Endüstriyel Fanlar

Endüstriyel Fan Nedir?

Endüstriyel fan, elektrik motorundan aldığı gücü kanatlar yardımıyla hava hareketine çeviren makinedir. Motor çarkı döndürür, çark havayı iter, gövde de bu havayı istenen yöne yönlendirir. Sanayi tipi fan ya da endüstriyel tip fan adlarıyla da anılır.

Bir fanı tanımlayan iki temel değer debi ve basınçtır. Debi, birim zamanda taşınan hava miktarını gösterir ve metreküp bölü saat olarak verilir. Basınç ise fanın kanal, dirsek ve filtre direncini yenme gücünü ifade eder. Aynı debiyi veren iki fan, basınç değerleri farklı olduğunda sahada tamamen farklı sonuç verir. Bu yüzden tek başına yüksek debi, uzun ve filtreli hatlarda yeterli olmaz.

Endüstriyel Fan Nasıl Çalışır?

Hava fana emiş ağzından girer. Dönen çark havaya hız kazandırır, gövde ise bu hızın bir bölümünü basınca çevirir. Hava basma ağzından çıkarak kanala ya da atmosfere verilir. Çarkın biçimi, havanın fan içinde izlediği yolu ve fanın hangi işe uygun olduğunu belirler.

Her fanın debi ile basınç arasındaki ilişkiyi gösteren bir fan eğrisi vardır. Tesisin kanal sisteminin de kendi direnç eğrisi bulunur. İki eğrinin kesiştiği nokta fanın sahadaki gerçek çalışma noktasıdır. Hesap bu nokta üzerinden yapılmazsa fan ya beklenen debiyi vermez ya da gereğinden fazla enerji çeker.

Devir ile diğer değerler arasında sabit bir ilişki vardır. Devir iki katına çıktığında debi iki kat, basınç dört kat, güç ihtiyacı ise sekiz kat artar. Küçük devir değişiklikleri bu yüzden motor gücünü belirgin biçimde etkiler. Aynı ilişki, frekans invertörüyle devir düşürüldüğünde enerji tüketiminin neden hızla azaldığını da açıklar.

Endüstriyel Fan Çeşitleri

Endüstriyel fan çeşitleri, havanın çark içinde izlediği yola göre ayrılır. Aksiyel fanda hava mile paralel akar. Santrifüj fanda ise hava merkezkaç kuvvetiyle dışa savrulur ve doksan derece yön değiştirir. Kanal tipi fanlar bu iki grubun kanal içine yerleştirilmiş biçimidir. Aşağıdaki tablo üç grubu ortak ölçütlerle karşılaştırır.

ATEX Exproof Fan

Radyal Fan

Salyangoz Fan

‹›

Aksiyel Fanlar

Aksiyel fan, pervane biçimindeki çarkıyla havayı mil ekseni boyunca iter. Yüksek hava hacmini düşük dirençle taşıdığı için geniş hacimlerin genel havalandırmasında kullanılır. Duvara, çatıya ya da kısa bir kanal ağzına doğrudan monte edilir. Kanat açısı ayarlanabilen modellerde debi, çark değiştirilmeden belirli bir aralıkta düzenlenebilir.

Sınırı basınç tarafındadır. Kanal uzadıkça, dirsek sayısı arttıkça ve hatta filtre girdikçe aksiyel fanın debisi hızla düşer. Bu nedenle filtreli sistemlerde tek başına kullanılmaz. Kısa mesafede yüksek hacim isteyen çatı ve duvar tahliyelerinde ise ekonomik bir seçenektir.

Santrifüj Fanlar

Santrifüj fan, çarkın merkezine giren havayı kanat uçlarına savurur ve spiral gövdeden dışarı verir. Bu yapı yüksek basınç ürettiği için uzun kanal hatlarında ve filtreli toz toplama sistemlerinde tercih edilir. Spiral gövdesi nedeniyle sahada salyangoz fan adıyla da anılır. Kanat biçimi fanın verimini, gürültüsünü ve hangi havada çalışacağını belirler.

• Geriye eğik kanatlı fan: verimi yüksektir, temiz ya da filtrelenmiş havada kullanılır.
• Öne eğik, sık kanatlı fan: düşük devirde sessiz çalışır, temiz havalandırma hatlarına uygundur.
• Yüksek basınçlı fan: dar kanatlı yapısıyla uzun ve dirençli hatlara güç verir.
• Radyal fan: düz kanatlı yapısıyla aşındırıcı ve yapışkan tozu üzerinde biriktirmeden taşır.

