انواع پروفیل فن فایبرگلاس و پره کامپوزیت

پره فایبر گلاس برج خنک کننده با پروفیل ایرفویل

Fiber glass -Cooling tower composite fan- FRP blade profile

چگونه میتوان لرزش فن را کاهش داد؟

برای کم شدن مصرف برق برج خنک کننده چه کنیم؟

امکان مهندسی معکوس فن کامپوزیت وجود دارد؟

آیا می توان از روی نمونه پره فایبرگلاس، فن جدید تولید کرد؟

در صورتیکه نمونه فن مورد استفاده در ابر کولر یا برج خنک کننده در بازار پیدا نشود چه باید کرد؟

این سوالات و سوالات فراوان دیگری، جزو مواردی است که سعی داریم در این پست به آن پاسخ دهیم.

فن و بلید فایبرگلاس و کامپوزیت به دلیل راندمان هوادهی بالا، وزن کم و عمر طولانی، در برج های خنک کن مدرن کاربرد فراوانی دارد. این نوع پره که به پره های با پروفیل ایرفویل هم معروف هستند، می توانند به کاهش مصرف برق، بالا رفتن عمر مفید قطعات و کاهش تعمیرات و نگهداری کمک شایانی نمایند.

طبقه بندی انواع پروانه کولینگ تاور

فن ها و پره های فایبرگلاس پروفیل ایر فویل، بر خلاف پره آلمینیوم کولینگ تاور و یا فن های اکسترودی، در شعاع فن مشمول تغییر در ابعاد پروفیل و زاویه حمله آن می شوند. دلیل این مساله یکنواخت کردن میزان هوا دهی در فواصل شعاعی است.

بدین ترتیب با کاهش شعاع زاویه حمله پروفیل افزایش می یابد و با توجه به کم شدن سرعت خطی (به دلیل کاهش شعاع) دبی هوای فن ثابت باقی می ماند. این در حالی است که در پره های آلومینیومی اکسترودی و یا فن های فایبرگلاس ساده پروفیلی، به دلیل تغییر نکردن زاویه حمله، با کاهش شعاع، میزان هوادهی بلید ها کم می شود و توزیع هوا به صورت شعاعی نامتوازن خواهد بود.

علاوه بر تغییر در زاویه حمله فن به صورت شعاعی، در پره های فایبر پروفیل ایرفویل، معمولا مقطع بلید با افزایش شعاع کوچک می شود. در صورتیکه که کوچک شدن پروفیل به صورت شعاعی قابل ملاحظه نباشد، بدین معنا است که پره مورد نظر جزو پره های کم صدا است.

با توجه به موارد ذکر شده و توضیحات فوق، پروفیل فایبرگلاس فن برج خنک کن دارای طبقه بندی های متفاوتی است. در تصویر ذیل 3 نوع اصلی پره فایبرگلاس پروفیل ایرفویل را مشاهده می کنید.

ساخت قالب و ترمیم پره و فن کامپوزیت(FRP)

برای نمونه سازی و قالب گیری فن فایبر گلاس پروفیل ایرفویل، ابتدا به کمک یک نمونه پره موجود و پس از ترمیم پره آسیب دیده، سوخته شده و یا شکسته شده کامپوزیت، قالب فایبرگلاس دو تکه فن تولید می شود و پس از آن عملیات ساخت پره ها صورت می گیرد. در این روش هرچه تعداد فن های مورد نیاز بیشتر باشد، هزینه قالب تقسیم بر تعداد فن شده و عدد کوچکتری خواهد بود.

در تصاویر زیر نمونه قالب دو تکه فایبر گلاس که از روی نمونه پره سوخته ارسال شده از طرف مشتری ساخته شده، و در ادامه پره فایبر گلاس کامپوزیت برج خنک کننده تولیدی مطابق با نمونه اصلی مشاهده می گردد.

نحوه بالانس فن فایبرگلاس

بالانس استاتیک و دینامیک پره کامپوزیت برج خنک کن

پس از ساخت پره های فایبرگلاس کامپوزیت(FRP)، باید مجموعه فن را بالانس کرد. به صورت کلی برای ایرکولر و کولینگ تاور و پره های کامپوزیتی از روش بالانس استاتیک استفاده می شود. در این روش با اضافه کردن وزن به بلید های مورد نظر، بالانس استاتیک انجام خواهد شد. در صورتی که در برج خنک کننده و یا ایرکولر دارای این مشکلات باشید، احتمالا مجموعه پره ها نیاز به بالانس و یا ترمیم دارند.

