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 مهتاب گستر 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.
انواع فن برج خنک کننده
فنها علاوه بر برجهای خنک کننده، در تجهیزات سرمایشی دیگری مانند اگزاست فن، کندانسور، چیلر، فنکویل و هواساز نیز به کار میروند. این تجهیزات بسته به شکل و نحوه چرخش، به دو نوع اصلی تقسیم میشوند: فنهای محوری (آکسیال) که جریان هوا در امتداد محور حرکت دارد و فنهای سانتریفیوژ (گریز از مرکز) که هوا را به صورت شعاعی از مرکز به بیرون پرتاب میکنند.
فن محوری (AXIAL FAN)
فن محوری (Axial Fan) شامل تیغههایی است که حول محور ثابت میچرخند و معمولاً حدود ۸۰ درصد دبی حجمی را تامین میکنند. جریان هوای خروجی موازی محور گردش است و این فنها برای کاربردهای تکجهته با نیاز به هوادهی بالا مناسباند. با این حال، به دلیل فشار استاتیک پایین، در سیستمهایی با آلودگی زیاد یا کانالکشی طولانی کارایی محدودی دارند. رابطه معکوس بین قطر پروانه و سرعت چرخش وجود دارد؛ پروانههای با قطر بزرگتر برای حفظ دبی هوادهی مشخص با سرعت کمتر میچرخند.
مزایای فن محوری برج خنک کننده
فن سانتریفیوژ (CENTRIFUGE FAN)
فن سانتریفیوژ (Centrifugal Fan) به دلیل مصرف بالای انرژی، لرزش زیاد و بازده پایین، کمتر در برجهای خنک کننده استفاده میشود؛ هرچند توان هوادهی بالایی به واسطه سرعت بالای پروانه دارد. با این حال، انتخاب نوع فن مناسب باید بر اساس نظر کارشناسان فنی انجام شود تا بهترین عملکرد و دوام سیستم تضمین شود. در نهایت، تصمیم نهایی برای استفاده از فن محوری یا سانتریفیوژ با مشتری است.
انواع فن محوری برج خنک کننده
فنهای محوری برج خنک کننده بر اساس جنس تیغه، جنس هاب و نوع مقطع ایرودینامیکی به سه گرید اصلی تقسیم میشوند: تیغههای آلومینیومی، فایبرگلاس و پلیآمید. هر گرید با توجه به زاویه پرهها، سرعت چرخش، تعداد و قطر پرهها، توان موتور و میزان هوادهی مدلهای متنوعی دارد. طراحی ایرودینامیکی تیغهها نقش مهمی در کاهش فشار استاتیک و لرزش برج دارد و بر کارایی و طول عمر فن تأثیرگذار است.
فن محوری برج خنک کننده با تیغه آلومینیوم
فن محوری برج خنککننده با تیغه آلومینیومی یکی از پرکاربردترین انواع فن است. پرهها از ورق آلومینیوم نرم ساخته شده و دارای مقطع ایرودینامیکی ایرفویل برای کاهش فشار دراگ هستند. عرض تیغهها حدود ۲۷ سانتیمتر و زاویه بهینه بین ۱۴ تا ۱۶ درجه است. تعداد پرهها بین ۴ تا ۶ عدد متغیر است. افزایش زاویه پرهها باعث لرزش شدید و احتمال شکست شافت اتصال به هاب میشود، بنابراین تنظیم دقیق اهمیت بالایی دارد.
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 ۳۰ تن تبرید هستند. این فنها قابلیت تنظیم زاویه پره را داشته و عرض تیغهها معمولاً بین ۱۲ تا ۱۸ سانتیمتر است؛ مهتاب گستر برای افزایش راندمان، عرض ۱۲ تا ۱۵ 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.
فنهای محوری در 4 نوع اصلی تولید میشوند:
نوع اول، پروانه مولتی وینگ با مقطع ایرودینامیکی ایرفویل که بازه هوادهی آن بین ۴۰۰۰ تا ۲۴۰۰۰ فوت مکعب بر دقیقه و قطر آن از ۵۵ تا ۱۲۰ سانتیمتر است.
نوع دوم، پروانه فایبرگلاس با همان مقطع ایرفویل، بازه هوادهی گستردهتری از ۲۱۰۰۰ تا ۳۸۰۰۰۰ فوت مکعب بر دقیقه و قطر ۱۲۰ تا ۴۲۰ سانتیمتر دارد.
نوع سوم فن محوری کولینگ تاور با عنوان پروانه آلومینیومی سوپر بلید شناخته میشود که دارای مقطع ایرودینامیکی ایرفویل بوده و عملکرد بسیار مطلوبی در هوادهی دارد. این نوع فن با تیغههای مقاوم از جنس آلومینیوم، بازه هوادهی بین ۲۱۰۰۰ تا ۳۲۰٬۰۰۰ CFM را پوشش میدهد و در قطرهای ۱۲۰ تا ۴۲۰ سانتیمتر تولید میشود.