Patlayıcı toz ya da gaz bulunan bölümlerde bu tiplerin kıvılcım üretmeyecek biçimde üretilmiş ATEX sınıfı karşılıkları kullanılır.

Kanal Tipi Fanlar

Kanal tipi fan, hava kanalının içine seri bağlanan ve akışı ara noktadan destekleyen fandır. Kompakt gövdesi sayesinde tavan arası ve dar hacimlerde yer kaplamaz. Dikdörtgen ya da yuvarlak kanal ölçüsüne göre üretilir.

Kullanım alanı çoğunlukla temiz hava taşıyan hatlardır. Ofis, depo ve üretim alanı havalandırmasında ara basınç desteği verir. Uzun hatlarda birden fazla ünite seri bağlanarak basınç kaybı noktasal olarak karşılanır. Yoğun toz taşıyan hatlarda çark temizliği zorlaştığı için tercih edilmez.

Endüstriyel Fanların Teknik Özellikleri

Bir fanı tanımlayan değerler debi, statik basınç, devir, motor gücü, gövde malzemesi ve tahrik biçimidir. Bu değerler teklif aşamasında birlikte verilir, çünkü biri değiştiğinde diğerleri de değişir. Aşağıdaki tablo teknik başlıkları ve onları belirleyen etkenleri toplar.

Malzeme seçimi taşınan havanın sıcaklığına, nemine ve aşındırıcılığına göre yapılır. Normal koşullarda siyah sac kullanılır. Korozyon riski olan hatlarda paslanmaz çelik, dış ortama açık uygulamalarda sıcak daldırma galvanizli sac tercih edilir. Motor tarafında koruma sınıfı ortam koşuluna göre belirlenir. Patlayıcı ortamda ex-proof motor ve uygun gövde birlikte seçilir.

Endüstriyel Fan Seçimi Nasıl Yapılır?

Endüstriyel fan seçimi debi ve basınç hesabıyla başlar. Debi, emiş noktalarının toplamından ya da tesis hacmi ile hava değişim sayısının çarpımından bulunur. Basınç ise kanal uzunluğu, dirsek sayısı, daralmalar ve filtre direncinin toplamıdır. İki değer bulunmadan yapılan seçim tahmine dayanır.

Sistem direnci hesaplanırken jet pulse kartuş filtre gibi ünitelerin basınç kaybı da toplama eklenir. Filtre kirlendikçe direnç artar. Bu yüzden hesap temiz filtre değerine göre değil, kirli filtre değerine göre yapılır. Aksi hâlde sistem birkaç hafta içinde emiş kaybeder.

Seçimde dikkat edilecek başlıklar şunlardır:

• Havanın karakteri: temiz, tozlu, yapışkan, lifli ya da aşındırıcı.
• Çalışma sıcaklığı ve nem: çark malzemesini, rulman yerleşimini ve conta tipini belirler.
• Patlayıcılık: yanıcı toz ya da gaz varsa bölge sınıfına uygun ATEX yapı gerekir.
• Fanın konumu: filtre öncesi mi sonrası mı, iç ortam mı dış ortam mı.
• Gürültü sınırı: çark tipi, devir ve gerekiyorsa susturucu kararı buna göre verilir.
• Çalışma süresi: sürekli çalışan hatlarda verimli çark ve invertör kısa sürede kendini öder.

Filtreli Hatlarda Fanın Konumu

Filtreli hatlarda fan genellikle filtre ünitesinden sonra yerleştirilir. Böylece çarka temizlenmiş hava gelir, aşınma ve balans bozulması en aza iner. Jet pulse torbalı filtre hatlarında bu dizilim yaygındır. Aşındırıcı ve iri partikül taşıyan hatlarda filtre öncesine ön tutucu siklon eklenir. Tozun fandan geçmesi gereken durumlarda ise kalın sac gövdeli, düz kanatlı radyal tip kullanılır.

Sıcak baca gazı taşıyan hatlarda fan öncesine gaz soğutma ünitesi konur. Gaz sıcaklığı düşürülerek hem çark hem filtre elemanı korunur. Rulman yatakları da sıcak gazdan uzak tutulacak biçimde gövde dışına alınabilir.

