الباب الثامن -تصميم المسالك الهوائية AIR DUCT DESIGN

 

الباب الثامن

تصميم المسالك الهوائية

AIR DUCT DESIGN

8-1	اعتبارات عامة	(General considerations)
8-2	العوامل المؤثرة على تخطيط المسالك	(Factors influencing duct layout)
8-3	تصنيف أنظمة المسلك الهوائية	(Classification of air duct systems)
8-4	طرق تخطيط المسال الهوائية	(Air duct layout methods)
8-5	تصميم المسالك الهوائية	(Air duct design)
8-6	طريقة تساوي الاحتكاك	(Equal friction method)
8-7	طريقة الساعات المتزنة	(Balanced capacity method)
8-8	تصميم مسالك السرعات العالية	(High velocity duct design)
8-9	طريقة الاستعاضة الاستاتيكية	(Static regain method)
8-10	طريقة اشري الضغط الكلي	(ASHRAE total pressure method)
8-11	طريقات السرعات المفروضة	(Assumed velocity method)
8-12	أنظمة الهواء الراجع	(Return air systems)
8-13	توصيلات المسالك الهوائية	(Connections of air ducts)
8-14	مسائل	(Problems)

الباب الثامن

تصميم المسالك الهوائية

AIR DUCT DESIGN

8-1 اعتبارات عامة (General considerations)

الغرض من تصميم المسالك هو تغذية كمية معينة من الهواء إلى كل مخرج في الأماكن المكيفة. تصنع جميع المسالك في عمليات تكييف الهواء من الصاج المجلفن لرخصه وسهولة تشكيلة. يختلف سمك الصاج تبعاً لأبعاد مقطع المسلك. للمسالك الصغيرة والتي لايتجاوز طول أكبر ضلع فيها 75سم تصنع من صاج سمكه  مم وللمسالك التي يزيد طول أحد أضلاع مقطعها عن 75 سم تصنع من صاج سمكه 1مم. يمكن تصنيع المسالك من الألمونيوم، الصوف الزجاجي، الأسمنت والبلاستيك.

حالياً تستخدم المسالك المصنعة من الصوف الزجاجي (Fibrous glass) وذلك لإمكانياتها على امتصاص الضوضاء والعزل الحراري والمائي. يمكن التحكم في مستوى الضوضاء بتحديد سرعة سريان الهواء، باستخدام مواد ماصة للصوت وتجنب وجود عوائق مثل خنق هوائي شبه مقفل. عادة تغطى مسالك الهواء من الداخل بألواح من الصوف الزجاجي سمكها بوصة وذلك لمسافة محدودة من مخرج المروحة بينما باقي المسلك يغطى بالعازل الحراري والعازل المائي.

يجب أن لا تسمح المسالك الهوائية بتسرب الهواء إلا في حدود 1% من معدل السريان وذلك لأنظمة السرعات العالية.

8-2 العوامل المؤثرة على تخطيط المسالك (Factors influencing duct layout)

تخطط أنظمة المسالك الهوائية مهم جداً عادة نحدد أماكن مخارج الهواء وأجهزة التكييف.بعد ذلك نحدد مسالك الهواء التي تتفق مع سهولة تصنيع وتركيب المسالك.

يؤثر على تخطيط المسالك الهوائية العوامل التالية:

أ ـ الحرارة المكتسبة أو المفقودة خلال المسالك.

ب ـ النسبة الباعية (Aspect ratio) لأضلاع المقطع المستطيل.

ج ـ معدل فاقد الاحتكاك لكل متر طولي للمسالك المستقيمة.

د ـ أنواع تركيبات المسالك وعددها.

يؤدي زيادة النسبة الباعة إلى زيادة كل من الحرارة المنتقلة خلال المسالك، التكلفة الأولية (Initial cost) معامل الاحتكاك وبالتالي تكلفة التشغيل (Operating cost).

معادلة التكلفة الأولية هي:

C_I = (d p d L)    D (C _D / k g)

                   = C₁ d L

حيث:

   D, dD سمك وكثافة معدن المسلك على التوالي.

L , d قطر وطول المسلك على التوالي

C_D / kg التكلفة الكلية لكل كيلو جرام من المسلك

C1 معامل يأخذ في الاعتبار سمك، كثافة وتكلفة المسالك.

