طراحی و محاسبه هود آشپزخانه صنعتی

طراحی هود آشپزخانه های تجاری و صنعتی

تهویه در آشپزخانه های تجاری و صنعتی از جمله مهمترین فاکترو های مهم در طراحی ، ساخت و کارکرد بهینه یک آشپزخانه صنعتی می باشد ، به طوریکه در صورت عدم وجود یک سیستم تهویه و اگزاست بهره برداری از آشپزخانه صنعتی غیر ممکن خواهد بود و سلامت کارکنان آن را تهدید خواهد کرد ، سیستم تهویه در یک آشپزخانه صنعتی شامل طراحی سیستم اگزاست و تولید هوای جبرانی می باشد که هرکدام از دیگری مهم تر می باشد ، ولی متاسفانه امروزه در اکثر آشپزخانه های صنعتی و تجاری فقط روی اگزاست آن زوم کرده و از پرداخت به تولید هوای جبرای بیرون به کل غافل می شوند

سر فصل های مهم مورد بررسی در این مقاله 

1. تشریح کامل سیستم تهویه مطبوع یک آشپزخانه صنعتی
2. نکات  مهم در طراحی سیستم تهویه ، اگزاست و تامین هوای جبرانی آشپزخانه صنعتی
3. تامین هوای مورد نیاز هود های نوع یک و دو
4. استاندارد های AHRAE برای طراحی هود های آشپزخانه صنعتی 

تقسیم بندی انواع هود های مورد استفاده در آشپزخانه های صنعتی 

طبق مبحث 14 مقرارت ملی و همچنین استاندارد AHRAE که از مهمترین منابع طراحی و محاسبات می باشند ، دو نوع  تقسیم بندی برای انواع هود در نظر گرفته شود ، هود های که در آشپزخانهای صنعتی مورد استفاده قرار میگیرد به هودهای کانوپی معروف هستند که می توانند به صورت جزیره ای یا مرکزی و یا به صورت دیواری باشند

هود نوع یک : این نوع هود به هودی فیلتر دار یا  روغن گیر  مجهز هستند و بیشتر برای دستگاهایی که بخارات آن حاوی روغن می باشند تاز هوای اگزاست آن را جدا کند ، مورد استفاده این هود ها بیشتر برای کباب پز ها ، گریل ها و دستگاهایی که بیشتر کبابی درست میکنند

نوع ضخامت ؛ ساخت و نصب آن دارای دستور العمل هایی است که باید طبق مبحث 14 به آن پرداخته شود

هود نوع دو  : هر هودی که روی هر دستگاهی غیر از کباب پز ها و دستگاهایی که بخارات تولید نمیکنند ،نصب می شود هود نوع دو می باشد مانند اجاق گاز ها ، دمکن های گازی و کورها ……

انواع هود های کانوپی مورد استفاده در آشپزخانهای صنعتی را در شکل زیر میبنید

لزوم طراحی و تامین سیستم هوای تازه در آشپزخانه های صنعتی  :make up air

1. تهویه یا تامین هوای جبرانبی یک آشپزخانه صنعتی که بعنوان یک هوای تمیز و بیرون راندن هوای گرم تلقی شده که شرایط آسایش و تسهیل در تنفس کارکنان آن می باشد
2. تهویه کافی هوای جبرانی برای ایجاد هوای احتراق کامل و مورد نیاز دستگاهای گازسوز که باعث جلوگیری از تجمعه گازهای ناشی از احتراق می شود
3. رقیق کردن و تخلیه محصولات احتراق گاز و روغن های سوخته
4. رقیق کردن و زایل کردن بوی های ناشی از بخارات دستگاه های پخت و پز
5. ایجاد شرایط امن برای آشپزخانه و جلوگیری از خطرات احتمالی به منظور تجمع گاز ها و متعاقب آن آتش سوزی

