“منیع تحت فشار آب” معمولاً به یک مخزن یا ظرفی اطلاق می‌شود که آب یا مایع دیگری در آن تحت فشار قرار داده شده است. این فشار می‌تواند به طور مکانیکی، مانند استفاده از پمپ، یا به وسیله‌ی گازها ایجاد شود. منیع‌های تحت فشار آب در برنامه‌ها و کاربردهای مختلفی مانند سیستم‌های تأمین آب، تمیز کاری، یا حتی در برخی موارد برای اطفاء حریق استفاده می‌شوند.

استفاده از منیع تحت فشار آب در مواقعی که نیاز به توزیع آب با فشار بالا یا برای مدت زمان معین وجود دارد، مفید است. به عنوان مثال، در سیستم‌های آبیاری، منیع تحت فشار می‌تواند به یکنواختی و با فشار مناسب آب را به تمام قسمت‌های مورد نیاز زمین برساند.

همچنین، منیع‌های تحت فشار آب در برخی از مواقع اضطراری مانند حوادث طبیعی کاربرد دارند، جایی که تأمین آب معمولی قطع شده یا نیاز به توزیع سریع آب وجود دارد.

در مهندسی، طراحی منیع‌های تحت فشار آب نیاز به توجه به مسائلی مانند مقاومت مکانیکی، استحکامات، و ایمنی دارد. از آنجا که مایعات تحت فشار قرار گرفته در منیع می‌توانند خطرناک باشند، باید از مواد و تکنیک‌های مناسب در ساخت منیع استفاده شود.

انواع منبع تحت فشار

منابع تحت فشار برای حفظ و نگهداری مواد گازی یا مایع در شرایط فشار بالا طراحی شده‌اند. این منابع در صنایع مختلف و برای اهداف متعددی استفاده می‌شوند. انواع منابع تحت فشار عبارتند از:

سیلندرهای گاز: برای نگهداری گازهای فشرده مانند اکسیژن، آرگون، یا کربن دی‌اکسید.
تانک‌های هوای فشرده: استفاده شده در سیستم‌های تهویه و کولینگ یا برای ابزارهایی که به هوای فشرده نیاز دارند.
کپسول‌های هیدرولیکی: برای نگهداری مایعات تحت فشار در سیستم‌های هیدرولیک.
مخزن آب: برای نگهداری آب تحت فشار در سیستم‌های آبیاری یا اطفاء حریق.
سیستم‌های CNG و LNG: برای نگهداری گاز طبیعی فشرده یا مایع.
تانک‌های واکنش‌گر هسته‌ای: برای نگهداری مواد پرتوزا که تحت فشار بالایی قرار دارند.
منابع اکسپنشن (Expansion Vessels): در سیستم‌های گرمایشی و تهویه‌ای برای جذب تغییرات حجم مایعات به دلیل تغییر دما.
تانک‌های فوم: برای نگهداری فوم‌های اطفاء حریق تحت فشار.
تانک‌های کیمیایی: برای نگهداری مواد کیمیایی خطرناک یا ترکیبات فعال که نیاز به فشار بالا دارند.
سیستم‌های تصفیه آب: تانک‌هایی که به طور معمول با مواد فیلتر کننده پر شده و تحت فشار قرار می‌گیرند تا آب از آنها عبور کند.
تانک‌های ذخیره CO2: در سیستم‌های خاموش کننده حریق یا در صنایع مشروبات گازدار.
تانک‌های پروپلانت: در صنعت هواپیمایی و فضایی برای نگهداری مواد سوختی تحت فشار بالا.

به دلیل خطرات احتمالی، طراحی، ساخت، و نگهداری منابع تحت فشار توسط استانداردها و مقررات صارمی نظارت می‌شود.

موارد استفاده منبع تحت فشار یا منبع انبساط بسته

منابع تحت فشار و منابع انبساط بسته در مجموعه‌ای از کاربردها و صنایع مختلف استفاده می‌شوند. در اینجا به برخی از موارد کلان اشاره می‌شود:

منابع تحت فشار:

صنعت گاز: نگهداری و حمل و نقل گازهای مختلف مانند اکسیژن، هیدروژن، آرگون، و غیره.
صنعت نفت و گاز: نگهداری گاز طبیعی فشرده (CNG) یا مایع (LNG).
صنعت خودرو: استفاده از گازهای فشرده به عنوان سوخت.
صنعت بهداشت و درمان: استفاده در تجهیزات پزشکی مانند اکسیژن‌سازها و تجهیزات تنفسی.
صنعت غذایی و نوشیدنی: نگهداری CO2 برای نوشیدنی‌های گازدار.
اطفاء حریق: نگهداری گازهای خاموش‌کننده حریق.
صنعت کشاورزی: ذخیره‌سازی مایعات و محلول‌ها برای آبیاری و کوددهی.

