اصول لوله کشی ساختمان

اصول لوله كشی-انتخاب بهترین شیر

دولت آمریكا با اتخاذ قوانین بی سابقه جدیدی كه لوله كش ها ملزم به اجرای آن می باشند در پی گشایش عرصه جدیدی در صنعت لوله كشی می باشد. چه در پروژه های بازسازس یكی از مسائل مهم و حیاتی برای مهندسین لوله كشی، انتخاب لوازم صحیح برای تامین نیازهای هر واحد می باشد. برای رسیدن به این نقطه باید درك كاملی از دو نوع شیر اصلی و منفرد داشته باشیم.

شیرهای اصلی

شیرهای اصلی ترموستاتیك بیشتر در ساختمان های تجاری به كار می روند و به مقادیر آب زیادی نیاز دارند. این شیرها آب خروجی از دیگ یا آبگرمكن را به دمای پایین تری تعدیل می نمایند. برای مثال یك شیر اصلی در یك هتل یا یك آپارتمان برای تعدیل آب 180 درجه فارنهایت كه از یك دیگ خارج می شود به دمای حداكثر 140 درجه فارنهایت به كار می رود.

شیر اصلی، اولین شیری است كه در سیستم به كار می رود هر چند كه این شیر مصرف كننده در برابر سوختن یا تاول زدن محافظت نمی كند. چرا كه این شیر در هنگام نصب بر روی یك درجه حرارت معین تنظیم می شود و باعث می شود كه دمای آب ورودی مطابق با دمای برنامه ریزی شده باشد. در بسیاری از موارد شیر اصلی در طبقه اول و یا طبقه همكف قرار می گیرد. یعنی تا حد امكان در نزدیكی منبع تامین آب گرم. وقتی كه دمای آب توسط شیر اصلی تعدیل گردید با تكیه بر سیستم گردش مجدد می توان از تامین دمای مورد نظر برای آب اطمینان حاصل نمود. مهندسین لوله كشی باید در خصوص افت دمای حاصل از گردش مجدد، تمهیدات لازم را در نظر بگیرند، اگر سیستم حفاظت از گرما در سیستم نصب نشده باشد، دمای آب ممكن است تا 100 یا 105 درجه فارنهایت پایین بیاید حتی اگر شیر اولیه روی دمای 120 درجه فارنهایت تنظیم شده باشد.

امروزه روش جستجوی دما (Heat Tracing) یك روش مشهور برای گرمایش آب در حین گردش مجدد تبدیل شده است. بدین ترتیب كه آب به وسیله عبور ÷یوسته و همیشگی از یك مسیر كه توسط نوارهای داغی نوارپیچ شده است به صورت ترموستاتیكی كنترل و گرم نگه داشته می شود. شیر اصلی با استفاده از یكی از سه مكانیزم زیر آب را كنترل می كند: موتور وكس، بی متال و یا لوله كاپیلاری، كه هر یك از یك نوع خاص ترموستات بهره می برند. اما هدف مشترك هر سه تولید آب با دمای ثابت می باشد. وقوف كامل به چگونگی عملكرد هر یك از این سه مكانیزم برای عیب یابی و تعمیر این شیرها امری حیاتی به شمار می رود.
در شیر ترموستاتیكی با موتوروكس، یك پیستون تعدیل جریان را برعهده دارد، وقتی موتور وكس، تغییر دما را حس كند،پیستون كنترل كننده جابجا می شود تا جریان آب داغ را باز و یا بسته نماید. با تكامل نسل این شیر در صنعت خودرو كه در جهت كنترل حداكثر دمای موتور به كار می روند، شیرهای موتور وكس شیرهای قابل اطمینان، در دسترس و باعمر طولانی به شمار می روند.
در اصلی بی متال، دو واشر فلزی با ضرایب انبساط مختلف به یكدیگر چسبیده و به شكل فنری در آمده اند. وقتی دمای آب تغییر می كند به همان نسبت شكل فنر عوض می شود و موجب حركت كوچكی در هر یك از واشرها می گردد. این حركت كوچك خود موجب تغییر بزرگتری می گردد كه باعث می شود پیستون از جای خود حركت كرده و جریان آب را كنترل نماید.
آخرین مدل شیر ترموستاتیكی از یك لوله كاپیلاری كه با گاز پرشده است، بهره می برد. در این حالت لوله با انبساط و انقباض خود دما را تعدیل كرده و مسیر عبور آب را فراختر و یا كوچكتر می نماید. فارغ از این كه چه نوع ترموستاتی برای شیر در نظر گرفته می شود، لوله كش باید در هنگام نصب دمای شیر اصلی را تنظیم نماید. دمای مناطق مختلف و مناطق خاص به وسیله آیین نامه های محلی لوله كشی معین می شود، اگر چه محدوده دما بین 100 تا 140 درجه فارنهایت می باشد اما در برخی مناطق دما حداكثر به 120 درجه فارنهایت می رسد.

