دوائر الضخ والتحكم الأولية والثانوية بسيطة من الناحية النظرية والتطبيقية. تعتمد العملية على هذه القاعدة البسيطة: عندما يكون دائرتي الأنابيب متصلين ببعضهما البعض ، فإن التدفق في أحدهما سيؤدي إلى التدفق في الآخر ، T0 درجة اعتمادًا على انخفاض الضغط في الأنابيب المشتركة T0 على حد سواء.
أساسيات المرحلة الابتدائية والثانوية
يوفر تركيب Monoflo فتحة ثابتة بين وصلات الناهض لدائرة الإشعاع في الدائرة الرئيسية ويتم تثبيته في الأنابيب المشتركة لكل من دائرة الإشعاع والدائرة الرئيسية. يحدث التدفق في دائرة الإشعاع بسبب انخفاض ضغط الفتحة. يتم توضيح تفاصيل Monoflo النموذجية في الشكل 1.
في حالة إزالة التركيب Monoflo وتقريب المحملات الصاعدة من بعضها البعض ، لن يكون هناك عمليًا أي انخفاض في الضغط بين نقاط اتصال الناهض. نظرًا للتخلص من انخفاض الضغط في الأنابيب الشائعة في كلتا الدائرتين ، لن يكون هناك عمليًا تدفق دائرة إشعاع. لذا:
عندما يكون هناك دائرتان متصلتان ببعضهما البعض ، فلن يتسبب التدفق في أحدهما في التدفق في الآخر إذا تم القضاء على انخفاض الضغط في خط الأنابيب T0 المشترك كليهما.
يوفر هذا البيان البسيط والنهائي القاعدة الأساسية الأساسية لتصميم الأنظمة الابتدائية والثانوية. الدائرة الأساسية موضحة في الشكل 2.
تمت الإشارة أخيرًا إلى جميع طرق التحكم الأولية والثانوية لاستخدام اتصال بيني "مشترك للأنابيب" بين الدوائر الأولية والثانوية. يتم تعريف الأنابيب الشائعة على أنها طول الأنابيب المشترك لكل من مسارات تدفق الدائرة الأولية والثانوية ؛ مصممة عمدا لانخفاض ضغط منخفض للغاية.
طول الأنبوب الشائع قصير جدًا ويمكن أن يختلف بين حلمة قريبة وطول أقصى تقريبي يبلغ قدمين. يوفر هذا حدًا أدنى من انخفاض الضغط في طول الأنابيب هذا ويضمن عزلًا هيدروليكيًا للدائرة الثانوية عن الدائرة الأولية. لن يتسبب التدفق في الدائرة الأولية في التدفق في المرحلة الثانوية بسبب انخفاض الضغط المنخفض في الأنابيب المشتركة.
يتم استخدام مضخة دائرة ثانوية لإنشاء تدفق الدائرة الثانوية. هذه المضخة موضحة في الشكل 3.
يتم ضبط حجم مضخة الدائرة الثانوية لتوفير معدل تدفق التصميم عبر الدائرة الثانوية مع الإشارة إلى انخفاض ضغط الدائرة الثانوية فقط. في الرسم الموضح في الشكل 3 يتضمن هذا قطرات الضغط ؛ AB و BC و CD و DE و EG و HI. نظرًا لأن انخفاض ضغط الأنابيب الشائع (AI) طفيف ، فلن يكون له أي تأثير على متطلبات ضخ الدائرة الثانوية ويمكن اعتبار الدائرة الثانوية منفصلة وفي عزل هيدروليكي عن الدائرة الأولية.
في التطبيق الابتدائي والثانوي ، يتم التعامل مع الدوائر الابتدائية والثانوية بشكل منفصل. لا تؤثر رؤوس مضخات الدائرة الثانوية على متطلبات رأس ضخ الدائرة الأولية والعكس صحيح.
تسمح هذه الحقيقة الفريدة بتصميم النظام الكبير كما لو كان عددًا من الأنظمة الصغيرة. تصبح وظيفة الدائرة الأولية ببساطة نقل الحرارة من أو إلى الثانوية ، بينما تخدم الدائرة الثانوية وحدات نقل الحرارة الطرفية.
نظرًا لأن الدوائر الثانوية معزولة عن رأس الطاقة عن المضخات الأولية الكبيرة ، يتم تقليل مشكلة التحكم في الدوائر الثانوية ؛ تزداد نسبة الضغط عبر صمامات التحكم ، وما إلى ذلك ، يمكن ضبطها على مستوى منخفض لأن رؤوس المضخات الثانوية منخفضة. في الواقع ، يتم تحقيق عزل التحكم مع انخفاض ملحوظ في مشاكل التشغيل.