منابع انبساط بسته:

سیستم‌های گرمایشی و سرمایشی: برای جبران تغییرات حجم مایعات به دلیل تغییرات دمایی.
سیستم‌های تأمین آب: برای جلوگیری از ضربه‌های هیدرولیکی و نوسانات فشار.
سیستم‌های هیدرولیک: برای جذب نوسانات فشار و حفظ فشار پایدار.
صنایع پتروشیمی: برای کنترل فشار و جلوگیری از تخلیه مواد خطرناک.
صنعت دریایی: در سیستم‌های کنترل فشار و تهویه در زیردریاها و کشتی‌ها.

هر دو نوع منبع به دلیل محتوای تحت فشاری که دارند، نیاز به رعایت استانداردها و مقررات ایمنی دارند.

منابع انبساط بسته چند نوع هستند

منابع انبساط بسته (Closed Expansion Tanks) عمدتاً در سیستم‌های تهویه مطبوع، گرمایش مرکزی، و سیستم‌های هیدرولیک کاربرد دارند. انواع آنها به شرح زیر است:

1. منابع انبساط بلدرچینی (Diaphragm Tanks):

در این نوع منابع، یک دیافراگم یا پرده از مادهٔ الاستومریک (مانند گومی) داخل تانک قرار دارد که فضای داخل تانک را به دو بخش تقسیم می‌کند: یکی برای مایع و دیگری برای گاز (معمولاً هوا یا نیتروژن).

2. منابع انبساط لوله‌ای (Bladder Tanks):

در این نوع، یک کیسه یا “لوله” از ماده الاستومریک یا پلاستیکی داخل تانک قرار دارد. این کیسه کاملاً با مایع پر می‌شود و گاز در فضای بیرونی از کیسه قرار می‌گیرد.

3. منابع انبساط ساده یا باز (Plain or Open Expansion Tanks):

اگرچه این نوع منابع عمدتاً در سیستم‌های باز استفاده می‌شوند، برخی طراحی‌ها به صورت بسته نیز می‌توانند کار کنند. در این نوع، هیچ دیافراگم یا لوله‌ای وجود ندارد و مایع به صورت مستقیم در تماس با گاز قرار دارد.

4. منابع انبساط با کنترل الکترونیکی:

در این نوع، سنسورها و کنترل‌کننده‌ها برای تنظیم فشار و حجم گاز یا مایع استفاده می‌شوند. این تکنولوژی عمدتاً در سیستم‌های پیچیده و بزرگ کاربرد دارد.

5. منابع انبساط ترکیبی:

این منابع ممکن است ترکیبی از ویژگی‌های مندرجه فوق باشند، بسته به نیازهای خاص سیستم.

هر یک از این انواع منابع انبساط بسته ویژگی‌ها، مزایا، و معایب خاص خود را دارند و بسته به نیازهای سیستم و شرایط کاری انتخاب می‌شوند.

منبع های تحت فشار ساختمانی

منابع تحت فشار در ساختمان‌ها، که به آن‌ها منبع انبساط بسته یا expansion vessel هم می‌گویند، عمدتاً در سیستم‌های گرمایشی، تهویه مطبوع، و تأمین آب سرد و گرم استفاده می‌شوند. این منابع انبساط برای کنترل فشار آب یا سایر مایعات در سیستم‌ها استفاده می‌شوند.

انواع منابع تحت فشار ساختمانی:

دیافراگمی: این نوع از منبع تحت فشار دارای یک دیافراگم یا پرده مرزی از مواد الاستیک است که مایع را از هوا یا گاز جدا می‌کند.
لوله‌ای (بلدرچینی): در این نوع، یک لوله فلزی یا پلاستیکی در داخل یک مخزن موجود است و فضای بین لوله و دیواره‌های مخزن با هوا یا گاز پر می‌شود.
منابع الکترونیکی: این نوع منابع با استفاده از سنسورها و کنترلر‌ها فشار مایع را بطور پویا تنظیم می‌کنند.

