Εξαερισμός σε ακουστική καμπίνα

[rootbreaker]

Καλημέρα

 

Μας έχει ανατεθεί να σχεδιάσουμε μια ακουστική καμπίνα για έναν μετασχηματιστή υψηλής τάσης στην Ουαλία. Στην πλειοψηφία των περιπτώσεων ο ψύκτης του μετασχηματιστή περικλείεται στην καμπίνα και έτσι το θέμα ψύξης - εναλλαγών αέρα καλύπτεται από τους ανεμηστήρες του ψύκτη.

Στην περίπτωση αυτή ο ψύκτης θα είναι εκτός της καμπίνας.

Γνωρίζνοντας ότι πρέπει να πετύχουμε 20 εναλλαγές αέρα ανά ώρα και γνωρίζοντας το ποσό θερμότητας που αποβάλλεται από το σώμα του μετασχηματιστή πως μπορώ να υπολογίσω το μέγεθος από τις γρίλιες εξαερισμού που πρέπει να χρησιμοποιήσω? Σχεδιάζουμε να βάλουμε ακουστικά μονωμένες γρίλιες στο εμπρός μέρος και ακουστικά μονωμένες γρίλιες στο επάνω μέρος της καμπίνας και να πετύχουμε φυσική ροή αέρα.

 

[CostasV]

Ο υπολογισμός του μεγέθους του ανοίγματος εισόδου και εξόδου γίνεται με υδραυλικό υπολογισμό πτώσης πίεσης. Στην πράξη χρειάζεται μόνο η επιλογή του κατάλληλου ανεμιστήρα (αφού τα ανοίγματα εισόδου, εξόδου και γενικά τα γεωμετρικά χαρακτηριστικά της διαδρομής αέρα, θα έχουν καθοριστεί από τον υπολογισμός των ακουστικών παραμέτρων). Δηλαδή από το πόσα παραπέτα, σε τι απόσταση μεταξύ τους, από τι υλικό κτλ, θα τοποθετηθούν , ώστε να είναι σχετικά εξασφαλισμένο ότι ο θόρυβος του μετασχηματιστή (μαζί με τον θόρυβο των ανεμιστήρων κυκλοφορίας του αέρα καμπίνας) που θα περνάει έξω από την καμπίνα θα είναι μικρότερος από τον μέγιστο αποδεκτό.

 

Από κάτι ακουστικές καμπίνες που έχω υπόψη μου, μην ξεχάσεις να βάλεις και αυτοματισμό (αναγνώριση πτώσης πίεσης) ώστε εάν δεν λειτουργήσει κανένας από τους δύο (οπωσδήποτε δύο: ένας σε λειτουργία, και ένας άλλος εφεδρικός) ανεμιστήρες, να δίνει συναγερμό.

[rootbreaker]

Καλησπέρα Κώστα

 

Η καμπίνα θα πρέπει να έχει φυσική κυκλοφορία αέρα και όχι εξαναγκασμένη. Ο ψύκτης (λαδιού) είναι κομμάτι του μετασχηματιστή και όχι της καμπίνας οπότε οι ασφαλιστικές διατάξεις είναι ενσωματωμένες στον μετασχηματιστή. 

Αν δεις στο παρακάτω βίντεο  στο 1:10 και στη φωτογραφία θα δεις μια συστοιχία 3 παρόμοιων μετασχηματιστών 

https://www.youtube.com/watch?v=yFGNEghuAJE

 

 

Και σε αυτούς τους μετασχηματιστές σχεδιάσαμε την ακουστική καμπίνα (στην ουσία πρόκειται για οροφή και εμπρόσθιο τοίχο καθώς οι άλλες τρεις πλευρές είναι κλεισμένες με μπετό, τα οποία είναι αφαιρούμενα ώστε ο μετασχηματιστής να μπορεί να αλλαχτεί σε περίπτωση αστοχίας) η οποία περικλείει τον ψύκτη  αλλά στην Ουαλία (η παραπάνω εγκατάσταση βρίσκεται στην Νότια Αγγλία και συνδέει Αγγλία με Ολλανδία ενώ παρόμοια εγκατάσταση κάναμε και στον Καναδά,) ο ψύκτης θα βρίσκεται εκτός της καμπίνας. 