طراحان باید فصل و مساحت منطقه ای كه در آن قرار دارند را در نظر بگیرند. در ایالات شمالی آمریكا كه دكای آب سرد تا 40 درجه فانهایت افت می كند، لوله كش باید شیر اصلی را برای دمای بالاتری تنظیم نماید. در ایالات جنوبی و بیابانها كه دمای آب شیر می تواند تا 80 درجه فارنهایت بالا رود، شیر اصلی باید آب را به دماهای پایین تری محدود نماید. وقتی دما تنظیم شد، شیر اصلی دمای آب تنظیم می كند. حداكثر تغییر دما برای دبی های بیش از 80 گالن در دقیقه 7 درجه فارنهایت خواهد بود. برای شیرهای كوچكتر، حداكثر تغییر دما كمتر خواهد بود.

شیرهای مورد مصرف در مناطق منفك از یكدیگر

علاوه بر شیرهای اصلی، لوله كشی باید شیرهای مناطق را مجزا نصب نماید به طوری كه مصرف كننده قادر باشد جریان آب را قطع و وصل نماید. در منازل، این اولین مرحله كار یك لوله كش محسوب می شود. چرا كه در منازل شیر اصلی به كار برده نمی شود و آب مستقیما از منبع تامین آب داغ وارد خانه می شود. سه نوع شیر مجزا در كل صنعت به كار برده می شود: شیری كه با فشار متعادل می شود و شیر تركیبی.

شیر ترموستاتیكی: دانش فنی این شیر نظیر همان دانشی است كه در شیر اصلی به كار گرفته می شود. این شیر مجهز به یك ترموستات داخلی است كه تغییرات دمای آب ورودی را حس كرده و جریان را مطابق با آن تنظیم می نماید. بمانند حالت قبل در این جا هم شیر ترموستاتیك 3 مدل دارد: مدل موتور وكس، بی متال و كاپیلاری.

شیر موازنه فشاری: این شیر در مصارف خانگی بیشترین كاربرد را دارد. شیر موازنه فشاری با حس كردن نوسانات فشار در جریان آب داغ یا سرد ورودی و با تنظیم سریع دبی، دمای آب را كنترل می كند، این شیر 2 نوع پیستونی و دیافراگمی را دربرمی گیرد، مدل پیستونی اختلاف فشار بین جریان سرد و گرم ورودی را حس كرده و میزان دبی را تغییر می دهد. در مقابل مدل دیافراگمی با تفكیك آب داغ و آب سرد، نوسانات فشار را از بین می برد. در نتیجه مدل دیافراگمی بسیار حساس تر و از نظر اندازه بزرگتر از مدل پیستونی می باشد.

نتیجه تركیب هر دوشیر، یك وسیله ترموستاتیكی خواهد شد كه با فشار متعادل می شود. این شیر با حس كردن تغییر دما و اختلاف فشار، دمای خروجی را ثابت نگه می دارد. اندازه ورودی هر سه نوع شیر مجزا از 8/3 تا 2/1 اینچ تغییر می نماید. در هنگام تعیین اندازه شیر، لوله كش ها باید به این مسئله توجه كنند كه شیرهای مجزا تحت دبی كامل بهترین عملكرد را از خود نشان می دهند. لذا اگر شیر به درستی انتخاب شود و یا مقدار جزیی كوچكتر در نظر گرفته شود، كنترل بهتری امكان پذیر شده و نگهداری شیر نیز آسان تر خواهد شد، در حالی كه اگر شیر بزرگتر از حد لازم در نظر گرفته شود، سیستم با افت فشار مواجه خواهد شد كه در این صورت كنترل سیستم از حالت مناسب و مطلوب خارج شده و این امر تاثیر نامطلوبی برعمر قطعات داخلی سیستم خواهد داشت.