موارد استفاده:

سیستم‌های گرمایشی: برای کنترل فشار آب گرمایشی که به دلیل تغییر دما تغییر حجم می‌دهد.
سیستم‌های تهویه مطبوع: در این سیستم‌ها نیز برای جلوگیری از فشارهای ناخواسته استفاده می‌شود.
سیستم‌های تأمین آب: در برخی موارد برای جلوگیری از ضربه‌های هیدرولیکی یا تغییرات فشار ناگهانی.
سیستم‌های ضد آتش و آبپاش: در این سیستم‌ها، منبع تحت فشار می‌تواند به عنوان یک بخش از سیستم کلی برای کنترل فشار آب استفاده شود.
تجهیزات صنعتی: برای کنترل فشار در سیستم‌های هیدرولیک و پنوماتیک.

نوع و اندازه منبع تحت فشار باید بر اساس نیازهای خاص سیستم و شرایط عملیاتی انتخاب شوند.

منبع تحت فشار دیافراگمی

منبع تحت فشار دیافراگمی یک نوع از منابع تحت فشار است که عمدتاً در سیستم‌های گرمایشی، تهویه مطبوع، و تأمین آب به کار می‌رود. ویژگی اصلی این نوع منبع، وجود یک دیافراگم یا پرده مرزی از مواد الاستیک (مانند کاوچو یا پلیمرهای مصنوعی) است که مایع را از هوا یا گاز جدا می‌کند.

ویژگی‌ها:

تنظیم فشار: هدف اصلی از استفاده از منبع تحت فشار دیافراگمی، تنظیم و کنترل فشار مایع (معمولاً آب) در سیستم است.
جلوگیری از تغییرات حجمی ناخواسته: در حین عملیات گرمایشی یا سرمایشی، دمای سیال تغییر می‌کند و منبع تحت فشار کمک می‌کند تا این تغییرات حجمی بدون ایجاد فشارهای ناخواسته کنترل شود.
کارایی بالا: منابع دیافراگمی بسیار کارآمد هستند و نیاز به تعمیر و نگهداری کمی دارند.

موارد استفاده:

سیستم‌های گرمایشی: برای کنترل فشار آب گرمایشی که به دلیل تغییر دما تغییر حجم می‌دهد.
سیستم‌های تهویه مطبوع: کنترل فشار در سیستم‌های HVAC.
تأمین آب: جلوگیری از ضربه‌های هیدرولیکی یا تغییرات فشار ناگهانی.
سیستم‌های ضد آتش و آبپاش: برای کنترل فشار آب استفاده می‌شود.

نکات انتخاب:

حجم: باید مطابق با حجم مایعی که در سیستم جریان دارد انتخاب شود.
فشار کاری: باید توانایی کار در رنج فشاری مورد نیاز برای سیستم را داشته باشد.
مواد سازنده: باید از موادی ساخته شود که به مدت زمان طولانی عملکرد مناسبی داشته و با مایعات سیستم سازگار باشد.
قابلیت نگهداری و تعمیر: اگر ممکن است، منابع با قابلیت بازکردن و تعویض دیافراگم باید انتخاب شوند.

انتخاب یک منبع تحت فشار دیافراگمی مناسب می‌تواند به بهبود کارایی و عمر مفید سیستم‌ها کمک کند

منبع تحت فشار لوله ای

منبع تحت فشار لوله‌ای (Bladder-type یا Bag-type) یک نوع دیگر از منابع تحت فشار است که به طور گسترده در سیستم‌های گرمایشی، تهویه‌ی مطبوع، و تأمین آب ساختمان‌ها استفاده می‌شود. در این نوع منابع، یک لوله یا کیسه الاستیک در داخل یک مخزن فلزی یا پلاستیکی قرار دارد. فضای بین لوله یا کیسه و دیواره‌های مخزن با هوا یا گاز (معمولاً نیتروژن) پر می‌شود.

ویژگی‌ها:

کنترل فشار: این نوع منبع تحت فشار برای تنظیم و حفظ فشار ثابت در مدارات سیال مورد استفاده قرار می‌گیرد.
جداسازی مایع و گاز: لوله یا کیسه الاستیک مایع را از هوا یا گاز جدا می‌کند، که این باعث می‌شود فشار در سیستم بطور مناسب تنظیم شود.
دوام: منابع لوله‌ای معمولاً دارای عمر طولانی‌تری نسبت به نوع دیافراگمی هستند، به شرطی که در شرایط مناسب نگهداری شوند.