 

Επειδή ο μετασχηματιστής θα πρέπει να είναι επισκέψιμος κατά τη λειτουργία του πρέπει να επιτύχουμε μια ανεκτή θερμοκρασία εντός της καμπίνας αλλά με φυσική κυκλοφορία αέρα και όχι εξαναγκασμένη.

Αυτό που δεν ξέρουμε είναι πως θα υπολογίσουμε τη ροή του αέρα από τα ανοίγματα που έχουμε προβλέψει στο εμπρός και επάνω μέρος της καμπίνας ώστε να δούμε αν είναι αρκετά ή θα πρέπει να υπολογίσουμε περισσότερα/μεγαλύτερα. Γνωρίζουμε επίσης τη θερμότητα που αποβάλει ο μετασχηματιστής μέσα στην καμπίνα.

 

 

 

[CostasV]

Στο video, ως καμπίνα θεωρείται το κτίριο όπου βρίσκονται οι 3 μετασχηματιστές;

 

Πάντως, εφόσον πρόκειται για φυσικό αερισμό, τότε αυτός θα εξαρτάται από :

την γεωμετρική μορφή της ακουστικής καμπίνας (βασικές διαστάσεις, θέσεις των ανοιγμάτων κτλ)

τις εξωτερικές συνθήκες ανέμου (ταχύτητα και κατεύθυνση) της περιοχής, που θα σου δώσει την εξωτερική κατανομή της Δp(ext)

και την εσωτερική κατανομή θερμοκρασίας του αέρα που θα σου δώσει την εσωτερική κατανομή της Δp(int)

Από τις κατανομές των Δp, και από τις τοπικές πτώσεις πίεσης (που θα υπολογιστούν από την γεωμετρία) του ανοίγματος, θα προκύψει η παροχή σε κάθε σημείο, και τελικά η συνολική παροχή. 

 

Εάν στις προδιαγραφές του έργου δεν αναφέρει ποια μέθοδο πρέπει να ακολουθήσετε, τότε μία λύση είναι αυτή.

 

Ποια η ένταση του θορύβου εντός της καμπίνας, και ποια η επιτρεπόμενη εκτός της καμπίνας;

 

Κάτι άλλο: Επειδή ο θόρυβος από τον μετασχηματιστή είναι συγκεντρωμένος σε συγκεκριμένες συχνότητες, η ακουστική καμπίνα θα πρέπει να κόβει κυρίως αυτές τις συχνότητες, ή τουλάχιστον να μην τις διατηρεί

Edited Αύγουστος 22 , 2015 by CostasV

[astrah]

ενδιαφέρον πρόβλημα προς επίλυση... το οποίο για να επιλυθεί με ακρίβεια απαιτεί πρόγραμμα CFD καθώς παίζουν ΟΛΑ ρόλο... και οι θέσεις - μεγέθη των ανοιγμάτων, και οι διαστάσεις της καμπίνας, και η γεωμετρία των μετασχηματιστών και ο "τρόπος" που αποβάλλουν την θερμότητα κτλ... Σίγουρα θα πρέπει να λυθεί για την δυσμενέστερη περίπτωση... δλδ με άπνοια, με την μέγιστη θερμοκρασία της περιοχής και υπό μέγιστο φορτίο οι μετασχηματιστές....

Φαίνεται λίγο δύσκολο να επιτευχθεί ανεκτή θερμοκρασία μέσα στην καμπίνα με φυσικό αερισμό.... αλλά οι υπολογισμοί θα δείξουν...   Ίσως να είναι απαραίτητοι ανεμιστήρες για τις δύσκολες περιπτώσεις...(καλοκαίρι άπνοια + η απαραίτητη ηχομόνωση  κτλ)

 

δες και αυτό.... http://phdtheses.ekt.gr/eadd/handle/10442/30338  ίσως σας βοηθήσει....

Edited Αύγουστος 23 , 2015 by astrah

[rootbreaker]

Κώστα σε ευχαριστώ, θα το διαβάσω το PDF που έστειλες.

Τα ακουστικά χαρακτηριστικά της καμπίνας είναι ήδη διαθέσιμα αλλά αν χρειαστεί να αυξήσουμε τα ανοίγματα εννοείται αυτά θα αλλάξουν. Αυτό όμως δεν είναι δικιά μου δουλειά, εγώ είμαι στο κομμάτι του σχεδιασμού.

 

Astrah

Σε ευχαριστώ για το PDF. Τρέχω ήδη ένα CFD για δύο περιπτώσεις ώστε να πάρω μια ιδέα.