Fanlar - Ar-Ge ve Tasarım
3 Ocak 2019 İbrahim KÜÇÜK Teknik Bilgi 0
Fanlar, hava ve benzeri gaz akışkanları basınçlandırarak belirli bir akış yolu içinde hareket etmesini sağlayan proses ekipmanlarıdır.
Fanlar, havanın pervane üzerinden akış doğrultusuna bağlı olarak, aksiyel fan (eksenel fan) ve radyal fan (santrifüj) olarak gruplandırılırlar.
1. Aksiyal fanlar
2. Radyal (santrifüj) fanlar
3. Karışık akışlı (aksiyal-radyal) fanlar
4. Çatı türü fanlar
5. Karşıt akımlı fanlar (blower)
6. Vorteks ya da rejeneratif fanlar
Fanlar, istenen debideki havayı gerekli basınca yükselterek bir yerden başka bir yere iletme işlevini sağlarlar.
Akış yolu boyunca bir kaçak olmadığı varsayılırsa, akış sırasında hava debisi sabit olup aşağıdaki gibi yazılabilir:
Debi (Q) = Hız (V) x Kesit (A)
Örnek olarak, santrifüj fanda rotor çapı girişte küçük, çıkış bölgesinde daha büyüktür. Hava debisi sabit olduğundan, girişteki hava hızı daha yüksek (kesit alanın daha küçük) ve çıkışta (kesit alanı daha büyük olduğu bölgede) hava hızı, daha düşüktür.
Bernoulli Eşitliği: Sürtünme kaybının olmadığı varsayımıyla, bu eşitlik basınç, kinetik ve potansiyel enerji toplamının ideal bir akışta sabit olduğunu ifade eder. Akış yolunun iki noktasında aşağıdaki eşitlik yazılabilir:
P1/γ + v12/2g + Z1 = P2/γ + v22 /2g + Z2
P= Basınç (Pa)
γ= Özgül ağırlık (m3/kg)
z= Referans çizgisinden olan yükseklik (m)
Yukarıdaki eşitlikte, bir noktada basınç yüksek ve hız düşük iken, diğer bir noktada basınç düşük ve hız yüksek olabilir, her durumda toplam enerji sabit olacaktır.
V(m3/h) debi ve ∆Pth (Pa) basıncındaki bir fan için gerekli güç aşağıdaki eşitlikten bulunabilir:
N (kW) = V x ∆Pth /(3600×1000)
Nm (kW) = Vx∆Pth /(3600x 102xηt)
Bu eşitlikte , ∆Pth mmSS’dur. (1 mmSS=9.81 Pa) Fan debisi rotor çapına ve dönme hızına bağlıdır. Fan basıncı akışkan yoğunluğunun,dönme hızının rotor çapının ve kanatların bir fonksiyonudur. Fan gücü debi ve basıncın çarpımı olduğundan yine bu parametrelere bağlıdır. Buradaki ilişkiler fan kanunları ile açıklanır.
Mevcut bir fanın fiziksel ölçülerini değiştirmeden, devrini değiştirdiğimizde aynı fanın debi, basınç, güç, verim ve ses seviyesindeki değişimleri gösteren denklemler fan kanunları olarak adlandırılır.
Fan çark büyüklüğü, Sistem dirençleri ve aktarılan ortam yoğunluğunun aynı kalması şartı ile Fan devrinin(N) değiştirilmesi ile değişecek değerler:
fan güç hesabı