جهت اخذ اطلاعات به منظور اجرای لوله کشی گاز گرماتاب میتوانید با کارشناسان ما در ارتباط باشید.
اجرای صحیح لوله کشی گاز گرماتاب یکی از مهمترین مراحل نصب و راه انذازی سیستمهای گرمایش تابشی گازسوز است. حتی اگر بهترین برند دستگاه گرمایش تابشی که در بازار ایران توسط شرکت ایران مشعل با برند گرماتاب تولید میشود را انتخاب کنیم، طراحی نادرست لوله کشی گاز، انتخاب نامناسب سایز لوله گاز، افت فشار بیش از حد یا اجرای غیراصولی اتصالات، انتخاب ناصیح رگولاتور و یا استابلایزر گاز، میتواند موجب کاهش راندمان، خاموش شدن مشعل، احتراق ناقص و افزایش هزینههای بهرهبرداری شود. به همین دلیل، طراحی لوله کشی گاز دستگاههای گرماتاب باید مطابق سه مرجع اصلی انجام شود:
بنابراین طراحی شبکه گاز گرماتاب باید همزمان بر اساس مصرف گاز دستگاهها، طول مسیر، فشار کاری، ظرفیت رگولاتور و جداول سایزینگ لوله گاز انجام شود.
- دستورالعمل و الزامات نصب شرکت سازنده (ایران مشعل برند گرماتاب)
- کتاب گرمایش تابشی تألیف مهندس نصراله حقوقی در بخش گازرسانی
- جداول محاسباتی شرکت ملی گاز ایران برای تعیین قطر و سایز لوله گاز
در این مقاله، مراحل طراحی و اجرای لوله کشی گاز پس از نصب و استقرار گرماتاب که شامل انتخاب قطر و سایز لوله گاز، تهیه نقشه لوله کشی گاز تا اتصال نهایی انشعاب گاز به مشعل، به صورت گامبهگام آموزش داده میشود.
چرا طراحی صحیح لوله کشی گاز گرماتاب اهمیت دارد؟
برخلاف تصور بسیاری از مجریان، لوله گاز تنها وظیفه انتقال گاز به دستگاه را بر عهده ندارد، بلکه باید بتواند در بدترین شرایط بهرهبرداری نیز فشار و دبی گاز مورد نیاز تمامی دستگاههای گرماتاب را تأمین کند.
اگر قطر و سایز لوله گاز کمتر از میزان مورد نیاز انتخاب شود، افت فشار در مسیر افزایش یافته و فشار گاز در ورودی مشعل کاهش مییابد. این موضوع میتواند باعث موارد زیر شود:
- کاهش ظرفیت حرارتی بخاری گرماتاب
- تشکیل شعله نامناسب
- خاموش شدن مشعل گرماتاب
- افزایش تولید مونوکسیدکربن
- کاهش راندمان گرمایش تابشی
- افزایش استهلاک تجهیزات
به همین دلیل، تعیین قطر لوله گاز صرفاً بر اساس تجربه مجری یا انتخاب یک سایز بزرگتر روش صحیحی نیست و باید بر اساس مصرف گاز دستگاه، طول مسیر و جداول استاندارد شرکت ملی گاز انجام شود.
گازرسانی دستگاه گرماتاب بر اساس کتاب گرمایش تابشی
مطابق بخش 4.4.2 گازرسانی در کتاب گرمایش تابشی نوشته مهندس نصراله حقوقی بنیان گذار و مدیر عامل فقید شرکت ایران مشعل، اجرای لوله گاز گرماتاب باید با رعایت چند اصل اساسی انجام شود.
مهمترین این الزامات عبارتاند از:
- لوله گاز باید تا نزدیکی مشعل دستگاه اجرا شود.
- قطر لوله اجرا شده نباید از قطر ورودی گاز مشعل کوچکتر باشد.
- اتصال نهایی بین لوله ثابت و مشعل باید با شیلنگ گاز گرماتاب که انعطافپذیر استنلس استیل میباشد انجام شود.
- شیلنگهای گاز اتصال گرماتاب معمولاً در سایز ¾ اینچ مورد استفاده قرار میگیرند.
- شیر قطع و وصل گاز باید در نزدیکی مشعل نصب شود تا امکان سرویس دستگاه وجود داشته باشد.
- نحوه قرارگیری شیلنگ گاز گرماتاب باید مطابق شکلهای ارائه شده باشد و از پیچ خوردگی یا کشش شیلنگ جلوگیری شود.
شکل نحوه اتصال صحیح انشعاب گاز به گرماتاب
فشار گاز مورد نیاز گرماتاب
دستگاههای گرماتاب گازی برای عملکرد صحیح نیازمند فشار گاز مشخصی هستند. در صورتی که فشار شبکه بیشتر از فشار کاری مشعل باشد، باید از رگولاتور مناسب و یا گاورنر گاز گرماتاب استفاده شود تا فشار خروجی مطابق مشخصات سازنده تنظیم گردد.
