• 02166129745
  • info@araco.ir
طراحی و شبیه سازی تهویه تونل و تهویه صنعتی

طراحی و شبیه سازی تهویه تونل و تهویه صنعتی

طراحی تهویه تونل با جت فن، تهویه پارکینگ و طراحی تهویه صنعتی

Tunnel ventilaton design and simulation

در ابتدای این بخش شاید بهتر باشد با مفهوم تهویه بیشتر آشنا شویم. تهویه صنعتی عبارت است از مجموعه طراحی های، روش ها و تجهیزاتی که به کمک آن می توانیم هوای محیط مورد نظر را از آلودگی ها و آلاینده ها پاک کنیم. در واقع با استتفاده از دستگاه ها و روش های تهویه، سعی می کنیم که هوای محیط مورد نظر که می تواند داخل یک سوله، کارگاه یا تونل باشد، برای افراد و پرسنلی که در آنجا حضور دارند قابل استفاده باشد و به کسی صدمه نزند. با پیشرفت روز افزون تکنولوژی، نگاه ویژه ای به زیر ساخت های حمل و نقل شده است. یکی از بخش های اصلی حمل و نقل، حمل و نقل جاده ای و ریلی می باشد. ویژگی بارز این روشهای حمل و نقل عمومیت آنها می باشد که نیازمند توجه ویژه ای به جزئیات و نکات احداث مسیر خواهد بود.
در سالیان اخیر در کشور ما مباحث مربوط به تونل سازی از اهمیت ویژه ای برخوردار گشته و با احداث تونل رسالت در تهران اولین پروژه طراحی تهویه تونل و سیستم کنترل آن انجام شد. بخش طراحی و شبیه سازی تهویه تونل (tunnel ventilation design)، جزئی از خدمات شرکت ما است که سابقه ای طولانی در این حوزه داریم. سر فصل خدماتی که در این قسمت ارائه می کنیم عبارتند از :

طراحی و شبیه سازی تهویه تونل جاده ای و ریلی
طراحی و شبیه سازی تهویه صنعتی
طراحی و شبیه سازی تهویه مترو
شبیه سازی و مدلسازی آتش، حریق و دود با نرم افزار PyroSim و FDS
نمایندگی شرکت TD&T اسپانیا در حوزه طراحی، نظارت و شبیه سازی تهویه مترو و تهویه تونل
انواع جت فن و کاربرد جت فن ها
روشهای تهویه تونل

جهت دریافت اطلاعات بیشتر یا سفارش پروژه طراحی تهویه تونل، شبیه سازی و سیمولیشن جریان هوا و آتش سوزی در تونل، تهویه صنعتی و نیز شبیه سازی حریق و آتش با نرم افزار PyroSim - پایرو سیم ، با شماره های شرکت آراکو (02166561974-02166129745) و یا شماره مستقیم 09124780268 (محمد قربانعلی بیک) تماس حاصل فرمائید.

طراحی تهویه تونل جاده ای و ریلی

استفاده از تکنیک های جدید حفاری و دستگاه TBM باعث بالا رفتن سرعت حفر تونل می شود. یکی از مواردی که در تونل های بلند باید رعایت شود، امکان ایجاد تهویه مناسب در آنها است. عمومی ترین روش تهویه تونلهای بین شهری و درون شهری، روش تهویه طولی در تونل با استفاده از جت فن است

نمونه استفاده از جت فن در تهویه طولی تونل

تهویه مناسب و بهداشتی تونل علاوه بر نیاز به تجهیزات مناسب، نیازمند طراحی صحیح و محاسبات دقیق میزان آلاینده ها و شرایط محیطی است.

به منظور انجام پروژه های مطالعاتی محاسبات تهویه تونل، فرآیندهایی وجود دارد که باید به صورت منظم و با ترتیب خاصی انجام گیرد. به منظور آشنایی اولیه با مراحل و پروسه محاسبات تهویه تونل، فعالیت های اصلی این فرآیند، در ادامه ذکر خواهد شد.

