فن(پره) کولینگ تاور
فن در برج خنک کن، هوا را از سمت ورودی به بیرون هدایت می کند. جریان هوایی که توسط پره ها بوجود می آید، به تبخیر و سرد شدن کولینگ واتر منجر می شود. هر چقدر که پروانه و پره کیفیت بالاتری داشته باشد، مصرف برق کاهش پیدا می کند. همچنین دستگاه لرزش کمتری خواهد داشت. بهترین پروفیل برای بلید فن، ایرفویل است.
پروفیل ایرفویل پروانه، در دو مدل تیغه ای و پیچش دار تولید می گردد.
دسته بندی فن کولینگ بر اساس موقعیت
همانطور که می دانید Cooling tower از نظر حالت ایجاد جریان هوا، به دو نوع مکشی و دمشی تقسیم می شود. برج خنک کننده فلزی معمولا از نوع دمشی است. پروانه کولینگ گالوانیزه بیشتر در ورودی هوا قرار گرفته و معمولا از نوع سانتریفیوژ(گریز از مرکز) ساخته می شود.
در برج خنک کن با جریان مکنده، مجموعه فن در بالای برج و داخل فن استک قرار می گیرد. در این مدلها، بلید هوا را به سمت بیرون می مکد. برج خنک کننده فایبرگلاس که آن را در صنعت بیشتر می شناسیم، از نوع مکشی(Induced draft cooling tower) است. برج مکشی مصرف برق کمتری از نوع دمشی(Forced draft cooling tower) دارد. توضیحات ما در این مقاله در مورد فن مکنده برج خنک کننده خواهد بود. طبیعتا این مدل بلید در دسته فن محوری(Axial fan) قرار دارد.
فرمول محاسبه توان فن برج خنک کن
برای محاسبه توان مصرفی فن اکسیال(محوری) می توانیم از فرمول زیر بهره بگیریم:
P = dp*q/μ
که در این فرمول
P : توان مصرفی واقعی پروانه بر حسب وات
dp : فشار ایجاد شده توسط فن با واحد پاسکال
q : مقدار هوادهی پره ها بر حسب متر مکعب در ثانیه
μ : راندمان فن (که یک عدد بدون بعد و مقدارش بین 0 تا 1 خواهد بود)
همانطور که از فرمول بالا مشخص است، هرچقدر دبی و فشار ایجاد شده توسط فن محوری بیشتر باشد، توان مصرفی افزایش می یابد. علاوه بر این اگر چون عدد راندمان در مخرج کسر قرار گرفته، با کم شدن راندمان پروانه، به انرژی بیشتری برای ایجاد هوادهی مورد نظر، نیاز دارید.
- راندمان معمول پروانه ایرفویل تیغه ای کولینگ تاور، در بازه 0.65 تا 0.75 قرار می گیرد. راندمان 0.75 در حالتی بدست می آید که کیفیت تولید بسیار بالا باشد.
- پره ها(ملخ) ایرفویل پیچش دار طرح ونتک یا هودن، راندمانی بین 0.75 الی 0.85 دارند. البته قیمت آن ها از مدل تیغه ای بسیار بیشتر است.
مقدار هوادهی و فشار پروانه فایبرگلاس
دبی هوا و فشار تولید شده توسط پروانه اکسیال برای ایرکولر و کولینگ تاور، به قطر فن، سرعت چرخش و تعداد پره ها بستگی دارد. در حالت معمولی فشار قابل تامین به وسیله پره ایرفویل فایبرگلاس حدود pa 150 است. البته با فن 6 پره و 8 پره و بالابردن سرعت چرخش می توانیم به مقدار 180 پاسکال فشار هم برسیم.
قطر پروانه با مقدار هوادهی بر حسب cfm یا متر مکعب در ثانیه نسبت مستقیمی دارد. برای مثال فن با قطر 2 متر، می تواند به دبی هوا تا حدود 30 متر مکعب در ثانیه(معادل 63 هزار cfm) برسد. فن با قطر 6 متر هم تا حدود 250 متر مکعب در ساعت هوا را جابجا کند.
ما معمولا عدد دقیق سرعت هوا، دبی و فشار بلیدها را با استفاده از نرم افزار محاسبه می کنیم.
انواع پروانه کولینگ تاور
همانگونه که توضیح داده شد، تولید، نمونه سازی، ساخت قالب، بالانس و مقاوم سازی فن و پره کامپوزیت تخصص ویژه ای است که با بهره گیری از آن میتوان از عمر مفید بالا، صدای و نویز کم فن، و کاهش مصرف انرژی اطمینان حاصل کرد. شرکت آراکو آمادگی دارد انواع فن های فایبرگلاس پروفیل ایرفویل را با استفاده از تکنولوژی قالب 2 تکه و مطابق با نمونه پره کامپوزیت ارسال شده از سوی کارفرمایان گرامی تولید کند. فن های مورد استفاده در برج خنک کننده، از لحاظ فرم هندسی و نحوه تولید به صورت کلی به سه دسته اصلی تقسیم می شوند.