ستؤسس إجراءات التصميم البسيطة التي ستتبع "القواعد والتعاريف" مزايا التصميم الأخرى:
- تنخفض درجة حرارة الدائرة الأولية "العميقة" مع التخفيضات المقابلة في المضخة الأولية وحجم الأنبوب.
- طرق التحكم الفعالة البسيطة في غرفة المعدات ؛ تطبيقات الغلايات والمبردات.
- طرق تصميم ملف معالجة الهواء الخارجي لحماية التجميد.
- تطبيق للتبديل منطقة تبريد الحرارة.
القواعد والتعاريف الابتدائية والثانوية
موقع مضخة الدائرة الثانوية
يجب تفريغ المضخة الثانوية دائمًا في الدائرة الثانوية. يوفر هذا زيادة في ضغط الدائرة الثانوية عن الضغط المثبت في الجسر المتقاطع بواسطة المضخة الأولية.
يمكن اعتبار الأنابيب المشتركة على أنها خزان الضغط "لا توجد نقطة تغيير للضغط". وبالتالي ، من الخطأ عمومًا الضخ في الأنابيب الشائعة من الدائرة الثانوية بسبب انخفاض الضغط الساكن للدائرة الثانوية.
الجسر المتقاطع
الجسر المتقاطع هو الاتصال المتقاطع بين الإمداد الأساسي الرئيسي والعائد الأساسي. يوفر معدل تدفق التصميم الأساسي للأنابيب المشتركة.
يحتوي الجسر على صمامات توازن وقد يحتوي على مؤشر تدفق. غالبًا ما يتم تبسيط مشكلة تنفيس الهواء الأولية.
جسر عبور تكاليف غير مباشرة
بينما يفضل استخدام الجسر السفلي بشكل عام ؛ كما يتم استخدام الجسور العلوية المتقاطعة:
لا يمكن أن يصبح الجسر المتقاطع العلوي "مرتبطًا بالهواء" وسيؤدي باستمرار إلى "تطهير الهواء" مما يوفر انخفاض ضغط الأنابيب من مصدر الإمداد الأساسي إلى مفتاح العودة الرئيسي (ΔP في الشكل 7 ، معبرًا عنه بالأقدام من الماء) أكبر من الارتفاع "H" في الشكل 7. هذه هي الحالة المعتادة. يجب أن يصبح الارتفاع "HH" أكبر من المقدرة P ؛ أو عند استخدام الدوائر الثانوية التي يتم تغذيتها من عبور علوي ، يجب استخدام فتحة تهوية يدوية كما هو موضح في الشكل 8.
يجب تصميم الجسور المتقاطعة العلوية بأدنى سرعة في حدود 2 '/ ثانية. من أجل دفع أي هواء متراكم إلى أسفل رجوع التحويل إلى مفتاح العودة الرئيسي.
طول اللجام المتقاطع
يمكن أن يكون الجسر المتقاطع طالما كان ضروريًا للتوصيل البيني بين الدوائر الأولية والثانوية.
تحجيم أنابيب الجسر المتقاطع
عادةً ما يكون الجسر المتقاطع بحجم الأنبوب وفقًا لمعدل فقد احتكاك الأنابيب الذي يتراوح من 100 متر مكعب / قدم. (حوالي 1 قدم لكل 100 قدم) إلى 500 م "/ قدم. (حوالي 4 'لكل 100') ومعدل التدفق الأساسي المطلوب.
عندما يكون معدل التدفق الأساسي المطلوب مساويًا للتدفق الثانوي ، فإن أحجام الجسر المتقاطع والأنابيب الشائعة والأنابيب الثانوية تكون متساوية كما هو موضح في الشكل 10.
في كثير من الأحيان ، سيكون معدل التدفق الأولي أقل بكثير من التدفق الثانوي. عندما تكون الأنابيب المشتركة جزءًا من الأنابيب المتقاطعة ، يجب اتباع إجراء خاص للتطبيق لمنع أي احتمال "للتدفق النفاث" عبر الأنابيب المشتركة.
يتم تحقيق ذلك بشكل عام عن طريق تغيير حجم الأنابيب الشائعة إلى حجم أنبوب الدائرة الثانوية وتوسيع حجم هذا الأنبوب في الجسر المتقاطع على الأقل 8 أقطار أنابيب في المنبع وحوالي 4 أقطار أنابيب في اتجاه مجرى النهر ؛ كما هو موضح في الشكل 11.
طول الأنابيب الشائعة وخصائص التدفق
تم تصميم الأنابيب الشائعة للحد الأدنى من انخفاض الضغط ويمكن أن تختلف في الطول بين حلمة قصيرة وقدمين تقريبًا. سيتم تحديد معدل تدفق الأنابيب المشترك وخصائص الاتجاه من خلال العلاقة بين معدلات التدفق الأولية والثانوية. هناك ثلاثة تقييمات أساسية يجب إجراؤها:
- التدفق الأساسي أكبر من التدفق الثانوي.