  • دریافت نقشه های فنی و موقعیت تونل

  • بررسی مشخصات اقلیمی  منطقه و مشخصات ترافیکی محور راه

  • بررسی وضعیت آلاینده ها تولید شده توسط وسایل نقلیه و تحلیل ترافیک زیرگذر یا تونل

  • محاسبات تعیین هوای مورد نیاز جهت تهویه و حالت راهبندان و حریق تهویه تونل

  • بررسی روشهای مختلف تهویه و انتخاب روش مناسب تهویه در تونل

  • شبیه سازی سیالاتی جریان هوا داخل تونل با نرم افزارهای SES, Fluent و flow works

  • مشخص کردن کلیه تجهیزات تهویه در روش انتخاب شده به همراه مشخصات فنی

شرکت آراکو با داشتن تجربه مناسب و سوابق کاری معتبر در حوزه محاسبات و طراحی تهویه تونل و بهره گیری از روش شبیه سازی سیالاتی جریان هوا، آمادگی دارد پروژه های مطالعاتی طراحی و مدلسازی تهویه تونل های جاده ای و ریلی را با کیفیت بسیار بالا و قیمت مناسب به انجام رساند. در کلیه مراحل مطالعه طراحی تهویه تونل جاده ای، از استاندارد پیارک(PIARC tunnel ventilation standard) و استاندارد های تصویب شده وزارت راه و سازمان ایمنی راه های ایران استفاده می کنیم.

http://tunnel-industrial-ventilation.blog.ir/post/روش-تهویه-تونل-زیرگذر
 

طراحی و شبیه سازی تهویه صنعتی و تهویه موضعی

بهبود وضعیت تهویه و شرایط بهداشتی هوای داخل سوله ها و کارخانه ها علاوه بر بالا بردن راندمان کاری پرسنل، در کاهش صدمات ناشی از آلاینده ها به ماشین آلات و تجهیزات داخل سوله و کارخانه، نقش اساسی ایفا می کند. در حقیقت هدف از طراحی تهویه صنعتی، الزاما گرمایش و سرمایش نیست، بلکه کاهش غلظت آلاینده ها در محیط با خارج کردن گازهای آلاینده و ورود هوای تازه می باشد.

 آلاینده های محیط می توانند موارد مختلفی را شامل گردد.

1- آلاینده های تولیدی توسط موتورهای احتراق داخلی مانند دیزل ژنراتور، لیفتراک و ماشین آلات سنگین که عمدتا به صورت ترکیبات کربن و نیتروژن و دوده در محیط وجود دارند.

2- آلاینده های شیمیایی که عموما ناشی از فرآیند های شیمیایی درون خط تولید می باشند که این در بسیاری از صنایع از جمله صنایع تولید روی، فولاد، صنایع تولید اسید، تولید قارچ خوراکی و حتی مرغداری ها، بسیار معمول هستند. این نوع از آلاینده ها علاوه بر صدمات شدید به سلامت پرسنل، موجب خوردگی شدید تجهیزات نیز می شوند.

3- ذرات معلق موجود در هوا، که این نوع آلاینده ها در صنایع تولید سیمان، صنایع فولاد، صنایع پشم شیشه و پشم سنگ، کارگاههای نجاری و کارگاههای تولید سنگ به شدت رایج است. این ذرات معلق در صورت عدم تهویه مناسب، پس از تنفس موجب بروز بیماری های حاد و مزمن می گردد و در عین حال می تواند به مدارات الکتریکی و تجهیزات مکانیکی موجود به شدت آسیب وارد نماید.

نمونه سیستم تهویه موضعی برای کاربرد جوشکاری

با توجه به موارد ذکر شده توصیه می گردد در طراحی تهویه صنعتی برای سوله ها، کارخانجات و کارگاهها با استفاده از جت فن یا فن های محوری، حتما از نظرات متخصصین  و نه صرفا فروشندگان استفاده گردد. در عین حال، پس از انجام شبیه سازی جریان هوا در داخل محوطه، داده های حاصله با اطلاعات نزدیکترین ایستگاه هوا شناسی تطبیق داده شود.

http://tunnel-industrial-ventilation.blog.ir/post/طراحی-تهویه-صنعتی-سوله-کارگاه-جوشکاری
 