1- لرزش فراوان فن در شرایطی که بدنه لرزش شدیدی ندارد

2- صدای شدید زوزه مانند در فن استک

3- بالا بودن آمپر موتور نسبت به حالت عادی

جلوگیری از سایش، خوردگی و پوسیده شدن لبه حمله فن

اگر محیطی که برج خنک کننده و ایرکولر در آن قرار گرفته اند گرد و خاک زیادی داشته باشد یا شرایط محیط اسیدی یا قلیایی باشد، لبه پره های و بلید های آلومینیومی و کامپوزیتی پس از مدتی خورده می شوند. نکته قابل توجه این است که در بسیاری از موارد، اگر گرد و خاک و ذرات معلق محیط زیاد باشد، ابتدا لبه های بیرونی فن و بلید که سرعت خطی بالاتری دارند آسیب خواهند دید. در چنین شرایطی امکان ترمیم و بازسازی پره فایبر کم می شود و بهتر است از روی نمونه های موجود، تعدادی بلید جدید ساخته شود.

خوردگی لبه پره

عکسی از لبه پره و بلید آسیب دیده و خورده شده

خراب شدن پره برج خنک کن

تصویر صدمه شدید و از بین رفتن لبه حمله بلید کامپوزیت در نوک پره بدلیل سرعت خطی بسیار بالا و وجود ذرات معلق

برای جلوگیری از این مشکل که ممکن است به شکسته شدن پره و بلید نیز بیانجامد، در لبه پره های فایبر گلاس از رزین ضد سایش استفاده می کنیم. به این صورت عمر مفید کارکرد مجموعه فن افزایش یافته و راندمان هوادهی نیز بهتر خواهد بود.

پروانه کامپوزیت ایرفویل پیچش دار

تصویر پره و بلید فایبر گلاس که لبه آنها با استفاده از رزین ضد سایش مرغوب محافظت شده است.

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.

محدودیت سرعت خطی لبه پره و سرعت الکترو موتور کولینگ تاور

انتخاب نوع الکترو موتور برج خنک کننده از نظر تعداد پل و سرعت دورانی، نسبت مستقیمی با قطر فن کولینگ تاور دارد. با در نظر گرفتن این مساله که سرعت خطی لبه بلید طبق استاندارد CTI نباید از 60 الی 70 متر در ثانیه بیشتر باشد، نوع الکترو موتور مناسب کولینگ تاور به این شرح است.

اطلاعات این جدول برای الکترو موتورهای سه فاز با فرکانس 50 هرتز تهیه شده است.

سرعت چرخش فن کولینگ تاور

شرکت آراکو - محمد قربانعلی بیک

ساخت فن فایبر گلاس کولینگ تاور

مهندسی معکوس پره فایبرگلاس و کامپوزیت

نمونه سازی، ساخت قالب و تولید بلید و پره کامپوزیت

تامین و ساخت فن آلمینیومی کولینگ تاور

فروش و ساخت فن و پره آلمینیوم برج خنک کننده

ساخت و فروش هاب و کلمپ استنلس استیل برج خنک کن

تامین و فروش فن فایبر گلاس برج خنک کن و فن کامپوزیت صنعتی

شماره تماس مستقیم

09124780268

02166561974

02166129745

www.araco.ir

کانال آپارات فیلم آموزش کولینگ تاور : https://www.aparat.com/ARACo_cooling

سوالات متداول در مورد فن فایبر گلاس و پره کامپوزیت

-آیا از روی نمونه پره سوخته شده، آتش گرفته و یا شکسته شده می توان بلید و فن مشابه ساخت؟

پاسخ : بله با داشتن بلید و پره فایبرگلاس سوخته شده و یا شکسته شده می توان نمونه مورد نظر را ترمیم نمود و با حفظ شکل ظاهری و از روی وزن ابتدایی فن، قالب فایبرگلاس تولید کرد. پس از تولید قالب، بلید و پره کامپوزیت طبق نظر کارفرما تولید می شود. از نظر اقتصادی مهندسی معکوس و کپی کردن پره و بلید کامپوزیت در شرایطی به صرفه است که حداقل تعداد سفارش 6 عدد و طول فن حداقل 1.2 متر باشد.

