگی و پوسیدگی می توان آن را تعمیر کرد

نسبت به دستگاهای دیگر تولید کننده آب گرم بهداشتی مثل منابع دوجداره برتری دارد.

و افت حرارتی این منبع به دلیل وجود کویل که منبع اصلی انتقال حرارت است در درون منبع بسیار کم است.

درجه حرارت آب گرمی که به مصرف کننده می رسد بین ۵۰ تا ۶۰ درجه سانتی گراد است.

به دلیل رشد نوعی باکتری به نام لژیونلا در دمای کمتر از ۵۰ درجه سانتی گراد،درجه حرارت این آب مصرفی ذخیره شده نباید کمتر از ۵۰ درجه باشد.

و اگر در مواردی محدودیت دمایی در بالا بودن دمای آب وجود داشته باشد

برای جلوگیری از رشد این نوع باکتری توصیه می شود آب سرد و آب گرم مخلوط شود و دمای مورد نیاز برآورده شود.

منبع کویل دار می تواند یک کویل حرارتی و یا دو کویل حرارتی داشته باشد.

نوع منبع کویل دار با توجه به محدودیت های موتورخانه این منابع انتخاب می شود و می توان گفت

فضا و ابعاد موتورخانه مهم ترین عامل در انتخاب نوع این منبع است.

همچنین کویل های حرارتی درون منبع نیز انواع گوناگونی دارد و می توان گفت متداول ترین این کویل ها دو نوع یو شکل و حلزونی است.

در نوع حلزونی این کویل از یک شاخه لوله تشکیل شذه است

که به دلیل طولانی بودن آن و محدودیت طول و قطر مخازن این شاخه به صورت فنری در آمده است

که در این نوع کویل تنها از یک لوله استفاده شده و آب از یک سمت آن وارد می شود

و پس از اینکه با جداره لوله تبادل حرارت کرد از سمت دیگر لوله خارج می شود.

در کویل یو شکل از چند لوله مسی یو شکل استفاده شده که آب از یک طرف آن وارد و از طرف دیگر آن خارج می شود.

و در این کویل به دلیل اینکه از چند لوله استفاده شده و گردش آب داغ در آن می تواند بیشتر باشد

و در ظرفیتهای حرارتی بالاتری از دیگر کویل ها می توان از آن استفاده کرد نسبت به کویل حلزونی برتری دارد.

در کویل حلزونی به دلیل اینکه از یک لوله در آن استفاده شده اگر لوله کویل دچار گرفتگی شود کویل از کار می افتد

اما در کویل یو شکل از چند لوله استفاده شده و در صورت بروز مشکل در یک لوله لوله های دیگر دبی عبور از آن را جبران می کنند.

ابگرمکن ها بطور کلی از لحاظ طرز کار دو نوع میباشند:

۱-آبگرمکن های مستقیم

۲-آبگرمکن های غیر مستقیم

در آبگرمکن های مستقیم در اثر سوختن سوخت های جامد مانند

چوب – زغال سنگ که بازده حرارتی کمی دارند و یا در اثر سوختن سوخت های مایع مانند نفت،گاز ،گازوئیل و مازوت که راندمان حرارتی زیادی دارند آب گرم تهیه می شود .

علاوه بر سوخت های فوق در بعضی آب گرمکن ها از انرژی الکتریکی استفاده می شود .

در اکثر منازل مسکونی که سیستم حرارت مرکزی وجود ندارد از آب گرمکن های مستقیم استفاده می شود.

آبگرمکن های غیر مستقیم

در سیستم های تاسیسات حرارت مرکزی مورد استفاده قرار میگیرند

عامل گرم کننده ،آب داغ است،که توسط دیگ یا مولدهای حرارتی تولید می شود.

منبع کویل دار :

منبع کویل دار یک ابگرمکن غیر مستقیم است مانند منبع دوجداره

با این تفاوت که آب منبع کویل دار به جای اینکه وارد جداره منبع شود وارد یک کوئل حرارتی میشود

که در داخل منبع کویل دار نصب شده و در اثر تبادل حرارت آب مخزن را گرم می کند

و مجددا برای اینکه دوباره گرمای لازم را بدست بیاورد به دیگ برمیگردد.

این منبع را در مواقعی که ظرفیت آن کم باشد در بالای دیگ نصب می کنند

ظرفیت بیشتر را بطور افقی یا عمودی درموتورخانه نصب میشود .

منبع کویل دار در دو نوع، منبع کویل دار ایستاده و منبع کویل دار افقی تولید میشود.