طراحی و شبیه سازی تهویه پارکینگ با استفاده از جت فن

با افزایش جمعیت شهرها و افزایش قیمت زمین، ساخت و بهره برداری مجتمع های تجاری و اداری با توجه به استفاده بهینه از فضای موجود، در شهر های بزرگ رونق یافته است. به دلیل فشردگی فضا در چنین مجتمع هایی، طراحی پارکینگ به خصوص پارکینگ های طبقاتی با فرض بهره گیری از بیشترین فضای ممکن صورت می گیرد. با این توضیحات و وجود تعداد فراوان خودرو در فضای سربسته، این پارکینگ ها نیاز به سیستم تهویه بسیار قدرتمندی دارند. به همین دلیل استفاده از جت فن (Jet fan) برای تهویه پارکینگ توصیه می شود. شایان ذکر است به منظور نصب و راه اندازی تهویه پارکینگ باید ابتدا محاسبات مربوط به تهویه پارکینگ و جانمایی جت فن و نیز شبیه سازی سیالاتی جریان هوا در پارکینگ انجام شود.
هدف های اصلی از تهویه پارکینگ عبارت اند از :
1- کاهش دمای هوای پارکینگ به دلیل کارکردن موتور خودروها و بالا بودن دمای گاز خروجی اگزوز
2- کاهش مقدار گازهای آلاینده خودرو ها برای جلوگیری از صدمه دیدن افراد در پارکینگ و بروز مشکلات تنفسی
3- مدیریت و کاهش ریسک ناشی از آتش سوزی ماشین ها در پارکینگ

به صورت کلی پیشنهاد می شود که طراحی و شبیه سازی تهویه در پارکینگ با استفاده از جت فن توسط شرکت مشاور مستقل انجام شود. زیرا طراحی انجام شده توسط تولید کنندگان و فروشندگان می تواند به افزایش هزینه های طرح بیانجامد. همچنین در صورت استفاده از مشاور مستقل، مشخصات جت فن های طراحی شده قابل استعلام از شرکت های متفاوت می باشد، در صورتیکه شرکت های فروشنده، صرفا بر مبنای تجهیزات و مدل جت فن های خودشان طراحی تهیه را انجام میدهند. همچنین باید به اطلاعات موجود در خصوص زون بندی پارکینگ برای حریق در مواردی که مساحت پارکینگ بالا باشد دقت نمود زیرا این زون بندی تاثیر بسزایی در طراحی سیستم تهویه پارکینگ به کمک جت فن و اگزاست فن داشته باشد.
مزایای عمده روش تهویه پارکینگ با جت فن نسبت به سیستم تهویه پارکینگ با کانال عبارت است از :
- کاهش کمتر ارتفاع پارکینگ و امکان رفع محدودیت های ارتفاعی
- بالا رفتن راندمان تهویه و کاهش مصرف برق
- انعطاف بهتر در مقابل حریق و آتش سوزی با استفاده از سیستم کنترل 
- کاهش آلودگی صوتی
- تعمیرات و نگهداری آسان

دریافت اطلاعات تکمیلی در خصوص روش تهویه پارکینگ با جت فن و شبیه سازی CFD تهویه پارکینگ :

http://tunnel-industrial-ventilation.blog.ir/post/طراحی-اجرای-تهویه-پارکینگ-جت-فن

شبیه سازی آتش و حریق و انجام پروژه با پایروسیم - PyroSim و FDS

پیش بینی نحوه گسترش آتش و حریق یکی از مواردی است که به طراحان کمک می کند با لحاظ کردن تجهیزات مناسب، از گسترش شدید آن و نیز بروز خطراتی از قبیل خفگی و مسمومیت ناشی از دود جلوگیری نمایند. به این ترتیب می توان با ایجاد چیدمان مناسب و انتخاب صحیح تجهیزات تهویه، به تخلیه دود کمک کرد و در عین حال شرایط را برای جلوگیری از گسترش لایه دود و گازهای ناشی از احتراق به سمت پایین، فراهم نمود.

نرم افزارهای شبیه سازی آتش و حریق مانند نرم افزار Pyrosim(پایرو سیم) و FDS یکی از ابزارهای قابل استفاده در این حوزه می باشند. به کمک شبیه سازی حریق  می توان سناریوهای مختلف  را در هنگام آتش سوزی در مکان هایی مانند: تونلهای راه آهن و مترو، تونلهای جاده ای، کارخانجات، کارگاهها، مجتمع های مسکونی و تجاری، پل ها و سایر موارد بررسی نمود. 