همچنین در پروژههایی که چندین دستگاه از یک خط اصلی تغذیه میشوند، انتخاب صحیح قطر و سایز لوله و استابلایزر گاز گرماتاب اهمیت بسیار زیادی دارد؛ زیرا کوچکترین افت فشار در انتهای مسیر میتواند عملکرد آخرین دستگاه گرماتاب گازی را مختل می کند.
مراحل طراحی شبکه گاز گرماتاب
برای طراحی اصولی لوله کشی گاز گرماتاب، مراحل زیر باید به ترتیب انجام شود:
- مرحله اول: انتخاب مدل دستگاه
ابتدا ظرفیت هر دستگاه از روی کاتالوگ تعیین میشود.
جدول مشخصات انواع گرماتاب
| مدل | 15ut | 22UT | 35UT | 40UT | 50UT | 65UT |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ظرفیت حرارتی برحسب کیلوووات | 15 | 22 | 35 | 40 | 50 | 65 |
| ظرفیت حرارتی برحسب کیلوکالری | 12900 | 20000 | 30000 | 34400 | 45000 | 58500 |
| گاز مصرفی برحسب m3/h | 1/4 | 2/1 | 3/8 | 3/8 | 4/7 | 6/1 |
| طول (متر) | 2/90 | 5/24 | 5/89 | 5/90 | 7/62 | 9/31 |
| عرض (سانتیمتر) | 49 | 49 | 67 | 67 | 67 | 67 |
| وزن دستگاه (کیلوگرم) | 35 | 63 | 78 | 80 | 100 | 122 |
| ارتفاع نصب سقفی | 2/70 | 3/60 | 4/30 | 4/30 | 5/70 | 7/50 |
| ارتفاع نصب دیواری | 2/10 | 3 | 6/6 | 3/6 | 5 | 6/5 |
| فاصله ایمنی تا بالای دستگاه | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 |
| فاصله ایمنی زیر لوله آتشخوار | 80 | 125 | 150 | 210 | 210 | 280 |
جدول مدلهای مختلف گرماتاب UT
| مدل | 22SL | 35SL | 40SL | 50SL | 65SL |
|---|---|---|---|---|---|
| ظرفیت حرارتی برحسب کیلوووات | 22 | 35 | 40 | 50 | 65 |
| ظرفیت حرارتی برحسب کیلوکالری | 20000 | 30000 | 34400 | 45000 | 58500 |
| گاز مصرفی برحسب m3/h | 2/1 | 3/8 | 3/8 | 4/7 | 6/1 |
| طول (متر) | 8/02 | 12/62 | 12/70 | 15/15 | 18/6 |
| عرض (سانتیمتر) | 29/5 | 46 | 46 | 46 | 46 |
| وزن دستگاه (کیلوگرم) | 72 | 117 | 118 | 118 | 122 |
| ارتفاع نصب سقفی | 3/60 | 4/30 | 4/30 | 5/70 | 7/5 |
| ارتفاع نصب دیواری | 3 | 3/6 | 3/6 | 5 | 6/5 |
| فاصله ایمنی تا بالای دستگاه | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 |
| فاصله ایمنی زیر لوله آتشخوار | 125 | 150 | 210 | 210 | 280 |
جدول مدلهای مختلف گرماتاب SL
| مدل | ۳۰ دکوراتیو | ۳۵ دکوراتیو | ۴۰ دکوراتیو | سرامیکی |
|---|---|---|---|---|
| ظرفیت حرارتی برحسب کیلوووات | 30 | 35 | 40 | 11 |
| ظرفیت حرارتی برحسب کیلوکالری | 25700 | 30000 | 34400 | 11000 |
| گاز مصرفی برحسب m3/h | 2/8 | 3/3 | 3/8 | 1/05 |
| طول (متر) | 4 | 4/70 | 5/70 | 0.9 |
| عرض (سانتیمتر) | 75 | 75 | 75 | 54 |
| وزن دستگاه (کیلوگرم) | 84 | 96 | 110 | 23 |
| ارتفاع نصب سقفی | 3 | 3/5 | 3/5 | – |
| ارتفاع نصب دیواری | 3 | 3/5 | 3/5 | 2/20 |
جدول مدلهای مختلف گرماتاب دکوراتیو و سرامیکی
- مرحله دوم: محاسبه مصرف گاز
مصرف گاز هر دستگاه از جدول مشخصات فنی استخراج میشود.
- مرحله سوم: محاسبه مصرف کل
در صورتی که چند دستگاه به یک خط اصلی متصل باشند، مجموع مصرف آنها مبنای طراحی قرار میگیرد.
- مرحله چهارم: تعیین طول واقعی مسیر
فاصله بین کنتور یا رگولاتور تا دورترین دستگاه اندازهگیری میشود.
- مرحله پنجم: تعیین طول معادل
افت فشار ناشی از زانوها، سهراهیها، شیرها و سایر اتصالات به طول واقعی اضافه میشود تا طول معادل به دست آید.