فن ضربی یا تزریقی برج خنک کننده(پلی آمید مولتی وینگ)
این مدل پره با قطر بین 0.5 تا 1.2 متر در حالت کلی از ورقه فولادی و یا به صورت تزریق پلاستیک ساخته می شوند. این نوع فن کولینگ تاور در صورتیکه از تولید کنندگان معتبر خریداری شود، از لحاظ قیمت و کیفیت در رنج مناسبی قرار دارد. باید در نظر داشت با توجه به جنس فن و روش تولید، این نوع فن در قطر بیش از 1 متر دچار لرزش خواهد شد و به همین دلیل دارای محدودیت ابعاد است. پره های جت فن نیز در حالت کلی جزء این دسته قرار میگیرند.
فن آلومنیوم(ایرفویل تیغه ای) کولینگ تاور
پره آلمینیوم با پروفیل ایرفویل، در طول بلید فرم پروفیل و ابعاد هندسی آن ثابت است(به جز بخش انتهایی که در آن قسمتی از یال، بریده شده است). جنس این نوع فن برج خنک کن عمدتا از پروفیل آلومینیوم یا بعضا پروفیل FRP است. بلید الومینیوم با روش اکسترود و بصورت تیغه ای تولید می شود. دلیل استفاده از آلمینیوم در پره فن برج خنک کن، استحکام مناسب نسبت به وزن کم، دمپ کردن ارتعاش و مقاومت بالا در مقابل خوردگی می باشد.
بازه ابعادی فن آلمینیوم کولینگ تاور، از قطر 0.8 متر تا 6 متر را پوشش می دهد. البته نمونه های ایرانی پروانه آلومینیوم تا قطر 2 متر بدون لرزش کار می کند. از قطر 2 تا 3.5 متر، به خاطر اینکه روش تولید پروانه آلومینیوم با استفاده از جوشکاری است، قیمت بسیار بالایی دارد.
پروانه کامپوزیت فایبرگلاس
فن کامپوزیتی FRP، گزینه بسیار مناسبی برای استفاده در Cooling tower می باشد. وزن کم، دمپ کردن ارتعاش، مقاومت در برابر رطوبت و تابش نور خورشید را می توان جزو مزایای پره فایبرگلاس بر شمرد.
فن ایر-فویل با پروفیل پیچش دار(برج خنک کن)
پروانه پیچش دار کامپوزیت فایبرگلاس کولینگ تاور علاوه بر فرم ایرفویل، به دلیل چرخش پروفیل در شعاع بلید و تغییر زاویه حمله، دبی یکنواخت تری نسبت به پره های تیغه ای دارد. به همین دلیل سرعت خطی لبه این نوع فن تا 60 متر بر ثانیه میرسد.
از مهمترین مزایای فن فایبر گلاس پروفیل ایرفویل برج خنک کننده، می توان به مصرف انرژی و وزن کمتر آن نسبت به نمونه های دیگر، صدای تولیدی کمتر و میزان هوادهی بیشتر اشاره کرد. در برخی از برج های خنک کننده صنعتی، فن کامپوزیت و فایبر گلاس با قطر بیش از 10 متر مورد استفاده قرار می گیرند که این نوع فن های سایز بزرگ کامپوزیت، باید از خارج از کشور تامین گردد. ابعاد این نوع فن از قطر 6 فوت شروع می شود و به قطرهای 20 فوت هم میرسد.
علاوه بر موارد فوق، فن فایبرگلاس و کامپوزیت را می توان به روش مهندسی معکوس تولید نمود. برای این منظور کافی است نمونه ای از یک پره سالم از فن موجود تهیه گردد. پس از این مرحله، نمونه مورد نظر پره کامپوزیت برای تهیه ابر نقاط و مدلسازی سه بعدی ارسال می گردد. پس از اتمام این مرحله قالب مورد نیاز برای تولید فن فایبرگلاس برج خنک کننده تولید شده و فرآیند ساخت پره انجام می پذیرد. لازم به ذکر است که این روش در مواردی که تعداد پره های مورد نیاز بالای 6 الی 8 عدد باشد از نظر اقتصادی بسیار مقرون به صرفه است زیرا هزینه قالب سازی و تهیه مدل سه بعدی بلید کامپوزیت مستهلک می شود.
ما در مجموعه RMS Cooling با تجربه ای مناسب در زمینه طراحی قالب و تولید فن فایبرگلاس کولینگ تاور آماده تولید بلید کامپوزیت ویژه برج خنک کن و سایر کاربری های صنعتی می باشد.
برای کسب اطلاعات بیشتر و سفارش پره و فن برج خنک کننده با ما تماس بگیرید
09124780268
info@rms-cooling.ir