برای انجام شبیه سازی و تحلیل CFD آتش  باید ابتدا مدل سه بعدی از محل مورد نظر تهیه نمود و سپس با مشخص کردن متریال و جنس موجود در محیط و موقعیت و شدت حریق فرضی، و نیز مشخص کردن تجهیزات تهویه، شبیه سازی را اجرا کرد. خروجی و نتیجه شبیه سازی و سیمولیشن آتش و دود عبارتند از نحوه حرکت گستردگی حریق و گازهای ناشی از احتراق، نحوه گسترش آتش به مرور زمان، وضعیت دمایی نقاط مختلف در هنگام آتش سوزی و میزان دید موثر افراد در نقاط مختلف.

لینک دریافت اطلاعات تکمیلی در خصوص شبیه سازی آتش سوزی و حریق با پایروسیم در پارکینگ، تونل، هتل، مجتمع اداری تجاری و برج مسکونی :
http://tunnel-industrial-ventilation.blog.ir

نمایندگی شرکت TD&T اسپانیا در حوزه طراحی و شبیه سازی سیالاتی تهویه مترو و تونلهای ریلی

احتراما بدین وسیله به اطلاع همکاران و عزیزان می رساند شرکت آراکو (آذرخش ریل آریا) موفق به اخذ نمایندگی انحصاری از شرکت TD&T اسپانیا در حوزه طراحی، نظارت و شبیه سازی سیالاتی تهویه مترو و تونلهای ریلی گردیده است.
برای کسب اطلاعات بیشتر به آدرس www.araco.ir مراجعه فرموده و یا با شماره های 02166561974-02166129745 و شماره مستقیم 09124780268 تماس حاصل فرمائید. خدمات قابل ارائه توسط شرکت آراکو در این حوزه عبارت است از :

  • طراحی تهویه تونل و تهویه مترو توسط شرکت آراکو و مشاور خارجی

  • شبیه سازی CFD تهویه تونل و تهویه مترو توسط مشاور خارجی

  • شبیه سازی آتش و حریق با نرم افزار پایرو سیم Pyrosim و FDS توسط مشاور خارجی

  • اخذ تائیدیه طراحیح و شبیه سازی تهویه ایستگاه مترو و تونل توسط مشاور خارجی 

توضیحاتی در خصوص طراحی و شبیه سازی تهویه تونل و تهویه مترو

در این بخش به ارائه توضیحاتی در خصوص روشهای طراحی تهویه تونل می پردازیم. روش های اصلی  تهویه تونل را می توان به شرح زیرطبقه بندی کرد:

- تهویه طبیعی تونل

- تهویه ناشی از اثر پیستونی حرکت خودرو در تونل

- تهویه طولی تونل با جت فن

- تهویه عرضی و نیمه عرضی تونل

- تهویه به کمک مواد شیمیایی

  در ادامه به معرفی اجمالی و بررسی مزایا و معایب هر یک از این روش ها می پردازیم.

تهویه طبیعی در تونل

تهویه طبیعی عبارتست از حرکت طبیعی هوا در تونل که در اثر اختلاف  فشار بین دو دهانه ورودی و خروجی تونل روی می دهد. این اختلاف فشار ناشی  از موارد ذیل می باشد:

- اختلاف ارتفاع در دو دهانه تونل

- اختلاف دما در دو دهانه تونل

- اثر باد در تونل

 جریان طبیعی هوا در داخل تونل را می توان به صورت طولی یا از طریق کانال مرکزی انجام داد.

تهویه طولی در تونل

در این روش هوا در تونل به صورت اجباری (تهویه مکانیکی) جریان می یابد. شدت جریان هوای لازم به میزان آلودگی بستگی دارد و از این رو با افزایش طول تونل میزان آلاینده ها افزایش می یابد.  در این روش می توان با نصب بادزن های تقویتی در تونل به جریان هوا شتاب  داد. تهویه طولی را می توان به 3 روش زیر انجام داد:

تهویه طولی با استفاده از بادزن اصلی:

در این روش با نصب فن دمنده و مکنده ابتدا و انتهای تونل، هوا را در طول تونل  به حرکت در می آوریم.

 این روش فقط در مورد تونل های یک طرفه کارآیی دارد و هوا از جهتی به تونل  دمیده می شود که اثر پیستونی و تهویه طبیعی به آن کمک کند . در این روش  سرعت هوا در تونل ثابت است و تمرکز آلودگی ها از صفر در دهانه تونل  ورودی تا حد ماکزیمم در دهانه خروجی تغییر می کند. 

