برج خنک کننده

تولید کننده انواع برج خنک کننده مدار باز و مدار بسته

برج خنک کننده

تولید کننده انواع برج خنک کننده مدار باز و مدار بسته

۳ مطلب با موضوع «فن برج خنک کننده» ثبت شده است

ساپورتهای پالتروژن برج خنک کننده

girl Author | دوشنبه, ۱۳ مرداد ۱۳۹۹، ۰۸:۳۰ ق.ظ | ۰ نظر

 

ساپورتهای نگهدارنده پالتروژن پروفیل هایی از متریال فایبرگلاس بوده که جهت نگهداری پکینگ و قطره‌گیر مورد استفاده قرار می‌گیرد. بکارگیری پالتروژن در تولید برج خنک کننده فایبرگلاس امروزه از اهمیت بالایی برخوردار گردیده است. ساپورتهای نگهدارنده پکینگ که از متریال پالتروژن تولید می شود از مقاومت بسیار بالایی در برابر آب برخوردار است. استفاده از الیاف سوزنی در بافت پالتروژن سبب افزایش مقاومت ایستایی این پروفیلها در تحمل بارهای نرمال یا عمودی می گردد.

بکارگیری فایبرگلاس و حذف متریال فلزی در داخل کولینگ تاور امروزه کاربرد فراوانی دارد. اولین گام سازندگان در تولید برج خنک کننده ساخت قطعات فایبرگلاس بدنه می باشد. دومین گام مهم در راستای کاهش زنگ زدگی و خوردگی قطعات داخلی بکارگیری پالتروژن در ساپورتهای نگهدارنده داخلی دستگاه می باشد. ساپورت های پالتروژنی قالباً به شکل پروفیل های زرد رنگ یا قوطی هایی با سایز معین و مشخص می‌باشد. این قوطی ها توسط درپوشهای پلیمری به بدنه فایبرگلاس پیچ و مهره می‌گردد.


مزایای اصلی و مهم پالتروژن در برج خنک کننده

  •     کاهش میزان خوردگی و زنگ زدگی در اجزای داخلی
  •     افزایش کیفیت آب درگردش با کاهش میزان ترکیبات رسوبی ناشی از خوردگی
  •     افزایش مقاومت در برابر وزن آب و عدم فورم پذیری در مقابل فشارهای جانبی
  •     مقاومت شیمیایی بالا و قابلیت شستشو و رسوب زدایی با اسید
  •     سبک بودن و کاهش وزن خشک کولینگ تاور
  •     قابلیت تعویض آسان در هر دوره سرویس اساسی
  •     کاهش هزینه های تولید و افزایش سرعت تولید
  •     قابلیت اتصال با پیچ و مهره و عدم جوشکاری ساپورتهای نگهدارنده

توضیح بیشتر در مورد روش تولید پالتروژن (نوعی فایبرگلاس)

پالتروژن یک فرآیندی است در تولید قطعات فایبرگلاس که امروزه کاربرد فراوانی دارد. قطعات تولید شده توسط فرآیند پالتروژن عموماً به صورت المان‌های طولی می‌باشند. المان‌های پالتروژن به صورت قوطی، نبشی، پروفیل و میلگرد تولید می‌شود. الیاف مورد استفاده در تولید قطعات فایبرگلاس با فرآیند پالتروژن نوع سوزنی می‌باشد. الیاف‌های به کار رفته در تولید این المان‌ها به صورت نواری کنار یکدیگر قرار می‌گیرد. قطعات پالتروژنی برج خنک‌کننده امروزه به دلیل مقاومت بسیار بالا در برابر رسوب و زنگ زدگی کاربرد بسیاری پیدا کرده است. قطعات پالتروژن به عنوان ساپورت‌های نگهدارنده پکینگ و لوله‌های ورودی و قطره گیر مورد استفاده قرار می‌گیرد. به دلیل بالا بودن تنش‌های نرمال و تحمل میزان بالای بار همچنین مزیت بزرگی نیز دارند.

بیشترین مستندات بخش استانداردهای مرتبط با برج خنک کننده فایبرگلاس حاکی از تایید این قطعات می‌باشد. استفاده از قطعات پالتروژنی در برج خنک‌کن یا کولینگ تاور امروزه توسط بیشتر سازندگان رایج شده است. علاوه بر تحمل دمای بالا قابلیت اسیدشویی یکی از مزایای مهم این محصول می باشد. پروفیلهای پالتروژن برج خنک کننده به رنگ زرد و عموماً در ابعاد قوطی 3 و 4 مورد استفاده قرار می گیرد. اتصالات قطعات پالتروژنی عموماً به شکل پیچ و مهره ای می باشد و این موضوع سبب عملکرد بهتر برج خنک کننده شده است. استفاده از اتصالات پیچ و مهره ای در قطعات پالتروژن همچنین سبب افزایش طول عمر سایر قطعات گردیده است.