نکاتم مهم در طراحی سیستم تهویه آشپزخانه های صنعتی و تجاری

1. آشپزخانه های صنعتی باید دارای فشار منفی نسبت به محیط اطراف خود باشند ، امن نسبت به فضای آزاد باید داری فشار مثبت باشند ، این فشار مثب بودن آشپزخانه های تجاری جهت تنفس و تسهیل در تنفس کشیدن افراد و کارکنان آن میباشد
2. ایجاد فشار مثبت در یک آشپزخانه صنعتی با ایجاد هوای تازه جبرانی یا همان make up air صورت می گیرد که لزوم آن در قسمت بالا کامل بیان شد
3. تزریق هوای جبرانی به دخل فضای آشپزخانه صنعتی به هیچ عنوان باعث برداشتن بارهایی که باید تخلیه شوند نمی شوند ، بلکه فقط باعث رقیق کردن ذرات ، بخارات ناشی از پخت پز ، و گازهای حاصل از حتراق دستگاها می باشد
4. حجم هوای ورودی به اشپزخانه بر اساس دبی حجم هوای خروجی تعیین می شود
5. موقعیت و توزیع دبی هوای وردی یا همان make up air به داخل اشپزخانه به وسیله نزخ تعویض هوای اتاق تجیهزات و با استفاده از جدول گفته شده در مبحث 14 تعیین می شود
6. موقیعت بازشو و پنجره های آشپزخانه صنعتی برای تهویه طبیعی باید از فضاهایی باشد که مشرف بخ هوای تازه باشد نه فضاهای آلودگی و غبار الود

لزو.م تامین هوای جایگزین یا make up air  برای آشپزخانه  های صنعتی

1. برای تامین هوای مورد نیاز و جلوگیری از ایجاد فشار منفی بیش از حد در آشپزخانه های  صنعتی و تجاری ، مداری هوای اگزاست شده به وسیله هود باید مقداری هوای تازه یا make up air   کافی جایگزین شود
2. تامین هوای جبرای یا به اصطلاح make up air   در کد های طراحی سیستم هود آشپزخانه های  صنعتی و تجاری به منوظر کارکرد صحیح سیستم اگزاست امری غیر قابل انکار می باشد
3. کم بود میزان هوای make up air   ورودی یا تزریق شده به فضای داخل آشپزخانه ، باعث افزایش فشار منفی بیش از حد شده و مقداری دبی اگزاست شده راه کاهش می دهد
4. بنابراین باید بین مقدار دبی اگزاست یا تخلیه شده و مقدار حجم هوای ورودی make up air   توازنی برقرار باشد که کارآمدی سیستم اگزاست و هودهای آشپزخانه را به دنبال داشته باشد
5. برای مثال اگر حجم دبی هوای تخلیه شده توسط هود 8500 CFM  براورد شود باید درحدود 6500 CFM  دبی هوای جایگزین داشته باشیم

نکته مهم : 

ایجاد هوای make up air یا تامین هوای جبرانی برای آشپزخانهای صنعتی ی امر بسیار مهم می باشد ، الگوی ریزش این هوا م مقدار دبی آن متاسفانه در بسیاری از آشپزخانه ها در حیاهوی محاسبات اگزاست CFM  تخلیه هود گم می شود و عدم تامین هوای جبرانی ناکارمدی دستگاهایی که به هوای احتراق کافی نیاز دارند را به دنبال خواهد داشت که با تعمبم یافتن ابن معضل بهره برداری از آشپزخانه غر ممکن خواهد شد

آشپزخانه های صنعتی نسبت به محیط باید فشار منفی باشد ، و فشار منفی بودن بدین معنی است که در یک فضا ، مقدار CFM تخلیه شده از  CFM  وارد شده کمی بیشتر باشد ، نه به هیچ عنوان CFM  وارد شده ای نداتشه باشیم 

نحوه صحیح و الگوهای قابل قبول توزیع make up air در اشپزخانهای صنعتی 

محاسبات لازم  برای یک سیستم اگزاست آشپزخانه صنعتی تجاری

شما به عنوان مهندس مکانیک یا تاسیسات باید محاسبات مربوط به سیستم اگزاست و تخلیه هوا هود آشپزخانه  را انجام سه پارمتر مهم زیر پیش ببرید ، تمام فرمول های گفتده شده در این بخش ترجمه متون های طراحی سیستم های اگزاست آشپزخانه های صنعتی می باشد و در صورت نیاز در اختیار کاربران گرامی قرار مگیرد

1. محاسبه دبی هوای اگزاست شده یا تخلیه شده
2. محاسبه سایز کانال اگزاست
3. محاسبه تعداد فیلتر های روغن گیر و سطح فیلتراسیون لازم
4. محاسبه مقدار هوای جایگزین یا MAKE UP AIR