معادلة تكلفة التشغيل خلال العمر الافتراضي للمسلك هي:

           C_o = C₂ T D pQ

= C₃ L T (Q³ / d⁵)

حيث T عدد ساعات التشغيل الكلية.

Q معدل سريان الهواء.

D P انخفاض الضغط خلال المسلك ومعادلته،

D p = f (L/d) [Q²      ]

C₂ معامل يأخذ في الاعتبار تكلفة وكفاءة كل من المروحة والموتور علاوة على تكلفة الطاقة الكهربائية

C₃ معامل يأخذ في الاعتبار كثافة الهواء ومعامل احتكاك معدن المسلك، علاوة على العناصر المؤثرة على المعامل C₂

معادلة التكلفة الكلية هي:

C = C1 dL + C₃ T L (Q³/d⁵)

وبالتفاضل بالنسبة لقطر المسلك d ومساوات التفاضل بالصفر تكون معادلة قطر المسلك الأفضل هي:

d_opt =

الأخذ في الاعتبار التكلفة الأولية وتكلفة التشغيل لتحديد القطر الأمثل للمسلك مهم جداً وذلك لأن تصغير قطر المسلك يقلل من التكلفة الأولية ولكنه في نفس الوقت يسبب زيادة سرعة الهواء وانخفاض الضغط وبالتالي زيادة القدرة اللازمة للمروحة علاوة على زيادة مستوى الضوضاء.

من الدراسات الدقيقة اتضح أنه من الأفضل تصميم المسالك الهوائية لأقل نسبة باعية (Aspect ratio) ويتبع ذلك تكون أقل تكلفة للمقاطع الدائرية، يليها المقاطع المربعة ثم المقاطع المستطيلة ذات النسبة الباعية الصغيرة

8-3 تصنيف أنظمة المسالك الهوائية (Classification of air duct systems)

تصنف المسالك بالنسبة إلى سرعة خروج الهواء من المراوح إلى:

أ ـ أنظمة السرعات المنخفضة (V = e          12 m/s) مع انخفاض للضغط مقداره (0.8             0.5 pa).

ب ـ أنظمة السرعات العالية (V = 12           20 m/s) مع انخفاض للضغط مقــــداره (3         5 pa).

تصنف المسالك بالنسبة إلى الضغط الكلي للمراوح إلى:

أ ـ أنظمة الضغط المنخفض                   (P    ≤   900   pa)

ب ـ أنظمة الضغط المتوسط            (900   <   P   <   1600)

ج ـ أنظمة الضغط العالي             (1600   <   P   >   3000)

8-4 طرق تخطيط المسالك الهوائية (Air duct layout methods)

يمكن تصنيف أنظمة مسالك الهواء إلى:

أ ـ أنظمة محيطية (Perimeter systems)

وفيها مسالك الهواء تحيط بالمبنى وتتصل بجهاز التكييف بواسطة ممرات التغذية، كما هو موضح في شكل (8-1)، تكون تغذية الهواء قرب أو عند مستوى الأرضية خلال جريلات أرضية أو حائطية سفلية. هذا النظام ينفع إذا وجد فراغ تحت الأرضية وهو المفضل إذا كانت التدفأة الشتوية هي الغالبة على مدار العام.

شكل (8-1)

ب ـ أنظمة علوية (Overhead systems)

ينقل الهواء المكيف من جهاز التكييف إلى الأماكن المختلفة خلال مسالك هوائية علوية تمتد خلال السقف المزيف إلى مخارج سقفية أو حائطية علوية. هاذ النظام مفضل إذا كان تبريد الهواء هو الغالب على مدار السنة.

توجد طريقتان لتخيط المسالك الفوقية:

أ ـ طريقة المسالك المستقلة (Individual ducts method)

في هذه الطريقة يجمع الهواء المكيف عند مخرج المروحة في صندوق تجميع ومنه تخرج فروع  مستقلة إلى أي مكان أو حجرة يراد تكييفها كما هو موضح في شكل (8-2).

شكل (8-2)

ب ـ طريقة المسلك الرئيسي (Trunk duct method)

في هذه الطريقة يخرج الهواء من المروحة في مسلك رئيسي، يتفرع منه مسالك فرعية صغيرة إلى الأماكن المختلفة المراد تكييفها كما هو موضح في شكل (8-3).