  • girl Author

انواع کاهش دور برج خنک کننده

girl Author | يكشنبه, ۱۲ مرداد ۱۳۹۹، ۰۸:۳۰ ق.ظ | ۰ نظر

 

کاهش دور برج خنک کننده (Speed Reducer) وظیفه انتقال قدرت و کاهش دادن دور موتور به پروانه را برعهده دارد. کاهش دور یا اصطلاحاً کاهنده سرعت در کولینگ‌تاور عموماً در ظرفیت‌های بالا به کار برده می‌شود. سیستم انتقال قدرت گشتاور خروجی موتور را به فن انتقال می دهد. به دلیل چرخش سریع موتور این سیستم کاهنده، سرعت خروجی دینام را در ورودی فن کاهش می‌دهد. فن یا پروانه برج خنک کننده نمی‌تواند با سرعت‌های بالا چرخش کند. به دلیل افزایش لرزش و نیروهای مقاومتی در پروانه از کاهنده دور موتور استفاده می‌کنیم. کاهنده دور سرعت چرخشی موتور را از 1400rpm به بازه 700 تا 200 دور بر دقیقه(rpm) تغییر می‌دهد. طراحی کاهش دور برج خنک کننده وابسته به پارامتر سرعت نامی فن می‌باشد.

کاهش دور وابسته به نوع برج خنک کننده و شرایط طراحی در انواع مختلفی طراحی و تولید می‌شود. برج خنک کننده یا کولینگ تاور دارای انواع مختلفی میباشد. وابسته به ظرفیت، نوع کولینگ‌تاور(فلزی یا فایبرگلس) و قطر فن‌های بکار رفته در برج‌خنک‌کننده سیستم انتقال قدرت تغییر می‌کند. سیستم کاهنده سرعت دارای انواع مختلفی می‌باشد که رایج ترین آن‌ها سیستم تسمه پولی و گیربکس می‌باشد. این بخش یکی از مهمترین تجهیزات سیستم هوادهی و انتقال قدرت در  برج خنک کننده به شمار می‌آید. وظیفه سیستم کاهش دور انتقال گشتاور مکانیکی از مولد دینام به پروانه برج خنک کننده (تحت سرعت زاویه‌ای استاندارد) می‌باشد.


نگاهی به تعاریف متداول در طراحی سیستم کاهش دور برج خنک کننده

دور:

یکی از یکاهای فیزیکی در محاسبه سرعت زاویه‌ای در یک جسم (سرعت چرخش یک جسم) دور نامیده می‌شود. این پارامتر فیزیکی با یکاهایی همچون دور بر دقیقه یا rpm نشان داده می‌شود. rpm  مخفف round per minute می‌باشد که معادل فارسی آن دور بر دقیقه است. این پارامتر نماینگر این است که این جسم در هر دقیقه چند بار حول یک نقطه معین  360 درجه چرخش می‌نماید.

سرعت نامی پروانه:

یکی از پارامترهای طراحی در سیستم هوادهی برج خنک کننده دور نامی پروانه می‌باشد که با توجه به قطر پروانه معین می‌گردد. سرعت نامی پروانه‌های آکسیال کولینگ تاور عموماً بین 900rpm و 200rpm در برج خنک‌کننده طراحی می‌شود.

نسبت انتقال:

نسبت سرعت زاویه‌ای ورودی پروانه یا فن به سرعت زاویه‌ای خروجی الکتروموتور را نسبت دور یا نسبت انتقال در برج خنک کننده می‌نامند. این پارامتر مهم تاثیر بسزایی در طراحی قطر تسمه و پولی و یا انتخاب نوع گیبرکس دارد. تعیین نسبت کاهش سرعت مطابق فرمول زیر صورت می‌پذیرد.


اهمیت و لزوم کاربرد کاهش دور در برج خنک کننده

سیستم کاهش دور و کاهنده سرعت چرخشی در کولینگ تاور یکی از مهمترین اجزا و قطعات برج خنک کننده می باشد که در بخش هوادهی و هوارسانی مشغول انجام وظیفه می باشد. اهمیت این بخش زمانی مشخص خواهد شد که با نصب اصولی و استاندارد سبب افزایش طول عمر پروانه و سهولت در چرخش فن خواهد گردید. کاهش دور همچنین سبب کاهش فشار و تنش به موتور به دلیل لرزش یا شدت نیروهای توربولانسی فن می گردد که این موضوع همچنین سبب افزایش طول عمر الکتروموتور نیز می گردد. در گاهی موارد نیز جهت اتصال غیر مستقیم پروانه به موتور از الکتروگیربکس های مخصوص با نسبت دور معین استفاده می شود.

