کاهش دور برج خنک کننده
سیستم کاهش دور تسمه برج خنک کننده، قطعه ای است گرد شامل یک پولی و شفت که سرعت دورانی الکتروموتور را به سرعت دورانی پایین تر تبدیل کرده و به پروانه منتقل می نماید. به طور معمول با سرعت دورانی 1450 دور در دقیقه تهیه می شود. انتقال مستقیم این دور بالا به پروانه موجب شکست پروانه خواهد شد. بنابراین باید این سرعت دَوران بالا به سرعت دوران کمتر کاهش داد و به پروانه منتقل نمود.
تعداد زیادی از دستگاه های صنعتی، این تغییر سرعت دورانی را به وسیله نسبت چرخ ها انجام می دهند. برخی از کولینگ تاورها نیز کاهش سرعت دوران را بوسیله اعمال می کنند. در این مقاله قصد از داریم تا در مورد سیستم کاهنده دور تسمه کولینگ تاور و انواع آن مطالبی را بیان کنیم، پس با ما همراه باشید.
بررسی سیستم کاهش دور تسمه برج خنک کننده
الکتروموتورها معمولاً در دورهای بالا ساخته و طراحی می شوند و ساخت الکتروموتور در دور پایین مشکل و پر هزینه خواهد بود. بنابراین برای تطبیق دور موتور بالای این الکتروموتورها با نیاز واقعی، باید از قطعات تکمیلی مانند گیربکس یا سیستم کاهنده دور تسمه و پولی استفاده شود. برج خنک کننده چگونه کار میکند? در برج خنک کن‌های مرطوب (Wet-Cooling Tower) آب گرم از بالای برج با عبور از پکینگ‌ها و برخورد با جریان هوای تازه که از محیط بیرون توسط فن یا به صورت طبیعی وارد برج میشود ضمن تبادل حرارتی و خنک شدن در پایین برج ته‌نشین میشود. مهمترین عیب این سیستم پاشیدن ذرات آب به اطراف و همچنین تبخیر بیش از حد آب می‌باشد.
وقتی از این سیستم استفاده شود، در حقیقت از قانون قرقره ها استفاده می کنیم. در این روش دو قرقره یکی کوچک تر و دیگری بزرگ تر است که سرعت دوران را کاهش و به گشتاور تبدیل می کند. مانند همان چیزی که در دنده های ماشین به کار گرفته می شود.
قانون کاهنده دور موتور (قانون قرقره‌ها)
بنابراین در یک به دلیل ملاحضات ، حداکثر دور بین 200 تا 500 دور در دقیقه است و باید سرعت دورانی الکتروموتور را از حدود 1450 دور در دقیقه به محدوده مجاز دوران پروانه تبدیل نمود. سرعت دوران با نسبت پولی ها تغییر می کند؛ بنابراین نسبت قطر پولی ها به یکدیگر نشان دهنده نسبت تبدیل سرعت می باشد.
سیستم کاهش دور کولینگ تاور
انواع کاهش دور تسمه ای برج خنک کننده
- کاهش دور تسمه ای طرح V ساده
- کاهش سرعت تسمه ای دندانه دار
کاهش دور تسمه‌ای طرح V ساده
کاهش سرعت تسمه ای دندانه دار
کاهش دور تسمه ای دنده دار، در موتورهای بسیار قوی همانند موتور ماشین (مثل تسمه تایم) استفاده می گردد. اکثر ماشین آلات صنعتی که از موتورهای بسیار قوی با گشتاورهای بالا در آنها استفاده می شود، از سیستم کاهنده دور دنده ای برای انتقال قدرت بین اجزا مختلف استفاده می کنند.
اهمیت کاربرد کاهش دور در برج خنک کننده
سیستم کاهش دور و کاهنده سرعت چرخشی در کولینگ تاور یکی از مهمترین اجزا و قطعات برج خنک کننده مداربسته و مدار باز می باشد که در بخش هوا دهی و هوا رسانی مشغول انجام وظیفه می باشد. اهمیت این بخش زمانی مشخص خواهد شد که با نصب اصولی و استاندارد سبب افزایش طول عمر پروانه و سهولت در چرخش فن خواهد گردید.
در این سیستم هر چه قطر پروانه بیشتر باشد، باید سرعت دوران پروانه کاهش یابد. بنابراین هر چه طراحی سرعت دوران پروانه کمتر باشد، استهلاک فن کاهش می یابد و سرانجام سر و صدا کمتر شده و عمر آن نیز بالا می رود. برج های خنک کننده خشک از نظر عملکرد مشابه ایرکولر است، با این تفاوت که برج خنک کن خشک در بسیاری از موارد به صورت بتنی و یا در ابعاد بزرگ ساخته می شود.