موارد استفاده:

سیستم‌های گرمایشی: جلوگیری از تغییرات فشار غیرمنتظره به دلیل تغییر حجم آب گرم.
سیستم‌های تهویه مطبوع: تنظیم فشار در سیستم‌های HVAC.
سیستم‌های آبپاش و ضد آتش: کنترل فشار آب.
صنایع: استفاده در سیستم‌های هیدرولیک و پنوماتیک.

نکات انتخاب:

حجم و ابعاد: باید بر اساس حجم سیال و فضای موجود برای نصب منبع انتخاب شود.
فشار کاری: باید مطابق با رنج فشار کاری سیستم انتخاب شود.
مواد سازنده: باید از موادی ساخته شود که با مایعات و گازهای مورد استفاده در سیستم سازگار باشند.

منابع تحت فشار لوله‌ای با توجه به نیازها و شرایط مختلف سیستم‌ها در اندازه‌ها و ظرفیت‌های مختلف تولید می‌شوند. در نهایت، انتخاب مناسب به تحقیق و بررسی دقیق نیازهای سیستم و مشخصات فنی منبع بستگی دارد.

مزایا و معایب منبع های تحت فشار

منابع تحت فشار در سیستم‌های مختلفی مانند گرمایش، تهویه، تأمین آب، و هیدرولیک کاربرد دارند. در اینجا به برخی مزایا و معایب کلی این نوع از تجهیزات پرداخته‌ام:

مزایا:

کنترل فشار: این منابع به کنترل فشار در سیستم‌ها کمک می‌کنند، که این امر می‌تواند به افزایش کارایی و عملکرد بهتر سیستم‌ها منجر شود.
جلوگیری از ضربه هیدرولیکی: به کاهش یا جلوگیری از تأثیرات مخرب ضربه هیدرولیکی در سیستم‌های آبیاری یا تأمین آب کمک می‌کنند.
طول عمر سیستم: با کنترل مناسب فشار، تأثیرات مخرب بر قطعات و تجهیزات سیستم کاهش می‌یابد که منجر به افزایش عمر مفید سیستم می‌شود.
عملکرد پایدار: با کنترل فشار، سیستم به طور پایدارتری کار می‌کند، بدون تغییرات ناگهانی در فشار یا جریان.
جداسازی مدیا: در برخی از مدل‌ها، می‌توان مایعات یا گازها را از یکدیگر جدا کرد، که این امکانات اضافی را فراهم می‌کند.

معایب:

هزینه‌ها: تجهیزات معمولاً نسبتاً گران‌قیمت هستند، بخصوص اگر به منابع با کیفیت بالا نیاز داشته باشید.
نگهداری: بسته به نوع و مدل، ممکن است نیاز به نگهداری و تعمیرات دوره‌ای داشته باشند.
فضای مورد نیاز: بسته به ظرفیت، ممکن است نیاز به فضای زیادی برای نصب و استفاده از این تجهیزات باشد.
تنظیمات: برخی مدل‌ها ممکن است نیاز به تنظیمات دقیق داشته باشند تا به بهترین شکل کار کنند.
تأثیرات محیطی: برخی از مدل‌ها ممکن است از موادی ساخته شوند که باید با دقت بیشتری دور ریخته شوند یا بازیافت بشوند.

در نهایت، انتخاب یک منبع تحت فشار باید بر اساس نیازهای خاص سیستم، بودجه، و شرایط عملیاتی انجام شود. باید تمام مزایا و معایب را در نظر گرفت و با توجه به آن‌ها تصمیم‌گیری کرد

تعمیر و نگهداری

تعمیر و نگهداری منابع تحت فشار مهم است تا از عملکرد بهینه و طول عمر این تجهیزات اطمینان حاصل شود. در اینجا برخی از نکات کلی در مورد تعمیر و نگهداری این نوع از تجهیزات ارائه شده است:

نگهداری دوره‌ای:

بررسی فشار: به دوره‌ای (مثلاً سالیانه) فشار منبع را بررسی و با استانداردها مقایسه کنید. اگر فشار پایین آمده است، باید آن را تنظیم کنید.
بررسی بدنه و اتصالات: تمام قسمت‌ها باید به دقت بررسی شوند تا از نداشتن ترک، خوردگی یا نشت اطمینان حاصل شود.
تعویض قطعات: قطعاتی که نشانه‌های فرسودگی دارند، باید تعویض شوند. این می‌تواند شامل دیافراگم، لوله یا کیسه الاستیک، ولوها و جوینت‌ها باشد.
پاکسازی: از بین بردن رسوبات و آلودگی‌های محتمل به دوره‌ها.