کاهش دور در واقع تجهیزی جهت کاهش سرعت زاویه ای چرخش پروانه تا میزان استاندارد دور مناسب فن یا پروانه می باشد. سیستم کاهش دور در برج خنک کننده عموماً با استفاده از افزایش قطر پولی یا چرخ دنده متصل به پروانه سبب کاهش دور فن در کولینگ تاور می گردد. به هر میزان فن یا پروانه برج خنک کننده سایز و اندازه بزرگتری داشته باشد مطابق با قوانین فن ها باید دارای دور چرخشی یا سرعت چرخشی کمتری بوده و از این جهت نسبت قطر پولی پروانه به فولی فن نیز افزایش می یابد.

همانطور که می دانید سرعت زاویه ای یک جسم صلب در تمامی نقاط آن یکسان است. سیستم کاهش دور در اصل با افزایش شعاع چرخش یک جسم صلب سبب کاهش میزان سرعت خطی نوک دایره خواهد شد و این موضوع سبب کاهش گشتاور و در نتیجه کاهش میزان اومگا (در فیزیک واحد دور) یا دور چرخشی می گردد.

 


محاسبه نسبت دور در سیستم کاهش سرعت برج خنک کننده

کاهش سرعت گیربکسی به صورت اتصال چرخ دنده های کوچک به چرخ دنده های بزرگ با نسبت قطر معین سبب کاهش دادن دور موتور به اندازه نسبی معین در ورودی به هاب پروانه سبب تنظیم سرعت استاندارد چرخش پروانه یا فن برج خنک کننده می شود. سیستم کاهنده تسمه ای نیز با بزرگتر کردن قطر پولی فن نسبت به فولی سر موتور سبب کاهش دور خروجی موتور در ورودی فن با نسبت دور معین می شود. هر پروانه متناسب با قطر خارجی و میزان هوادهی (Air Flow) نیازمند چرخش با سرعت زاویه ای معینی می باشد که متناسب با دور موتور برای رسیدن به دور مورد نیاز چرخش پروانه باید از سیستم انتقال قدرت یا گیربکس با نسبت انتقال مشخص استفاده نمود.

فرمول محاسبه نسبت انتقال در گیربکس و تسمه پولی: نسبت انتقال قدرت در سیستم کاهش سرعت برج خنک کننده = سرعت چرخشی موتور تقسیم بر دور پروانه یا فن کولینگ‌تاور

به بیانی خلاصه تر با محاسبه نسبت دور در گیبرکس و تسمه پولی در واقع نسبت قطر پولی پروانه به قطر پولی یا فولی سرموتور را محاسبه نموده‌ایم. به عنوان مثال در سیستم فولی تسمه نوع دو تسمه با نسبت دور 1 به 3 در طراحی انتقال قدرت اگر اندازه فولی سرموتور 10 سانتی متر باشد اندازه پولی پروانه یا فن 30 سانتی متر خواهد بود.

اطلاعات بیشتر در محاسبات برج خنک کننده


انواع سیستم کاهنده سرعت یا انتقال قدرت در برج خنک کننده

  • سیستم انتقال قدرت کوپل مستقیم یا دایرکت درایو

در بسیاری از موارد در ظرفیت های پایین هوادهی و قطرهای کوچک پروانه، دور نامی پروانه بالاتر از 700 rpm خواهد بود که در این صورت از الکتروموتور با دور پایین (700 یا 900) به صورت کوپل مستقیم یا دایرکت درایو استفاده می شود. این بدین معنی است که از شافت موتور مستقیماً جهت چرخش پروانه استفاده می شود که در این حالت دور یا سرعت چرخشی پروانه با دور موتور برابر خواهد بود. در انواع برج خنک کننده با ظرفیت پایین تر از 60 تن تبرید عموماً سیستم انتقال قدرت به صورت کوپل مستقیم (Direct Drive) می باشد.

  • سیستم انتقال قدرت تسمه و پولی یا تسمه‌ای

کاهنده دور تسمه ای یا تسمه و پولی شامل سه بخش اصلی می باشد. بخش یا قسمت اول فولی یا پولی سر پروانه می باشد که از یک محور یا شافت ، بلبرینگ و قسمت تسمه خور تشکیل می شود. بخش دوم پولی سر موتور می باشد که دارای یک جا شافتی جهت اتصال به شفت موتور می باشد. بخش سوم تسمه می باشد که از گریدهای مختلف و سایزهای مختلف در انواع سیستم کاهش دور تسمه ای در برج خنک کننده استفاده می شود.

