تتناول هذه المقالة المفاهيم الأساسية للتصميم والأخطاء الشائعة في تحقيق توازن الضغط في شبكات مجاري التهوية. تغطي مطابقة المقاومة، تكوين الصمامات، التحقق من محاكاة CFD، والتعديل عبر الإنترنت، مما يوفر للمهندسين إرشادات عملية لتحسين كفاءة النظام وتجنب الفخاخ التصميمية المكلفة.
1. نظرة عامة
يشير توازن الضغط في شبكة التهوية إلى عملية ضمان توزيع الضغط المستقر وتوازن تدفق الهواء عبر أنظمة القنوات متعددة الفروع والمراوح من خلال توزيع المقاومة وتدفق الهواء لكل فرع بشكل منطقي. قد يؤدي ضعف توازن الضغط إلى زيادة أو نقص التزويد لبعض الفروع، ما يقلل من الكفاءة العامة ويزيد من الضوضاء والاهتزازات المحلية.
2. أهمية توازن الضغط
توزيع تدفق الهواء الدقيق: يضمن حصول كل منطقة على التهوية المطلوبة ويمنع النقاط الميتة أو تدفق الهواء المهدور.
تقليل استهلاك الطاقة: يحد توزيع المقاومة المناسب من إنتاج المراوح غير الفعال.
تمديد عمر المعدات: يمنع تشغيل المراوح بالحمل العالي لفترات طويلة، مما يقلل من الاهتزاز والتآكل الميكانيكي.
تحسين السلامة: يتجنب تراكم أو احتباس الغازات الخطرة، مما يضمن سلامة الأفراد والمعدات.
3. نقاط التصميم الرئيسية
مطابقة مقاومة النظام
احسب المقاومة الكلية لكل فرع، بما في ذلك طول القناة، القطر، الأكواع، والمشابك. ارسم منحنى مقاومة النظام وفقًا لتدفق الهواء المطلوب، وطابقه مع منحنى أداء المروحة.
توزيع تدفق الهواء للفرع
قم بتركيب صمامات حجم ثابت أو موازنة عند تقاطعات الفروع الرئيسية. اضبط فتحات الصمامات لتوزيع تدفق الهواء المصمم بدقة لكل فرع.
تكوين الصمامات والمخمدات
يجب وضع صمامات الموازنة عند مدخل الفرع، لضمان وجود قسم مستقيم ≥5D بعد الصمام. استخدم المخمدات الكهربائية في المناطق الحساسة للتحكم عن بعد المركزي.
المراقبة والتعديل عبر الإنترنت
قم بتركيب أجهزة إرسال فرق الضغط، وأجهزة استشعار تدفق الهواء، وأجهزة أخرى للمراقبة في الوقت الحقيقي عند كل نقطة. دمجها مع نظم PLC/SCADA للتحكم PID المغلق.
التحقق من محاكاة CFD
استخدم محاكاة CFD في مرحلة التصميم لتصور تدفق الهواء في الشبكة، وتحديد المناطق الميتة وتدفقات الدوائر القصيرة. تحسين أحجام القنوات، وضع الصمامات، وتخطيط المراوح بناءً على نتائج المحاكاة.
4. الفخاخ الشائعة
الاعتماد المفرط على أداء مروحة واحدة: تجاهل مقاومة الفروع الفعلية يؤدي إلى انحراف كبير بين التصميم وتدفق الهواء الفعلي.
إهمال الظروف التشغيلية الديناميكية: الفشل في استيعاب تغييرات الحمل أو مساحة التعديل مع تباين ظروف الإنتاج.
التقليل من تأثير التسريبات والمقاومة: التغاضي عن تسرب القناة أو رخاوة المشابك يؤدي إلى مقاومة حقيقية أعلى من المحسوبة.
زيادة قطر القناة بشكل أعمى: قد يقلل من المقاومة ولكنه يزيد من تكاليف المواد، متطلبات المساحة، والاستثمار الرأسمالي.
عدم وجود صمامات موازنة أو تعديل عبر الإنترنت: بدون آليات ضبط دقيقة، يمكن للمشغلين فقط تقليل سرعة المروحة أو استخدام التحايلات، مما يهدر الطاقة.
5. الخلاصة والتوصيات
التقييم الشامل: دائمًا مطابق منحنيات أداء المراوح مع منحنيات مقاومة النظام في مرحلة التصميم الأولية.
التعديل المرن: تجهيز الصمامات الموازنة اللازمة، المخمدات الكهربائية، وأجهزة المراقبة عبر الإنترنت لضبط دقيق أثناء التشغيل.
التحقق والتحسين: استخدم محاكاة CFD واختبارات تدفق ميدانية للتأكد من أن التصميم يطابق الظروف الواقعية.
المعايرة المنتظمة: قم بإجراء معايرة توازن الضغط كل ستة أشهر وقم بالتعديل حسب الحاجة.
عبر موازنة ضغط شبكة التهوية علميًا وتجنب الفخاخ الشائعة، يمكنك تحقيق تشغيل فعال، مستقر، وذو تكلفة معقولة لنظام التهوية.
