آشنایی با پروانه فن برج خنک‌کن
برای آشنایی با پروانه برج خنک‌کن یا فن کولینگ تاور باید ابتدا با چند مؤلفه مهم درباره نحوه عملکرد و انواع پروانه برج خنک‌کن آشنایی پیدا کرد. در ابتدا باید بدانید پروانه برج خنک‌کن یکی از قطعات مهم در بخش حوض هوارسانی است. پروانه یا فن به طور کل از دو قسمت هاب و بلید یا تیغه تشکیل شده است. دارای دو مدل آکسیال یا محوری و سانتریفیوژ می‌باشد. که در ادامه به توضیح هر کدام خواهیم پرداخت.
پروانه با چرخش دورانی خود سبب به جریان انداختن هوا در برج خنک‌کن می‌شود. فن برج خنک‌کاری با فشاری معین باعث ایجاد جریان هوا، و جابه‌جایی آن می‌گردد به همین دلیل فن باید سبک باشد تا توانایی کافی در مقابل تنش داشته باشد هم‌چنین نیروی کمتر برای به گردش در آوردن آن لازم باشد. فن یا پروانه برج خنک‌کن دارای تعداد معینی تیغه است که چرخش آن‌ها و بوجود آوردن جریان مکانیکی، هوا را از جایی به جای دیگر منتقل می‌کند. به صورت متدوال تیغه‌ها یا بلید پروانه برج خنک‌کن را از پلی آمید، فایبر گلاس و آلومینیوم می‌سازند.
آشنایی با انواع پروانه برج خنک‌کن
۱٫ فن محوری یا به عبارتی مکنده
۲٫ فن سانتریفیوژ یا به عبارتی دمنده
این تقسیم‌بندی بر طبق گردش تیغه‌ها است،این دو طرح دربرگیرنده چندین طرح هستند که در ادامه توضیح خواهیم داد.
توضیح و انواع فن محوری
تیغه‌ها در فن برج خنک‌کن محوری، پیرامون یک محور همیشگی و ثابت در حال گردشند و روند هوا در این نوع فن‌ها در امتداد محور می‌چرخند. دستگاه‌های دارنده این فن از ۸۰ درصد کارایی بهره‌مند هستند.
- به منظور کاربری‌های تک جهته
- هوادهی‌های بالا در نقاط مختلف
انواع فن خنک‌کننده محوری عبارتند از: فن محوری آلومینیومی، فن محوری فایبر گلاس و فن محوری پلی آمید.
انواع فن سانتریفیوژ برج خنک‌کاری
فن برج خنک‌کن سانتریفیوژ، پره و تیغه های فوروارد دارد که غالباً در گذشته، در کولینگ تاورهای گالوانیزه مورد استفاده قرار می‌گرفته است. باید توجه داشت که انتخاب این فن با اعتنا به مکنده یا دمنده بودن سیستم است. اگرچه دیگر این فن کارایی ندارد و رایج نیست، اما بهتر است به مزایا و معایب آن نگاهی بیاندازیم بلکه جرقه‌ایی در ذهن شما رخ دهد برای روی کار آمدن دوباره آن. پروانه معایب پروانه کولبرج خنک‌کاری ینگ تاور سانتریفیوژ : به‌صورت متداوم دچار خرابی می‌شود، داری لرزش و مصرف انرژی بالا است و هم‌چنین کارایی کمی دارد، و اما مزایای آن: دربردارنده موتور قوی و خصلت پرتاب هوای بالا می‌باشد. از انواع این فن به فن سانتریفیوژ شعاعی و فن سانتریفیوژ فوروارد می‌توان اشاره کرد.
آشنایی با نحوه عملکرد فن محوری برج خنک‌کن
فن برج خنک‌کن اصلی‌ترین بخش هوادهی و چرخاننده هوا در برج خنک‌کاری است ک در مرکز آن واقع است. فن محوری دو بخش اصلی دارد به نام هاب فن و پره یا تیغه پروانه. در واقع کولینگ تاور به وسیله‌ی هاب و پروانه وظیفه جابه‌جایی هوا، از بیرون به درون آن را دارد. زمانی‌که الکتروموتور تاور خنک‌کن روشن شود، فعالیت پروانه آغاز، صفحه هاب شروع به گردش می‌کند، و پیرو آن پره‌ها نیز شروع به گردش می‌کنند و هوا را از بیرون دستگاه (برج خنک‌کن) مکش، و به سطح آب درون آن جابه‌جا می‌شود. زاویه بین پره‌ها بر عملکرد سرمایشی کولینگ تاور اثر مستقیم دارد به این معنی است که زاویه بین پره‌ها هرچه بیشتر باشد عمل خنک کردن آب در تاور خنک‌کن افزایش خواهد یافت.