 

  • سیستم کاهش دور گیبرکسی

روش انتقال قدرت باگیربکس در برج خنک کننده یکی از رایج ترین انواع سیستم کاهنده دور مورد استفاده در بخش هوادهی کولینگ تاور می باشد. گیربکس یا جعبه دنده مجموعه ای متشکل از دنده های فلزی می باشد که دنده کوچکتر به شافت موتور و دنده بزرگتر همیشه به هاب پروانه اتصال می یابد. گیربکس های به کار رفته در برج خنک کننده به عنوان یک سیستم کاهش دور عموماً دارای دو مشخصه اصلی می باشند. در انتخاب گیربکس برج خنک کننده ابتدا باید دور نامی فن یا پروانه را در قطر آن محاسبه نمود سپس با استفاده از دور ورودی موتور و توان موتور گیربکس را انتخاب نمود.

 


پنج گام اساسی در انتخاب سیستم کاهش دور برج خنک کننده

  • محاسبه توان الکتروموتور یا مولد مکانیکی در تأمین گشتاور مورد نیاز جهت چرخش پروانه

  • تعیین و مشخص نمودن دور نامی (سرعت چرخشی نامی) یا استاندارد فن یا پروانه در کولینگ تاور

  • محاسبه نسبت دور یا دور خروجی با استفاده از دور نامی مطابق فرمول ذکر شده

  • نوع سیستم هوادهی (آکسیال یا سانتریفوژ) و محاسبه فشار دینامیکی و استاتیکی مورد نیاز فن

  • نوع برج خنک کننده یا کولینگ تاور و جهت عبور جریان هوا و انتخاب نوع گیبرکس یا تسمه پولی با توجه به شرایط طراحی


انواع کاهش دور تسمه ای برج خنک کننده

  • کاهش دور تسمه‌ای طرح V ساده

کاهنده دور نوع تسمه ساده (V belt) پرکاربردترین نوع کاهنده تسمه و پولی می باشد که تسمه های این مدل با دو نوع عرض کوتاه b و عرض زیاد a مورد کاربرد قرار می گیرد. تسمه نوع b بیشترین کاربرد را در انواع برج خنک کننده دارد . سایزهای تسمه b54  و b65 و سایزهای بزرگتر عموماً در سیستم های کاهش دور دو تسمه، سه تسمه و بالاتر مورد کاربرد قرار می گیرد.

  • کاهش سرعت تسمه‌ای دندانه دار

کاهش دور تسمه ای دنده دار بیشتر در موتورهای بسیار قوی همانند موتور ماشین (تسمه تایم) به کار برده می شود. بیشتر ماشین آلات صنعتی که از موتورهای بسیار قوی با گشتاورهای بالا استفاده می کننده از سیستم کاهنده دور دنده ای جهت انتقال قدرت بین اجزا مختلف خود استفاده می نمایند.

 


کاربرد هرزگرد در سیستم کاهش دور تسمه پولی در برج خنک کننده

کاهنده‌های تسمه‌ای عموماً به دلیل چرخش محور موتور حول افق فقط تحت تنش‌های کششی ناشی از چرخش محور موتور قرار می‌گیرد. این نیروی کششی و ضربه زننده توسط موتور عمدتاً توسط هرزگرد یا بلبرینگ چرخان دمپ می‌گردد. در واقع هرزگرد در نقطه مقابل فولی موتور قرار می‌گیرد و نیروهای کششی حول محور ساعتگرد موتور را طی یک چرخش معکوس دفع می‌نماید. هرزگرد برج خنک کننده مزیت‌های بیشماری در کارکرد کولینگ تاور خواهد داشت که مهمترین آنها عبارتند از:

مهمترین مزایای استفاده هرزگرد در سیستم انتقال قدرت برج خنک کننده

  • افزایش طول عمر بلبرینگ در قسمت پولی پروانه یا فن

  • افزایش طول عمر موتور با کاهش نیروی وارد بر شفت

  • کاهش میزان سطح ارتعاشات حاصل از انتقال قدرت موتور به پروانه

  • کاهش میزان سطح دسیبل صدای تولیدی کولینگ تاور

انواع تسمه بکار رفته در سیستم کاهش دور برج خنک کننده

تسمه ها در دو نوع کلی دنده‌دار و ساده تقسیم بندی می‌شود. تسمه‌های ساده در سیستم انتقال قدرت تسمه پولی کاربرد بیشتری دارند. با توجه به سرعت چرخش پایین فن یا پروانه نوع دنده‌دار کاربردی ندارد. تسمه نوع دنده‌دار اکثراً در موتورهای صنعتی مثل موتور خودرو کاربرد دارد. تسمه تایم یکی از رایج‌ترین انواع تسمه دنده‌دار می‌باشد. تسمه نوع V یا همان تسمه ساده خود به دو دسته معمول A و B تقسیم می‌شود. تفاوت بین تسمه‌های مختلف در عرض آنها می‌باشد. عرض تسمه‌ها هر چه حروف به A نزدیک می‌شود باریکتر می شود. تسمه های نوع b در برج خنک کننده کاربرد بیشتری دارد.

