آشنایی با اجزای فن صنعتی و راه اندازی آن ها| بادافزار

اجزای فن صنعتی که شمل پره ها، کانال یا لوله ، موتور فن و … می باشد که عملکرد هر کدام از این بخش ها به صورت مجزا تاثیر قابل توجهی در بالا بودن عملکرد فن صنعتی دارد که در صورت بروز مشکل در هر کدام از این بخش ها به مراتب باعث بروز خسارات و هزینه های زیادی را برای ماشین آلات و.. می شود.

در ادامه اجزای فن های صنعتی و نحوه راه اندازی آنها توضیح داده ایم تا با عملکرد آنها آشنا شوید.

اجزای فن صنعتی

یک سیستم فن معمولی شامل یک فن، یک موتور الکتریکی، یک سیستم محرکه، کانال ها یا لوله ها، دستگاه های کنترل جریان و تجهیزات تهویه مطبوع (فیلترها، کویل های خنک کننده، مبدل های حرارتی و غیره) است. برای بهبود موثر عملکرد سیستم فن صنعتی ، طراحان و اپراتورها باید نحوه عملکرد سایر اجزای سیستم را نیز درک کنند.

“رویکرد سیستمی” مستلزم دانستن تعامل بین فن ها، تجهیزاتی است که از عملکرد فن پشتیبانی می کند و اجزایی که توسط فن ها ارائه می شود.

اجزای فن صنعتی به طور به شرح زیر می باشد:

ورودی فن

به منطقه بازی اشاره دارد که معمولاً دایره ای یا مستطیلی است که ابتدا هوا وارد محفظه فن می شود.

نکته 1: اگر فن در ورودی مجهز به فلنج باشد، ابعاد ورودی فن باید با توجه به اندازه داخلی این اتصال یا فلنج ذکر شود. سطح ورودی فن، سطح بیرون زده ای است که مقدار آن از سطح داخلی فلنج ورودی اندازه گیری می شود و به دلیل وجود موانع دیگر مانند موتور، یاتاقان بار و … مقداری از آن کسر نمی شود. هنگامی که سطح ورودی فن به وضوح تعریف نشده است، مقدار آن باید توافق شود.

خروجی فن

اشاره به بازوی انتهایی فن است که معمولاً دایره ای یا مستطیلی است که هوا از آن خارج می شود.

نکته 1: اگر فن مجهز به فلنج در خروجی است، ابعاد خروجی فن باید با توجه به اندازه داخلی این اتصال یا فلنج ذکر شود. دستگاه باید بیان شود که در این صورت سطح خروجی فن باید با سطح خروجی دیفیوزر برابر باشد.

هنگامی که سطح خروجی فن به وضوح تعریف نشده است، مقدار آن باید توافق شود. برای دستیابی به ویژگی های جت فن ها به استاندارد مربوطه مراجعه کنید.

قطر دو سر پروانه

حداکثر فاصله بین دو سر پروانه فن.

قطر اسمی

قطر اسمی پروانه به قطر دو سر پروانه که طراحی بر اساس آن است، اشاره دارد.

محرک اولیه در فن صنعتی

 اکثر فن های صنعتی توسط موتورهای الکتریکی جریان متناوب (AC) به حرکت در می آیند. اکثر موتورهای القایی با برق سه فاز، 240 یا 480 ولت عرضه می شوند. از آنجایی که منابع تغذیه معمولاً با ولتاژ کمی بالاتر از موتورها به دلیل افت ولتاژ پیش بینی شده در سیستم توزیع رتبه بندی می شوند، موتورها معمولاً 230 یا 460 ولت دارند.

برای بهبود بازده موتور، سازندگان موتور طراحی‌های موتور را اصلاح کرده و مواد بهتری را وارد کرده‌اند که منجر به تغییرات جزئی در ویژگی‌های عملکرد موتور می‌شود. اگرچه هزینه های اولیه موتورها 10 تا 20 درصد افزایش یافته است، اما برای کاربردهای با زمان کار بالا، بهبود در راندمان موتور با کاهش هزینه تعمیر و نگهداری فن صنعتی ، بازپرداخت بسیار جذابی ایجاد می کند.

سیستم اتصال در اجزای فن صنعتی

سیستم اتصال اغلب فرصت های قابل توجهی را برای بهبود بهره وری انرژی و کاهش هزینه های عملیاتی کلی سیستم ارائه می دهد. دو نوع سیستم اتصال اصلی وجود دارد: اتصال مستقیم و اتصال تسمه. در سیستم های اتصال مستقیم، فن به شفت موتور متصل می شود.

این سیستم ساده و کارآمد است اما از انعطاف کمتری نسبت به تنظیمات سرعت برخوردار است. از آنجایی که اکثر فن ها با موتورهای القایی کار می کنند، سرعت چرخش عملکرد فن های دایرکت درایو به چند درصد محدود می شود.

حساسیت خروجی فن به سرعت چرخشی عملیاتی آن به این معنی است که خطاها در تخمین الزامات عملکرد می‌تواند باعث شود که یک سیستم اتصال مستقیم ناکارآمد عمل کند. برخلاف اتصال تسمه که با تغییر قطر قرقره امکان تنظیم سرعت چرخش فن را فراهم می کند.