حداكثر دمایی كه برای شیرهای مجزا در نظر گرفته می شود از 95 درجه فارنهایت الی 110 درجه فارنهایت می باشد. در هنگام تنظیم شیرهای مجزا، لوله كش باید تغییرات احتمالی در تامین آب گرم را كه به علت كاهش و یا افزایش در طول شب و یا به علت تغییر فصل رخ می دهد را در نظر بگیرد. حتی تغییرات كوچك و ناگهانی دما ممكن است باعث وارد شدن شوك به مصرف كننده و موجب بروز سانحه، شوك حرارتی و یا آتش سوزی گردد. برای محافظت از مصرف كننده در قبال این چنین حوادثی، باید محاسبه نماید كه چگونه تغییر دما بر دمای خروجی تاثیر می گذارد در حال كه نسبت آب گرم و سرد ثابت می ماند. پس از اینكه تغییرات دما مشخص شد و دمای بهینه تعیین گردید، می توان نسبت به تنظیم شیر اقدام نمود. شیرهای مجزا برای تعدیل آب تا 3± درجه فارنهایت انحراف نسبت به دمای از پیش تنظیم شده طراحی شده اند. ویژگی دیگر شیرهای مجزا محافظ در برابر معایب احتمالی خط آب سرد و ممانعت از سوختن و تاول زدن می باشد. بدین ترتیب كه شیر ظرف مدت 5 ثانیه بعد از اینكه فشار آب سرد افت كرد دبی آب گرم را به 2/1 گالن در دقیقه و یا كمتر تقلیل می دهد. بدین ترتیب این جریان آرام و كوچك باعث می شود كه مصرف كننده دچار سوختگی نشود.

مزایا

هر یك از شیرها فراخور شكل خود دارای مزایایی هستند به عنوان مثال شیر موازنه فشاری نوسانات فشار را اصلاح می كند اما قادر به تعدیل نوسانات دما نمی باشد. در مقابل شیر ترموستاتیكی تغییرات دمای خروجی را حس كرده و جریان را به گونه ای تنظیم می كند كه دمای خروجی مطلوب به دست آید. با توجه به اینكه شیر ترموستاتیكی نوسانات فشار را به صورت غیر مستقیم و در اثر احساس تغییرات دمای خروجی حس می كند لذا عكس العمل شیر ترموستاتیكی در مقابل نوسانات فشار به مراتب ضعیف تر از شیر موازنه فشاری می باشد. بیشترین سطح مراقبت از جریان مربوط به شیر تركیبی می باشد. این شیر هم تغییرات فشار و هم تغییرات دما را حس كرده و نسبت به اصلاح شرایط در اثر هر یك از این تغییرات واكنش نشان می دهد.

در راستای تعیین محل صحیح كاربرد هر یك از شیرها، طراح باید چندین عامل را در نظر بگیرد. اگر احتمال تغییر دمای آب ورودی به شیر حمام وجود داشته باشد، شیر ترموستاتیكی انتخاب مناسبی به شمار می رود. از سوی دیگر اگر طراح احتمال نوسانات فشار را بدهد بهتر است از شیر موازنه فشاری استفاده شود. اگر امكان داشته باشد كه هر دو مشكل به وقوع بپیوندد بهتر است از شیر تركیبی استفاده شود. اكثر طراحان شیر موازنه فشاری را به عنوان حداقل نیاز كاربردهای تجاری می پندارند چرا كه این شیرها كم هزینه ترین شیرها می باشد و مصرف كننده را تا حد معینی تحت پوشش و مراقبت قرار می دهند. شیر ترموستاتیك و شیر تركیبی محافظت و پوشش بهتری ارائه می دهند اما به خاطر ساختار پیچده ای كه دارند معمولا گران تر هستند در نتیجه طراحان باید با توجه به شرایط و ملاحظات اقتصادی پروژه و ارائه محافظت مطلوب نسبت به انتخاب شیر اقدام نمایند.

استاندارها

هدف اصلی استفاده از هر شیر محافظت و مراقبت از مصرف كننده در برابر سوختگی شدید و یا شوك های حرارتی می باشد. برای جلوگیری از نقص فنی شیر كه منجر به آسیب دیدن مصرف كننده می گردد انجمن مهندسین بهداشتی آمریكا (ASSE) استانداردهایی برای تعدیل و آزمایش شیرهای اصلی و مجزا تدوین كرده است. علاوه بر آزمایشات تغییر دما و دمای بالا، شیرهای اصلی و مجزا باید تحت آزمایشات تركیدگی شیر نیز قرار گیرند. شیرهای مجزا باید آزمایشات مربوط به مدت عمر و مقاومت در برابر نقایص فنی اب سرد را نیز پشت سر بگذارند. مهندسین لوله كشی برای توفیق در كسب و كارشان و همچنین برای تامین سلامتی مصرف كنندگان باید نسبت به استانداردها و ضرباتی كه شیرها به خودشان وارد می سازند احاطه كاملی داشته باشند.

اصول لوله کشی ساختمان

مطالب مشابه :

اصول لوله کشی ساختمان

نقشه کشی ساختمان (قسمت اول)

نقشه کشی ساختمان (قسمت اول)

دانلود آموزش نقشه کشی ساختمانی بروش اتوکد

آموزش نقشه کشی ساختمان (قسمت اول) :

دانلود آموزش اصول نقشه کشی ساختمان در اتوکد

طرح درس نقشه کشی ساختمان درجه ۲ بصورت واحدهای مجزا