شكل (8-3)

تتكون أنظمة نقل الهواء من الأجزاء التالية:

أ ـ جانب السحب للمروحة (Fan suction side)

يشتمل جانب السحب للمروحة على مسلك الهواء الخارجي (Outside air duct) ، مسلك الهواء الراجع (Return air duct) وجريلات الراجع (Return grilles).

ب ـ جانب التغذية للمروحة (Fan supply side)

يشتمل جانب التغذية للمروحة على مسلك التغذية الرئيسي (Main supply duct) المسالك الفرعية (Branch ducts) ومخارج هواء التغذية (Supply air grilles).

8-5 تصميم المسالك الهوائية (Air duct design)

عند تصميم المسالك الهوائية يجب اتباع الخطوات التالية:

أ ـ يدرس المبنى أو رسوماته.

ب ـ يختار نوعية نظام المسال: محيطي أو فوقي.

ج ـ توقع وتختار مخارج وجريلات الهواء وإبعادها لتعطي كميات الهواء المطلوبة في كل حيز حسب حمل التبريد الخاص به.

د ـ توقع أبسط وأنسب المسارات للمسالك وتسجل عليها كميات الهواء المتداولة.

هـ ـ تحسب مقاسات مسالك التغذية والراجع.

و ـ يحدد فاقد الاحتكاك في نظام نقل الهواء.

يعطي جدول (8-1) فواقد الاحتكاك لمعدات أنظمة المسالك الهوائية:

جدول (8-1)

العنصر	فاقد الاحتكاك (pa)
مدخل الهواء أو مدخل المروحة ملفات التبريد أو التسخين وحدات الرش الفلاتر نظام المسالك ستائر أو جريلات مخارج الهواء الضغط الاستاتيكي للمروحة	1.25 – 25 25 – 90 50 – 90 50 – 100 10 – 100 25 – 50 25 250 - 400

تصنف طرق تصميم المسالك تبعاً لسرعات الهواء إلى:

أ ـ أنظمة السرعات المنخفضة (Low velocity systems)

يعطى جدول (8-2) سرعات الهواء المفضلة لأنظمة السرعات المنخفضة تصمم أنظمة السرعات المنخفضة باستخدام طريقة تساوي الاحتكاك (Equal friction loss) وطريقة اتزان السعة (Capacity balance).

جدول (8-2)

العنصر

سرعة الهواء (m/s)

مدخل الهواء الخارجي                      (Outdoor) مخارج هواء العادم                (Exhaust outlets) الفلاتر                                          (Filters) ملفات التسخين                   (Heating coils)       ملفات التبريد (Cooling coils)                              ملفات إزالة الرطوبة  (Dehumidifying coils)        وحدة رش                                (Air washer) مخارج المراوح                         (Fan outlets) مسالك رئيسية                           (Main ducts) مسالك فرعية                          (Branch ducts) مسالك صاعدة (Duct risers)

2.5 – 6 2.5 1.25 – 1.8 2 – 3 2.5 5 – 12 4 – 9 3 – 5 2.5 - 4

ب ـ أنظمة السرعات العالية (High velocity systems)

يعطي جدول (8-3) سرعة خروج الهواء من المروحة والتي تتناسب مع معدل سريان الهواء من المروحة.

جدول (8-3)

معدل السريان (m3/s)	سرعة الهواء (m/s)
28 – 18 18 – 12 12 – 7 7 – 4. 7 4.7 – 2.8 2.8 – 1.4 1.4 – 0.5	30 25 23 20 18 15 13

تصمم أنظمة السرعات العالية باستخدام طريقة الاستعاضة الإستاتيكية (Static regain method) وطريقة تساوي الاحتكاك. يفضل طريقة الاستعاضة الاستاتيكية لأنها أدق خاصة في حالة استخدام الكمبيوتر.

8-6 طريقة تساوي الاحتكاك (Equal friction method)

في هذه الطريقة يكون فاقد الاحتكاك لكل متر طولي (P_f/m) واحد لكل المسالك رئيسية وفرعية وفي الحدود من 0.8 إلى 1.2 بسكال/متر. يفضل أن تكون المسالك متماثلة بالنسبة لمروحة مع الأخذ في الاعتبار أن أنظمة نقل الهواء عادة تشتمل على مسالك طويلة وأخرى قصيرة.