محاسبه دبی هوای اگزاست شده یا تخلیه شده

محاسبه دبی اگزاست توسط هود ، به عنوان اولین پارامتر راه گشا برای طراحی و محاسبات دیگر می باشد  ، به عبارت دیگر پایه محاسبات و حل مسئله سیستم اگزاست آشپزخانه های صنعتی و تجاری در گام اول به دست آوردن مقدار دبی لازم برای تخلیه هوا توسط هود می باشد

این مقدار دبی همان CFM  مورد نظر بر اساس ابعاد دهانه هود که متناسب با اعباد دستگاه گازسوز مورد نظر می باشد با اختلاف 1.5 متر از هر طرف براآورد می شود ، منظور اینکه با داشتن ابعاد دستگاه مورد نظری که باید روی آن هود قرار بگیرد می تواند دبی اگزاست هود را محاسبه کرد

نکته مهم:

دبی تخلیه هوای یا مقدار CFM  اگزاست شده مستقل از فضای مترمکعب آشپزخانه می باشد و فقط به نوع دستگاه بستگی دارد

در کد های بین المللی طراحی هود های  آشپزخانه های  صنعتی و تجاری تجهیزات پخت و پز مورد نیاز آشپزخانه را در 4 گروه مختلف به منظور محاسبه دبی مورد نیاز تهویه تقسیم بندی کرده اند.

هود نوع یک قرار گرفته بروی تجهیزات با سوخت جامد ، مانند کباب پز های زغالی و گریل های جوجه و ….

1- هود نوع یک قرار گرفته بروی تجهیزات با سوخت جامد ، مانند کباب پز های زغالی و گریل های جوجه و ….

2- هود نوع یک قرار گرفته بروی تجهیزات با  دمای بالا مانند سرخ کن های برقی

3 – هود نوع یک قرار گرفته بروی تجهیزات گریل چرخشی مانند دستگاهای سوخاری و دما متوسط و مدیوم

4- هود نوع یک قرار گرفته بروی تجهیزات با دمای پایین مانند شیرینی پز ها ، توستر ها و …….

راهنمای پارمتر های فرمول :

مثال

دو هود کانوپی جزیره ای با دو شکل زیر بروی اجاق گاز رستورانی با شرایط کاری دمایی متوسط برای پخت و پزهای سبک موجود می باشد ،مطلوب است محاسبه ظرفیت تخلیه هوای اگزاست هود برای دو حالت زیر

لازم به ذکر است که هود ها از سه طرف در معرض هستند 

الف – فاصله عمودی قیمت بالایی دستگاه گازسوز زیر هود را در نظر نگیرید

ب – فاصله عمودی قیمت بالایی دستگاه گازسوز زیر هود را در لحاظ شود 

حل مثال

با توجه به فرمول های گفته و شرایط کاری دمایی و نوع پخت و پز دستگاه در چهار تقسیم بندی بالا ، فرمول شماره 3 باید برای محاسبه دبی تخلیه هود های فوق به کار گرفته شود ، پس در گام اول محاسبه دهانه هود باید صورت پذیرد

الف – فاصله عمودی قیمت بالایی دستگاه گازسوز زیر هود را در نظر نگیرید

ب – فاصله عمودی قیمت بالایی دستگاه گازسوز زیر هود را در لحاظ شود 

محاسبه تعداد فیلتر های لازم جهت فیلتراسیون هود

کمترین تعداد فیلتر های لازم برای یک هود معین از تقسیم کردن حجم هوای کلی اگزاست شده بر حسب cfm  به سرعت عمکلرد مطلوب فیلتر برحسب FPM  که معمولا ابن سرعت بین 300 تا 400 در نظر گرفته می شود ، عدد به دست آمده به فوت مکعب واقعی سایز فیلتر تقسیم میشود که نتیجتا تعداد فیلتر لازم برای جداسازی موثر روغن از هوای اگزاست شده معین می گردد

مثال مطلوب است یک هود نوع یک با کمترین هوای لازم برای اگزسات 4200  CFM  که سایز اسمی فیلترهای قابل نصب 20*16 اینچ می باشد ،ولی سطح مفید فیلتراسیون واقعی آن 18*14 اینچ است ، محاسبه کنید تعداد لازم های فیلتر لازم را ؟ سرعت لازم جهت فیلتراسیون رو 300 FPM  در نظر بگیرید