-آیا وجود ترک و شکستگی در پره فایبرگلاس خطرناک است؟

پاسخ : بله وجود ترک، خوردگی و شکستگی در بلید کامپوزیت خطرناک است و ممکن است باعث شکسته شدن و پرتاب فن شود. پرت شدن فن کولینگ تاور به سمت بیرون علاوه بر صدمه رساندن به فن استک، می توان باعث ایجاد خطر جانی برای پرسنل شود.

یکی از مهمترین مواردی که در بازدید چشمی برج خنک کن انجام می شود، بررسی وضعیت ظاهری و سلامت فن است.

تصویر شکستگی و ترک خوردن پره فن برج خنک کن (بدلیل استفاده از فن ارزان قیمت)

-آیا تعویض فن آلومینیوم با فن فایبرگلاس امکان پذیر است؟

پاسخ این سوال مثبت است. در صورتیکه توان موتور فن، قطر فن استک و میزان هوا دهی مشخص باشد، می توان فن آلمینیومی را با پره و بلید فایبرگلاس تعویض کرد. البته در این حالت باید هاب و کلمپ فن کولینگ تاور را نیز تعویض نمود. تعویض فن فایبرگلاس کولینگ تاور با فن کامپوزیت باعث بالا رفتن راندمان هوادهی، کاهش مصرف برق و کم شدن لرزش می شود.

-مزیت پره پهن فایبرگلاس پروفیل ایرفویل چیست؟

این بلیدهای کامپوزیت که به نام Low noise شناخته می شوند معمولا تولید شرکتهای اروپایی هستند. ویژگی فن های عرض، معمولا راندمان بالای هوادهی، صدای کم و لرزش پایین است. البته این پره ها قیمت بسیار گرانتری از پروانه تیغه ای فایبرگلاس دارند. یک مشخصه هندسی بلیدهای کم صدای کولینگ تاور و ایرکولر، این است که عرض پره در انتها بیشتر است که این نکته، مقدار هوادهی را نسبت به پره های دیگر بیشتر می کند.

فن برج خنک کن

۱ نظر

محمد قربانعلی بیک

الزامات فن در برج خنک کننده(کولینگ تاور)

شرایط و استاندارد پره و فن برج خنک کن

فن و تجهیزات تولید و انتقال توان(موتور، گیربکس و درایو شفت)، جزو قطعات و اجزاء بسیار مهم در برج خنک کن هستند. وظیفه اصلی پره ها ایجاد جریان مکانیکی و اجباری هوا است که موجب می شود میزان تبخیر سطحی آب در کولینگ تاور به شدت افزایش یابد. در حقیقت اگر در برج خنک کن از فن استفاده نشود (مانند برخی از برج های خنک کن اتمسفریک و برخی برج های نیروگاهی)، سرعت کم جریان هوا باعث کاهش شدید راندمان کولینگ تاور و نیز کاهش تبخیر سطحی می گردد.

در عین حال بالا بودن بیش از حد سرعت فن و نیز جریان هوای تولید شده توسط پره ها و بلید ها در برج خنک کننده، موجب تبخیر بیش از حد و مصرف بالای آب می شود.

باید توجه داشت که بدلیل سرعت دورانی بالای فن و نیز قطر نسبتا زیاد پره و بلید در کولینگ تاور صنعتی، هر گونه مشکل در سیستم فن و ماشینری، می تواند به شکسته شدن پره ها و صدمات جدی انجامیده و حتی موجب خطرات جانی برای پرسنل حاضر در محوطه شود.

به همین دلیل در این بخش به برخی از موارد که بر روی عملکرد و راندمان فن کولینگ تاور تاثیر می گذارد اشاره می شود و در هر قسمت توضیحاتی کلی ارائه می گردد.

در تصویر ذیل نمونه قالب دو تکه فایبر گلاس فن که از روی نمونه بلید ارائه شده از طرف طرف مشتری ساخته شده، و در ادامه پره فایبر گلاس کامپوزیت برج خنک کننده که توسط این قالب ساخته شده است، مشاهده می گردد.

شرکت آراکو با سابقه ای طولانی در حوزه برج خنک کننده و قطعات آن، آمادگی خود را جهت تولید و ساخت قالب و فن ایرفویل فایبرگلاس از روی نمونه موجود اعلام می دارد.

1 - سرعت خطی لبه پره در برج خنک کننده

یکی از موارد بسیار مهم در کولینگ تاور، حد مجاز سرعت خطی لبه پره فن است. در مراجع مختلف حداکثر سرعت خطی لبه بلید برج خنک کننده را بین 50 الی 60 متر بر ثانیه در نظر گرفته اند. توجه داشته باشید که سرعت خطی لبه پره، از حاصلضرب سرعت دورانی فن(بر حسب rpm) در قطر فن(بر حسب متر) در عدد پی(3.14) بدست می آید.