تعمیرات غیردوره‌ای:

رفع نشت: در صورت مشاهده نشت، باید فوراً به رفع آن پرداخت.
تنظیم فشار: اگر سیستم فشار مناسب را حفظ نمی‌کند، ممکن است نیاز به تنظیمات یا تعمیرات باشد.
تعویض فیلترها: در سیستم‌هایی که فیلتر دارند، این فیلترها باید به دوره‌ها تعویض شوند.

ایمنی:

خاموش کردن سیستم: پیش از هرگونه تعمیر یا نگهداری، مطمئن شوید که سیستم خاموش و تحت فشار نیست.
استفاده از تجهیزات ایمنی: هنگام انجام تعمیرات، از تجهیزات ایمنی مانند دستکش، عینک و کلاه ایمنی استفاده کنید.
دستورالعمل‌های تولید کننده: همیشه به دستورالعمل‌های تولید کننده توجه کنید. این دستورالعمل‌ها معمولاً شامل اطلاعات مفیدی در مورد نگهداری و تعمیر منبع تحت فشار هستند.

با توجه به مدل، نوع و کاربرد منبع تحت فشار، ممکن است نیازهای تعمیر و نگهداری متفاوتی وجود داشته باشد. پس از اتمام هر گونه تعمیر یا نگهداری، یک آزمایش فشار انجام دهید تا اطمینان حاصل شود که سیستم به درستی کار می‌کند.

سوالات متداول

سوال 1: منبع تحت فشار چیست و در کجا کاربرد دارد؟

پاسخ: منبع تحت فشار یک واحد ذخیره‌سازی فشار است که در سیستم‌های گرمایشی، تهویه، تأمین آب، و هیدرولیک استفاده می‌شود. این منابع به کنترل فشار جریان مایعات یا گازها کمک می‌کنند و می‌توانند تأثیرات مخرب ضربه هیدرولیکی را کاهش دهند.

سوال 2: چه نوع منبع تحت فشاری برای سیستم‌های تأمین آب مناسب است؟

پاسخ: انتخاب نوع منبع تحت فشار بستگی به نیازهای سیستم دارد. منابع دیافراگمی و منابع لوله‌ای از جمله انواع معمولی هستند. منابع دیافراگمی برای سیستم‌های کوچک تا متوسط مناسب‌تر هستند، در حالی که منابع لوله‌ای معمولاً برای سیستم‌های بزرگ‌تر و صنعتی استفاده می‌شوند.

سوال 3: چه موادی در ساخت منابع تحت فشار استفاده می‌شوند؟

پاسخ: مواد مختلفی مانند فولاد ضد زنگ، پلاستیک‌های مهندسی، و مواد مرکب می‌توانند در ساخت منابع تحت فشار استفاده شوند. انتخاب ماده بستگی به کاربرد خاص، دما، فشار، و نیازهای دیگر دارد.

سوال 4: منبع تحت فشار چگونه کار می‌کند؟

پاسخ: منبع تحت فشار به صورت اساسی یک فضای بسته است که داخل آن با یک ماده مثل هوا یا ازت تحت فشار قرار می‌گیرد. وقتی فشار در سیستم کاهش یافته یا افزایش پیدا می‌کند، منبع تحت فشار این تغییرات را تعدیل می‌کند تا فشار سیستم به حالت مطلوب برگردد.

سوال 5: چه مواردی باید در نگهداری و تعمیر منبع تحت فشار در نظر گرفت؟

پاسخ: نگهداری دوره‌ای مانند بررسی فشار، چک کردن بدنه و اتصالات، و تعویض قطعات فرسوده از جمله اقدامات مهم نگهداری هستند. همچنین، هر گونه نشت باید فوراً رفع شود و فیلترها در صورت نیاز باید تعویض شوند. علاوه بر این، تجهیزات ایمنی مانند دستکش، عینک، و کلاه ایمنی باید در هنگام انجام تعمیرات استفاده شوند.