طراحی و ساخت کانال گالوانیزه

کانال گالوانیزه یک ساختار فلزی است که معمولاً برای هدایت جریان هوا در سیستم‌های تهویه، سرمایش و گرمایش مورد استفاده قرار می‌گیرد و یکی از اجزای کلیدی تأسیسات در بسیاری از صنایع به شمار می‌روند. این کانال‌ها از ورق‌های فولادی با یک لایه فلز روی (Zinc) ساخته می‌شوند که به‌واسطه مقاومت در برابر زنگ‌زدگی، خوردگی و طول عمر بالا در پروژه‌های مختلف صنعتی، ساختمانی و تهویه مطبوع، کاربرد گسترده‌ای دارند. به‌همین‌دلیل فرایند طراحی مهندسی کانال گالوانیزه با رعایت استانداردهای بین‌المللی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. هدف ما، بررسی اصول طراحی و ساخت کانال گالوانیزه و نقش آن در بهبود عملکرد سیستم‌های صنعتی است. در ادامه با اصول طراحی و ساخت کانال‌های گالوانیزه بیشتر آشنا خواهیم شد.

اصول و مفاهیم ابتدایی در طراحی و ساخت کانال گالوانیزه

طراحی و مهندسی کانال‌های گالوانیزه معمولاً بر مبنای استانداردهای بین‌المللی و شرایط منحصربه‌فرد پروژه، صورت می‌گیرد. این فرایند شامل تحلیل نیازهای پروژه، انتخاب مواد اولیه مناسب (ضخامت مناسب ورق گالوانیزه) و طراحی سازه بر مبنای استانداردهای فنی است. به بیانی دیگر طراحی و ساخت کانال‌های گالوانیزه صنعتی به‌گونه‌ای انجام می‌شود که کانال‌ها علاوه‌بر تحمل شرایط محیطی، در طولانی‌مدت عملکرد مطلوب داشته باشند.

انواع کانال‌های گالوانیزه و کاربرد آن‌ها

کانال‌های گالوانیزه از نظر هندسه سطح مقطع، به انواع مختلفی تقسیم‌بندی می‌شوند که در ادامه به بررسی پرکاردترین آن‌ها می‌پردازیم.

کانال گالوانیزه چهارگوش

کانال گالوانیزه چهارگوش یکی از پرکاربردترین انواع کانال‌ها در صنایع تهویه مطبوع و سیستم‌های تبرید محسوب می‌شود. این کانال‌ها امکان استفاده بهینه از فضای در دسترس را فراهم می‌کنند و در پروژه‌هایی مانند طراحی تأسیسات ساختمانی که معمولاً محدودیت فضا برای اجرای سیستم‌های تهویه وجود دارد، به‌کار می‌روند.

کانال گالوانیزه گرد (اسپیرال)

کانال گالوانیزه گرد (اسپیرال) که به‌عنوان کانال گالوانیزه صنعتی نیز شناخته می‌شود دارای سطح مقطعی دایره‌ای یا گاهی بیضوی است. این نوع از مجاری انتقال هوا معمولاً در محیط‌هایی که ظاهر سیستم انتقال هوا در حائز اهمیت نباشد و فضای کافی برای اجرای پروژه در اختیار طراحان قرار بگیرد استفاده می‌شوند. این کانال‌ها به‌واسطه سطح مقطع دایره‌ای و نبود گوشه‌های تیز، کمتر موجب افت فشار و اخلال در جریان هوا در مسیر انتقال می‌شوند. کانال‌های اسپیرال معمولاً در کارخانه‌ها، سالن‌های ورزشی، فروشگاه‌های بزرگ و مراکز صنعتی به کار گرفته می‌شوند.

ضخامت و ابعاد ورق گالوانیزه در ساخت کانال گالوانیزه

به دلیل استفاده از کویل ورق گالوانیزه به عنوان ورق خام اولیه و همچنین با بهره‌مندی از بالاترین تکنولوژی روز دنیا در دستگاه‌های طراحی و ساخت کانال گالوانیزه صنعتی، هیچ گونه محدودیت ابعادی در ساخت کانال را نداشته و این دستگاه‌ها از ضخامت ورق 0.5 mm الی 1.25 mm ، قادر به ساخت و برش انواع راسته، زانو، سه راهی، تبدیل، S، شلواری و چهارراهی می‌باشند.

مراحل طراحی و ساخت کانال‌های گالوانیزه با استاندارد SMACNA

طراحی کانال گالوانیزه با استاندارد بین المللی اسمکنا (SMACNA) انجام می‌شود. این استاندارد که مخفف “Sheet Metal and Air Conditioning Contractors National Association” است، مجموعه‌ای از جداول و ضرایب مهندسی را برای محاسبات ابعاد و سایر پارامترهای کانال‌ها در اختیار طراحان قرار می‌دهد. اسمکنا فعالیت خود را در سال 1834 در ایالات متحده و به‌منظور ساماندهی به فرایندهای کانال کشی در این کشور آغاز به کار کرد؛ اما امروزه به یک مرجع جهانی برای طراحی این سیستم‌ها تبدیل شده است. در ادامه به بررسی اجمالی فرایند طراحی و ساخت انواع کانال گالوانیزه صنعتی می‌پردازیم.