محاسبه سطح کانال اگزاست مورد نیاز

محاسبه ابعاد کانال مورد اگزاست هود های اشپزخانه های تجاری و صنعتی به عنوان اخرین مرحله از طراحی و محاسبه هود صنعتی می باشند ، رویکرد محاسبه این کانال همانند دیگر محاسبات انواع کانال های تهویه بر اساس دبی و سرعت لازم با در نظر داشتن افت فشار می باشد ، ولی در این قسمت با استفاده فرمول های محاسباتی سطح مورد نیاز کانال اگزاست را می توان به دست آورد

نکته : معمولا سرعت هوا اگزاست را1500 تا 2000  fpm  در نظر می گیرنند

طراحی هود های آشپزخانه های صنعتی بر اساس استاندارد ASHRAE

روش دوم محاسبات انواع سیستم های هود مرکزی و سیستم های اگزاست آشپزخانه های صنعتی استفاده از جداول ارائه شده در ASHRAE می با شد که این این اعداد با مبحث 14 مقررات ملی رابطه نزدیکی دارد الیته نا گفته نماند در روش محاسبات بر اساس استاندارد هایASHRAE  نوع دستگاه و میزان دمای آن در چهار دمای مخلتف و کاربری های متفاوت بیان شده است

تقسیم بندی انواع هود آشپزخانه از نظر ASHRAE

استاندارد ASHRAE  برای طراحی انواع هود های اشپزخانهای صنعتی دو تقسیم بندی کلی برای در جدول خود برای محاسبات ارائه کرده است

• UNLISTED HOOD : هود های که به صورت  غیر پیش ساخته هستند و در محل تولید می شوند ، مانند انواع هود های کانوپی آشپزخانها صنعتی و تجاری ،مهمترین مشخصه های این مدل هود ها اینکه Cfm  آن ها با ابعاد دهانه هود قابل تغییر هستند ، به عبارتی محاسبه cfm  انها بر اساس دهانه کانال هود تعیین می شوند

راهنمای استفاده از جدول فوق برای محاسبه ظرفیت اگزاست هود آشپزخانه های صنعتی

1. همانطور که در جدول فوق ملاحظه می شود ASHRAE   نیز هود های اشپزخانهای صنعتی را به چهار دسته باتوجه دمای کاری و نوع هود تقسیم بندی کرده است 
2. برای محاسبه ظرفیت اگزاست هود مورد نظر با توجه به در نظر گرفتن نوع هود و شرایط کاری طول دهانه هود به فوت را بر CFM  مورد نظر در جدول ضرب میکنیم تا ظرفیت اگزاست محاسبه شود
3. در صورت محاسبه سطح هود به فوت مربع با توجه اعداد گفته در جدول برای حالت MEDUIM DUTY  می توانید 75 CFM  بر فوت مربع در نظر بگیرد

برای مثال : طول اجاق یک رستوران که با دمای مدیوم وبرای گریل کردن به کار می رود 4 می باشد ، مطلوب است محاسبه ظرفیت هود کانوپی قرار گرفته روی این اجاق ؟

4 متر معادل 13.2 فوت می باشد با روجوع به جدول برای MEDUIM DUTY  معادل 300 CFM  به ازای هر فوت لازم است پس :

 3936 = 300*13.2

• LISTED HOOD هود های که به صورت روتین شده توسط کاراخانه های تولید هود طراحی و راه اندزای می شوند و Cfm  آنها نیز به صورت تعیین شده می باشند ، این هود ها اصولا به صورت ساخته شده به محل پروژه نصب شده و بروی وسلیه گازی مورد نظر نصب می شوند به عبارتی ظرفیت هوادی آنان با توجه به نوع وسییله گاز سوز اعم از نوع سوخت ، نوع غذای قابل طبخ و …. تعیین شده و در جاهایی که از قبل لیست شده نصب میگرند ، این هود ها می توانند به دارای فیلتر دمپر و سیستم شستشو فیلتر باشند

محاسبه ظرفیت اگزاست هود های غیر جزیره ای – Non- Canopy Hood

• برای کارهای سبک مانند بخار پزها  و دستگهای کترینگ

• برای مصارفی مانند گریل کردن ، اجاق و کوره ها با دمای متوسط

• برای مصارفی با دمای بالا مسه سرخ کن های برقی و سوخاری کن های الکتریکی که امروزه در فست فودها استفاده می شوند

• L طول دستگاه اجاق یا هروسیله پخت و پز بر حسب فوت
• Q  دبی هوای قابل اگزاست بر حسب CFM