تسمه های بکار رفته در کولینگ تاور معمولاً از نوع b می‌باشد. به دلیل استفاده از فولی‌های پروانه بدون دندانه نوع تسمه ها ساده می‌باشد. قدرت و قوام تسمه وابسته به تعداد لایه‌های بکار رفته در ساخت تسمه متفاوت می باشد. تسمه‌های کره‌ای از کیفیت بیشتری در مقابل سایر برندها برخوردار است. تسمه‌های اندونزی، تایوان و چین نیز در رده‌های بعدی کیفی تسمه‌ها قرار دارد. نوع تسمه تأثیر بسیاری بر کارکرد صحیح سیستم انتقال قدرت تسمه‌ای دارد. تسمه پروانه های بکار رفته در کولینگ تاورهای دما گستر از نوع کره ای با روکش مخصوص می‌باشد.

  • girl Author

فن برج خنک کننده

girl Author | شنبه, ۱۱ مرداد ۱۳۹۹، ۰۸:۳۰ ق.ظ | ۰ نظر

فن برج خنک کننده

فن برج خنک کننده

فن برج خنک کننده (cooling tower fan) مرکز هوارسانی و دستگاه جابجا کننده هوا در کولینگ‌تاور می‌باشد که به آن پروانه برج خنک کن هم می‌گویند. فن یا پروانه در برج خنک‌کاری دارای تعداد معینی پره یا تیغه می‌باشد که با چرخش آنها هوا از نقطه ای به نقطه دیگر جابجا می‌شود. فن برج خنک کننده در واقع قطعه‌ای است که وظیفه آن منتقل کردن هوا از بیرون به داخل کولینگ تاور است.

فن با ایجاد یک جریان مکش مکانیکی در هوای بیرون سبب گردش و جابجایی هوا درون برج خنک کننده می‌شود. در اصل پره یا تیغه ایرفویل(airfoil) بکار رفته در پروانه سبب گردش هوا داخل دستگاه می‌شود. تیغه پروانه با چرخش خود موجب ایجاد یک اختلاف فشار نسبی در دهانه مکش هوا و در نتیجه جابجایی این سیال می‌گردد. پروانه ها علاوه بر کولینگ تاور در دستگاه های دیگر همانند چیلر، کندانسور هوایی و اگزاست فن نیز بکار برده می‌شود.


انواع فن برج خنک کننده

  • فن برج خنک کننده محوری(axial fan)

دلیل اصلی و مهم نامگذاری پروانه آکسیال یا محوری کولینگ تاور چرخش پره‌های فن برج خنک کننده حول یک محور ثابت می‌باشد. راندمان سیستم های هوادهی اکسیال قالباً بالاتر از 80 درصد می‌باشد. سیستم هوارسانی محوری برج خنک کننده به فن‌هایی گفته می‌شود که جریان خروجی هوا در راستای محور گردش می‌باشد.

فن محوری عموماً برای کاربری‌های تک جهته همانند ورود و خروج هوا از یک محیط و هوادهی‌های بالا در نقاط مختلف کاربرد دارند. چرخش پره‌های اکسیال سبب ایجاد فشار نسبی در اطراف تیغه پروانه شده و در نتیجه سبب جابجایی هوا می‌شود. فن محوری عموماً به دلیل فشار استاتیک پایین در محیط هایی با آلوگی بالا کاربرد ندارد و همچنین این مدل در سیستم‌های هوادهی با مسیر یا کانال‌های طولانی به هیچ وجه توصیه نمی‌شود.

  • فن برج خنک کننده سانتریفوژ(centrifuge fan)

سیستم های سانتریفوژ یا حلزونی در گذشته و در کولینگ تاورهای گالوانیزه کاربرد داشت. کاربرد نوع پره بکوارد یا فوروارد در این مدل پروانه متناسب با نوع دمنده یا مکنده بودن سیستم می‌باشد. مصرف انرژی زیاد، لرزش زیاد، راندمان پایین و خرابی زیاد از مهمترین دلایل منسوخ شدن سیستم هوادهی گریز از مرکز می‌باشد.

توضیحات بیشتر در مورد انواع کولینگ تاور

 

***نکته مهم و اساسی در بکارگیری سیستم های آکسیال یا محوری در کولینگ تاور

قطر پروانه با سرعت چرخشی رابطه معکوس دارد یعنی به هر میزان قطر فن برج خنک کننده بزرگتر انتخاب گردد سرعت چرخشی نیز باید کاسته شود. کاهش میزان سرعت زاویه ای چرخش در پروانه سبب کاهش آسیب به بلبرینگ می‌گردد.


