تانکهای ضربه گیر یکطرفه اتمسفریک

تانکهای ضربه گیر یکطرفه اتمسفریک

تانک های ضربه گیر برای برطرف کردن مشکلات ناشی از ضربه قوچ آب از یک محیط دو فازی بهره میگیرد به طوری که بخش پایینی آنرا سیال (آب) و بخش بالایی را بالشتک هوای فشرده تشکیل می دهد . میزان آب و هوای فشرده داخل مخزن ضربه گیر( سرج تانک ) از نسبت مشخصی پیروی میکنند که این نسبت بر اساس محاسبات تحلیل هیدرولیکی جریان گذرا ( تحلیل هیدرولیک ضربه قوچ ) بدست می آید.

در یک سیستم انتقال آب از طریق مجاری سر بسته مانند خطوط لوله که در آن انتقال آب به وسیله پمپاژ آب یا به صورت ثقلی انجام میگیرد ، عموماً پدیده ای تحت عنوان ضربه قوچی (ضربه چکشی یا water hammer) رخ می دهد که اثرات مخربی بر تجهیزات و خطوط لوله سیستم انتقال آب دارد. لذا به منظور از بین بردن یا کاهش پدیده ضربه قوچ و اثرات مخرب آن می توان از تجهیزات مقابله با ضربه قوچ استفاده نمود که موثر ترین آنها مخازن ضربه گیر می باشند که انواع متفاوتی دارند شامل سه نوع اصلی می باشند :
مخازن ضربه گیر تحت فشار ( (air chamber or Hydropneumatic Tank
مخازن ضربه گیر یکطرفه ( surge tank or one way surge tank)
مخازن ضربه گیر اتمسفریک دوطرفه (دود کش خط لوله یا stand pipe)
مخازن ضربه گیر فوق بر حسب نیاز ممکن است به تنهایی و یا به صورت همزمان در یک سیستم انتقال آب به کار گرفته شوند. ما در اینجا به تشریح مخازن ضربه گیر یکطرفه ( surge tank or one way surge tank) می پردازیم .
برای آشنایی با مخزن ضربه گیر تحت فشار مقاله "..... " را مطالعه کنید .
برای آشنایی با مخزن ضربه گیر اتمسفریک دو طرفه مقاله "..... " را مطالعه کنید .
تانک ضربه گیر یکطرفه اتمسفریک که یکی از این انواع تانکهای ضربه گیر می باشد به منظور جلوگیری از، از هم گسیختگی ستون آب در خطوط انتقالی که سطح خط گرادیان هیدرولیکی (hgl) آنها - که نمایانگر فشار دینامیکی آب در خط لوله در هر نقطه می باشد -بالاتر از حد نهایی ارتفاع مخزن باشد مورد استفاده قرار می گیرد .
این مخازن در فاز منفی موج فشار ناشی از ضربه قوچ ، زمانی که خط گرادیان هیدرولیکی آب از ارتفاع نهایی مخزن ضربه گیر یک طرفه پایین تر قرار گیر تزریق آبِ داخل مخزن را به خط لوله از طریق مسیر اصلی که به یک شیر یکطرفه مجهز می باشد شروع کرده و تا زمانی که سطح آب مخزن و خط گرادیان هیدرولیکی آب بر هم منطبق گردند انتقال آب از مخزن به خط ادمه می یابد.
و در نهایت در فاز مثبت فشار همچنین در زمان پمپاژ آب در شرایط پایا ی سیستم انتقال ، آب مخزن از طریق مسیر پر کن که به یک شیر فلوتر مجهز می باشد مجدداً تامین می گردد.
انتخاب سایز پرکن و سایز مسیر اصلی تانک ضربه گیر یکطرفه از اهمیت ویژه ای برخوردار است . سایز مسیر اصلی باید به گونه ای انتخاب گردد که بتواند در هنگام نیاز آب را به میزان لازم به خط تزریق نماید و مسیر پر کن نیز باید به گونه ای انتخاب گردد که بتواند آب تخلیه شده از تانک ضربه گیر یکطرفه را در زمان مورد نظرجایگزین نماید.
در خصوص جانمایی تانکهای ضربه گیر یکطرفه اتمسفریک می توان گفت محل انشعاب این مخازن بر روی خط انتقال معمولا در یک یا چند نقطه ماکزیمم نسبی مسیر پروفیل خط لوله در نظر گرفته می شود و معمولا به منظور ایجاد فشار الکترواستاتیک مورد نیاز و بالا بردن base level مخازن ، آنها را بر روی پایه های بلند و یا در صورت فراهم بودن شرایط در نقاط مرتفع تر نصب می نمایند.
با توجه به اینکه مخازن ضربه گیر یکطرفه معمولا در مسیر خط لوله انتقال و در نقاط مرتفع نصب می گردند ، باید تمهیدات لازم برای پایش و بهره برداری و همچنین تعمیرات و نگهداری آنها در نظر گرفته شود و حفاظت های فیزیکی معمول از آنها صورت گیرد .
مخازن ضربه گیر یکطرفه می توانند از نظر جنس و سازه متفاوت باشند . معمولا با توجه به عواملی مانند حجم مخازن ، شرایط محیطی ساخت و نصب مخازن ، هزینه ساخت و . . . ممکن است این مخازن را از نوع فلزی و یا به صورت بتنی اجرا نمایند . به طور کلی می توان گفت عموما مخازن با حجم کمتر از 100 متر مکعب به صورت فلزی و مخازن با حجم بالاتر از 100 متر مکعب رابه صورت بتنی اجرا می نماینددر انتخاب کمپرسور مخازن ضربه گیرچند پارامتر مهم باید مورد توجه قرار گیرند :
1) نوع کمپرسور
2) فشار کمپسور
3) دبی کمپرسور

