محاسبه توان و بازده فن

محاسبه توان و بازده فن

محاسبه توان فن به جهت اینکه با استفاده از آن می­توان مقدار انرژی مصرف شده توسط موتور و در نتیجه هزینه عملیاتی فن را محاسبه نمود، دارای اهمیت زیادی می­باشد. محاسبه توان فن با استفاده از جریان و فشار خروجی که از طریق فن به جریان داده شده صورت می­پذیرد. حاصلضرب جریان خروجی در فشار کل، نشان دهنده میزان توان تولیدی توسط فن می­باشد.

منظور از فشار کل خروجی، مجموع فشار استاتیکی و فشار دینامیکی است که سیال به واسطه سرعت خود دارد.

فشار دینامیکی از طریق سرعت سیال خروجی و دانسیته جریان محاسبه می­گردد.

برای سیستم­ انگلیسی، جهت تبدیل واحدها g_c ، نیز به رابطه استفاده می­گردد.

از آنجاییکه راندمان فن بصورت توان تولید شده توسط فن بر توان خروجی موتور بیان می­گردد، با وارد کردن تعداد ساعات کارکرد پمپ در سال، میزان توان مصرفی موتور بر حسب کیلووات ساعت حاصل خواهد شد.

توان مصرفی موتور/توان تولیدی فن = بازده فن

بازده موتور/تعداد ساعات کارکرد فن*توان تولیدی = _مصرفیKWh

بدیهی­ است چنانچه در اثر عوامل مختلف، میزان توان تولیدی فن تغییر کند، توان مصرفی موتور نیز تغییر خواهد نمود. برای به دست آوردن میزان کاهش یا افزایش توان مصرفی  باید درصد تغییر توان تولیدی فن را در توان مصرفی ضرب نمود.

البته میزان تغییر توان را با استفاده از بازده موتور فن نیز می­توان بدست آورد.

یکی دیگر از روشهای محاسبه توان مصرفی موتور بر حسب کیلووات استفاده از داده­های امپدانس و ولتاژ موتور است.

 جایی که فن بیشترین بازده را داراست نقطه عملکرد بهینه (BEP ) نام دارد. عملکرد فن در این نقطه و یا نقاط نزدیک به آن، باعث افزایش بازده، طول عمر تجهیزات فن و کاهش سرعت فرسایش درایو خواهد بود هنگامیکه فن در سرعت و ظرفیت طراحی خود عمل کند، شرایط عملیاتی به نقطه عملکرد بهینه نزدیک خواهد شد.

 روشهای کاهش مصرفانرژی در فن­ها

جهت بهبود کارایی فن می­بایست نیازمندیهای سیستم را در مرحله طراحی اولیه و انتخاب فن و در طول عملیات در نظر گرفت. بر این اساس اقداماتی که برای کاهش توان مصرفی فن و افزایش بازده انجام می­پذیرد، به دو دسته تقسیم­بندی می­شود. دسته اول اقداماتی است که قبل ازخرید و نصب فن صورت می­پذیرد که این اقدامات شامل انتخاب فن مناسب، طراحی مناسب مسیر مجراهای عبور هوا، انتخاب تجهیزات فرایندی منطبق با نیازمندیها و مواردی از این قبیل می­باشد. دسته دوم اقداماتی­ست که پس از نصب فن انجام ­می­شود.

به طور کلی با اعمال این تغییرات می­توان تا حد زیادی در مصرف انرژی صرفه­جویی نمود.

1-      انتخاب فن مناسب بر اساس نیازمندیها

2-      استفاده از تجهیزات با راندمان بالا

3-      کاهش زمان کارکرد غیرمفید فن­ها و استفاده از سیستم کنترل روشن-خاموش

4-      تنظیم ظرفیت تولیدی فن بر اساس نیازمندیهای سیستم

5-      شناسایی نشتی­های موجود در سیستم و رفع آنها

6-      استفاده از کنترلرهای ASD جهت کنترل سرعت چرخشی فن و امکان تغییر ظرفیت فن

7-      اقدامات تعمیر و نگهداری از جمله روانکاری و تمیزکاری فنها بصورت دوره­ای، بازرسی از تسمه­ها در درایوهای تسمه­ای و تعویض به موقع آنها

تعمیرات و نگهداری

به همان میزان که یک طراحی خوب و ایده­آل و در نظر گرفتن تمامی نکات ضروری حین عملیات فن باعث افزایش کارایی سیستم می­گردد، تعمیر و نگهداری مناسب و دوره­ای نیز در بازدهی بالای فن­ها موثر بوده و علاوه بر افزایش ایمنی سیستم وکاهش هزینه­های عملیاتی، از بروز خطرهای غیرقابل پیش­بینی و صدماتی که  منجر به تعمیرات اساسی سیستم می­گردد جلوگیری می­نماید.

