مقالات

استفاده از گرماتاب در انبار ها

باز و بسته شدن پی در پی درهای بزرگ انبارها، سوله ها و مبادی ورود و خروج مواد اولیه و کالا به واحدهای صنعتی همواره با نفوذ حجم بسیار زیادی از هوای سرد بیرون به داخل فضای گرم شده توسط سامانه های رایج گرمایشی همراه است که این امر اتلاف انرژی را به طور قابل ملاحظه ای در انبارها و همچنین سالن های صنعتی افزایش می دهد. جهت مقابله با این مشکل، در سامانه های گرمایش هوای گرم معمولا از تجهیزاتی برای افزایش کارایی گرمایش استفاده می شود مانند: درهای خودکار (اتوماتیک) با سرعت باز و بسته شدن زیاد، پرده های هوایی و … که ضمن هزینه بر بودن، هر یک به نوبه ی خود مصرف کننده ی انرژی نیز هستند. عدم تأثیرپذیری یا تأثیرپذیری کم سامانه های گرمایش تابشی- گرماتاب سقفی- از جریان هوا مزیت دیگر این سامانه ها به شمار می رود .

یکی از مزایای گرماتاب- گرمایش لوله ای-  در گرمایش انبارها، امکان تأمین گرمایش منطقه ای می باشد، چرا که معمولا در انبارها کارکنان تنها در محل های مشخصی حضور یا تردد دارند؛ گرمایش کارکنان داخل انبارها و راهروهای عبوری به صورت منطقه ای موجب کاهش قابل توجه هزینه های سوخت مصرفی خواهد شد. از سوی دیگر در بسیاری از انبارها گرم شدن کالای انبارشده موجب بروز مشکلاتی خواهد شد؛ از این رو نیازی نیست که کل سطح داخل سالن تحت پوشش گرمایش قرار داده شود و کافی است دستگاهها در فواصل قفسه بندی کالای انبارشده و در محل تجمع و تردد کارکنان قرار داده شود که موجب کاهش هزینه های سرمایه گذاری اولیه،  هزینه های انرژی،  راهبری و نگهداری خواهد شد.

زنگ زدگی قطعات فولادی در انبارهای مواد اولیه و انبار قطعات نیمه ساخته و بسیاری فضاهای دیگر همواره یکی از مشکلات واحدهای صنعتی بوده است؛ بخار آب موجود در هوا باعث زنگ زدگی قطعات فولاد در انبارها و سالن های صنعتی می گردد ، بدین ترتیب که رطوبت موجود در هوا روی سطوح سرد فولاد متراکم شده و ایجاد زنگ زدگی می کند. برای جلوگیری از زنگ زدگی دو روش متداول می باشد.

۱. کاهش رطوبت نسبی هوا از طریق گرم کردن

۲. رطوبت گیری از هوا (بدون گرم کردن هوا)

به دلیل وسعت انبارها، روش رطوبت گیری مقرون به صرفه نیست و کاهش رطوبت نسبی هوا با استفاده از روش سامانه های گرمایشی- گرمایش کم مصرف-  مناسب تر است.

زمانی که فولادهای حفاظت نشده (زنگ پذیر) در مقابل هوای آزاد قرار داده می شود، زنگ زدگی سطحی آغاز می گردد. این زنگ زدگی در اثر بخار آب موجود در هوا و گازها و دودهای همراه آن که در سطح انبار یا کارخانه پراکنده است، اتفاق می افتد. در واقع بخار آب در سطح سرد فولاد متراکم می شود و به خصوص همراه با SO موجود در هوا موجب زنگ زدگی می گردد، در حالی که در عمل مشاهده می شود حتی با میزان رطوبت نسبی بین ۶۵ الی ۷۰ درصد نیز هیچ گونه آب تقطیر شده ای در سطوح قطعات دیده نمی شود. در این خصوص ارتباط بین زنگ زدگی و رطوبت نسبی به خوبی دیده می شود. همچنین کاهش رطوبت نسبی در اثر افزایش درجه حرارت با وجود ثابت ماندن مقدار رطوبت مشخص می باشد. فرض کنیم درجه ی حرارت هوای خارج ساختمان Cه ۱۶ و رطوبت نسبی هوا ۷۱ درصد باشد در این صورت هر کیلوگرم هوای خشک می تواند ۳ / ۸ گرم آب را جذب نماید. حال چنانچه درجه حرارت هوا را ۶ درجه سانتیگراد افزایش دهیم که به ۲۲درجه سانتیگراد برسد ، رطوبت نسبی تا میزان ۵۰ درصد کاهش داده می شود( در حالی که نسبت رطوبت هوا ثابت مانده است). گفته می شود که رطوبت نسبی هوا با هر سامانه ی گرمایشی- گرمایش سالن-  قابل کاهش است، اما در سامانه های گرمایشی که با هوای گرم کار می کنند، معمولا در جه ی حرارت محیط و اشیای قرار گرفته در محیط از درجه حرارت هوا پایین تر می باشد،  از این رو گرمایش از طریق تابش- بخاری تابشی-  جبران این نقیصه را خواهد نمود و معمولا درجه حرارت اشیای واقع در محیط از درجه ی حرارت هوا بالاتر بوده و این امر از ایجاد نقطه ی شبنم  روی سطوح کالای انبار شده جلوگیری می نماید؛ در این شرایط از زنگ زدگی در فولاد نیز جلوگیری به عمل می آید.

