فن برج خنک کننده
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.
نقش فن محوری در برج خنک کننده و اهمیت آن در هوارسانی
فن برج خنک کننده یا پروانه کولینگ تاور یکی از اجزای اصلی سیستم خنککاری در صنعت تهویه مطبوع است. این فنها معمولاً از نوع فن محوری هستند و با چرخش حول محور مشخص، هوا را به درون برج مکش کرده و تخلیه میکنند. انتقال نیرو به پروانه از طریق گیربکس، تسمه و پولی یا اتصال مستقیم به موتور انجام میشود. با افزایش قطر فن، باید سرعت چرخش کاهش یابد تا از آسیب به شفت و بلبرینگ جلوگیری شود.
فنهای تولیدشده توسط شرکت تجارت کولینگ در قطرهای ۵۵ تا ۶۵۰ سانتیمتر و با ۴ تا ۸ پره ساخته میشوند. جنس پرهها از مواد سبک مانند فایبرگلاس، پلیآمید یا آلومینیوم است تا فشار اضافی به موتور وارد نشود. طراحی فنها بر اساس نیاز هوادهی، افت فشار، گشتاور مورد نیاز و شرایط محیطی انجام میشود. تعیین دقیق تعداد پرهها و نوع تیغه برای دستیابی به راندمان بالا و عمر مفید بیشتر از اولویتهای طراحی این مجموعه است.
عملکرد فن برج خنک کننده
فن برج خنککننده مهمترین بخش هوارسانی در کولینگ تاور است که با روشن شدن الکتروموتور، پروانه متصل به هاب شروع به چرخش میکند. این چرخش، هوا را از بیرون از میان لوورها به داخل برج میکشد و بر سطح آب یا کویلها میوزد تا دمای سیال را کاهش دهد. زاویه پرهها نقش مهمی در راندمان خنککاری دارد؛ هرچه زاویه بازتر باشد، ظرفیت سرمایشی سیستم افزایش مییابد.
عملکرد صحیح فن باعث کاهش لرزش، مصرف برق، صدای تولیدی و همچنین افزایش طول عمر قطعات برج میشود. لرزش برج معمولاً به دلیل عدم بالانس فن، استفاده از پرههای غیراستاندارد، طراحی نامناسب، دور موتور بالا یا نصب ناصحیح هاب ایجاد میشود. برای جلوگیری از این مشکلات، باید طراحی و نصب پروانه با دقت و متناسب با ظرفیت برج انجام گیرد و از متریال باکیفیت در ساخت پرهها استفاده شود.
مزایای فن محوری برج خنک کننده
فن محوری برج خنک کننده با طراحی ایرودینامیک تیغههای ایرفویل، دارای بازدهی بالا و صدای کم است. فشار استاتیک پایین این فن باعث کاهش مصرف انرژی و بهبود عملکرد در سیستمهای دمنده و مکنده القایی میشود. بهدلیل طراحی بدون نیاز به سرویس مکرر و روغنکاری، میزان لرزش و سایش کاهش یافته و عمر مفید بلبرینگها و شفت افزایش مییابد. این ویژگیها، فن محوری را برای کاربردهای سرمایشی با ظرفیت هوادهی بالا بهینه میکند.
پروانه کولینگ تاور با تیغه فایبرگلاس
فنهای کولینگ تاور با تیغه فایبرگلاس از پلیمر پلاستیک فشرده ساخته میشوند و مقاومت بالایی در برابر رطوبت دارند. به همین دلیل، در برجهای خنک کننده جریان القایی (مکنده) کاربرد دارند. همچنین، این فنها بهخاطر مقاومت در برابر خوردگی، گزینه مناسبی برای محیطهای اسیدی و بازی با شرایط خورندگی بالا محسوب میشوند. دوام و پایداری این تیغهها، عملکرد مستمر و طولانیمدت فن را تضمین میکند.
پروانه برج خنک کن با تیغه پلی آمید
فنهای محوری با تیغههای پلیآمید، سبک و مناسب کولینگ تاورهای تا ظرفیت 80 تن تبرید هستند بنا به سفارش مشتری قابلیت بیشتری نیز دارد. این فنها قابلیت تنظیم زاویه پره را داشته و عرض تیغهها معمولاً بین ۱۲ تا ۱۸ سانتیمتر است
شرکت تجارت کولینگ برای افزایش راندمان، عرض ۱۲ تا۱۵ سانتیمتر را به کار میبرد. مدلهای مختلف این فنها بر اساس هوادهی، جنس هاب، زاویه پره و سرعت چرخش طراحی شدهاند تا انتخاب بهینه فن آسانتر شود.
فن آلومینیومی
مزایای فن آلومینیومی:
مقاومت بالا در برابر حرارت:
آلومینیوم توانایی تحمل دماهای بالا را دارد و برای استفاده در محیطهای گرم مناسب است.
مقاومت در برابر خوردگی:
در مقایسه با برخی از مواد دیگر، آلومینیوم در برابر خوردگی مقاومت خوبی دارد.
وزن سبک:
به طور کلی، آلومینیوم نسبت به فایبرگلاس سبکتر است که میتواند در کاهش وزن کلی سیستم خنککننده موثر باشد.
سهولت در نگهداری:
تمیز کردن و نگهداری فن آلومینیومی به دلیل صاف بودن سطح آن نسبتاً آسان است.
معایب فن آلومینیومی:
وزن:
اگرچه آلومینیوم سبکتر از فایبرگلاس است، اما در مقایسه با برخی از مواد دیگر ممکن است وزن بیشتری داشته باشد.
فرسایش و خوردگی:
اگرچه مقاومت خوبی در برابر خوردگی دارد، اما در برخی از شرایط ممکن است دچار فرسایش شود، به خصوص اگر در تماس با مواد شیمیایی خاصی قرار گیرد.
فنهای آلومینیومی به طور گسترده در برجهای خنککننده برای خنک کردن آب یا سایر مایعات استفاده میشوند.
مبدلهای حرارتی:
در مبدلهای حرارتی برای انتقال گرما از یک سیال به سیال دیگر به کار میروند.
کندانسورهای هوا خنک:
در کندانسورهایی که از هوا برای خنک کردن استفاده میکنند، فن آلومینیومی به عنوان یک جزء اساسی برای انتقال حرارت به کار میرود.