- مرحله ششم: انتخاب قطر لوله
اکنون با مراجعه به جداول شرکت ملی گاز ایران، قطر مناسب لوله انتخاب میشود. این جدول ظرفیت عبور گاز را بر اساس قطر لوله و طول مسیر نشان میدهد و مبنای طراحی شبکه گاز است.
محاسبه مصرف گاز گرماتاب؛ اولین گام در طراحی شبکه لولهکشی
اولین مرحله در طراحی لوله کشی گاز بخاری تابشی گرماتاب، تعیین مصرف واقعی گاز تمامی دستگاهها است. متأسفانه یکی از اشتباهات رایج در برخی پروژهها این است که مجریان گاز بدون محاسبه مصرف، تنها بر اساس تجربه شخصی اقدام به انتخاب قطر لوله میکند. این روش اگرچه ممکن است در پروژههای کوچک نتیجه قابل قبولی داشته باشد، اما در پروژههای صنعتی با چندین دستگاه گرماتاب، میتواند موجب افت فشار، عملکرد نامناسب مشعل و کاهش ظرفیت گرمایشی شود. بنابراین قبل از هرگونه طراحی، باید مصرف گاز هر دستگاه از روی کاتالوگ گرماتاب استخراج شود.
برای مثال، اگر در یک سوله صنعتی از چهار دستگاه گرماتاب با ظرفیتهای متفاوت استفاده شود، ابتدا باید مصرف هر دستگاه بهصورت جداگانه مشخص شده و سپس مجموع مصرف تمامی دستگاهها محاسبه گردد. این مقدار، مبنای انتخاب قطر لوله اصلی خواهد بود.
نکته: در طراحی و نقشه لوله گاز، ظرفیت حرارتی دستگاه kW یا kcal/h ملاک انتخاب سایز لوله نیست، بلکه مصرف گاز (مترمکعب بر ساعت) مبنای محاسبات است.
انتخاب طول مبنای طراحی
پس از تعیین مجموع مصرف گاز، طول مسیر لولهکشی باید مشخص شود. در این مرحله فقط فاصله کنتور تا اولین دستگاه ملاک نیست، بلکه طول مسیر تا دورترین دستگاه مبنای طراحی قرار میگیرد. علت این موضوع آن است که دورترین دستگاه بیشترین افت فشار را تجربه میکند و اگر برای آن فشار مناسب تأمین شود، سایر دستگاهها نیز بهدرستی کار خواهند کرد. در پروژههایی که دارای چندین شاخه انشعاب هستند، معمولاً طول هر شاخه نیز بهصورت جداگانه بررسی میشود تا قطر انشعابات نیز بهدرستی انتخاب گردد.
استفاده از جدول شرکت ملی گاز برای انتخاب قطر لوله
پس از مشخص شدن مصرف کل گاز و طول مسیر، نوبت به انتخاب قطر لوله میرسد.کتاب گرمایش تابشی برای این منظور به جدول ظرفیت عبور گاز در لولههای فولادی استناد میکند که مبنای آن جداول مورد استفاده شرکت ملی گاز ایران است. این جدول، حداکثر ظرفیت عبور گاز را برای قطرهای مختلف لوله و طولهای متفاوت نشان میدهد.
روش استفاده از جدول بسیار ساده است:
- مجموع مصرف گاز تمامی دستگاههای متصل به خط اصلی را محاسبه کنید.
- طول مسیر تا دورترین دستگاه را تعیین نمایید.
- در جدول، ستون مربوط به طول مسیر را پیدا کنید.
- در همان ستون، ظرفیتی را بیابید که برابر یا بزرگتر از مصرف کل باشد.
- قطر لوله متناظر با آن ظرفیت، سایز مناسب لوله اصلی خواهد بود.
به همین ترتیب، برای هر شاخه فرعی نیز همین مراحل تکرار میشود؛ با این تفاوت که در هر شاخه، تنها مصرف دستگاههای متصل به همان شاخه ملاک انتخاب قطر است.
جدول ظرفیت لوله گاز، ظرفیت عبور گاز طبیعی را برای قطرهای اسمی مختلف و طولهای مختلف لوله ارائه میکند. برای نمونه، در طول ۵۵ متر، ظرفیتهای جدول برای قطرهای مختلف از حدود ۰٫۹۹ تا ۱۳۳٫۹ مترمکعب بر ساعت افزایش پیدا میکند.
روش خواندن جدول
فرض کنیم:
- طول مسیر = ۵۵ متر
- مصرف مورد نیاز = ۳٫۳ مترمکعب بر ساعت
در ردیف ۵۵ متر، عدد ۳٫۳ در جدول وجود دارد، اما توصیه میگردد در صورت عدم انطباق دقیق، اولین ظرفیت بزرگتر انتخاب شود. در این مثال عدد بعدی ۳٫۹ مترمکعب بر ساعت است و قطر متناظر با آن انتخاب میشود.
این روش یک اصل بسیار مهم دارد، برای انتخاب قطر لوله، ظرفیت جدول باید حداقل برابر با مصرف مورد نیاز باشد؛ اگر عدد دقیق مصرف در جدول وجود نداشت، اولین ظرفیت بزرگتر انتخاب میشود.