مزایای فن برج خنک کننده محوری

  • سر و صدای بسیار کم به دلیل مقطع ایرودینامیکی تیغه به صورت ایرفویل

  • راندمان بالا و ایجاد هوادهی با ظرفیت بسیار بالا

  • مصرف انرژی پایین به دلیل عدم ایجاد فشار استاتیکی بالا

  • گردش هوای مطلوب در سیستم‌های دمنده و مکنده القایی

  • عدم نیاز به تعویض وسرویس دوره‌ای (روغن کاری)

  • لرزش پایین به دلیل کاهش شدید نیروی دراگ و مقاومت پسا

  • ظرفیت هوادهی بسیار بالا و فشار استاتیک متعادل

  • مناسب جهت کاربری در انواع تجهیزات برودتی مثل کولینگ تاور، ایرکولر و چیلرهای تراکمی هوا خنک

مطالب مفید: برج خنک کننده فایبرگلاس


انواع فن محوری برج خنک کننده

سیستم هوادهی آکسیال یا محوری با توجه به نوع پروانه امپلار یا چند پره به دسته‌بندی‌های مختلفی تقسیم می‌شود. انواع نوع محوری یا آکسیال سیستم هوادهی بر اساس نوع و جنس تیغه در انواع مختلفی تولید و عرضه می‌گردد. عرض و جنس تیغه در واقع تأثیر بسزایی در عملکرد سیستم در شرایط مختلف ایجاد می‌نماید. جنس پره و نوع مقطع ایرودینامیکی بیشترین اثر گذاری را در نحوه عملکرد پروانه کولینگ تاور دارد.

مقطع ائرودینامیکی باعث کاهش میزان فشار استاتیک می‌شود و این موضوع سبب کاهش شدید لرزش می‌شود. کاهش میزان لرزش در واقع پیش زمینه ای از کاهش نیروهای لرزشی در نوک پره است. کاهش لرزش در سیستم هوارسانی موجب کاهش میزان فشار بر روی موتور و کاهش صدای تولیدی دستگاه می‌شود.

  • الف) سیستم هوادهی محوری با تیغه آلومینیوم

  • ج) سیستم هوارسانی اکسیال با پره فایبرگلاس

  • د) فن محوری برج خنک کننده با تیغه پلی آمید


الف) فن برج خنک کننده آلومینیوم

رایج ترین نوع سیستم هوادهی و هوارسانی در کولینگ تاور استفاده از تیغه آلومینیوم می‌باشد. جنس پره در این مدل تماماً آلیاژ آلومینیوم (aluminum alloy) می‌باشد. آلومینیوم به دلیل نرم بودن می‌تواند به راحتی تحت شکلهای ایرودینامیکی مناسب شکل پذیری داشته باشد. بهترین مقطع ایرودینامیکی در سیستم‌های جابجا کننده هوا نوع مقطع ایرفویل (airfoil) می‌باشد. مقطع ایرفویل در تیغه فن برج خنک کن سبب کاهش شدید فشارهای مربوط به نیروی دراگ (تلاطمی) می‌شود.

 

تیغه‌های آلومینیوم به صورت شاخه ای توسط دستگاه اکسترود به صورت شاخه‌ای تولید می‌شود. قالب ایرفویل در تیغه های آلومینیوم دارای عرض 27 سانتیمتر می‌باشد. مناسب ترین زاویه استاندارد تنظیم تیغه‌های پروانه آلومینیوم برج خنک کننده بین 14 الی 16 درجه می‌باشد. کاهش زاویه در پره ها سبب کاهش میزان ظرفیت هوادهی(air flow) و افزایش زاویه تنظیم سبب افزایش لرزش می‌شود. لرزش و تشدید نیروهای تلاطمی ایجاد شده به مرور زمان می تواند سبب شکسته شدن شافت‌های اتصال تیغه به هاب گردد.


ب) فن برج خنک کننده فایبرگلاس

پروانه فایبرگلاس کولینگ تاور به دلیل داشتن تیغه یا پره کامپوزیتی (فایبرگلاس) به این نام شناخته می‌شود. تیغه فایبرگلاس به دلیل داشتن مقاومت بسیار بالا در مقابل رطوبت کاربرد فراوانی در برج‌های خنک کننده مکش القایی مکنده دارد. سیستم‌های مکنده القایی به دلیل تماس دائمی با رطوبت هوای اشباع تخلیه شده از قسمت بالای فن در خطر خوردگی و پوسیدگی قرار دارند. استفاده از کامپوزیت یا فیبر فشرده پلاستیک در تیغه فن سبب افزایش مقاومت و طول عمر این قطعه می‌شود.