منوال التصميم هو:

أ ـ اختيار سرعة خروج الهواء من المروحة (V) والتي لا تسبب ضوضاء.

ب ـ عين من خريطة الاحتكاك فاقد الاحتكاك لكل متر طولي (P_f/m) المناظر لتوليفة سرعة الهواء (V) ومعدل سريان الهواء من المروحة (Q).

ج ـ حدد أبعاد المسلك الرئيسي وكذلك أبعاد المسالك الفرعية لنفس فاقد الاحتكاك لكل متر طولي.

د ـ احسب انخفاض الضغط لأطول مسار، آخذاً في الاعتبار التركيبات المركبة عليه.

من مميزات طريقة تساوي الاحتكاك، تناقص سرعة الهواء في اتجاه السريان من المروحة إلى المخارج وبالتالي القضاء على مشاكل الضوضاء والازعاج. من عيوب هذه الطريقة اختلاف انخفاض الضغط لكل مسار من المروحة إلى المخرج الأخير وبالتالي يجب استخدام خوانق (Dampers) مع المخارج للعمل على تساوي انخفاض الضغط الكلي لكل المسالك وبالتالي العمل على تعادل نظام المسالك.

لو كان انخفاض الضغط المسوح به معروفاً، نستبعد منه مقاومة مخرج الهواء ونقسم الباقي على الطول المكافئ الكلي لأطول مسار لتحديد فاقد الاحتكاك لكل متر طولي (P_f/m) ثم نجري المنوال السابق لتعين أبعاد المسلك الرئيسي وأبعاد المسالك الفرعية.

8-7 طريقة الساعات المتزنة (Balanced capacity method)

تعرف هذه الطريقة بطريقة انخفاض الضغط المتزن مع أن ما يجري اتزانه هو معدل سريان الهواء خلال كل مخرج وليس الضغط. في هذه الطريقة انخفاض الضغط الكلي (Total pressure drop) يكون واحد لكل المسالك مبتدئاً من المروحة إلى مخرج الهواء، بينما الطول المكافئ للمسلك وفاقد الاحتكاك لكل متر طولي يختلفاً من مسلك لآخر.

منوال التصميم هو:

أ ـ اختار سرعة خروج الهواء (V) من المروحة والتي لا تسبب ضوضاء.

ب ـ عين فاقد الاحتكاك لكل متر طولي لأطول مسار، من خريطة الاحتكاك، المناظر لتوليفة سرعة الهواء (V) ومعدل سريان الهواء من المروحة (Q).

ج ـ حدد أبعاد أطول مسلك.

د ـ احسب انخفاض الضغط الكلي لأطول مسار (D pf).

هـ ـ حدد فاقد الاحتكاك لكل متر طولي للمسالك الفرعية من العلاقة:

D p_f = (p_f/m) L_e = constant

حيث L_e عبارة عن الطول المكافئ للمسلك الفرعي وتركيباته

و ـ حدد أبعاد كل مسلك فرعي.

من عيوب هذه الطريقة لزوم معرفة الأطوال المكافئة للتركيبات المختلفة وكبر الوقت الذي يمكن خفضه باستخدام منوال عمل ( Work sheet).

يوضح جدول (8-4) منوال العمل لتصميم المسالك الهوائية والعناصر اللازمة لتحديد انخفاض الضغط للمسلك وللتركيبات المختلفة.

جدول (8-4)

Total press drop	Diameter	Fitting loss Coef	Length or Equiva lent	Friction factor	Velocity press	Velocity	Flow rate	Duct or Fitting
å Dp (pa)	d (mm)	Co -	L (m)	Pf/m (pa)	PV (pa)	V m/s	Q L/S	Tupe	No
								Duct Elbow Tee	1 2 3

8-8 تصميم مسالك السرعات العالية (High velocity duct design)

في المباني الكبيرة الحيز المسموح به للمسالك الهوائية محدود، لذا يتطلب خفض أبعاد المسالك باستخدام سرعات عالية تصل إلى 30 متر/ثانية. يسبب استخدام سرعات الهواء العالية ارتفاع مستوى الضوضاء وزيادة معدل تسرب الهواء. لخفض معدلات الصوت تركب مصاصات الصوت (Sound absorber) بعد المروحة مباشرة وتستخدم صناديق أطراف (Terminal boxes)، متصلة بعدة مخارج لخفض سرعة الهواء، كتم صوته والتحكم في معدل سريانه. لخفض القدرة اللازمة للمراوح نختار المسارات والتركيبات المثلى علاوة على استخدام المراوح ذات السرعات المتغيرة.