چرا سایزینگ از دورترین دستگاه شروع میشود؟
منطق کار بسیار مهم است.دورترین دستگاه معمولاً طولانیترین مسیر را دارد و بنابراین یکی از حساسترین نقاط شبکه از نظر افت فشار است. به همین دلیل ابتدا فاصله رگولاتور تا دورترین گرماتاب تعیین میشود و سپس از جدول مربوط به آن طول برای تعیین قطر استفاده میشود.پس از آن، با حرکت از دورترین مصرفکننده به سمت ابتدای شبکه، مصرف دستگاههایی که در مسیر قرار دارند به مصرف عبوری اضافه میشود و قطر هر قسمت تعیین میگردد. این روش را میتوان به شکل زیر خلاصه کرد:
دورترین دستگاه ← محاسبه به سمت رگولاتور ← افزایش مصرف عبوری ← افزایش ظرفیت مورد نیاز لوله
چرا انتخاب لوله بزرگتر همیشه انتخاب بهتری نیست؟
برخی مجریان تصور میکنند استفاده از لولهای با قطر بزرگتر هیچ مشکلی ایجاد نمیکند. این برداشت همیشه صحیح نیست. انتخاب قطر بیش از حد مورد نیاز میتواند موجب موارد زیر شود:
- افزایش هزینه خرید لوله و اتصالات
- افزایش هزینه اجرای پروژه
- افزایش حجم گاز موجود در شبکه و طولانیتر شدن زمان هواگیری اولیه
- اشغال فضای بیشتر در زیر سقف یا روی دیوارهای سالن
از سوی دیگر، انتخاب قطر کوچکتر از مقدار محاسبهشده نیز باعث افت فشار، ناپایداری شعله و کاهش راندمان دستگاه خواهد شد. بنابراین، هدف طراحی صحیح، انتخاب قطر مناسب است؛ نه کوچکترین قطر و نه بزرگترین قطر.
نکات اجرایی گازرسانی به دستگاه گرماتاب
رعایت نکات زیر هنگام اجرای لولهکشی گاز الزامی است:
- لوله گاز تا نزدیکی مشعل ادامه یابد.
- قطر لوله از قطر ورودی مشعل کوچکتر انتخاب نشود.
- اتصال نهایی با شیلنگ انعطافپذیر استنلس استیل انجام شود.
- شیلنگ نباید تحت کشش یا پیچش قرار گیرد.
- شیر قطع و وصل گاز در محل مناسب و در دسترس برای سرویس و تعمیر نصب شود.
- آرایش شیلنگ مطابق شکلهای ارائهشده در کتاب اجرا شود تا از ایجاد تنش مکانیکی جلوگیری گردد.
اشتباهات رایج در طراحی لولهکشی گاز گرماتاب
در بازدید از بسیاری از پروژهها، خطاهای زیر مشاهده میشود:
- انتخاب سایز لوله فقط بر اساس قطر خروجی کنتور
- در نظر نگرفتن طول واقعی مسیر و طول معادل اتصالات
- استفاده از یک قطر ثابت برای تمام شبکه
- حذف شیر قطع و وصل مجزا برای هر دستگاه
- استفاده از شیلنگهای غیراستاندارد یا نامناسب
- نصب شیلنگ تحت کشش یا خم با شعاع بسیار کم
- بیتوجهی به فشار ورودی مورد نیاز مشعل
هر یک از این موارد میتواند موجب کاهش عملکرد سیستم و افزایش هزینههای نگهداری شود.
لوله کشی گاز گرماتاب چگونه انجام میشود؟
شبکه گاز گرماتاب معمولاً از یک خط اصلی شروع شده و پس از عبور از تجهیزات کنترل فشار، به چند انشعاب تقسیم میشود. هر انشعاب نیز در نهایت به یک دستگاه گرماتاب متصل خواهد شد.
بهصورت کلی مسیر گاز را میتوان به شکل زیر در نظر گرفت:
خط اصلی گاز → شیر قطع اصلی → رگولاتور → لوله اصلی → انشعابات → شیر گاز هر دستگاه → شیلنگ انعطافپذیر → مشعل گرماتاب
در پروژههایی که چند دستگاه در نقاط مختلف سالن نصب شدهاند، قطر لوله در تمام مسیر الزاماً یکسان نیست. هرچه به سمت انتهای شبکه حرکت میکنیم، بخشی از مصرفکنندهها از مدار خارج میشوند و در نتیجه مقدار گازی که از بخشهای پاییندست عبور میکند کاهش پیدا میکند. به همین دلیل، با طراحی صحیح میتوان قطر لوله را در قسمتهای مختلف شبکه متناسب با دبی مورد نیاز انتخاب کرد.
گاز مورد نیاز گرماتاب چقدر است؟
مقدار مصرف گاز، نخستین داده مورد نیاز برای سایزینگ لوله است.