وظیفه پمپ سیرکولاسیون برگشت آب گرم مصرفی در منبع کویل دار :

این پمپ باعث به جریان انداختن آب گرم مصرفی در منبع کویل دار لوله های رفت و برگشت آب گرم می شود

به طوری که به محض باز کردن شیر بلافاصله آب گرم در دسترس خواهد بود و به این ترتیب تلفات حرارتی کمتر خواهد شد

و از هدر رفتن آب جلوگیری خواهد شد. نبع کویل دار، مانند مخزن آبگرم دوجداره آبگرمکن غیر مستقیم عمل میکند.

ولی بااین تفاوت که در این دستگاه آبگرم دیگ داخل یک کویل مسی در جریان میباشد که با چرخش آب دیگ در داخل لوله مسی، آب موجود در داخل منبع آب مصرفی گرم میشود.

برتری منبع کویل دارنسبت به دیگردستگاههای تولید کننده آبگرم بهداشتی نظیرمنبع دوجداره این میباشد که منبع کوئل دارشامل یک لایه ورق میباشد،درصورتی که مشکل پوسیدگی ویا رسوب بستن داخل منبع بوجود بیاید،به راحتی قابل تعمیر،سرویس ونظافت می باشد.تعمیر ونگهداری منابع کویل دار بسیارحائزاهمیت میباشد،در صورتی که در مسیرورود آب به موتورخانه دستگاه سختی گیر نصب کنیم املاح موجود درآب مصرفی به حداقل میرسد وانباشته شدن رسوب داخل منبع به حدقل میرسد و عمر کویل ها و همچنین منبع به چندین سال افزایش می یابد .

ظرفیت منبع کویل دار

۳۰۰ الی ۱۰۰۰۰لیتری ظرفیت های رایج منابع کویل دار میباشد.

نکات فنی در طراحی وساخت منابع کویل دار

۱- مخازن کوئل دار در دو شکل عمودی وافقی ،با توجه به درخواست مشتری و به شکل استوانه طراحی و ساخته میشود. ودر دو سر منبع را عدسی پرس شده،بر اساس استاندارد ASME جهت فشار کاری ۱۰۰ PSIG ساخته میشود.

۲-درجه حرارت طراحی کوئل ها ۳۵۰ فارنهایت میباشد.

۳-عدسی کوئل مسی از جنس چدن میباشد.

۴-فشار کار دستگاه ۴ الی ۶ اتمسفر می باشد و مخزن اصلی با فشاری معادل ۱.۵براربر فشار کل تست میشود.

۵-تمام منبع های ایستاده دارای پایه های استاندارد میباشد.

۶- صفحه تیوپ پلیت و غلاف کوئل مسی از جنس فولاد مناسب مخازن تحت فشار ساخته میشود.

۷- فشار طراحی وتست جهت کوئل ها تا قطر "۸ به ترتیب،۱۵۰ و ۳۰۰ پوند بر اینچ مربع وبرای کوئل های به قطر "۱۰ الی"۱۴ به ترتیب۱۲۵ و۲۵۰ پوند بر اینچ مربع میباشد.

نکات فنی طراحی منبع کویل دار

در تاسیسات بزرگ با توجه به تجربه باید به جای یک منبع از دو یا چندین منبع که در مجموع همان ظرفیت محاسبه شده را به ما بدهند استفاده کرد تا در صورتی که به هر علت یکی از منابع اگر از مدار خارج شد منابع دیگر تا تعمیر یا جایگزینی منبع خراب ،ساختمان آب گرم مصرفی داشته باشد.برای سرعت دادن جهت گرم شدن آب ،باید طول منبع از عرض بیشتر باشد تا سطح تبادل حرارت سریعتر انجام شود. به منظور جلوگیری از اتلاف انرژی گرمایی حتما منبع باید عایق شود.

سطح لازم کویل گرم کننده از رابطه زیر محاسبه می شود.

F=8.33G(t2-t1)/U.tm
F:سطح جانبی کویل بر حسب متر مربع یا فوت مربع
G:مقدارآب لازم برای گرم شدن بر حسب گالن در ساعت یا لیتر در ساعت
U:ضریب انتقال حرارتی لوله کویل
t2:درجه حرارت آب گرم خروجی مصرفی
t1:درجه آب سرد ورودی
tm:اختلاف درجه حرارت متوسط بین آبگرم مصرفی خروجی و آب سرد ورودی و آب گرم کننده است و از رابطه زیر بدست می آید:
(tm=ts-(t1+t2/2
که ts درجه حرارت آب گرم کننده میباشد.