کاهنده دور برج خنک‌کننده
جنس سیستم کاهنده دور موتور
جنس کاهنده دور موتور و کاهنده دور فن از چدن می باشد که دارای شفت بلند از فولاد گالوانیزه می باشد. می توان این قطعه را از برنج یا استنلس استیل نیز تهیه نمود. برای چرخش دو قسمت بروی هم از بلبرینگ استفاده می شود که این بلبرینگ باید مقاومت و کیفیت کافی داشته باشد تا طی عملکرد دستگاه به مشکل نخورد.
نکات مهم در انتخاب سیستم کاهش دور برج خنک کننده
- محاسبه توان الکتروموتور یا مولد مکانیکی در تأمین گشتاور مورد نیاز جهت چرخش پروانه
- تعیین و مشخص نمودن دور نامی (سرعت چرخشی نامی) یا استاندارد فن یا پروانه در کولینگ تاور
- محاسبه نسبت دور یا دور خروجی با استفاده از دور نامی مطابق فرمول ذکر شده
- نوع سیستم هوادهی (آکسیال یا سانتریفوژ) و محاسبه فشار دینامیکی و استاتیکی مورد نیاز فن
- نوع برج خنک کننده یا کولینگ تاور و جهت عبور جریان هوا و انتخاب نوع گیبرکس یا تسمه پولی با توجه به شرایط طراحی
سرویس های دوره ای سیستم کاهنده دور موتور
سیستم کاهش دور تسمه برج خنک کننده باید در دوره های زمانی مشخص گیریس کاری شود و در هنگام خراب شدن می لازم است بدانید که برج های خنک کننده فایبر گلاس که بصورت تک سلولی تولید می شوند دارای یک فن هوادهی از نوع اکسیال و یک دستگاه الکتروموتور با قدرت مناسب می باشند.
در برج های خنک کننده کوچک تر، تا 100 تن تبرید می توان از نحوه اتصال مستقیم یا دایرکت درایو برای سیستم هوادهی و اتصال موتور به پروانه برج خنک کن استفاده نمود. ولی در ظرفیت های بالاتر که قطر پروانه بیشتر از 120 سانتی متر می شود بهتر است از کاهند دور پروانه ( کاهش دور فن ) در کولینگ تاور استفاده گردد. در ادامه به توضیح بیشتر سیستم های کاهش دور فن برج خنک کننده می پردازیم.
1-محرکه های تسمه ای برج خنک کننده :
محرکه های تسمه ای ( فولی و تسمه ) به صورت گسترده در برج های خنک کننده و دستگاه های تهویه مطبوع به کار می روند که دو وظیفه اصلی را در این دستگاه انجام می دهند :
انتقال توان موتور به فن ها و کاهش سرعت موتور متناسب با سرعت مورد نیاز فن.انتقال توان موتور بار تسمه را مشخص میکند اما پولی ، تغییر سرعت را در نسبت مستقیم با قطر آنها معین می کند.(پولی موتور با قطر ۵ اینچ و پولی فن با قطر ۱۰ اینچ باعث کاهش سرعت تا نصف می شوند) تجربه نشان می دهد استفاده از تسمه های دنده دار محرک بهبود ۳ درصدی انتقال توان می شود.
برای رانش کشش تسمه V شکل سیستم کاهش سرعت،نیروی در حدود ۵/۱(kg) را در نقطه تقریبا وسط بین دو تسمه وارد کرده و کشش را به اندازه ای تنظیم کنید که تغییر مکان نقطه P به اندازه مقادیر مشخص باشد.
تسمه (belt) :تسمه ها دارای سطح مقطع ذوذنقه ای شکل می باشند، تسمه های کاهش دور در دو مدل ساده و دنده ایی قابل طراحی وساخت هستند. رنگ اکثر تسمه ها مشکی می باشد.
ساختار آنها از لایه های الیاف مقاوم در برابر کشش ، سایش و همچنین لایه های از لاستیک مقاوم در برابر رطوبت وگرما می باشد. معمولا تسمه های دنده ای راندمان بهتری دارند و در سایزهای مختلف برای استفاده در سیستم کاهش دور تجهیزات مختلف و برج خنک کننده استفاده میگردد.