طراحی و ساخت کانال‌های چهارگوش

در طراحی کانال گالوانیزه با استاندارد بین المللی اسمکنا، ابتدا ورق‌های گالوانیزه با استفاده از دستگاه‌های رول‌گیر به‌گونه‌ای که براساس ضخامت موردنظر تعیین می‌شود به دستگاه‌های برش و خم‌کاری مکانیزه منتقل می‌شوند تا به ابعاد و اندازه‌های موردنیاز برش داده و خم شوند. سپس لبه‌های ورق‌های برش‌خورده با استفاده از دستگاه‌های لبه‌زنی به‌صورت فرنگی پیچیده می‌شوند. در ادامه لبه‌های خم و ورق‌ها با استفاده از دستگاه‌های لبه‌خم‌کن و جفت‌کن به‌طور به یکدیگر متصل می‌شوند.

پس‌از پایان مراحل ساخت کانال بدنه اصلی کانال نوبت به نصب فلنج بر روی لبه‌های کانال می‌رسد که این عملیات با استفاده از دستگاه‌های پرس و پرچ انجام می‌شود. نصب فلنج‌ها موجب می‌شود تا قطعات مختلف کانال‌ مانند قطعات یک پازل به یکدیگر متصل شوند و ساختار نهایی کانال را بوجود آورند.

طراحی و ساخت کانال‌های گرد (اسپیرال)

برای ساخت کانال‌های اسپیرال با سطح مقطع گرد در طراحی کانال گالوانیزه با استاندارد بین المللی اسمکنا، ابتدا ورق‌های گالوانیزه با ضخامت مناسب که برای پروژه تعیین شده‌اند به عرض مشخصی برش داده می‌شوند. سپس این نوارها به‌صورت رول‌های باریک حول یک محور با قطری برابر با قطر کانال می‌چرخند و به‌شکل مارپیچ شکل استوانه‌ای کامل را می‌سازند. در همین حین، محل اتصال نوارها به‌وسیلۀ دستگاه مخصوص به‌صورت درز مارپیچ (Spiral Seam) فشرده و به هم دوخته می‌شود.

برجستگی‌های ایجادشده در محل درزها علاوه‌بر تقویت ساختار کانال، باعث هوابندی کامل می‌شوند و نشتی هوا را به حداقل می‌رسانند. این برجستگی‌ها تنها در سطح خارجی کانال وجود دارند، درحالی‌که سطح داخلی صاف و صیقلی باقی می‌ماند. این ویژگی موجب کاهش افت فشار و افزایش سرعت جریان هوا در کانال‌های اسپیرال می‌شود.

اطلاعات مورد نیاز برای ساخت کانال انتقال هوا
انواع مختلفی از اطلاعات در نقشه‌ها و مشخصات پروژه برای ساخت کانال هوا مورد نیاز است تا پیمانکار سازنده و نصب کننده، عملکردی که طراح سیستم برای کانال درنظر دارد را ارائه دهد. از جمله اطلاعات موردنیاز عبارتند از:

1. یک طرح کانال کشی تهویه جامع که اندازه‌‎ها، جریان هوای طراحی، کلاس فشار و مسیریابی سیستم کانال انتقال هوا را نشان می‌دهد.
2. انواع اتصالات مورد استفاده بر اساس محاسبات طراح از تلفات اتصالات (یعنی شیرهای ورودی مربع در مقابل 45 درجه، شیرهای مخروطی در مقابل مستقیم و غیره).
3. استفاده از پره‌های هدایت کننده یا پره‌های شکافنده
4. محل درب های دسترسی
5. محل و نوع دمپرهای کنترل و بالانس
6. محل و انواع دیفیوزرها
7. الزامات عایق کانال تهویه مطبوع
8. محل و انواع هر وسیله حفاظت حریق از جمله دمپرهای آتش، دمپرهای دود، دمپرهای ترکیبی آتش/دود و دمپرهای سقفی. کدهای ساختمانی مستلزم این است که این اطلاعات در اسناد طراحی ارائه شده برای پروانه ساختمان نشان داده شود.
9. جزئیات انحرافات مورد نیاز برای کانال کشی در اطراف موانع (ستون ها، تیرها و غیره)

تولید و نصب ورق‌های گالوانیزه توسط شرکت  STI

شرکت سامان تهویه ایرانیان (STI) به منظور کاهش مدت زمان ساخت کانال گالوانیزه، در سال 1396 اقدام به واردات خط تمام اتوماتیک Super Seven برای ساخت کانال پیش‌ساخته گالوانیزه، به کشور نموده است. شرکت سامان تهویه ایرانیان توانسته با بهره‌گیری از تجربه و دانش فنی پرسنل خود برای اولین بار در کشور ظرفیت تولید کانال گالوانیزه پیش‌ساخته را به میزان 1500 تا 2500 مترمربع در هر 8 ساعت برساند.