در صورتی که سرعت خطی نوک پره از 60 متر بر ثانیه بیشتر شود، علاوه بر ارتعاشات فراوان و عدم بالانس، جریان گردابی ایجاد شده در فاصله نوک پره تا لبه فن استک کولینگ تاور، موجب کاهش راندمان هوا دهی می گردد. به همین خاطر سرعت خطی بالای 60 متر بر ثانیه در لبه بلید فن، در استاندارد CTI نیز پذیرفته شده نیست.

انواع پروانه خنک کن

2 - بالانس پروانه کولینگ تاور

بالانس استاتیک و دینامیکی پره ها و مجموعه فن و هاب کولینگ تاور، علاوه بر کاهش ارتعاشات و لرزش، موجب کم شدن سر و صدا و افزایش راندمان هوادهی می شود. در بسیاری از موارد به دلیل عدم استفاده از فن مناسب، و شکستگی یکی از پره ها، برج خنک کن دچار صدمات فیزیکی شده و بدنه آن از بین رفته است.

3 - جنس فن برج خنک کن

در مواردی که آب خنک شده در کولینگ تاور دارای خاصیت اسیدی یا قلیایی بوده و یا محیط اطراف دارای گرد و خاک باشد، در صورت استفاده از فن مرغوب با نوع پوشش مناسب، فن می تواند در مقابل این شرایط مقاومت کند. البته نوع رزین مورد استفاده در فن فایبرگلاس هم تاثیر قابل توجهی در مقاومت مقابل دمای بالا و خوردگی دارد. آسیب پذیرترین قسمت فن، لبه حمله نام دارد. لبه حمله سطحی است که با در نظر گرفتن جهت چرخش فن، پره ها توسط آن سطح هوا را می شکافند.

به همین دلیل در برخی از پره های فایبر گلاس، با استفاده از پوشش ضد سایش در روی لبه بلید، از صدمه دیدن و از بین رفتن لبه فن فایبر گلاس برج خنک کننده جلوگیری می کنند.

4- مقدار هوادهی فن کولینگ

دبی هوا و مقدار جریان هوایی که فن می تواند تولید کند به تعداد پره ها، زاویه حمله تنظیم شده، سرعت چرخش فن و قطر آن بستگی دارد. به عنوان یک قاعده کلی می پذیریم که به زیاد شدن قطر فن، در دور ثابت، زاویه حمله مشخص و تعداد پره های یکسان، هوادهی فن بیشتر می شود. در تصویر زیر، سرعت چرخش مناسب بر حسب قطر پره ها در حالت اتصال مستقیم موتور به فن نمایش داده شده است.

سرعت چرخش بر حسب قطر فن

همانطور که اشاره کردیم با فرض یکسان بودن شرایط، بیشتر شدن قطر به افزایش مقدار هوادهی فن منجر می شود. بخاطر اینکه بتوانیم مقیاسی حدودی از مقدار هوادهی بر حسب قطر فن اعلام کنیم، در جدول زیر دبی فن ها را در چند قطر متداول بر حسب متر مکعب بر ثانیه مشخص نموده ایم. این دبی ها با فرض استفاده از فن 4 پره و سرعت خطی 60 متر بر ثانیه است.

مقدار دبی فن بر حسب قطر
قطر فن (بر حسب متر)	سرعت چرخش (دور در دقیقه)	مقدار هوادهی (متر مکعب بر ثانیه)
1.5	750-700	15
2.5	400	50
4	270	100

5 - سایر موارد مهم در خصوص پره برج خنک کن

علاوه بر نکات ذکر شده، مواردی مانند فاصله لبه فن تا فن استک، ارتفاع و فرم هندسی فن استک، زاویه حمله بلید، نوع تجهیزات ماشینری شامل موتور، گیربکس و درایو شفت برج خنک کن و سیستم های هوشمند کنترل دور نیز می توانند در عملکرد فن و در نتیجه عملکرد برج خنک کننده تاثیر قابل توجهی داشته باشند.

بهره گیری از سیستم کنترل هوشمند برج خنک کننده نیز از روشهایی است که علاوه بر کاهش مصرف آب کولینگ تاور و همچنین کاهش مصرف برق برج خنک کن می تواند موجب افزایش عمر تجهیزاتی از قبیل فن و موتور شود.