2-انتقال قدرت بصورت کاهنده دور گیربکس برج خنک کننده :
نوعی دیگر از سیستم کاهش دور که در مورد استفاده قرار میگیرد استفاده از گیربکس شافت مستقیم ( هلیکال) می باشد. در این حالت شافت موتور مستقیما به گیربکس متصل شده و از طرف روبرو و موازات با شافت موتور ، شافت گیربکس به هاب پروانه متصل میگردد. در این حالت باید در زمان های مشخص و توسط افراد متخصص از سیستم کاهش دور برج خنک کننده و الکترو گیربکس سرکشی و بازدید به عمل آید.
تا درصورت نیاز روغن کاری و سرویس لازم انجام شود. معمولا در شرایطی مه نتوان از تسمه استفاده نمود پیشنهاد میشود از کاهش دور به کمک گیربکس استفاده نمایید چون هزینه ای اولیه و هزینه ای نگهداری زیادی را برای شما در پی دارد.
3-انتقال قدرت کوبل مستقیم در برج خنک کننده :
همانطور که گفته شد در برج های خنک کننده با ظرفیت های پایین سیستم انتقال قدرت فن بصورت کوبل مستقیم یا دایرکت درایو می باشد. در این حالت الکترو موتور بصورت مستقیم روی شاسی بالای برج قرار گرفته و شافت موتور در قسمت هاب پروانه ثابت میگردد.
در این حالت معمولا پروانه ها از متریال پلی آمید فوق سبک می باشند که در کنار وزن کم از انعطاف و هوادهی خوبی برخوردار هستند. همچنین موتورهای کوبل مستقیم دارای دور 900می باشند و از نوع فلنچ دار می باشند.
هزینه اولیه و کاربرد سیستم های انتقال قدرت در برج خنک کننده :
باتوجه به حالت های بالا که در قسمت فن و موتور برج خنک کننده مورد استفاده قرار میگیرد می توان انتخاب های مختلفی در زمان سفارش و خرید برج خنک کننده انجام داد. ولی نکته اصلی هزینه اولیه و قیمت سیستم کاهش دور می باشد. و این مسله برای خیلی از مصرف کنندگان و کارفرمایان بسیار مهم است .
پیشنهاد می شود با توجه به نوع صنعت و کاربردی که برج خنک کننده دارد سیستم کاهش دور فن کولینگ تاور را انتخاب نمایید . البته مشاوره لازم با تولید کننده کولینگ تاور و دریافت اطلاعات لازم از مهندسین فنی این حوزه می تواند در تصمیم گیری شما نقش به سزایی داشته باشد.
شرکت آذین تهویه به عنوان یکی از فعالان این حوزه با تکیه بر تجربه چندین ساله و با بهرگیری از دانش روز دنیا به شما پیشنهاد میکنیم که در صورتی که در صنعت خود حالت خورندگی یا گرمای بیش از حد ندارید از سیستم کاهش دور فولی تسمه استفاده نمایید.
زیرا استفاده از محرکه های فولی و تسمه در کنار هزینه اولیه پایین به شما این امکان را می دهد که بعد از چند سال اول با کمترین هزینه ست کامل کاهش دور برج خنک کن یا قطعات معیوب را تعویض نمایید.برج خنک کننده طبیعی ، برج خنک کننده ای است که جریان هوا در آن به دلیل اختلاف چگالی بین هوای گرم شده داخل برج خنک کننده ( چگالی کمتر ) و هوای خنک بیرون ( چگالی بیشتر ) به وجود می آید.
موتور مناسب در برج خنک کننده :
همانطور که اگاه هستید الکتروموتور و پروانه در برج خنک کننده فایبر گلاس مکعبی در قسمت بالای ( تنوره یا فن استک) دستگاه قرار میگیرد و میزان رطوبت و پاشش قطرات آب در آنجا زیاد می باشد. به همین خاطر استفاده از موتور های که دارای عایق رطوبتی و سیستم حفاظتی بالای باشند می تواند عمر مفید موتور را افزایش دهد.
الکتروموتور(electromotor) یا دینام در حقیقت قلب اصلی و قدرت محرکه هوادهی در برج خنک کن می باشد. موتور ها با چرخاندن پروانه باعث جابجای و گردش هوا درون برج می شوند. توان دینام برج خنک کننده از 0.75 کیلو ات تا 30 کیلو ات متغیر است واین میزان بسته به نوع پروانه و سرعت گردش فن دارد. در کل باید قدرت موتور به نوعی انتخاب شود که در زمان کار آمپر نکشد و درعین حال موجب لرزش سازه اصلی نشود.