2021
Su soğutma kulelerinde yaygın olarak radyal fanlar ve aksiyal fanlar kullanılır. Aksiyal fanlar, radyal fanlara göre daha az enerjiyle daha fazla hava debisi üretir. Dolayısıyla su soğutma kulelerinde aksiyal fanlar radyal fanlardan daha verimli çalışır.
Endüstriyel soğutma kuleleri fanları, kule içine konumlandırmaları ve çalışma prensipleri gereği ya yüksek emiş ya da yüksek itişli çalışırlar. Bu özellikleri bakımından yüksek itişli olanlar aksiyel, yüksek emişli olanlar ise radyal olan tiplerdir. Üretim sektörlerinin hemen hepsinde rastlanan soğutma kulelerinin mümkün olduğunca verimli bir şekilde çalışmalarını sağlamak, maliyeti düşürmek ve genel verimliliğini artırmak önemli bir konudur. Soğutma kulesinde kule büyüklüğüne ve dolgu tipine bağlı olarak hava debisinin hesaplanması sonucu fan tipinin seçilmesi büyük önem taşır.
Radyal fanların tarihi 1800’lü yıllara dayanır ve teknolojileri çeşitli gelişmelerle bugüne kadar gelmiştir. Ancak eski bir tasarım olmasından da önemlisi; çalışma prensibi ve enerji kullanımı açısından soğutma kulesi uygulamalarına uygun olmayan bir fan tipidir. Aksiyal fanlar, radyal fanlara göre daha yeni bir buluş olup çalışma prensibi ve enerji verimliliği açısından su soğutma kuleleri için çok daha uygun fanlardır.
Soğutma kulelerinde yaygın kullanılan radyal ve aksiyel fanların özelliklerinden bahsedip , kulenin tipine göre hangi fan tipinin uygun olacağını beraber analiz edeceğiz.
Aksiyal Fanların ve Radyal Fanların Özellikleri
- Radyal fanlar kulenin alt kısmında konumlandırılırlar. Aksiyel fanlar kulelerin en üst kısımlarında konumlandırılırlar.
- Radyal fanlar aksiyel fanlara göre aynı hava debisini üretmek için daha yüksek bir enerji kullanırken; ksiyel fanlar radyal fanlara göre aynı hava debisini üretmek için daha düşük bir enerji kullanırlar.
- Radyal fanlar aksiyel fanlara göre aynı enerji sarfiyatıyla çok daha düşük hava debisi üretirken; aksiyel fanlar radyal fanlara göre aynı enerji sarfiyatıyla çok daha fazla hava debisini üretirler.
Aksiyal Fanlar ile Radyal Fanların Çalışma Mantıkları
Radyal fanlar kule zemin seviyesinde konumlandırıldığından doğadan yüksek emiş yaparlar, (doğal ortamdaki tüm istenmeyen katı partikülleri yüksek tahrikle çekme eğilimindedirler) bu yüksek emiş gücü ile dış ortamdan emdikleri her materyal öncelikle fan motoru, fan kanatları sonrasında kule içinin istenmeyen materyallerle kısa sürede dolmasına sebep olmaktadır. Bu partiküller fan kanatlarına tutunduğunda balansa sebep olmakta, kule içinde de dolgulara tutunarak kule ısı transfer yüzeyini küçültmektedir.
Aksiyel fanlar kule tepesinde konumlandırıldığı için yüksek itiş ile çalışırlar, (yüksek itiş yaptığından emiş hızı oldukça düşüktür ve istenmeyen katı partiküllerin kuleye girişi oldukça zordur,) bu düşük emiş gücü ile dış ortamdan neredeyse hiç istenmeyen materyal emilimi olmaz, bu sebepten dolgular temiz kalır, dolgu yüzeyinde daralma görülmez ısı transferi yüzeyi radyal fanlı kulelere göre çok daha uzun periyodlar ile küçülür. Ayrıca fan kanatlarına gelen dış ortam havası kanatlara gelmeden dolgularda su ile çarpıştığından dolayı üzerinde herhangi bir katı partikül olma ihtimali oldukça düşüktür. Bu temizlikte bir havanın fan kanatları üzerine balans yapacak istenmeyen madde taşıması da zaten mümkün değildir.
Aksiyal Fanların ve Radyal Fanların Kule Verimliliğine Etkisi
Radyal fanlar kulenin zemin kısmında konumlandırılır ,bu noktadan yüksek emiş yapar ve kulenin tepe noktasında düşük itiş yaparlar. Çevreden yapılan yüksek emişin zararlarına değinmiştik, düşük itiş hızı su soğutma kulelerinde ciddi problemleri tetiklerler. Kuleden itiş yapılan hava %100 bağıl nemli havadır ve kuleye tekrar dönmemek üzere uzaklaştırılması kule performansı açısından hayati önem taşır. Ancak ne yazık ki radyal fanlı kulelerde itilen ve geri dönmemesi gereken havanın büyük bölümü düşük itiş hızından ve radyal fanların yüksek emiş hızından dolayı kuleye tekrar dönmektedir. Bu durum ciddi bir verimsizlik kaynağıdır.
Aksiyel fanlı sistemler kulenin tepesinde konumlandırıldığı için yüksek hız ile itiş yaparlar, bu yüksek hız %100 bağıl nemli havanın geri dönmesini imkansız kılar. Ayrıca bu fan konumundan dolayı emiş hız oldukça düşüktür ve soğutma kulesi mantığı düşünüldüğünde bu sistem yüksek başarı kazanmıştır.