پیمانکار رتبه یک تاسیسات

تاسیسات-بررسی تاسیسات لوله‌کشی و آبرسانی بخش‌های مختلف بیمارستان
1397-04-17
سیستم های فتوولتائیک -تحلیل چرخه­ تولید و مصرف انرژی سیستم های فتوولتائیک
1397-04-19
Show all

تاسیسات گرمایشی در بیمارستان ها و مراکز درمانی قسمت دوم

تاسیسات گرمایشی در بیمارستان‌ها و مراکز درمانی

گردآورنده: مریم مصطفی نظری
تیرماه 97

بخش دوم

 

انتقال انرژی گرمایشی

انتقال انرژی گرمایشی به تجهیزات پایانه‌ای عموما از دو طریق سیستم‌های لوله‌کشی آب‌گرم و بخار صورت ‌‌می‌گیرد.

۵۸

واحدهای لوله‌کشی آب‌گرم

آب گرم از طریق لوله‌کشی به تجهیزات گرمایشی پایانه‌ای شامل واحدهای گرمایشی قرنیزی، پانل‌‌های تشعشعی و کویل‌‌های گرمایش منتقل ‌‌می‌شود. سیستم‌‌های چیدمان دو لوله‌ای و چهار لوله‌ای نمونه‌‌های مرسوم بوده که سیستم‌‌های چهار لوله‌ای اغلب برای واحدهای فن کویل استفاده ‌‌می‌شوند. در سیستم‌‌های لوله‌ای چهارتای، دو لوله به منظور انتقال آب در حال گرم شدن و دو تای دیگر برای انتقال آب سرد استفاده ‌‌می‌شوند. در سیستم‌‌های لوله‌کشی دوگانه بر اساس فصل‌‌های سرد یا گرم یک مدار لوله به طور تناوبی انتقال‌دهنده انرژی گرمایشی و انرژی سرمایش است که‌ این نوع سیستم‌‌ها برای مراکز درمانی و بیمارستان مناسب نیست.

تعبیه دو مدار لوله‌کشی مستقل خصوصا در شرایط جوی گرم یکی برای سیستم‌‌های گرمایش محیط ساختمان از قبیل رادیاتورهای قرنیزی و دیگری باکس‌‌های پایانه‌ای هوای ساختمان و یا کویل‌‌های گرمایی پیشنهاد ‌‌می‌شود. این نوع طراحی ‌‌می‌تواند از طریق مبدل‌‌های حرارتی داخلی یا از طریق مبدل حرارتی با بای پس خودکار و شیر ترکیبی سه راهی در مدار محیط پیاده‌سازی شود تا گردش آب با دو دمای مستقل به طور همزمان امکان پذیر شود.

واحدهای لوله‌کشی بخار

در بسیاری از موارد انرژی گرمایشی از طریق سیستم‌‌های لوله کشی دوگانه بخار/کندانس به تجهیزات پایانه‌ای منتقل ‌‌می‌شود. در این نوع سیستم لوله‌کشی، برگشت بخار و کندانس به طور مستقل به کلیه وسایل گرمایشی ساختمان متصل شده‌اند. تعمیر و نگهداری این نوع سیستم‌‌ها در مقایسه با سیستم‌‌های هیدرونیک بیشتر است. علاوه بر این به دلیل دمای بسیار بالای بخار نسبت به دمای اتاق به ندرت از انرژی بخار به صورت مستقیم در فرایند گرمایشی استفاده ‌‌می‌شود. لوله‌‌های تعبیه شده در این سیستم‌‌ها باید دارای ضخامت مناسبی باشد تا خوردگی طبیعی را جبران نماید که اغلب از پوشش لوله‌کشی کربن استیل رده ۸۰ استفاده ‌‌می‌شود. برگشت بخار کندانس از طریق جاذبه زمین و یا پمپ‌‌های تعبیه شده برای این منظور انجام ‌‌می‌شود.

kk

آب گرم تقاضا شده

این مقدار باید مطابق با دستنامه ASHRAE مبتنی بر کاربردهای تهویه مطبوع محاسبه شود. همچنین اطلاعات مربوط به مواردی که در این دستنامه مشخص نشده‌اند مانند آزمایشگاه‌ها و تجهیزات استریل‌کننده باید از سازندگان تجهیزات مطالبه شود. در طراحی سیستم‌‌های آب گرم پیشگیری از سوختگی، تعمیر و نگهداری آسان و سریع سیستم مهمترین عوامل به شمار ‌‌می‌روند.

پیشنهاد ‌‌می‌شود به منظور اطلاعات بیشتر در این خصوص مقاله «تاسیسات لوله‌کشی و آبرسانی بخش‌های مختلف بیمارستان» را در سایت شرکت ارکان ارزش مطالعه نمایید.