لتحمل الضغط العالي ولمنع تسرب الهواء عادة نستخدم المسالك اللولبية (Spiral ducts) ذات المقطع الدائري أو البيضاوي (Oval).

عند تصميم أنظمة السرعات العالية يجب أن يكون الضغط الكلي أقل ما يمكن للمسلك الذي له أعلى مقاومة للسريان وأن تعمل صناديق الأطراف على تعادل الضغط للمسالك الفرعية.

يجب تعين الفاقد الديناميكي للتركيبات بالمعادلة:

p_d = C_o (

وذلك لأن استخدام الأطوال المكافئة للتركيبات مع سرعات الهواء العالية لا تعطى نتائج دقيقة.

8-9 طريقة الاستعاضة الاستاتيكية (Static regain method)

تعمل هذه الطريقة على استغلال انخفاض سرعة الهواء في اتجاه السريان بحيث تكون الزيادة في الضغط الاستاتيكي معادلة للفقد الاحتكاكي والديناميكي للجزء التالي مباشرة، أي أن:

(P_v,u – P_v,d) = å×D P_f

حيث:

P_v,d عبارة عن ضغط السرعة عند المهبط (Downstream).

P_v,u عبارة عن ضغط السرعة عند المصعد (Upstream).

åD P_f عبارة عن انخفاض الضغط للمسلك المستقيم والتركيبة التي تربط المهبط

          بالمصعد.

منوال التصميم هو

أ ـ اختار سرعة الهواء للمسلك المتصل بالمروحة مباشرة الذي يتفق مع معدل سريان المروحة.

ب ـ حدد أبعاد المقطع لهذا المسلك.

ج ـ لأطول مسار،افرض قطر المقطع التالي.

د ـ قارن الاستعاضة الاستاتيكية بانخفاض الضغط الاحتكاكي والديناميكي.

هـ ـ إذا كان الفرق مختلف عن الصفر، افرض قطر آخر حتى يصبح الفرق مساوي للصفر.

و ـ كرر العملية لكل المقاطع.

عند اختيار الأقطار يجب اختيار الأبعاد القياسية للمسالك الحلزونية وهي من 8 إلى 60سم بزيادة 1 سم ومن 60 إلى 120 سم بزيادة 2سم.

عيون طريقة الاستعاضة الاستاتيكية هي:

أ ـ تعين أقطار المسالك بطريقة المحاولة والخطأ.

ب ـ انخفاض السرعة في اتجاه السريان ويتبع ذلك زيادة أبعاد المسالك الهوائية.

مقارنة نتائج طريقة الاستعاضة الاستاتيكية بنظيرتها لطريقة تساوي الاحتكاك أوضحت أن التكلفة الأولية لها أعلى بينما تكلفة التشغيل تكون أقل لأن الضغط الكلي اللازم للمروحة أقل.

يعين الضغط اللازم للمروحة بالمعادلة:

D P = D P _L + P_V,F + D P_T – P_V,T+ åD P _E

 حيث:

D P_L عبارة عن فاقد الاحتكاك لأطول مسار من المروحة حتى أول تفريعة.

P_V,F  عبارة عن ضغط السرعة عند مخرج المروحة.

P_V,T عبارة عن ضغط السرعة عند المخرج الطرفي للمسلك.

D P _T عبارة عن مقاومة المخرج الطرفي للمسلك.

 åD _PE عبارة عن مقاومات معدات التكييف المركبة على جانب السحب للمروحة.

8-10 طريقة آشري للضغط الكلي (ASHRAE total pressure method)

هذه الطريقة عبارة عن تطوير لطريقة الاستعاضة الاستاتيكية مع إعطاء رؤية أوضح لاحتياجات الطاقة الحقيقية لكل جزء من المسلك. الهدف من الطريقة هو تحديد أبعاد كل مقطع بحيث يكون الضغط الكلي المتاح عند بداية المقطع كافي لمعادلة الفاقد في الضغط الكلي للجزء التالي.