انواع فن محوری برج خنک کننده به لحاظ شکل ظاهر
انواع فنهای محوری برج خنک کننده از نظر شکل ظاهری شامل سه دسته اصلی هستند:
- فن ضربی ساخته شده از آلومینیوم یا فایبرگلاس با طراحی قالبپرس و تزریق پلاستیک.
- پروانه پروفیلی ایرفویل با پروفیل ثابت که به روش اکسترود و پولترود تولید میشود.
- پروانه پروفیلی ایرفویل با پروفیل متغیر که همچنین با فرآیند اکسترود و پولترود ساخته میشود.
هر نوع طراحی، تأثیر مستقیمی بر عملکرد و بازدهی فن دارد. فنهای ایرودینامیکی برج خنککننده شامل دو نوع اصلی هستند:
- فن سوپر بلید با تیغههای توخالی و مقطع ایرفویل که عمدتاً از فایبرگلاس یا آلومینیوم ساخته شده و تکجهته عمل میکند.
- پروانه مولتی وینگ که قابلیت تنظیم زاویه پرهها و چرخش دو جهته (ساعتگرد و پادساعتگرد) را دارد.
هر دو نوع وزن سبک و صدای کمی تولید میکنند و برای دماهای کاری منفی ۴۰ تا مثبت ۱۱۰ درجه سانتیگراد مناسباند.
یک پروانه مناسب در برج خنک کننده باید دارای چه ویژگی هایی باشد؟
پروانه مناسب برای برج خنک کننده باید دارای عملکرد پایدار، هوادهی یکنواخت و سرعت خطی مناسب در طول عمر کاری خود باشد. قابلیت اطمینان بالا ضروری است، چرا که خرابی فن میتواند کل عملکرد برج را مختل کند. ساختار مکانیکی باید مستحکم و مناسب کارکرد مداوم در تمام طول سال باشد. همچنین، با توجه به مصرف بالای انرژی، بهرهوری بالا و طراحی بهینه پرهها برای کاهش مصرف برق از ویژگیهای مهم یک فن باکیفیت است.
میزان ظرفیت هوادهی فن برج خنک کننده
ظرفیت هوادهی فن برج خنک کننده بیانگر حجم هوای عبوری از کولینگ تاور در واحد زمان است و نقش کلیدی در افزایش راندمان سیستم دارد. این پارامتر باید با دقت توسط تیم مهندسی محاسبه شود. عواملی همچون تعداد پرهها، عرض و ضخامت تیغهها، زاویه بین پرهها، نوع سیستم هوادهی (مکش یا دمش) و جنس پروانهها، همگی بر ظرفیت نهایی هوادهی تأثیر مستقیم دارند و در طراحی دقیق فن باید در نظر گرفته شوند.
تنظیم سرعت فن برج خنک کننده
تنظیم سرعت فن برج خنک کننده نقش مهمی در افزایش راندمان، کاهش مصرف انرژی و افزایش طول عمر تجهیزات دارد. استفاده از اینورتر (درایو کنترل دور) روی الکتروموتور فن، امکان کنترل سرعت چرخش پرهها را فراهم میکند. اینورتر با دریافت سیگنال از سنسور دمای آب خروجی، سرعت فن را بر اساس بازه دمایی مشخص تنظیم میکند. افزایش دمای آب باعث افزایش دور فن و کاهش دما موجب کاهش آن میشود، که در نهایت مصرف برق را بهینه میسازد.
تنظیم دور فن برج خنککننده با سیستم تسمه و پولی یکی از روشهای رایج و مقرونبهصرفه در کنترل سرعت چرخش پروانه است. با انتخاب قطر مناسب پولی در موتور یا شفت فن، میتوان نسبت انتقال دور را تغییر داد و سرعت چرخش فن را کم یا زیاد کرد. این روش ساده، بدون نیاز به تجهیزات الکترونیکی انجام میشود. اما نیازمند تنظیم دقیق و نگهداری منظم است تا از لغزش تسمه، اتلاف انرژی و استهلاک زودرس جلوگیری شود.
فشار استاتیک فن محوری
فشار استاتیک در فن محوری نشاندهنده مقاومت هوا در برابر حرکت تیغهها و میزان نیروی واردشده از جانب هوا بر پرهها است که به آن فشار تنشی نیز گفته میشود. این فشار ناشی از نیروی پسا (Drag) بوده و رابطه مستقیمی با توان مصرفی موتور دارد. برای کاهش فشار استاتیک و بهبود راندمان انرژی در برج خنک کننده، از تیغههایی با مقطع ایرودینامیکی ایرفویل استفاده میشود که موجب کاهش تلاطم و مقاومت هوا میگردد.