Yorkon_North_Middlesex_Hospital_7000-41

بخار برای استریل‌سازی و مرطوب‌سازی

برای ‌‌استریل‌سازی موثر به منظور نابودی کامل میکروارگانیسم‌های مقاوم با استفاده از بخار باید تماس با بخار اشباع در دمای ۱۲۱ درجه سانتیگراد یا بالاتر در مدت زمان مشخصی صورت پذیرد که برای دستیابی به این دما بخار باید در فشار ۳۴۵-۵۵۲kPa جابه‌جا شود. همچنین بخار استریل‌کننده باید بسیار خشک باشد تا از مرطوب شدن و زنگ زدن تجهیزات و ابزارها اجتناب شود. در ضمن کندانس حاصل از فرایند استریل یک آلاینده محسوب شده و نباید مجدد استفاده شوند.

بخار برای ‌‌استریل‌سازی باید از طریق سیستم مرکزی یا مولدهای مناسب ارائه شده توسط استریل‌کننده تولید شود. اغلب مقرون به صرفه است در بیمارستان‌ها و مراکز درمانی بزرگ از بخار تولیدی توسط سیستم مرکزی استفاده شود. سازندگان استریل‌کننده‌‌ها برای کاربردهای معمولی بخار فیلتر شده بویلرهای مناسبی را با ساختار فولاد کربن ارائه می‌دهند که برای ترکیب آب با سختی کمتر از ۳ تا ۸ گرین در هر گالن معادل ۵۱ تا ۱۳۷ گرم در هر متر مکعب توصیه ‌‌می‌شود.

بخار به دلیل ماهیت ذاتی استریل، تماس کمتر آن با سطوح مرطوب هوارسان و جلوگیری از رشد میکروب به منظور ‌‌مرطوب‌سازی سیستم‌‌های تهویه مطبوع بسیار مورد توجه قرار گرفته است. بخار مورد استفاده برای ‌‌مرطوب‌سازی باید عاری از کندانس و دارای کیفیت بالایی باشد تا از اسپری قطرات کوچک و تجمع رطوبت در تجهیزات جلوگیری شود.

اصولا در هوای رفت بخار از طریق یک یا چند لوله سوراخ‌دار که در واحد هوارسان نصب شده تزریق ‌‌می‌شود. همچنین با نصب در کانال‌کشی ‌‌می‌تواند به طور مستقیم در برابر جریان باد اسپری شود.

اغلب چیدمان لوله انتشار بخار پوشش‌دار توسط طراحان توصیه می‌شود که در آن لوله اصلی انتشار با بخار ورودی پیش گرمایش شده که در نتیجه آن بخار تزریقی خشک خواهد بود. در رطوب‌زن‌‌های پوشش‌دار با تعبیه شیر قطع خودکار در دوره‌‌هایی که ‌‌مرطوب‌سازی مورد نیاز نباشد افت‌‌های حرارتی غیر ضروری ناشی از پوشش موجود در بخار هوا کاهش ‌‌می‌یابد. براساس کیفیت بخار قابل دسترس و سطح مجاز مواد شیمیایی رطوبت‌زن‌‌ها از بخار مستقیم دیگ‌بخار یا بخار حاصل از دستگاه مولد بخار استفاده ‌‌می‌کنند. در صورتی که بهره‌گیری از سیستم بخار مرکزی امکان پذیر نباشد رطوب‌زن‌ها نیازمند تجهیزات اضافی دیگ‌های بخارند که در انواع مختلف الکتریکی، گازی و بخار به بخار ارائه می‌شوند.

رسوب‌گذاری و خوردگی در سیستم‌های بخار

به واسطه ته‌نشین شدن مواد مرکب شیمیای در تجهیزات و لوله‌ها رسوب تشکیل شده که به عنوان نمک‌‌های معدنی شناخته ‌‌می‌شوند و در همه منابع آب معدنی وجود دارند. نمک‌‌های معدنی رایج از قبیل منیزیم و کربنات کلسیم حلالیت‌پذیری کمی‌ دارند که با افزایش دما در بویلرها و مبدل‌های حرارتی ته‌نشین شده و رسوب تولید می‌کنند. رسوب‌گذاری منجر به کاهش انتقال حرارت و گرم شدن بیش از حد کویل‌‌ها و المنت‌‌ها شده که در نتیجه آن عملکرد سیستم مختل می‌شود. به منظور جلوگیری از رسوب‌گذاری در تجهیزات گرمایشی، آب با سختی بیش از ۳٫۵ گرین در هر گالن معادل ۶۰ گرم در هر متر مکعب معمولا باید از طریق تکنولوژی انتقال یون سبک شود.