8-11 طريقة السرعات المفروضة (Assumed velocity method)

تعتمد هذه الطريقة على فرض سرعات الهواء من المروحة إلى مخارج المسالك. يعطي جدول (8-5) سرعات الهواء المناسبة للتصميم بالوحدات متر/ثانية.

جدول (8-5)

العنصر	مساكن	فنادق مستشفيات	مدارس مكتبات مكتب	مكاتب عمومية مطاعم بنوك ـ مخازن	محلات كافيتريا صناعة	مسارح مدرجات	صناعة
مسالك رئيسية مراجع رئيسية مسالك فرعية مراجع فرعية مداخل الهواء الخارجي مخارج المراوح مخارج التغذية جريلات الراجع	5 4 3 3 4.5 2.5	6 5 4 4 4	7.5 6 6 5 6 2.5/5 3	7.5 6 6 5 5 6/7.5 3.5	8.5 7.5 8 6 12 7.5 4	6 5 5 4 7.5 4	10 9 11 7 7.5 4

منوال التصميم هو:

أ ـ اختار سرعة الهواء لمخرج المروحة ومخارج الهواء الفرعية وبعد ذلك اختار سرعات الهواء بينهما على هيئة سرعات متناقصة.

ب ـ عين أبعاد المقاطع المختلفة من العلاقة التالية:

Q = A V

حيث:

Q عبارة عن معدل سريان الهواء خلال المقطع.

V عبارة عن سرعة الهواء التي تعطي أبعاد قياسية للمسالك الهوائية .

A عبارة عن مساحة مقطع المسلك.

من الوجهة الاقتصادية تفضل المسالك دائرية المقطع وذلك لأه لها أقل فاقد احتكاكي وأقل عادم للمادة المصنع منها المسلك علاوة على احتياجها لحيز أقل عند مقارنتها بالمسالك مستطيلة المقطع.

مساحة المقطع الدائري                             A =

حيث d عبارة عن مقطع المسلك.

من الوجهة المظهرية تفضل المسالك مستطيلة المقطع وذلك لسهولة التصنيع وإمكانية خفض ارتفاع الممرات اللازمة للمسالك.

مساحة المقطع المستطيل هي:            A = W.H

حيث  W و H عبارة عن الأبعاد الجانبية للمقطع والعلاقة بينهما هي:

W / H = 8               1

يفضل استخدام النسبة الباعية الأصغر

ج ـ يحسب انخفاض الضغط الكلي لكل مسار.

د ـ يتم توازن المسالك الفرعية باستخدام خوانق تحكم (Control dampers)

8-12 أنظمة الهواء الراجع (Return air systems)

يسري الهواء الراجع من المسالك الفرعية إلى المسلك الرئيسي ومنه إلى المروحة عادة تستخدم طريقة تساوي الاحتكاك لتصميم مسالك الراجع ذات السرعات المنخفضة والعالية. يفضل اختيار مسالك الراجع القصيرة والتصميم لفاقد احتكاك لكل متر طولي مقداره 0.65 بسكال أو 80% من قيمة فاقد الاحتكاك لمسلك التغذية.

يحدد الطول المكافئ للتركيبات من العلاقة:

L_e / d = 50 C_o

حيث:

d عبارة عن قطر المسلك.

C_o عبارة عن معامل الفاقد (Loss coefficient) وهو يتوقف على نسبة سرعة الهواء في المسلك الفرعي إلى سرعة الهواء في المسلك الرئيسي.

في أنظمة تكييف الهواء الكبيرة عادة نستخدم مروحة منفصلة لسحب هواء الراجع مع تركيب خوانق لمعادلة ضغط المسالك الفرعية.

يعطي جدول (8-6) سرعات هواء الراجع المفضلة بالوحدات متر/ثانية.

جدول (8-6)

المكان	V , (m/s)
فوق الأماكن المأهولة قرب الكراسي بعيداً عن الكراسي خلال الأبواب ، أسفل الأبواب أو فتحات حائطية	4 2 – 3 3 – 4 1 – 1.5

8-13 توصيلات المسالك الهوائية (Connections of air ducts)

معظم المسالك الهوائية تصنع من الصاج المجلفن. يعطي جدول (8-7) الاستطلاحات القياسية للصاج المجلفن.