از طرفی دیگر پره های فایبرگلاس بکار رفته در این مدل به دلیل داشتن مقاومت در برابر اسید برای محیط‌های صنعتی به خصوص به شدت توصیه می‌شود. در جداره بیرونی تیغه‌های فایبرگلاس در پروانه‌های محوری کامپوزیتی یا پلاستیکی از یک لایه ژلکت استفاده می‌شود. ژلکت نوعی رزین غلیظ می‌باشد که سبب تشکیل یک لایه پوشش ضخیم و مقاوم بر جداره بیرونی پروانه کولینگ تاور می‌شود.


ج) فن برج خنک کننده پلی آمید

فن مولتی وینگ با متریال پلی آمید (poly amid) به دلیل به کار بردن متریال فوق سبک یکی از رایج ترین انواع سیستم‌های هوادهی آکسیال یا محوری به حساب می‌آید. سیستم هوادهی مولتی وینگ به دلیل داشتن پره های کوچک و سبک حجم کمی از ظرفیت هوادهی را ایجاد می نماید. به دلیل ظرفیت پایین هوادهی تولیدی توسط این مدل، از آن در کولینگ تاورهای کوچک (ظرفیت برودتی پایین) استفاده می‌شود.

فن برج خنک کننده تیپ مولتی وینگ (molti-wing) در واقعی نوعی از فن محوری یا اکسیال محسوب می‌شود که دارای قابلیت تنظیم زاویه می‌باشد. پروانه مولتی وینگ برج خنک کننده به عبارتی دیگر دارای تعداد معین پره با عرض تیغه کم (13 الی 18 سانتی متر) می‌باشد که جنس تیغه این نوع فن از متریال پلی آمید (PE) می‌باشد.

کاتالوگ فن های محوری تولیدی دماگستر

سیر تکاملی طراحی و تولید فن برج خنک کننده

به بیانی ساده‌تر فن یا پروانه عامل اصلی ایجاد هوادهی در برج خنک‌کننده محسوب می‌شود. این قطعه در انواع برج خنک‌کاری جریان همسو و جریان ناهمسو به کار برده می‌شود. پروانه در این کاربری مرکز سیستم جریان دهی هوا در کولینگ تاور محسوب می‌شود. فن وابسته به توان برودتی کولینگ تاور میزان معینی از حجم سیال هوا را در ساعت جابه‌جا می‌نماید.

این تجهیز در سیر تولیدی کولینگ تاور دستخوش تغییرات بسیاری شده است. با پیشرفت صنعت تولید و ساخت برج خنک کننده فن نیز دچار تغییرات بسیاری شده است. امروزه پروانه های محوری با تیغه های فوق سبک جایگزین هواکش های حلزونی و سانتریفوژ در کولینگ تاور شده‌اند.


آیا بالانس فن برج خنک‌کننده اهمیت بالایی در کارکرد این دستگاه دارد؟

پاسخ به این سوال مثبت است. بالانس کردن فن برج خنک‌کننده (متوازن کردن چرخش فن) سبب کاهش نیروی اصطکاک بین پره‌ها با  جریان هوای بیرون می‌شود. با کاهش نیروهای مقاوم در برابر چرخش تیغه ها عملکرد این تجهیز بسیار روان‌تر و آرام‌تر خواهد شد. قالباً تمامی لرزش و صدای تولید شده توسط فن به دلیل نیروهای توربولانت مقاومتی در برابر چرخش پروانه می‌باشد.

نیروهای توربولانت دسته ای از نیروهای اصطکاکی بین پره و سیال هوا در طی کارکرد این تجهیز می‌باشد. شدت نیروهای توربولانسی و تلاطمی از مهمترین نکاتی است که در طراحی باید دائماً چک شود. لرزش‌های بوجود آمده در سیستم هوادهی سبب ایجاد لرزش در بدنه و سایر قسمت‌های برج خنک کننده می‌شود. منشأ قالب لرزش‌ها و ارتعاشات در کولینگ تاور، عدم تنظیم سیستم هوادهی است.

صدای بوجود آمده از فن یا پره برج خنک‌کننده گاهی می‌تواند به شدت سبب آزار ساکنان آن محیط اطراف گردد. افزایش نیروهای توربولانسی ناشی از عدم بالانس بودن فن سبب افزایش گشتاور مورد نیاز در مولد انرژی مکانیکی (دینام) می‌شود. این به معنی است که مصرف انرژی در برج خنک‌کن بیشتر خواهد شد.

با توجه به موضوع مذکور طبیعتاً موتور با لود و بار گشتاوری بیشتری باید انجام وظیفه کند. افزایش فشار بر روی الکتروموتور نیز طبعات بدتری در پیش خواهد داشت. بنابراین بالانس نکردن تیغه‌ها و پروانه در برج خنک کننده معایب فراوانی دارد.