یکی دیگر از فاکتورهای حایز اهمیت برای طراحان در خصوص سیستم‌های گرمایشی، آگاهی از اصول اساسی و اولیه در خوردگی سیستم‌‌های بخار و کندانس است. خوردگی علاوه بر تولید آلاینده‌ها منجر به افزایش تعداد دفعات تعمیر و تعویض تجهیزات شده که اعتبار و عملکرد سیستم را در طولانی مدت کاهش می‌دهد. اسیدکربنیک تولیدشده از واکنش دی‌اکسیدکربن در آب یکی از مواردی است که منجر به خوردگی سیستم‌های بخار به خصوص لوله‌کشی کندانس می‌شود. در حضور اکسیژن حل نشده تاثیر خوردگی ناشی از اسیدکربنیک در حد قابل توجهی افزایش ‌‌می‌یابد. همچنین آهن حل نشده ناشی از اسید کربنیک منجر به مسدود شدن بیشتر صافی‌‌ها و دهانه‌‌ها شده که علت قرمزی آب بوده و در استریل کننده مشخص ‌‌می‌شود.

یکی دیگر از عوامل موثر در خوردگی سطوح فولاد نرم، اکسیژن آزاد حل نشده در آب است که منجر به سوراخ شدن دیواره لوله‌ها می‌شود. علاوه بر موارد فوق خوردگی گالوانیک نیز در سیستم‌‌های کندانس و بخار که از فلزات نامشابه ساخته شده‌اند رخ می‌دهد. در این حالت فلز کمتر نجیب (آند) دچار خوردگی شده و به شکل رسوب بر روی فلز بیشتر نجیب (کاتد) جمع ‌‌می‌شود.

Korrosion_Rohr01

می‌توان به روش‌های ذیل برای کنترل رسوب‌گذاری و خوردگی تجهیزات گرمایشی اشاره نمود:

  • سبک کردن آب با استفاده از زئولیت-سدیم که باعث دفع بیش از ۹۸ درصد از ترکیبات تشکیل‌دهنده رسوب با صرف هزینه‌‌های نسبتا پایین می‌شود.
  • هوازدایی (جداسازی دی اکسیدکربن و اکسیژن)، دیریتورهای تجاری قادر به دفع اکسیژن حل نشده تا سطح ۰٫۰۰۵ سانتی متر مکعب در هر لیتر هستند.
  • استفاده از تنظیف‌کننده‌‌های اکسیژن از قبیل هیدرازین و سولفیت سدیم که برای حذف نهایی یا غیر فعال کردن اکسیژن باقیمانده در سیستم بعد از هوازدایی از منبع آب جبرانی مورد استفاده قرار ‌‌می‌گیرند. بدون هوازدایی این روش گران و پرهزینه است.
  • استفاده از فولاد ضد زنگ و مقاوم در برابر خوردگی خصوصا در تجهیزات مربوط به تولید بخار، سیستم‌های لوله‌کشی که در تماس مستقیم با بخار و کندانس هستند.
  • اجتناب از تجهیزات با فلزات نامشابه
  • تخلیه مناسب کندانس، کندانس خنک‌شده غلظت بالاتری از اکسیژن و دی‌اکسیدکربن را جذب می‌کند که منجر به افزایش خوردگی ‌‌می‌شود. وقتی مایع از خطوط بخار به درستی تخلیه نشود یا زمانی که تقاضا پایین بخار تجهیزات در معرض کندانس خوردنده قرار ‌‌می‌گیرند که طراحان را مستلزم استفاده از تجهیزات تله‌گذاری و تخلیه مناسب برای تما‌‌می ‌قسمت‌‌های سیستم می‌کند.
  • وقتی که آب در یک مولد بخار ‌‌می‌جوشد بیشتر ناخالصی‌‌های آب در پشت مخزن مبدل حرارتی باقی ‌‌می‌ماند. آب جبرانی جایگزین آب تبخیر شده نیز مقادیر ناخالصی را افزایش داده و در صورتی‌که سطح مبدل حرارتی به طور مرتب از آلودگی و رسوب پاک نشود عملکرد واحد کاهش یافته و در نهایت از کار میافتد. استفاده از سیستم اتوماتیک زیر آب‌کشی و خروجی تدریجی سیال راه‌کاری موثر برای مقابله با این مشکل است.
  • دمینرال سازی، فرایند دمینرال سازی موثر در حذف تقریبا همه کربنات‌‌ها و مواد معدنی دیگر است. فرایند اسمز معکوس با استفاده از فشار، ذرات و ترکیبات غیر قابل حل را فیلتر نموده و با استفاده از یک غشای اسمزی ‌‌می‌تواند بیش از ۹۵% کربنات‌‌ها و دیگر ناخالصی‌‌ها را از ترکیب آب حذف کند.
  • استفاده از آلکین‌های شیمیایی(آمین) برای افزایش pH و پوشاندن مواد سیستم لوله‌کشی که در صنعت تصفیه بخار دو نوع آمین‌های خنثی‌گر و آمین‌های تولید غشای محافظ کاربرد دارند.
  • افزودنی‌‌های شیمیایی که یکی از ضروری ترین عوامل موثر در کاهش اثرات خوردگی و رسوب‌گذاری است.

منبع:

www.ashrae.com

یک دیدگاه