جدول (8-7)

القياس الأمريكاني	السمك (mm)	قطر المسلك الدائري (mm)	أبعاد المسلك المستطيل (mm)
26 24 22 20 18	0.6 0.7 0.9 1 0.3	- 200 200 – 600 600 – 1200 < 1200	< 300 300 – 750 750 – 1500 1500 – 2300 2300

شكل (8-4)

يوضح شكل (8-4) عدد من الوصلات (الدسر) المستخدمة في تصنيع المسالك.

8-14ـ مسائل (Problems)

1ـ نظام مسالك يتكون من مروحة ومسلك دائري طوله 25 متر يعطي 800 لتر/ثانية من الهواء. إذا كانت التكلفة الأولية 200 جنيه لكل متر مربع من الصاج، تكلفة التشغيل 10 قروش لكل كيلو وات. ساعة كفاءة المروحة 55%، كفاءة الموتور 85%، عدد ساعات التشغيل خلال فترة الاستهلاك 10.000 ساعة ومعامل الاحتكاك للصاج F = 0.02

       ما هو القطر الأمثل للمسلك؟

2ـ احسب الفاقد في الضغط الكلي لكل مسار في نظام المسلك الموضح في شكل (8-5). المسالك دائرية المقطع. استخدم معاملات الفقد والأطوال المكافئة للتركيبات وقارن النتائج.

شكل (8-5)

3ـ عين الأقطار لنظام المسالك البسيط المعطى في شكل (8-6) مستخدماً طريقة تساوي الاحتكاك. نظام المسالك لمسكن. الضغط الكلي المتاح 30 بسكال والفقد في الضغط الكلي لكل مخرج هواء 5 بسكال عند معدل السريان المعطى.

شكل (8-6)

4ـ مسلك هوائي يسري خلاله 3000 لتر /ثانية. على بعد 18 متر من المروحة ينهض مسلك فرعي لتغذية 2000 لتر /ثانية خلال جريل. المسلك الفرعي طوله 3 متر ويشتمل على ثلاث مرافق. باقي الهواء يسري خلال مسار طوله 18 متر ويشتمل على مرفقين. تتم التغذية خلال جريل واحدة.

       عين أبعاد المسارين ليكون لهما نفس انخفاض الضغط. أكبر عمق لمقطع المسلك 25 سم.

       عين الضغط الكلي والقدرة اللازمة للمروحة، إذا كان انخفاض الضغط الاستاتيكي خلال جانب السحب للمروحة 125 بسكال وسرعة الهواء بعد المروحة 7 متر/ثانية.

5ـ يسري خلال مسلك فرعي 800 لتر/ثانية لتغذية أربعة مخارج سقفية متماثلة. المسافة بين المخارج 6 متر بطول المسلك الفرعي والمسافة من تركيبة المسلك الفرعي للمخرج 3.6متر.

        عين أبعاد المسلك في حالة استخدامه لمكتب عمومي.

6ـ عين أبعاد المسلك المستطيل المقطع والممثل شكل (8-7) باستخدام كل من طريقة تساوي الاحتكاك وطريقة الاستعاضة الاستاتيكية. عمق المسالك ثابت ويساوي 25سم.

شكل (8-7)

7ـ عين أبعاد المقاطع المختلفة لنظام المسالك الممثل بشكل (8-8) الذي يخدم مبنى صناعي. استخدم طريقة تساوي الاحتكاك ومقاطع مستطيلة.

       أوجد انخفاض الضغط لنظام المسالك علماً بأن انخفاض الضغط خلال مخرج الهواء 25 بسكال.

افرض أشكال مناسبة للتحويلات والمرافق.

 

الفقرة

         8+9 الكتابة غير واضحة في الصفحة 219

10 ـ عين أبعاد مقاطع نظام المسالك الموضحة في شكل (8-11) والذي يخدم مدرسة. إذا كان عمق المسالك لا يزيد عن 25 سم وانخفاض الضغط خلال مخارج الهواء لا يقل عن 12.5 بسكال استخدم طريقة تساوي انخفاض الضغط.