Endüstriyel Fan İmalatı ve Projelendirme

Endüstriyel fan imalatı, tesisin çalışma koşullarının ölçülmesiyle başlar. Taşınacak havanın sıcaklığı, toz yoğunluğu, nem oranı ve kimyasal içeriği belirlenir. Bu veriler olmadan yapılan üretim çoğu zaman sahada beklenen sonucu vermez. Endüstriyel fan tasarımı bu yüzden katalogdan seçimle değil, ölçüm verisiyle başlar.

Tasarım aşamasında çark biçimi, gövde ölçüsü, sac kalınlığı ve malzeme birlikte kararlaştırılır. Üretim sonrası çarka dinamik balans uygulanır, çünkü dengesiz bir çark rulmanları kısa sürede yıpratır. Mevcut bir fan değiştirilecekse eski ünitenin etiket bilgileri ve bağlantı ölçüleri üzerinden birebir karşılığı çıkarılabilir.

Yüksek Debili Büyük Fanlar

Çimento, demir çelik ve enerji tesislerinde çok yüksek hava debileri taşınır. Bu hacim çoğu zaman küçük fanlara bölünmez. Tek büyük ünite hem daha az yer kaplar hem daha az bakım noktası yaratır. Aşındırıcı toz taşıyan büyük hatlarda radyal tip çark tercih edilir. Kanat yüzeylerine aşınma plakası eklenerek çark ömrü uzatılır. Büyük çarklarda dengesizlik hızla büyüdüğü için gövde sacı kalın tutulur ve titreşim ölçümü düzenli yapılır.

Fan çoğu zaman tek başına değil, bir sistemin parçası olarak projelendirilir. Kanal, filtre, toz boşaltma ve otomasyon birlikte ele alındığında fan doğru çalışma noktasında kalır. Genel ortam havalandırması için kurulan hatlarda fan, fabrika havalandırma sistemleri içinde ana ekipman olarak görev alır.

Endüstriyel Fan Montajı ve Bakımı

Montaj, fanın titreşimini yapıya aktarmayacak biçimde kurulmasıyla başlar. Fan kaidesine titreşim takozu konur, kanal bağlantılarında esnek bağlantı kullanılır. Endüstriyel fan hortumu ya da körük olarak anılan bu parça hem titreşimi keser hem küçük eksen kaçıklıklarını tolere eder. Emiş ve basma ağızlarında yeterli düz kanal mesafesi bırakılır, çünkü fana dirsekle giren hava akışı bozar ve debiyi düşürür. Devreye almada dönüş yönü mutlaka kontrol edilir.

Bakımda şu başlıklar izlenir:

• Çark yüzeyindeki toz birikimi: tek taraflı birikim balansı bozar ve titreşimi artırır.
• Rulman sesi ve sıcaklığı: artan ses ve ısınma arızanın ilk habercisidir.
• Kayış gerginliği: gevşek kayış devri düşürür, aşırı gergin kayış rulmanı zorlar.
• Motor akımı: artan akım çoğu zaman çark kirliliğine ya da rulman sorununa işaret eder.
• Titreşim değeri: yükseldiğinde balans kontrolü gecikmeden yapılır.

Çark temizliğinde kanat yüzeyleri eşit biçimde temizlenir. Aşındırıcı ve yoğun toz taşıyan hatlarda bakım aralığı kısaltılır.

Endüstriyel Fan Fiyatlarını Belirleyen Etkenler

Endüstriyel fan fiyatları tek bir liste üzerinden verilmez, her ünite hattın verisine göre fiyatlanır. Maliyeti belirleyen ana kalemler debi, statik basınç, motor gücü, gövde malzemesi, sac kalınlığı ve tahrik biçimidir. Paslanmaz gövde ve ex-proof motor istendiğinde bütçe belirgin biçimde yükselir. Kayış kasnaklı tahrik ilk yatırımda daha uygun kalır, buna karşın kayış ve rulman değişimi düzenli bir bakım kalemi oluşturur.

Değerlendirmede enerji gideri de hesaba katılır. Fan çoğu tesiste günün büyük bölümünde çalışır. Verimi yüksek bir çark ve invertörlü sürüş, ilk yatırım farkını işletme giderinden geri kazandırır. Teklifler arasındaki büyük farklar çoğu zaman gövde sac kalınlığı ile motor verim sınıfından doğar. Bu yüzden karşılaştırma teknik veri sayfası üzerinden yapılır. Hattınızın verileriyle teklif formunu doldurarak projeye özel fiyat alabilirsiniz.