کاربردهایی با دمای پایین و هوای تمیز سیستم برای اتصال مستقیم مناسب هستند، زیرا موتور مستقیماً در پشت فن نصب می شود و می تواند توسط جریان هوا خنک شود. این پیکربندی صرفه جویی در فضا به موتور اجازه می دهد تا در عملکرد  بالاتر از حد مجاز به دلیل خنک کننده بیشتر کار کند. با این حال، دسترسی به موتور تا حدودی محدود است.

کانال کشی در اجزای فن صنعتی

برای اکثر سیستم فن های صنعتی، هوا از طریق کانال ها یا لوله ها هدایت می شود. به طور کلی، کانال ها از ورق فلز ساخته می شوند و در سیستم های کم فشار استفاده می شوند، در حالی که لوله ها محکم تر هستند و در کاربردهای فشار بالاتر استفاده می شوند.

در محیطهای تهویه هوا که در آن یک فن مستقیماً از یک فضای تهویه‌شده در یک طرف کشیده می‌شود و مستقیماً به فضای خارجی تخلیه می‌شود (مانند فن پروانه‌ای دیواری)، مجرای کانال عامل مهمی نیست. با این حال، در بیشتر محیط ها، در یک یا هر دو طرف فن استفاده می‌شوند و تأثیر مهمی بر عملکرد فن دارند. اصطکاک بین جریان هوا و سطح کانال معمولاً بخش مهمی از عملکرد و کارایی کلی روی یک فن است.

دستگاه های کنترل جریان هوا

دستگاه های کنترل جریان هوا در انواع فن صنعتی شامل دمپرهای ورودی روی جعبه، پره های ورودی در ورودی فن و دمپرهای خروجی در خروجی فن های صنعتی هستند.

دمپرهای جعبه ورودی معمولاً دمپرهای تیغه ای موازی هستند و پره های ورودی و خروجی فن را به دو روش اصلی تنظیم می کنند: با ایجاد چرخشی در جریان هوا که بر نحوه برخورد هوا با پره های فن تأثیر می گذارد، یا با فشار دادن هوا که مقدار هوای ورودی به فن را محدود می کند.

پره های ورودی و دمپرها باید برای چرخش مناسب فن طراحی شده و به گونه ای نصب شوند که این پره های ورودی و دمپرها در همان جهت چرخش فن باز شوند. اگر دمپرهای ورودی در جعبه ورودی خیلی دورتر از ورودی فن قرار گیرند، ممکن است اثربخشی قبل از چرخش از بین برود یا کاهش یابد و صرفه جویی در انرژی ناچیز باشد.

تهویه مطبوع و تجهیزات فرآیندی فیلترها، مبدل های حرارتی

سایر تجهیزاتی که معمولاً در سیستم‌های متحرک هوا یافت می‌شوند شامل دستگاه‌هایی هستند که برای تنظیم جریان هوا برای به دست آوردن کارایی خاص استفاده می‌شوند. مبدل های حرارتی برای گرم کردن یا خنک کردن جریان هوا برای رسیدن به دمای خاص یا حذف رطوبت استفاده می شود و از فیلترها برای حذف ذرات یا گازهای ناخواسته استفاده می شود.

تجهیزات تهویه مطبوع با ایجاد مقاومت جریان و در برخی موارد با تغییر چگالی هوا بر عملکرد فن تأثیر می گذارد. فیلترها، از جمله انواع سیکلون ذاتاً افت فشار ایجاد می کنند که اغلب اجزای مهمی از افت فشار کلی سیستم هستند. فیلترهای مشبک با انباشته شدن ذرات افت فشار فزاینده ای ایجاد می کنند و در بسیاری از سیستم ها، عملکرد ضعیف نتیجه مستقیم عدم توجه کافی به تمیزی فیلتر است.

فیلترهای سایکلون با تغییر سریع جهت جریان هوا ذرات را حذف می کنند، به طوری که ذرات سنگین که قادر به تغییر سریع جهت نیستند، به دام می افتند. اگر چه فیلترهای سیکلون نسبت به فیلترهای مشبک کارایی کمتری دارند، اما تمایل به نگهداری کمتری دارند و ویژگی‌های افت فشار پایدارتری دارند.

اثرات کویل های گرمایش و سرمایش بر عملکرد سیستم فن های صنعتی تا حد زیادی به محل قرارگیری مبدل های حرارتی در سیستم، میزان تغییر دما و نحوه ساخت مبدل های حرارتی بستگی دارد. در جایی که تغییرات زیادی در دمای جریان هوا وجود دارد، عملکرد فن می تواند با تغییر چگالی هوا تغییر کند.

مبدل‌های حرارتی که دارای پره‌های نزدیک به هم هستند می‌توانند ذرات و رطوبتی را جمع کنند که نه تنها بر خواص انتقال حرارت تأثیر می‌گذارد، سبب کاهش شدید فشار نیز می شود.