تهویه طولی تونل با استفاده از دویل

در این شیوه یک کانال در مرکز تونل حفر شده و بادزن در آن نصب می شود. با مکش هوا از طریق این بادزن، هوا از دو طرف تونل وارد و از کانال خارج می  شود. در این روش جهت سرعت هوا در دو نیمه تونل مخالف هم است . به دلیل  کاربرد این روش در تونل های دو طرفه از توضیح پیرامون این روش پرهیز می  گردد.

تهویه طولی با استفاده از جت فن Jet fan در تونل

در این روش به کمک نصب جت فن jet fan  در سقف تونل، هوا را در محدوده  فوقانی مقطع هندسی تونل به جریان درآورده و تهویه طولی را انجام می  دهیم. روش تهویه طولی با استفاده از جت فن یکی از روش های بسیار متداول در زمینه تهویه تونل می  باشد.

تهویه عرضی در تونل

در این روش هوای تازه از طریق یک کانال سراسری در تمام طول تونل وارد  می شود وهوای برگشت از طریق شبکه هایی به داخل کانال برگشت مکیده می شود. مقطع کانالهای دمنده و مکنده در طول تونل تغییر می کند و هوا معمولاً از  کف تونل وارد شده و از نزدیک سقف خارج می گردد.

تهویه نیمه عرضی در تونل

سیستم تهویه نیمه عرضی، ترکیبی از روشهای طولی و عرضی است. در این  روش هوای تازه در تمام طول تونل وارد شده و هوای آلوده به درون مجرایی که در تمام طول تونل تعبیه شده است مکیده می شود و به خارج تونل فرستاده می  شود.

تهویه به کمک مواد شیمیایی

چنین سیستمی را می توان در تمام طول تونل به کاربرد، اما به دلیل هزینه بالا  کمتر مورد استفاده قرار می گیرد و معمولاً در موارد ویژه ای که تونل نزدیک مدرسه، مرکز خرید یا ناحیه مسکونی و دیگر اماکن شلوغ باشد مورد استفاده  خواهد بود.

سرعت حدی در تهویه تونل - هنگام حریق

در شرایط حریق در داخل تونل دود ناشی از آتش سوزی به طرف سقف تونل حرکت می کند و پس از رسیدن به سقف، در صورتی که سرعت تهویه طولی هوا در تونل به اندازه کافی بالا باشد، در مسیر حرکت هوا در تونل به حرکت در می آید و اگر سرعت هوا در تونل کم باشد، در هر دو طرف در تونل پخش می شود. بنابراین برای یک مدت کوتاه، فضایی بدون دود تا چند متری از کف تونل وجود دارد. به پدیده ایجاد یک لایه دود در بالای تونل، که در خلاف جهت حرکت هوا پیشروی می کند، عقب زدگی لایه دود می گویند. هنگامی که این لایه دود، دمای خود را به بدنه تونل و هوای اطراف آن منتقل کند، سرد می شود و به سمت پایین می آید و مجدداً به سمت محل حریق باز می گردد و فضای بدون دود در نزدیک زمین را از بین می برد. برای جلوگیری از پدیده عقب زدگی لایه دود، سرعت حرکت هوا در تونل نباید از یک حد آستانه موسوم به سرعت بحرانی کمتر باشد.
در حقیقت در صورت متناسب نبودن سرعت متوسط جریان هوا با سرعت بحرانی، یک جریان گردابی از دود ایجاد خواهد شد که می تواند موجب ایجاد خطرات جانی برای افراد حاضر در آن منطقه شود. به همین دلیل در حالت تهویه مکانیکی در تونل سرعت بحرانی تعریف می شود کهه در شرایط حریق و با تنظیمات انجام شده، سرعت متوسط جریان هوا به سرعت بحرانی نزدیک شود تا دود و گرما به صورت لایه ای در قسمت بالای تونل و در مسیر جریان هوای تهویه مکانیکی حرکت کرده و امکان تخلیه اضطراری افراد و حضور پرسنل آتش نشانی در آن قسمت مهیا گردد. در اکثر موارد پس از نصب تجهیزات تهویه مکانیکی و همچنین تجهیزات کنترلی، حریقی مصنوعی در داخل تونل ایجاد می گردد تا شرایط کلی تهویه مورد بررسی قرار گیرد. ایجاد این حریق و آتش مصنوعی در ابعاد کوچک در داخل تونل به ما کمک می کند تا شرایط واقعی بروز حریق را در داخل تونل تجربه کرده و برای این شرایط آماده شویم.