- التدفق الأساسي يساوي التدفق الثانوي.
- التدفق الأساسي أقل من التدفق الثانوي.
مثال يوضح الاعتبار أ ؛ يظهر معدل التدفق الأولي أكبر من التدفق الثانوي في الشكل 12.
أفضل طريقة لتحديد التدفق المشترك للأنابيب هي "قانون الإنطلاق" ؛ عبارة بسيطة تتدفق إلى نقطة الإنطلاق يجب أن تتساوى في التدفق بعيدًا عن نقطة الإنطلاق. يظهر Tee "A" من الشكل 12 في الشكل 13.
يسمح تقييم مماثل في Tee "B" بالتقييم الكامل لتدفق الأنابيب المشترك (انظر الشكل 14).
وتجدر الإشارة إلى أن درجة حرارة الإمداد الثانوي يجب أن تكون مساوية لدرجة حرارة الإمداد الأولي طالما أن التدفق الأولي أكبر بقليل من التدفق الثانوي. تم تصميم معظم أنظمة المياه المبردة بمتطلبات درجة حرارة مياه ثابتة ؛ وبالتالي ، يتم تحديد معدل تدفق مياه الإمداد الأولي بقيمة أعلى قليلاً من الثانوية. يؤمن هذا تجاوزًا طفيفًا مستمرًا للأنابيب ويثبت أن درجة حرارة الإمداد الثانوية يتم ضبطها بواسطة درجة حرارة الإمداد الأولية.
في حالة إيقاف مضخة الدائرة الثانوية ، سيرتفع معدل تدفق الأنابيب المشترك على الفور إلى 150 جالونًا في الدقيقة وسيتجاوز التدفق الأولي بأكمله الدائرة الثانوية.
المقابل ب ؛ التدفق الأساسي المتقاطع يساوي الثانوي. الاعتبار الثاني هو الحالة التي يكون فيها التدفق الأولي مساويًا للتدفق الثانوي. يتم استخدام نفس الدائرة كما في السابق باستثناء أن معدل التدفق الأساسي قد انخفض إلى 100 GPM. يظهر تقييم في نقطة الإنطلاق "A" في الشكل 15.
يمكن عرض الدائرة الشاملة كما هو موضح في الشكل 16.
عندما يكون معدل التدفق الأساسي مساويًا لمعدل التدفق الثانوي ، فلن يكون هناك معدل تدفق في الأنابيب المشتركة. سوف تكون درجة حرارة الإمداد الثانوي مساوية مرة أخرى للإمداد الأولي والعائد الثانوي سوف يساوي درجة حرارة العودة الأولية.
المقابل ج ؛ التدفق الأساسي المتقاطع أقل من الثانوي. التقييم الثالث للحالة التي يكون فيها معدل التدفق الأولي أقل رقة والثانوي. يتم استخدام نفس الدائرة كما في السابق باستثناء أن التدفق المتقاطع الأساسي قد انخفض إلى 50 GPM ، بينما يتم الحفاظ على الثانوية عند 100 GPM.
يظهر التقييم عند نقطة الإنطلاق "A" في الشكل 17.
يمكن عرض الدائرة الشاملة كما هو موضح في الشكل 18.
أهم خصائص تصميم النظام حيث يكون معدل تدفق الدائرة الثانوية أكبر من المعدل الأساسي هو المزيج الذي يحدث عند نقطة الإنطلاق "A". تدفق الأنابيب المشترك ، عند درجة حرارة تساوي درجة حرارة عائد الدائرة الثانوية ، يختلط بمياه الإمداد الأولية لتوفير درجة حرارة إمداد ثانوية مختلطة. توفر هذه الخاصية الأكثر أهمية إمكانية التحكم في إعادة الضبط بسلاسة ، وتؤسس احتمالات انخفاض درجة حرارة الدائرة الأولية "العميقة" ويمكن استخدامها لتحقيق ميزة كبيرة في ترتيبات التحكم المتعددة في PS التي أصبحت ممكنة.
الاستنتاج الثاني المهم الذي يمكن استخلاصه من الشكل 1 هو أن درجة حرارة العودة الأولية المتقاطعة يجب أن تكون مساوية للعائد الثانوي. بشكل عام ، يحدد تصميم PS أن معدل تدفق الجسر الأساسي سيكون مساويًا أو أقل من التدفق الثانوي. هذا يعني أن درجة حرارة رجوع الجسر المتقاطع الأساسي لحالة تصميم الحمل الكامل ستكون دائمًا مساوية للإرجاع الثانوي.
كتيبات تدريب Bell & Gosset