معایب عدم بالانس بودن فن یا پروانه در برج خنک‌کننده

  • تخریب و  از بین رفتن سریع تیغه و شافت‌های بکار رفته در پروانه کولینگ تاور

  • افزایش توان موتور لازم جهت چرخش و در نتیحه آمپر کشیدن مازاد موتور

  • ایجاد صدای زیاد (شدت صوت های بالاتر از 80 db)

  • به وجود آمدن لرزش و ارتعاش زیاد در تمامی بخش‌های داخلی


انواع بالانس فن یا پروانه برج خنک‌کننده

  • الف) بالانس استاتیکی فن برج خنک کننده

این مدل بالانس در فن به صورت ثابت و بدون چرخش صورت می گیرد. بالانس استاتیکی به معنی تنظیم زوایای تیغه‌های پروانه برج خنک کننده تحت یک زاویه یکسان تحت افق می‌باشد.

  • ب) بالانس دینامیکی فن برج خنک کننده

بالانس دینامیکی فن در واقع شبیه سازی عملکرد پروانه کولینگ تاور در یک دستگاه لرزه نگار می‌باشد. دستگاه لرزه نگار پس از چرخش فن با سرعت زاویه ای استاندارد(دور نامی) متوجه معایب سیستم می‌شود. در واقع مشخص می‌شود که پروانه در کدام قسمت نسبت به سایر بخشها دارای عدم توازن می‌باشد. پس از تشخیص نقطه تلاطم، تیغه بکار رفته در فن با روش های مختلف بارگذاری بالانس دینامیکی می‌گردد.


شاخصه های مهم طراحی و نصب فن برج خنک کننده


میزان حجم هوادهی فن برج خنک کننده

هوادهی یا ظرفیت جابجایی هوا (Air Flow) در واقع میزان نرخ حجم هوای جابجا شده در واحد زمان معین در کولینگ‌تاور می‌باشد و یکی از مهمترین بخش‌های طراحی و محاسبات برج خنک کننده محسوب می‌شود. به بیانی ساده‌تر مهمترین شاخصه و فاکتور طراحی در سیستم های جابجایی هوا ظرفیت و نرخ هوادهی در آن می‌باشد. ظرفیت هوادهی پروانه خود تابع عوامل متعددی است.

***عوامل اصلی تأثیرگذار در میزان حجم هوادهی فن برج خنک کننده به شرح ذیل می‌باشد.

الف) تعداد پره ها یا تیغه های پروانه کولینگ تاور

ب) عرض تیغه یا پهنای پره

ج) زاویه تظیم پره ها نسبت به سطح افق

د) نوع سیستم هوادهی


فشار استاتیک فن برج خنک کننده

فشار استاتیک (static Presure) در پروانه در واقع میزان تنش و فشاری است که تیغه در اثر برخورد با هوا تحمل می‌کند. فشار استاتیک فن نیز تنشی می‌باشد که توسط نیروی مقاومت هوا (پسا) در تماس با تیغه‌ها یا پره‌های پروانه کولینگ تاور ایجاد می‌شود. فشار استاتیک در پروانه برج خنک کننده تأثیر مستقیمی بر توان مصرفی موتور یا مولد انرژی مکانیکی (دینام) دارد.

به منظور کاهش فشار استاتیک از پره‌هایی با مقطع ایرودینامیکی ایرفویل در کولینگ‌تاور استفاده می‌شود. این مقطع به لحاظ ایجاد نیروی لیفت و ایجاد فشار نسبی در دو طرف تیغه یا پره، بهترین گزینه مقطع سیالاتی در بین انواع پره‌های بکار رفته در تولید فن برج خنک کننده محسوب می‌گردد.


فشار دینامیک فن برج خنک کننده

فشار دینامیک (dynamic presure) در واقع همان فشار نسبی در پروانه کولینگ تاور می‌باشد که سبب ایجاد خلاء نسبی و در نتیجه جابجایی هوا می‌گردد. فشار دینامیک فن برج خنک کننده به عبارتی ساده‌تر تابعی از فشار استاتیک و میزان حجم هوادهی می‌باشد.


دورنامی فن برج خنک کننده

همانطور که از قوانین فنها در اصول سیالات می‌دانیم افزایش سرعت زاویه‌ای (سرعت چرخشی) سبب افزایش میزان حجم هوادهی می‌گردد. به منظور عدم تشدید نیروهای توربولانسی، برای هر قطر و سایز از پروانه کولینگ تاور شاخصه یا فاکتوری تحت عنوان دور نامی تعریف می‌شود.

دورنامی فن برج خنک کننده در واقع بهترین سرعت جهت چرخش می‌باشد. به هر میزان قطر پروانه افزایش یابد دور نامی مجاز فن نیز کاهش یابد. بنابراین در پروانه برج خنک کننده صنعتی عمدتاً از فن‌های بزرگ با سرعت چرخش بسیار آرام استفاده می‌شود.

  • girl Author