وجود یک برنامه منظم و دوره­ای بازرسی، استفاده از ابزارهایی که وضعیت تجهیزات را مورد بررسی قرار      می­دهند، ثبت مشاهدات بازرسی برای برنامه ریزی اقدامات تعمیر و نگهداری،  داشتن تاریخچه­ای از تعمیرات تجهیزات و مشاهدات اپراتورها و در نهایت تعمیر یا جایگزینی تجهیزات در صورت نیاز از روند انجام نگهداری پیشگیرانه می­باشد. برنامه­های بازرسی باید در فواصل زمانی مناسب انجام گیرد که معمولا این  فواصل یا بر اساس تعداد ساعات عملیاتی بوده و یا  بر اساس پیشنهادات سازنده  و در تاریخهای معین انجام می­شوند.

بازرسی از تسمه­ها

در درایوهای تسمه­ای، تسمه یکی مهمترین قسمت فن جهت بازرسی می­باشد. به مرور زمان تسمه فرسوده شده و خاصیت کشسانی آن نیز کم می­شود در نتیجه  بازده انتقال نیرو کاهش می­یابد. حتی تسمه­های جدید نیز 5 تا 10% افت بازده دارند که با فرسایش تسمه، افت بازده بیشتر نیز خواهد شد.

تمیز کاری فن

وجود جرم در پره­ها و سایر سطوح فن باعث کاهش بازدهی آن خواهد شد از طرفی دیگر بدلیل آنکه این جرم­­ها بصورت یکنواخت نیستند، ممکن است باعث عدم تراز بودن فن و فرسودگی درایو گردند به همین دلیل تمیزکاری متناوب فن­ها از اهمیت بالایی برخوردار است. همچنین جرم گرفتگی، باعث کاهش جریان عبوری از فن شده و عملکرد فن را به شرایط ناپایدار و stall نزدیک می­نماید.

روانکاری یاتاقان

بازرسی و روانکاری مدوام یاتاقانها بر اساس توصیه­های سازنده یکی از اقدامات مهم نگهداری بوده و عدم انجام بموقع آن علاوه بر  ایجاد سر و صدا، خطر گیرکردن یاتاقانها را نیز بهمراه دارد.  قبل از روانکاری می­بایست فن­ها را تمیز نموده و از کیفیت مناسب روغن و گریس مورد استفاده اطمینان حاصل نمود.  باید توجه داشت که گریس­کاری بیش از اندازه، باعث گرم شدن یاتاقانها شده و مانع از حرکت مناسب آنها می­شود. تجزیه و تحلیل vibration و آنالیز روغن در یاتاقانهای روانکاری شده، به بررسی شرایط یاتاقان کمک کرده و بدین ترتیب می­توان زمان مناسب جهت تعویض یاتاقانها را معین نمود.

تعویض موتور

با توجه به اینکه همه موتورها عمر مشخصی دارشته و استفاد بیشتر از آنها باعث کاهش بازده فن و  شکستگی عایق سیم­پیچ می­گردد، باید نسبت به تعویض سیم­پیچ و یا کل موتور اقدام نمود. تصمیم­گیری در مورد تعمیر و یا تعویض موتور به فاکتورهای زیادی وابسته است که از آن جمله می­توان به سایز و نوع موتور،  تعداد ساعات عملیاتی و هزینه انرژی الکتریکی اشاره نمود. دمای بیشتر از مقدار مجاز نیز برای مدت طولانی، به عایق سیم­پیچ موتور آسیب می­رساند. در صورت تعویض موتور، بهتر است از موتورهای با بازده بالا که معمولا 3 تا 8% بیشتر از حالت استاندارد کارایی دارند، استفاده شود.

www.bilkargroup.com
www.bilkarsogutma.com.tr
info@bilkargroup.com
+90 212 343 50 40
+90 553 343 50 40