 

انواع جت فن و کاربری آنها

جت فن ها (jet fan) بستگی به نوع کربری و کاربرد، انواع مختلفی را شامل می شوند. تفاوت در مدل جت فن بر روی میزان هوادهی، نحوه عملکرد و ابعاد آن تاثیر دارد. در این بخش به معرفی انواع مختلف جت فن و کاربرد آن ها و نیز مزایای و معایب هر گروه اشاره می کنیم.

1- جت فن معمولی و ساده - Normal Jetfan

این نوع جت فن ها که در اکثر موارد استفاده می شود، دارای ساختار اصلی یک جت فن شامل بدنه، موتور الکتریکی، پره ها و المان های برقی می باشد. باید توجه داشت که این نوع جت فن در اکثر موارد دارای قیمت پایین تری نسبت به سایر مدل ها می باشد.  کاربری جت فن معمولی : تهویه تونل، تهویه زیرگذر، تهویه پارکینگ، تهویه سوله و ایجاد جریان هوا با سرعت بالا برای کاربری های خاص می باشد.

2- جت فن معکوس شونده یا دو جهته - Reversible Jet fan

ویژگی منحصر به فرد این نوع جت فن، قابلیت تغییر جهت جریان هوای مورد نیاز می باشد. به همین دلیل الکترو موتور و پره های این نوع از جت فن دارای ویژگی های خاصی می باشند. همچنین قیمت آن از جت فن های عادی بالاتر است. کاربری جت فن معکوس شونده یا دو جهته : بیشترین استفاده این نوع جت فن در برخی از پارکینگ ها و تونل های کوتاه و نیز بعضا در زیرگذر ها است.

3- جت فن قابل تنظیم(جهت خروجی هوا) Banana Jet fan

این جت فن ها به گونه ای طراحی شده است که جهت ورودی هوا و جهت خروجی هوا می تواند در یک راستا نباشد و با انجام تنظیمات لازمه می توان بین جریان هوای ورودی و خروجی زاویه لازمه را ایجاد نمود.
کاربری : بیشترین استفاده از این نوع جت فن در تونلهایی با قوس زیاد می باشد. این جت فن ها با قابلیت تغییر زاویه ورودی و خروجی، به همراستا بودن جهت جریان ایجاد شده با محور تونل کمک شایانی می کند.

4- جت فن کتابی یا سانتریفیوژ - Centrifugal Jet fans

این نوع جت فن از نظر فرم هندسی با سایر انواع جت فن تفاوت دارد. همچنین نحوه ایجاد جریان هوا بر خلاف سایر جت فن ها که با استفاده از فن های محوری است، در جت فن های کتابی با استفاده از فن سانتریفیوژ می باشد. ورودی هوای این نوع جت فن در بخش زیرین آن و خروجی هوای آن در قسمت پیشانی جلویی است. 

 کاربری : بیشترین کاربرد جت فن های سانتریفیوژ یا کتابی، در تهویه پارکینگ است. دلیل استفاده از این نوع جت فن در تهویه پارکینگ، ارتفاع کمتر اشغال شده توسط آنها است که به طراح کمک می کند از فضای مفید و ارتفاع موجود استفاده بهینه کند.
مقالات شرکت آراکو در زمینه طراحی تهویه تونل، طراحی تهویه پارکینگ با جت فن و شبیه سازی آتش و حریق :
راهنمای انتخاب فن، جت فن و هواکش صنعتی
سیمولیشن جریان هوای خشک کن و کوره آجر
طبقه بندی تهویه و ایمنی تونل
تهویه موضعی صنعتی
مزایای روش تهویه پارکینگ با جت فن

انواع شبیه سازی قابل انجام در نرم افزار پایرو سیم
آلاینده های صنعتی و شهری

شبیه سازی خروج اضطراری افراد در هنگام آتش سوزی و زلزله

تهویه موضعی صنعت
ی
تهویه تونل چیست