تولید و طراحی فن محوری برج خنک‌کاری
به علت قیمت بالا اولیه ساخت این تاورها، مخصوصاً برج‌های صنعتی، تولیدکنندگان برج خنک‌کاری در جوار تولید برج خنک‌کن به خلق و طراحی جداگانه هر کدام از قطعات تاور مانند فن محوری، پکینگ و … پرداخته‌اند. شاید با خود بیندیشد که طراحی فن محوری تاور خنک‌کننده بدون پیچیدگی است و فقط به عنوان جزء خنک‌کن برای جابه‌جایی هوا مورد استفاده قرار می‌گیرد. در حالی‌که این‌گونه نیست و فکری غلط است، در جامعه امروزی اکثر سیستم‌ها و صنایع در بعدهای متفاوت نیازمند این هستند که از کولینگ تاور با بالاترین ویژگی خنک‌کننده استفاده کنند. در صورتی‌که توجهی به سرویس به موقع و استفاده بهینه نشود، سبب مشکلاتی جبران‌ناپذیر برای دستگاه خواهد شد.
آشنایی با اجزای هوارسانی برج خنک‌کن
- هاب: بخشی است که به وسیله خار به میله فلزی شفت متصل شده و سبب به حرکت در امدن بلید‌ها می‌گردد.
- بلید یا تیفه: بلیدهای فن با چرخش و طراحی منحصربه‌فرد، باعث ایجاد جریان هوا در برج خنک‌کن می‌شوند.
- شفت: شفت میله‌ای فلزی است که قدرت مکانیکی موتور را به سمت فن منتقل می‌کند.
- خار: خارها سبب اتصال شفت به هاب شده که این امر باعث چرخش فن در اثر گردش شفت می‌شود.
- سیستم انتقال قدرت: دو نوع سیستم انتقال قدرت تسمه پولی و دایرکت درایو یا مستقیم وجود دارد.
- سیستم انتقال قدرت تسمه پولی: انرژی مکانیکی از موتور ابتدا به کاهش دور رفته و سپش به هاب می‌رسد.
- سیستم انتقال پاور دایرکت درایو: انرژی را از موتور به صورت مستقیم به شافت انتقال می‌دهد.
- کاهش دور: کاهش دور یا کاهش سرعت به عبارتی قطعه‌ای واسطه میان موتور و شفت می‌باشد.
قیمت فن محوری برج خنک‌کاری چگونه است؟
همان‌گونه که اشاره شد مدل‌سازی فن محوری و گزینش آن باید مطابق بر پارامترهایی مانند حجم هوادهی که کاهش یا افزایش حجم هوادهی به مقدار تیغه ها، زاویه بین آن‌ها و نوع سامانه هوادهی بستگی دارد.
اما به طور کلی می‌توان گفت قیمت پروانه برج خنک‌کن بر طبق جنس پره‌های فن، سایز و اندازه آن، نوع راندمان، ارتفاع و طرح هندسی و … معین می‌شود. دقت داشته باشید که انتخاب فن محوری کولینگ تاور باید دارای ویژگی‌های مهمی باشد:
- قیمت مناسب
- مقاومت بالا
- مقاومت پره‌ها در برابر شکستگی
احتساب سرعت فن برج خنک‌کن
شتاب نسبی، ادامه محور زاویه‌ها را درست می‌کند که شبیه زاویه تیغه در لبه ورودی می‌باشد. این روند در امتداد دو سطح پره به طوری یکدست، گذر می‌کند. اثر پره‌های کناری، دلیل وجود انحنا در برش پروانه برج خنک‌کاری است. روند آب در گذر از بین تیغه پروانه نسبت به تیغه در جهت طول فن محوری مایل می‌شود. نمودار برداری شتاب در لبه خروجی دارنده مولفه‌ای در سمت محیطی، VA است که در سوی حرکت فن برج خنک‌کن است. تصور می‌شود که سرعت محوری در هنگام گذر از پره تغییری نمی‌کند.
پروانه برج خنک‌کن با شتاب کم
پروانه تاور خنک‌کاری با سرعت کم، بیشتر در فن‌های برج خنک‌کن صنعتی قابل استفاده است. به اندازه وافی سرعت های موجود در قیاس با شدت و صوت می‌باشند. به صورتی‌که از تحول در چگالی جریان می‌توان صرف‌نظر کرد. نسبت حرکت هوا به شتاب صوت را «ماخ» می‌گویند. ولی این عدد در کل جریان باید کمتر از ۳/. باشد. بر این اساس نوسانات چگالی از ۵% کمتر است. بدین سبب در دمای معمول برای اغلب اهداف کارشناسی، جریان با شتاب‌هایی تا ۱۰۰ m/s یعنی با جرم دائم در نظر داشت.