فاکتورهای تاثیرگذار در عملکرد فن های صنعتی

عملکرد فن معمولاً با نمودار فشار و توان توسعه یافته مورد نیاز در محدوده جریان هوای تولید شده توسط فن تعریف می شود. درک این رابطه برای طراحی، منبع یابی و راه اندازی سیستم فن ضروری است و کلید بهینه سازی است.

در انتخاب فن بهترین نقطه کارایی راندمان فن نسبت توانی است که به جریان هوا توسط موتور منتقل می شود. قدرت جریان هوا حاصل ضرب فشار و جریان است که برای سازگاری واحدها تصحیح شده است.

یکی از جنبه‌های مهم منحنی عملکرد فن ، بهترین نقطه بهره‌وری (BEP) است، که در آن فن از نظر بازده انرژی و ملاحظات تعمیر و نگهداری، مقرون به صرفه‌ترین کارکرد را دارد. کارکردن یک فن در نزدیکی BEP عملکرد آن را بهبود می بخشد و سایش را کاهش می دهد و فواصل طولانی تری بین تعمیرات ایجاد می کند. دور کردن نقطه کار فن از BEP باعث افزایش عملکرد  و سروصدا یاتاقان می شود.

ناحیه بی ثبات

به طور کلی، منحنی‌های فن از شرایط جریان صفر به سمت پایین قوس می‌شوند – یعنی با کاهش فشار برگشتی روی فن، جریان هوا افزایش می‌یابد. اکثر فن ها دارای یک منطقه عملیاتی هستند که در آن منحنی عملکرد فن آنها در همان جهت منحنی مقاومت سیستم شیب دارد. فن فعال در این منطقه می تواند عملکرد ناپایدار داشته باشد. ناپایداری ناشی از تعامل فن با سیستم است.

فن سعی می کند جریان هوای بیشتری تولید کند که باعث می شود فشار سیستم افزایش یابد و جریان هوای تولید شده کاهش یابد. با کاهش جریان هوا، فشار سیستم نیز کاهش می‌یابد و فن با ایجاد جریان هوای بیشتر پاسخ می‌دهد. این رفتار چرخه ای منجر به یک عمل جستجویی می شود که صدایی شبیه به تنفس ایجاد می کند. این بی‌ثباتی عملکرد باعث کاهش کارایی فن و افزایش سایش اجزای فن می‌شود.

راه اندازی فن صنعتی

سازندگان به دو موضوع مختلف در صنعت فن اشاره دارند که شامل راه اندازی اولیه فن، راه اندازی فن، فرآیند اطمینان از نصب صحیح است. این رویداد به چند دلیل مهم است. نصب ضعیف فن می تواند باعث خرابی زودهنگام شود که هم از نظر خود فن و هم از نظر ضرر تولید می تواند پرهزینه باشد. مانند سایر ماشین‌های دوار، عملکرد صحیح فن معمولاً به نصب صحیح درایو، ویژگی‌های پایه و اساس کافی و تناسب واقعی با کانال اتصال نیاز دارد.

راه اندازی فن همچنین شتاب یک فن از حالت استراحت به سرعت کارکرد معمولی است. بسیاری از فن ها، به ویژه انواع  فن سانتریفیوژ، دارای اینرسی چرخشی بزرگ هستند ،به این معنی که برای رسیدن به سرعت کار به نیروی پیچشی قابل توجهی نیاز دارند.

اثربخشی سیستم فن ( اجزای فن صنعتی )

اثربخشی سیستم تغییر در عملکرد سیستم است که از تعامل اجزای سیستم ناشی می شود. به طور معمول، در طول فرآیند طراحی، منحنی سیستم با اضافه کردن تلفات هر یک از اجزای سیستم (دمپر، مجرا، بافل، فیلتر، سه راهی، زانو، زانو، گریل، لوورها، و غیره) در نظر گرفت با این حال، در واقعیت، نمایه غیریکنواخت جریان هوا که با ایجاد چرخش و گرداب در جریان هوا ایجاد می‌شوند، باعث می‌شوند اجزای سیستم تلفاتی بالاتر از ضریب تلفات خود نشان دهند.

اثر سیستم را می توان با پیکربندی سیستم به حداقل رساند تا جریان تا حد امکان یکنواخت باقی بماند. با این حال، اگر محدودیت‌های فضا مانع از چیدمان ایده‌آل سیستم شود، پیامدهای اثر سیستم باید در فرآیند انتخاب فن گنجانده شوند.

زمانی که جریان هوا به داخل یا خارج از فن با یک الگوی بسیارغیر یکنواخت دچار اختلال شود، اثر سیستم می تواند مشکل ساز باشد. پیکربندی ضعیف مجرای منتهی از یک فن می تواند به شدت در توانایی فن برای انتقال موثر انرژی به جریان هوا تداخل ایجاد کند. برای مثال، قرار دادن زانویی نزدیک به خروجی فن می‌تواند یک افکت سیستمی ایجاد کند که جریان تحویلی را تا حداکثر30درصد کاهش می‌دهد.