فشار دینامیک فن برج خنک کننده
فشار دینامیک در فن برج خنک کننده، عامل اصلی ایجاد خلأ و جریان هوا درون سیستم است. این فشار، حاصل انرژی حرکتی هوا و تابعی از فشار استاتیک و حجم هوادهی فن است. فشار دینامیک بهصورت نسبی محاسبه شده و تأثیر مستقیم بر سرعت جریان عبوری دارد. ترکیب مناسب فشار استاتیک و دینامیک برای دستیابی به راندمان بهینه در انتقال حرارت و کاهش مصرف انرژی در کولینگ تاورها ضروری است.
تولید فن محوری برج خنک کننده
تولیدکنندگان برج خنک کننده، بهویژه در بخش صنعتی، به دلیل هزینه بالای ساخت، قطعات کلیدی مانند فن محوری، پکینگ و قطرهگیر را بهصورت جداگانه طراحی و تولید میکنند. این رویکرد به آنها امکان میدهد تا نیازهای متنوع مشتریان را بهتر پاسخ دهند و هزینههای اولیه را کاهش دهند. طراحی و تولید مجزای قطعات همچنین فرآیند تعمیر و نگهداری برج خنککننده را سادهتر و سریعتر میکند.
گروه صنعتی مهتاب گستر بهعنوان یکی از تولیدکنندگان فن برج خنککننده، انواع پروانهها را با گریدها و متریال مختلف تولید و عرضه میکند. این شرکت خدمات تعمیر، تعویض و تامین سایر قطعات برج خنک کننده از جمله پکینگ و قطره گیر را نیز ارائه میدهد. مشتریان میتوانند با اطمینان تجهیزات مورد نیاز خود را با توجه به ظرفیت برج و بودجهشان انتخاب کرده و در کمترین زمان ممکن دریافت نمایند. اطلاعات کامل نیز در وبسایت شرکت موجود است.
سرویس پروانه برج خنک کننده
خارج شدن تیغههای فن از صفحه هاب
زنگزدگی و خوردگی ورق تیغههای فن
فنهای برج خنک کننده معمولاً در محیطهای اسیدی و قلیایی و در معرض پاشش مداوم آب قرار دارند که باعث خوردگی و زنگزدگی تیغهها میشود. این آسیبها میتوانند به سوراخ شدن تیغهها و کاهش عمر مفید فن منجر شوند و در صورت بیتوجهی، مشکلات جدی برای عملکرد برج و تجهیزات صنعتی ایجاد کنند. حفاظت و نگهداری منظم فنها برای جلوگیری از هزینههای سنگین تعمیرات ضروری است.
برای مقابله با خوردگی، تیغههای فن غالباً از مواد مقاوم مانند GRP ساخته میشوند، اگرچه برخی کاربردها هنوز از آلومینیوم استفاده میکنند. طراحی فن شامل کوپلینگهای فیبرکربنی سبک و مستحکم است که نیازی به یاتاقان میانی ندارند تا لرزشها کاهش یابد. نظارت دورهای، بالانس استاتیکی و بررسی تسمهها از راهکارهای مهم در حفظ عملکرد و جلوگیری از خرابیهای ناگهانی فن محسوب میشوند
قیمت فن کولینگ تاور
قیمت فن برج خنک کننده تحت تأثیر عوامل متعددی مانند حجم هوادهی، تعداد و عرض تیغهها، زاویه پرهها، نوع سیستم هوادهی، فشار استاتیک و دینامیک وارده و دور نامی فن است. همچنین جنس تیغهها (آلومینیوم، فایبرگلاس، پلیآمید)، اندازه شافت موتور، ظرفیت برج و شکل هندسی فن نیز نقش مهمی در تعیین قیمت دارند. به دلیل نوسانات ارزی، قیمتها به صورت بهروز و متغیر ارائه میشوند.
برای استعلام قیمت دقیق، بهتر است با کارشناسان فروش مهتاب گستر تماس حاصل کنید. انتخاب فن باید بر اساس کیفیت و مقاومت در برابر ساییدگی و شکستگی صورت گیرد تا عمر مفید برج افزایش یابد. توصیه میشود علاوه بر قیمت، نکات فنی و تخصصی مشاوران ما را در انتخاب فن متناسب با کاربرد خود جدی بگیرید تا بهترین عملکرد را در سیستم خنککننده خود تجربه کنید در انتها از شما دعوت می نمائیم فیلم نحوه عملکرد پروانه کولینگ تاور تولیدی شرکت مهتاب گستر را تماشا فرمائید.