طراحی و ساخت کانال گالوانیزه با دستگاهSuper Seven

طراحی مهندسی کانال گالوانیزه و اتصالات به کمک نرم افزار و ساخت آن‌ها با استفاده از ماشین آلات مدرن صورت می‌پذیرد. این موضوع ضمن بالا بردن دقت و کیفیت ساخت، کاهش قابل توجه زمان ساخت و تحویل قطعات را به همراه خواهد داشت.

خط تولید Super Seven کاملاً اتوماتیک بوده و از این نوع خط تولید فقط 50 سری در دنیا وجود دارد. مزیت خاص این خط آن است که کلیه قطعات و اتصالات کانال به صورت تمام اتوماتیک تولید می گردد. برش تمامی اشکال و قطعات منحنی توسط CNC Plasma انجام می پذیرد. این تکنولوژی دارای بالاترین استانداردهای روز دنیا است، و با بهره گیری از قطعات کانال مورد تأیید Ashrae اقدام به تولید شکل هندسی مورد نظر می نماید.
این خط تولید به دلیل بهره مندی از مدرن ترین تکنولوژی روز دنیا توانایی ساخت کانال با فلنج سرخود TDF (Transverse-Duct-Flange) را دارا بوده که این امر باعث کاهش نشتی هوا، حذف فلنج آهنی و افزایش سرعت در اجرا، مطابق با کیفیت مورد نظر استانداردهای ساخت کانال گالوانیزه کشورهای آمریکا و کانادا می باشد. برای هوابند شدن کامل فضای اتصال فلنج‌ها، در بین آن ها از نوارهای هوابند که از جنس عایق الاستومریک و یا نخ نسوز هستند، استفاده می‌شود.
همچنین از دیگر ویژگی های خط Super Seven آن است که حتی سوراخکاری کانال فلنج سرخود TDF و همچنین سوراخکاری بدنه کانال (در صورت نیاز برای نصب میله های تقویتی) نیز توسط اپراتور نبوده و به وسیله دستگاه انجام می گیرد.

کانال‌ها و اتصالات تولید شده به روش صنعتی به دلیل وجود رخ‌های عرضی با فواصل معین از یکدیگر در سطح کانال، از استحکام و مقاومت بالایی برخوردار می باشند. همچنین می‌توان با اضافه نمودن میله‌های تقویت کننده مقاومت مکانیکی کانال را افزایش داد.

مزایای استفاده از کانال‌های گالوانیزه

مجاری انتقال هوای گالوانیزه به‌واسطۀ مزایای فراوان خود کاربردهای گسترده‌ای در صنایع مختلف دارند. از جمله مزایای متعدد استفاده از کانال‌های گالوانیزه می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• مقاومت در برابر خوردگی و زنگ‌زدگی
• طول عمر طولانی و هزینه نگهداری پایین
• نصب آسان و وزن سبک
• قابلیت استفاده در صنایع مختلف

سخن پایانی

استفاده از کانال‌های گالوانیزه که با استفاده از طراحی مهندسی و رعایت استانداردهای بین‌المللی ساخته شده است، نقش بسزایی در بهبود عملکرد سیستم‌های تهویه و انتقال هوا دارد. رعایت استاندارد اسمکنا در فرایند طراحی و ساخت کانال گالوانیزه موجب افزایش کیفیت و کارایی بلند مدت این محصول خواهد شد. پیشنهاد می‌شود برای کسب اطلاعات بیشتر درباره خدمات مرتبط و مشاهده نمونه‌های اجراشده از صفحات مربوطه در وب‌سایت ما بازدید کنید.

سؤالات متداول

• ضخامت ورق گالوانیزه چگونه بر عملکرد کانال تأثیر می‌گذارد؟

ضخامت ورق گالوانیزه تأثیر مستقیمی بر استحکام، دوام و مقاومت کانال در برابر خوردگی دارد. ورق‌های ضخیم به‌دلیل مقاومت بیشتر در برابر ضربه و فشار برای کاربردهای صنعتی سنگین مناسب‌تر هستند؛ اما برای مصارف خانگی و تأسیساتی محدود از ورق‌های نازک‌تر برای کاهش وزن و هزینه استفاده می‌شود.

• استاندارد اسمکنا چه الزاماتی برای کانال‌های گالوانیزه تعریف کرده است؟

استاندارد اسمکنا (SMACNA) الزاماتی مانند حداقل ضخامت ورق، روش‌های اتصال و درزبندی، طراحی زاویه‌ها و خم‌ها و میزان مجاز نشتی هوا را مشخص می‌کند.