محاسبات مربوط به recirculated air در AIR COOLER

دپارتمان پایپینگ و فرآیند طراحی کولرهای هوایی
1

با درود و احترام میخواستم بدونم چطور باید محاسبات recirculated air برای ایرکولر انجام داد توی آموزش بهش اشاره نشده که چطور باید محاسبه بشه و اینکه طبق استاندارد خاصی هستش.

2

محاسبه Recirculated Air در سیستم‌های تهویه مطبوع بر اساس استانداردهای معینی انجام می‌شود و به عوامل مختلفی مانند کیفیت هوای داخلی، صرفه‌جویی انرژی و الزامات بهداشتی بستگی دارد. در زیر به روش محاسبه و استانداردهای مرتبط اشاره می‌کنم:

1 . فرمول‌های محاسبه Recirculated Air

نسبت هوای air circulation به صورت زیر محاسبه می‌شود:

الف) محاسبه بر اساس دبی هوا (Air Flow Rate)

Circulation Air Ratio=Qtotal/​Qrecirc​​

  • Qrecirc​: دبی هوای چرخشی (m³/s یا CFM)
  • Q total​: کل دبی هوای سیستم (هوای تازه + هوای چرخشی)

ب) محاسبه بر اساس بار سرمایشی/گرمایشی

در برخی سیستم‌ها، هوای بازچرخانی برای کاهش بار سیستم استفاده می‌شود:

Qrecirc=Qtotal−Qfresh​

  • Qfresh: حداقل هوای تازه مورد نیاز طبق استاندارد (مثلاً ASHRAE 62.1).

محاسبه Recirculated Air در Air Cooled Heat Exchangers (مبدل‌های حرارتی هواخنک) با هدف بهبود بازدهی و کاهش مصرف انرژی انجام می‌شود. این محاسبات تحت استانداردهای خاصی صورت می‌گیرد و به پارامترهایی مانند دمای هوای ورودی، سرعت جریان هوا و طراحی سیستم بستگی دارد. در ادامه به روش‌های محاسبه و استانداردهای مرتبط اشاره می‌کنم.

2 . استانداردهای مهم برای Recirculated Air در Air Cooled Heat Exchangers

  • API 661 / ISO 13706 : استاندارد بین‌المللی برای طراحی مبدل‌های هواخنک (Air Cooled Heat Exchangers) که شامل محدودیت‌هایی برای بازچرخانی هواست.
  • ASHRAE Handbook - HVAC Systems and Equipment : راهنمای طراحی سیستم‌های تهویه و مبدل‌های حرارتی.
  • ISO 29464 : استاندارد فیلتراسیون هوا برای سیستم‌های بازچرخانی.

3 . دلایل استفاده از Recirculated Air در مبدل‌های هواخنک

  1. کاهش مصرف انرژی : با استفاده از هوای گرم بازگشتی، بار روی فن‌ها و سیستم خنک‌کننده کم می‌شود.
  2. پایداری دمایی : جلوگیری از نوسانات شدید دمایی در شرایط آب‌وهوایی سرد.
  3. جلوگیری از یخ‌زدگی : در زمستان، هوای گرم بازچرخانی شده از انجماد سیال درون مبدل جلوگیری می‌کند.

۳ . روش‌های محاسبه Recirculated Air

الف) محاسبه بر اساس دمای هوای ورودی

اگر هوای گرم خروجی از مبدل (T_out) به صورت کنترل‌شده بازگردد، دمای مؤثر هوای ورودی (T_in,eff) به صورت زیر محاسبه می‌شود:

Tin,eff=Tambient+(Tout−Tambient) ×Recirculation Ratio

  • T ambient​: دمای هوای محیط (°C)
  • Tout​: دمای هوای خروجی از مبدل
  • Recirculation Ratio : نسبت هوای بازچرخانی (معمولاً بین ۱۰% تا ۳۰%).

ب) محاسبه بر اساس دبی جریان هوا

Recirculation Ratio=Recirculation Ratio=

  • Qrecirc​: دبی هوای بازچرخانی (m³/s یا CFM)
  • Qtotal​: کل دبی هوای عبوری از مبدل.

4 . ملاحظات طراحی

  1. جلوگیری از پدیده Short-Circuiting : هوای گرم خروجی نباید مستقیماً به ورودی مبدل برگردد (نیاز به طراحی مناسب صفحات جداساز یا Baffles دارد.
  2. کنترل سرعت هوا : سرعت بالای هوا باعث افزایش بازچرخانی ناخواسته می‌شود.
  3. فیلتراسیون : در محیط‌های آلوده، هوای بازچرخانی باید فیلتر شود تا از رسوب در مبدل جلوگیری شود.
  4. دمپرهای کنترل جریان : برای تنظیم نسبت هوای تازه و بازچرخانی.

5 . محدودیت‌های Recirculated Air در مبدل‌های هواخنک

  • اگر دمای هوای ورودی (T_in,eff) بیش از حد بالا برود، بازده مبدل به شدت کاهش می‌یابد.
  • در مناطق مرطوب، بازچرخانی ممکن است باعث افزایش رطوبت و خوردگی شود.
  • طبق API 661 ، نسبت بازچرخانی نباید از ۳۰% تجاوز کند (مگر در شرایط خاص).

6 . نرم‌افزارهای مورد استفاده

برای شبیه‌سازی دقیق‌تر می‌توان از نرم‌افزارهای زیر استفاده کرد:

  • HTRI (Heat Transfer Research Institute)
  • Aspen Exchanger Design & Rating (EDR)
3

Basics of ACHE Brochure.pdf (528.3 کیلوبایت)

1 پسندیده