در جدول مشخصات گرماتاب موجود در کتاب گرمایش تابشی، مصرف گاز طبیعی مدلهای مختلف در فشار حدود ۱۷.۸ میلیبار به این صورت آمده است:
| ظرفیت تقریبی دستگاه | مصرف گاز طبیعی |
| ۲۰٬۰۰۰ kcal/h | ۲٫۱ m³/h |
| ۳۰٬۰۰۰ kcal/h | ۳٫۳ m³/h |
| ۳۴٬۴۰۰ kcal/h | ۳٫۸۸ m³/h |
| ۴۵٬۰۰۰ kcal/h | ۴٫۷ m³/h |
جدول مصرف گاز گرماتاب بر حسب ظرفیت حرارتی هر مدل
بنابراین برای طراحی شبکه گاز، باید مصرف گاز بر حسب مترمکعب بر ساعت را از مشخصات دقیق مدل مورد استفاده استخراج کرد؛ نه اینکه صرفاً ظرفیت حرارتی دستگاه را مبنای سایزینگ قرار داد.
در کاتالوگ/مشخصات فنی گرماتاب نیز مدلهایی مانند UT22، UT35، UT40 ، UT50و UT65با مصرف گاز طبیعی حدود ۲٫۱، ۳٫۳، ۳٫۸ ، ۴٫۷ و ۶٫۷ مترمکعب بر ساعت در فشار ۱۷.۸ mbar معرفی شدهاند.
نکته مهم: در پروژه واقعی، همیشه مشخصات همان مدل و همان نسخه کاتالوگ سازنده ملاک نهایی باشد.
محاسبه مصرف کل گاز گرماتاب
پس از مشخص شدن مصرف هر دستگاه، مصرف کل خط بهسادگی محاسبه میشود:
مصرف کل = مجموع مصرف گاز دستگاههای متصل به آن بخش از شبکه
برای مثال اگر ۶ دستگاه داشته باشیم و مصرف هر دستگاه ۳٫۳ مترمکعب بر ساعت باشد:
۶ × ۳٫۳ = ۱۹٫۸ m³/h
بنابراین خطی که در ابتدای مسیر باید هر شش دستگاه را تغذیه کند، باید ظرفیت عبور حداقل ۱۹٫۸ مترمکعب گاز در ساعت را داشته باشد. اما اگر در ادامه مسیر، دو دستگاه از خط اصلی جدا شوند، بخش بعدی دیگر برای شش دستگاه طراحی نمیشود؛ بلکه فقط مصرف چهار دستگاه باقیمانده را منتقل میکند:
۴ × ۳٫۳ = ۱۳٫۲ m³/h
و پس از یک انشعاب دیگر، اگر فقط دو دستگاه باقی بماند:
۲ × ۳٫۳ = ۶٫۶ m³/h
این کاهش تدریجی مصرف، اساس سایزینگ مرحلهای شبکه گاز است.
فشار گاز مورد نیاز گرماتاب
فشار گاز یکی از پارامترهای اساسی در طراحی شبکه است. برای محاسبه ظرفیت لولهها، گاز طبیعی مصرفی با فشار 17.8 میلیبار در نظر گرفته میشود. در مشخصات فنی گرماتاب نیز فشار گاز طبیعی حدود 17.8 میلیبار برای مصارف منظور شده است.
بنابراین در طراحی شبکه باید میان سه مفهوم تفاوت قائل شد:
- فشار گاز شبکه ورودی
- فشار تنظیمشده توسط رگولاتور
- فشار مورد نیاز مشعل گرماتاب
فقط زیاد بودن فشار ورودی به معنی مناسب بودن آن برای مشعل نیست؛ فشار باید مطابق مشخصات سازنده و تجهیزات کنترل فشار تنظیم شود.
رگولاتور گاز گرماتاب
در پروژههایی که فشار گاز ورودی با فشار مورد نیاز دستگاه متفاوت است، استفاده از تجهیزات مناسب کاهش و تنظیم فشار ضروری است.
در گازرسانی خطوط صنعتی بزرگ، رگولاتور کاهنده فشار گاز گرماتاب بین خط اصلی گاز و مشعل نصب میشود.انتخاب رگولاتور بر اساس مجموع مصرف گاز و با درنظرگرفتن ضریب اطمینان انجام میپذیرد؛ به طور مثال اگر مصرف کل گرماتاب ها ۲۶٫۴ مترمکعب بر ساعت باشد رگولاتور میبایست حداقل با ظرفیت ۳۰ مترمکعب بر ساعت و فشار خروجی ۰.۲۵ psi در نظر گرفته شود.
بنابراین ظرفیت رگولاتور را نباید فقط بر اساس مصرف یک دستگاه انتخاب کرد. اگر چند دستگاه از یک رگولاتور تغذیه میشوند، مجموع مصرف مورد نیاز شبکه و شرایط واقعی پروژه باید مبنا قرار گیرد.
محل نصب شیر گاز گرماتاب
برای هر دستگاه باید امکان قطع مستقل گاز وجود داشته باشد تا هنگام سرویس یا تعمیر یک دستگاه، نیازی به قطع گاز کل سالن نباشد. نصب شیر گاز برای هر دستگاه در نزدیکی دستگاه مورد تأکید میگردد. پیشنهاد میگردد بر شیر قطع سریع خط اصلی، برای هر مشعل یک شیر گاز در کنار مشعل و متناسب با قطر انشعاب در نظر گرفته شود.
اتصال لوله گاز به مشعل گرماتاب
لولهکشی ثابت گاز تا نزدیکی مشعل ادامه پیدا میکند و اتصال نهایی به مشعل با شیلنگ انعطافپذیر مناسب انجام میشود. استفاده از شیلنگ انعطافپذیر فلزی برای اتصال مشعل به لوله گاز، در سایز ¾ اینچ توصیه میگردد.
طبق همان منبع، شیر گاز باید بالاتر از مشعل و موازی با ورودی گاز مشعل قرار گیرد و شیلنگ گاز گرماتاب نباید به شکلی نصب شود که تحت کشش، پیچش یا جابهجایی نامناسب قرار بگیرد.
آیا قطر لوله گاز باید با ورودی مشعل برابر باشد؟
ذکر این نکته ضروری است که قطر لوله گاز اجراشده نباید از قطر ورودی گاز مشعل کوچکتر باشد. اما این نکته را نباید با سایزینگ کل شبکه اشتباه گرفت. قطر لوله اصلی و انشعابات باید بر اساس مصرف، طول مسیر و جدول سایزینگ محاسبه شود؛ سپس اتصال نهایی به دستگاه نیز مطابق مشخصات ورودی مشعل و دستورالعمل سازنده انجام شود.
مثالی از نحوه محاسبه سایزینگ لوله کشی گاز گرماتاب
مثال اول؛ سایزینگ لوله کشی گاز ۸ دستگاه گرماتاب با ظرفیت حرارتی هر دستگاه به میزا ۳۰۰۰۰ کیلو کالری بر ساعت
فرض کنید یک سالن صنعتی دارای ۸ دستگاه گرماتاب باشد و مصرف هر دستگاه: ۳٫۳ m³/hباشد. بنابراین:
مصرف کل = ۸ × ۳٫۳ = ۲۶٫۴ m³/h
در این مثال ظرفیت حداقل رگولاتور را با درنظر گرفتن ضریب اطمینان، ۳۰ m³/h در نظر میگیریم. حال فرض میکنیم مسیر از رگولاتور تا دورترین دستگاه مطابق برابر باشد با:
۱۲ + ۱۲ + ۱۲ + ۲ + ۱۲ + ۵ = ۵۵ متر
در دورترین گرماتاب، فقط مصرف یک دستگاه ۳٫۳ m³/hمیباشد.
در ردیف ۵۵ متر، ظرفیت بعدی جدول ۳٫۹ m³/h است؛ بنابراین قطر قسمت انتهایی بر اساس جدول انتخاب میشود. با حرکت از انتهای شبکه به سمت رگولاتور، مقدار مصرف تجمعی در هر بخش افزایش پیدا میکند:
| بخش مسیر | مصرف عبوری تقریبی |
| نزدیکترین بخش به دورترین دستگاه | ۳٫۳ m³/h |
| پس از اتصال دستگاه دوم | ۶٫۶ m³/h |
| پس از اتصال دستگاههای بیشتر | مطابق مجموع مصرف پاییندست |
| ابتدای شبکه | ۲۶٫۴ m³/h |
برای همین نمونه، قطر بخشهای مختلف شبکه به صورت مرحلهای و با استفاده از ردیف ۵۵ متر جدول تعیین شده است.
نکته مهم: این سایزها را نباید بدون دیدن نقشه و شرایط پروژه به پروژه دیگری تعمیم داد؛ چون طول مسیر، ترتیب انشعابات، مصرف واقعی دستگاهها و شرایط شبکه میتواند متفاوت باشد.
مثال دوم؛ طراحی یک شبکه برای ۶ دستگاه گرماتاب
اکنون یک مثال آموزشی مستقل در نظر بگیریم. فرض کنیم یک سالن صنعتی دارای۶ دستگاه گرماتاب ۳۵ کیلوواتی است.مصرف هر دستگاه ۳٫۳ m³/hدر نظر میگیریم. بنابراین مصرف کل به شرح زیر است.
۶ × ۳٫۳ = ۱۹٫۸ m³/h
فرض کنیم مسیر دورترین دستگاه تا رگولاتور ۸۰ متر باشد.در جدول، ردیف ۸۰ متر چنین ظرفیتهایی را نشان میدهد:
| قطر اسمی | ظرفیت در ۸۰ متر |
| ½” | ۰٫۸ |
| ¾” | ۱٫۶ |
| ۱” | ۳٫۱ |
| ۱¼” | ۶٫۵ |
| ۱½” | ۹٫۷ |
| ۲” | ۱۸٫۸ |
| ۲½” | ۲۹٫۸ |
| ۳” | ۵۳٫۱ |
برای کل شبکه، مصرف مورد نیاز ۱۹٫۸ m³/h است.
در این ردیف، ۱۸٫۸ برای ۲ اینچ کمتر از ۱۹٫۸ است؛ بنابراین به ظرفیت بعدی یعنی ۲۹٫۸ m³/h میرسیم. پس در این مثال آموزشی، برای قسمت خطی که باید کل ۱۹٫۸ مترمکعب بر ساعت را در طول ۸۰ متر منتقل کند، ۲½ اینچ انتخاب میشود. اما اکنون اگر دو دستگاه در ابتدای مسیر از شبکه جدا شوند، بخش بعدی فقط باید چهار دستگاه را تغذیه کند:
۴ × ۳٫۳ = ۱۳٫۲ m³/h
در ردیف ۸۰ متر، ظرفیت ۹٫۷ برای ۱½ اینچ کافی نیست، اما ظرفیت ۱۸٫۸ برای ۲ اینچ کافی است. بنابراین این قسمت میتواند، در این مثال ساده و با همان طول مبنا، ۲ اینچ باشد. اگر در ادامه فقط دو دستگاه باقی بمانند:
۲ × ۳٫۳ = ۶٫۶ m³/h
در ردیف ۸۰ متر، ظرفیت ۶٫۵ برای ۱¼ اینچ کمی کمتر از ۶٫۶ است؛ بنابراین ظرفیت بعدی یعنی ۹٫۷ انتخاب میشود و قطر متناظر ۱½ اینچ خواهد بود.
نتیجه مثال دوم
این مثال بهخوبی نشان میدهد چرا نمیتوان کل شبکه را با یک قطر ثابت اجرا کرد:
۲½” → ۲” → ۱½” → انشعابات
ممکن است در یک پروژه واقعی، به دلیل طولهای متفاوت و نحوه قرارگیری دستگاهها، این ترتیب تغییر کند.
مثال سوم؛ یک شبکه شاخهای برای سالن بزرگ
فرض کنیم یک سالن صنعتی دارای ۸ دستگاه گرماتاب است که به دو شاخه چهار دستگاهی تقسیم شدهاند.
مصرف هر دستگاه:
۳٫۳ m³/h
مصرف هر شاخه:
۴ × ۳٫۳ = ۱۳٫۲ m³/h
و مصرف کل:
۸ × ۳٫۳ = ۲۶٫۴ m³/h
طرح مفهومی شبکه لوله گاز
در یک نقشه واقعی، تعداد انشعابات و محل دقیق آنها باید مطابق پلان سالن ترسیم شود.در ابتدای شبکه، مصرف کل ۲۶٫۴ m³/h است. پس از تقسیم شبکه به دو شاخه، هر شاخه حداکثر ۱۳٫۲ m³/h مصرف خواهد داشت. سپس در هر شاخه، با جدا شدن هر دستگاه، مصرف عبوری کاهش پیدا میکند:
۱۳٫۲ → ۹٫۹ → ۶٫۶ → ۳٫۳ m³/h
برای هر قسمت باید طول واقعی همان مسیر و ردیف مناسب جدول بررسی شود. بنابراین سایزینگ یک شبکه واقعی را نمیتوان فقط با نوشتن «برای هشت دستگاه لوله ۲ اینچ» انجام داد. هر قطعه از شبکه باید بر اساس مصرف پاییندست همان قطعه و طول مبنای طراحی بررسی شود.
طول مسیر چگونه تعیین میشود؟
یکی از نکات مهم محاسبه دورترین مصرفکننده، مسیر از رگولاتور تا دستگاه اندازهگیری میشود.به طور مثال این مسیر از مجموع چند قطعه به دست آمده است:
AB + BC + CD + DE + EF + FG = ۵۵ متر
بنابراین برای سایزینگ نباید فقط فاصله مستقیم روی نقشه را در نظر گرفت.اگر لوله مسیر زیر را طی کند:
- ۱۲ متر
- سپس ۱۲ متر
- سپس ۱۰ متر
- سپس ۵ متر
- سپس ۸ متر
طول مسیر طراحی برابر مجموع قطعات مسیر است، نه فاصله مستقیم بین ابتدا و انتهای آن.
آیا زانو و اتصالات هم باید در محاسبات لحاظ شوند؟
در طراحی واقعی شبکه گاز، اتصالات نیز موجب افت فشار میشوند و روش محاسباتی پروژه باید مطابق مقررات و دستورالعمل مرجع مورد استفاده انجام شود.بنابراین نباید بدون بررسی روش محاسباتی پروژه، صرفاً طول هندسی را معیار نهایی دانست. بهخصوص در شبکههای پیچیده، تعداد زیاد:
- زانو
- سهراهی
- شیر
- تبدیل
- فیلتر
- رگولاتور
میتواند بر افت فشار تأثیر بگذارد. در نتیجه، سایزینگ نهایی پروژه باید توسط طراح یا مجری ذیصلاح و مطابق روش مورد قبول شرکت گاز منطقه انجام شود.
نصب فشارسنج در شبکه گاز گرماتاب
نصب فشارسنج ۰ تا ۵۰ میلیبار همراه با شیر قطع و وصل، بعد از شیر قطع اصلی، برای کنترل فشار و تنظیم رگولاتور بسیار مفید دانسته شده است.وجود نقطه مناسب برای کنترل فشار، مخصوصاً در پروژههای چنددستگاهی، به تکنسین کمک میکند وضعیت فشار شبکه را بررسی کند. همچنین در زمان راهاندازی، فشار گاز ورودی و فشار کاری مشعل باید مطابق مشخصات مدل دستگاه کنترل شود.
آیا برای هر دستگاه بخاری تابشی، شیر گاز مستقل لازم است؟
بله، در طراحی اجرایی شبکه باید برای هر دستگاه امکان قطع مستقل گاز پیشبینی شود. نصب شیر گاز در کنار هر مشعل مورد تأکید میگیرد.
مزیت آن:
- تعمیر یک دستگاه بدون قطع کل سالن
- سرویس آسانتر
- افزایش ایمنی
- امکان تست مستقل هر دستگاه
- سهولت عیبیابی
شیلنگ گاز گرماتاب چگونه نصب شود؟
شیلنگ اتصال مشعل به لوله گاز باید به شکلی نصب شود که در اثر حرکت یا جابهجایی احتمالی دستگاه تحت کشش قرار نگیرد. نصب و راهاندازی بخاری لوله ای سقفی تابشی، حالت مناسب شیلنگ در بالا نشان داده شده است. شیلنگ نباید به شکلی قرار گیرد که با حرکت دستگاه، طول مؤثر آن کاهش پیدا کند یا اتصال تحت فشار مکانیکی قرار گیرد. بنابراین اجرای شیلنگ نباید صرفاً با هدف «وصل شدن گاز به مشعل» انجام شود؛ نحوه قرارگیری آن نیز اهمیت دارد.
گازرسانی گرماتاب و تهویه سالن
طراحی گازرسانی بدون توجه به هوای احتراق کامل نیست. تأمین هوای مورد نیاز گرماتاب و مقدار هوای مورد نیاز برای احتراق کامل سامانههای گرماتاب حدود ۱۱ تا ۱۳ برابر حجم گاز مصرفی هر دستگاه پیشنعاد میشود. در سالنهایی که تهویه عمومی کافی وجود داشته باشد، هوای مورد نیاز میتواند از فضای سالن تأمین شود؛ اما در فضاهایی که تهویه کافی نیست، تأمین هوای احتراق از خارج سالن از طریق مسیر مستقل میباشد.
خروج محصولات احتراق
موضوع دیگری که باید در طراحی سامانه گرمایش تابشی مورد توجه قرار گیرد، نحوه خروج محصولات احتراق است.
محصولات احتراق میتوانند با اتصال لوله به خروجی فن دستگاه به خارج سالن هدایت شوند؛ در سالنهایی که تهویه کافی دارند نیز میتوان با طراحی مناسب تهویه عمومی، خروج محصولات احتراق را مدیریت کرد. بنابراین انتخاب روش تخلیه محصولات احتراق باید بر اساس موارد زیر انجام شود.
- نوع دستگاه
- مشخصات سازنده
- حجم سالن
- تهویه موجود
- کاربری فضا
- الزامات ایمنی و مقررات پروژه
چکلیست طراحی لوله کشی گاز گرماتاب
قبل از اجرای پروژه، موارد زیر بررسی شود:
- اطلاعات دستگاه
- مدل تمام گرماتابها مشخص شده است.
- ظرفیت حرارتی هر دستگاه مشخص است.
- مصرف گاز هر مدل از کاتالوگ سازنده استخراج شده است.
- فشار گاز مورد نیاز هر مدل مشخص است.
- طراحی شبکه
- محل رگولاتور مشخص شده است.
- محل شیر اصلی مشخص شده است.
- مسیر دورترین دستگاه اندازهگیری شده است.
- مصرف کل دستگاهها محاسبه شده است.
- مصرف هر شاخه مشخص شده است.
- قطر هر بخش با جدول سایزینگ کنترل شده است.
- ظرفیت رگولاتور با مصرف شبکه تطبیق داده شده است.
- راه اندازی دستگاه
- برای هر دستگاه شیر قطع گاز مستقل پیشبینی شده است.
- لوله تا نزدیکی مشعل اجرا شده است.
- اتصال نهایی مطابق دستورالعمل سازنده انجام شده است.
- شیلنگ تحت کشش یا پیچش قرار نگرفته است.
- فشار گاز پس از تنظیم رگولاتور کنترل شده است.
- تهویه
- هوای مورد نیاز احتراق بررسی شده است.
- تهویه عمومی سالن بررسی شده است.
- نحوه خروج محصولات احتراق مشخص شده است.
- الزامات مقرراتی پروژه بررسی شده است.