نوع کمپرسور:
برای تانکهای ضربه گیر(سرج تانک) عموما از کمپرسورهای پیستونی استفاده میگردد . این کمپرسورها در دو نوع OIL FREE و OIL INJECTED تولید میگردند . معمولا توصیه میگردد در تانکهای ضربه گیری که جهت خطوط انتقال آب آشامیدنی یا صنایع دارو یی و غذایی مورد استفاده قرار میگیرند از کمپرسورهای OIL FREE استفاده گردد . ولی در استفاده از این کمپرسورها با مشکلات متعددی روربرو خواهیم شد از جمله قیمت بسیار بالا ، عمر مفید بسیار پایین و هزینه تعمییرات و نگهداری بالا . همچنین عدم تولید این کمپرسورها در فشار کاری بالاتر از10 بار نیز محدودیتی دوچندان برای استفاده از آنها ایجاد نموده است . برای روبرو نشدن با چنین مشکلاتی می توان کمپرسورهای OIL INJECTED که در آنها از روغنهای پایه گیاهی خوراگی استفاده می شود را جایگزین نموده و یا سیستمهای تله روغن را در خروجی این نوع از کمپرسورها تعبیه کرد. با این کار بدون محدودیت های موجود در استفاده از کمپرسورهای OIL FREE می توان از کمپرسورهای OIL INJECTED استفاده نمود که قیمت منطقی تر ، شرایط نگهداری ساده تر و عمر مفید بیشتری داشته و در خصوص فشار کاری داری محدودیت نمی باشند .

فشار کمپرسور :
فشار خروجی کمپرسور باید به نحوی انتخاب گردد که بتواند بر فشار داخل تانک ضربه گیر(سرج تانک) غلبه نموده و حجم هوای مورد نیاز را به داخل تانک ضربه گیر تزریق نماید . به این منظور لازم است که فشار خروجی کمپرسور از فشار داخل تانک ضربه گیر(سرج تانک) یا همان هد پمپاژ در شرایط جریان دائم ) ، 3 یا 5 بار مطابق فرمول زیر بیشتر باشد :

ظرفیت کمپرسور:
حجم هوای مورد نیازتانک ضربه گیر(سرج تانک) که در طول زمان بهره برداری و در هر بار روشن شدن کمپرسور ، توسط کمپرسور تامین می گردد بسیار کمتر از حجم هوای مورد نیاز تانک ضربه گیر در زمان راه اندازی اولیه می باشد . بنابر این توصیه میگردد به منظور جلوگیری از تحمیل هزینه اضافی به پروژه ، میزان حجم هوای مورد نیاز در زمان بهره برداری ملاک تعیین ظرفیت کمپرسور قرار گیرد و برای جلوگیری از به کار گیری کمپرسور با ظرفیت بالا ، زمان مورد نیاز برای راه اندازی اولیه را کمی بیشتر در نظر گرفت . بهتر است زمان راه اندازی برای مخازن زیر 2 متر مکعب 3 ساعت و برای مخازن بالاتر از 2 متر مکعب 6 ساعت در نظر گرفته شود . باید توجه داشت این زمان با توجه به شرایط پروژه قابل افزایش و کاهش خواهد بود.

برای محاسبه ظرفیت کمپرسور باید به روش زیر عمل نمود:

· فشار خروجی کمپرسور
· حجم هوای مورد نیاز تانک ضربه گیر در زمان راه اندازی
· ظرفیت کمپرسور در فشار نهایی
· ظرفیت کمپرسور در فشار اتمسفریک
· زمان راه اندازی

ارسال دیدگاه

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