در واقع در گرمایش به روش تابشی- هیتر گازی – ، جهت تبادل گرما دقیقا برعکس می شود، یعنی انتقال حرارت از اشیایی که سطوح آنها از طریق جذب امواج تابشی گرم شده اند، به هوای سرد صورت می گیرد، چرا که سطوح در معرض تابش، درجه حرارت بالاتری نسبت به هوای پیرامون خود دارند.

اندازه گیری های آزمایشگاهی نیز این نکته را تأیید می نماید. درجه حرارت سطوح فلزی در معرض تابش بسته به فاصله آن تا زیر دستگاه تابش کننده بین ۴ درجه سانتیگراد الی ۵ درجه سانتیگراد بیش از دمای هوای داخل می باشد. این اختلاف دما فقط در سطوح در معرض تابش مشاهده می شود . بنابراین در سطوح فوقانی فلزات رطوبت نسبی پایین تر از رطوبت نسبی داخل انبار خواهد بود. زمانی که درجه ی حرارت سطح فلز به میزان ۲ درجه سانتیگراد گرمتر از هوای اطراف خود شود ، رطوبت نسبی هوای نزدیک به فلز، ۴۴ درصد رطوبت نسبی قرار می گیرد، در حالی که رطوبت نسبی هوای اتبار ۵۰ درصد می باشد .  بنابراین در سامانه های گرمایش تابشی- بخاری صنعتی-  در دمای هوای یکسان، رطوبت نسبی در نزدیکی سطح فلز کمتر از رطوبت نسبی آن در سامانه های هوای گرم خواهد بود و با توجه به حجم بزرگ انبارها، پایین بودن درجه ی حرارت هوا به مفهوم کاهش هزینه های سوخت مصرفی خواهد بود .

اندازه گیری های به عمل آمده در سالن یک کارخانه با ۴۷۳۰ متر مربع زیربنا و ۷۰۸۰۰متر مکعب حجم، نشان داده است که وقتی درجه حرارت هوا ۱۰ درجه بالا می رود، رطوبت نسبی هوا ۴/۲ درصد فروکش می کند.  در عمل به راحتی رطوبت نسبی را می توان به میزان ۱۰ درصد کاهش داد (با حداکثر ۲/۵ درجه سانتیگراد بالابردن درجه حرارت) ،  مطابق DIN4701 می توان با ترسیم و اندازه گیری،  محاسبه ی لازم را برای هر سالن مورد نظر انجام داد.  قدرت انتخابی دستگاه ها باید به حدی باشد که بتواند در عرض ۱/۵ ساعت محموله ها را بین ۱ الى ۲°C بیش از درجه حرارت محیط گرم کند. رابطه ی کلی برای محاسبه میزان حرارت مورد نیاز به شرح زیر است:

Q= 0/114× ∆ Φ× V               , kcal/hr

که در آن∆Φ  به عبارت از کاهش رطوبت نسبی مورد نیاز به درصد و  V عبارت از حجم کل سالن به متر مکعب می باشد که در مثال مورد نظر در سالنی با حجم ۷۰۸۰۰ متر مکعب، حرارت مورد نیاز معادل kcal۸۰۷۱۲ خواهد بود که به میزان ۱۰ درصد رطوبت نسبی را کاهش خواهد داد. بدین ترتیب مشاهده می شود که بهره گیری از گرمایش تابشی- بخاری فضای بزرگ-  علاوه بر صرفه جویی در کاهش رطوبت محیط و جلوگیری از زنگ زدگی نیز به صورت بهینه عمل می کند و کاهش هزینه های انبار و سالن های صنعتی را در پی خواهد داشت.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *