विश्वसनीय औद्योगिक वेंटिलेशन के लिए उच्च दक्षता वाले कम शोर वाले केन्द्रापसारक पंखे

विश्वसनीय औद्योगिक वेंटिलेशन केवल जितना संभव हो उतना हवा स्थानांतरित करने का मामला नहीं है। एक ऑपरेटिंग प्लांट में, पंखे को बिजली की खपत, कंपन और ध्वनिक उत्सर्जन को नियंत्रण में रखते हुए आवश्यक वायु प्रवाह और स्थैतिक दबाव प्रदान करना चाहिए। यहीं पर उच्च दक्षता वाले कम शोर वाले केन्द्रापसारक पंखे विशेष रूप से उपयोगी हो जाते हैं। उचित चयन केवल मोटर शक्ति या नाममात्र वायु प्रवाह के आधार पर पंखे को चुनने के बजाय वास्तविक सिस्टम प्रतिरोध और कर्तव्य बिंदु से शुरू होता है।

वास्तविक फैन ड्यूटी प्वाइंट से शुरुआत करें

जब मैं एक औद्योगिक वेंटिलेशन परियोजना के लिए उच्च दक्षता वाले कम शोर वाले केन्द्रापसारक पंखे का चयन करता हूं, तो मैं पहले आवश्यक वायु प्रवाह और कुल सिस्टम दबाव स्थापित करता हूं। गणना में सीधे डक्ट घर्षण, कोहनी, डैम्पर्स, फिल्टर, हीट एक्सचेंजर्स, साइलेंसर, हुड और अन्य घटकों को शामिल करने की आवश्यकता है। सिस्टम को 800 Pa या 2,000 Pa की आवश्यकता है या नहीं इसकी जाँच किए बिना केवल 20,000 m³/h के लिए चुना गया एक पंखा आसानी से गलत बिंदु पर काम कर सकता है।

उदाहरण के लिए, मान लीजिए कि एक वर्कशॉप निकास प्रणाली को 1,800 Pa पर 20,000 m³/h की आवश्यकता होती है। पंखे का चयन करने से पहले, मैं संपूर्ण डक्ट प्रणाली के दबाव हानि को मापूंगा या गणना करूंगा। यदि वास्तविक प्रतिरोध 2,100 Pa है, तो 1,800 Pa के आधार पर पंखे का चयन करने से अपर्याप्त ऑपरेटिंग मार्जिन निकल जाएगा। दूसरी ओर, केवल "सुरक्षा के लिए" बहुत बड़े पंखे का चयन करने से ऑपरेटिंग बिंदु सर्वोत्तम दक्षता वाले क्षेत्र से दूर हो सकता है और ऊर्जा की खपत और शोर में वृद्धि हो सकती है। इसलिए पंखे का चयन पंखे के वक्र और सिस्टम वक्र के प्रतिच्छेदन पर आधारित होना चाहिए। 

दक्षता और शोर पर एक साथ विचार क्यों किया जाना चाहिए

एक सामान्य गलती दक्षता और शोर को दो पूरी तरह से अलग विशिष्टताओं के रूप में मानना ​​है। वास्तव में, पंखे की गति, प्ररित करनेवाला डिजाइन, वायु प्रवाह वेग और ऑपरेटिंग बिंदु दोनों को प्रभावित करते हैं। उच्च दक्षता वाले कम शोर वाले केन्द्रापसारक पंखे आमतौर पर बेहतर ध्वनिक प्रदर्शन प्राप्त करते हैं जब वायुगतिकीय डिज़ाइन अत्यधिक घूर्णी गति के बिना आवश्यक कर्तव्य प्राप्त करने की अनुमति देता है।

समान वायु प्रवाह और दबाव के लिए, कम गति पर चलने वाला एक बड़ा प्ररित करनेवाला अक्सर छोटे, तेज़ चलने वाले प्ररित करनेवाला की तुलना में टिप गति और वायुगतिकीय शोर को कम कर सकता है। पिछड़े-घुमावदार या पिछड़े-झुकाव वाले प्ररित करने वालों पर अक्सर विचार किया जाता है जब दक्षता और शोर दोनों महत्वपूर्ण होते हैं क्योंकि उनकी वायुगतिकीय विशेषताएं औद्योगिक कर्तव्य बिंदुओं पर कुशल संचालन का समर्थन कर सकती हैं। 

गलत पंखे के चयन को ठीक करने के लिए डैम्पर का उपयोग न करें

मैं अक्सर कमीशनिंग के दौरान एक व्यावहारिक समस्या देखता हूं: पंखा प्रक्रिया की आवश्यकता से काफी अधिक वायु प्रवाह उत्पन्न करता है, इसलिए ऑपरेटर आंशिक रूप से डिस्चार्ज डैम्पर को बंद कर देता है। यद्यपि यह वायु प्रवाह को कम कर सकता है, लेकिन यह आवश्यक रूप से सर्वाधिक ऊर्जा-कुशल समाधान प्रदान नहीं करता है।

मूल रूप से 1,500 Pa पर 24,000 m³/h के लिए डिज़ाइन किए गए पंखे पर विचार करें, जबकि प्रक्रिया को वास्तव में लगभग 1,500 Pa पर 20,000 m³/h की आवश्यकता होती है। यदि पंखा VFD द्वारा संचालित होता है, तो सिस्टम को स्थायी रूप से बंद करने के बजाय गति को कम करने का मूल्यांकन किया जा सकता है। पंखे की आत्मीयता संबंधों के अनुसार, हवा का प्रवाह गति के साथ, दबाव गति के वर्ग के साथ और शक्ति लगभग गति के घन के साथ बदलती रहती है। इसलिए, गति को 1,000 आरपीएम से घटाकर लगभग 833 आरपीएम करने से लगभग 20,000 m³/h का प्रथम-क्रम वायु प्रवाह अनुमान मिलता है, हालांकि अंतिम ऑपरेटिंग बिंदु को अभी भी वास्तविक सिस्टम वक्र के विरुद्ध सत्यापित किया जाना चाहिए।

यह एक कारण है कि उच्च दक्षता वाले कम शोर वाले केन्द्रापसारक पंखे उन अनुप्रयोगों में विशेष रूप से अच्छी तरह से काम करते हैं जहां विभिन्न उत्पादन चरणों के दौरान वेंटिलेशन की मांग बदलती है। लगातार पूरी गति से चलने और डैम्पर के माध्यम से अतिरिक्त दबाव को खत्म करने के बजाय, नियंत्रण प्रणाली प्रक्रिया की मांग के अनुरूप पंखे की गति को समायोजित कर सकती है।

व्यावहारिक मामला: वर्कशॉप निकास प्रणाली में शोर कम करना

यहाँ एक विशिष्ट इंजीनियरिंग स्थिति है. एक धातु-प्रसंस्करण कार्यशाला को लगभग 18,000 m³/h निकास हवा की आवश्यकता होती है। मूल पंखा उच्च घूर्णी गति पर अपेक्षाकृत छोटे प्ररित करनेवाला का उपयोग करता है। कमीशनिंग के दौरान, मापा गया वायु प्रवाह स्वीकार्य है, लेकिन कर्मचारी पंखे के कमरे के पास अत्यधिक शोर की रिपोर्ट करते हैं।

तुरंत एक बड़ा साइलेंसर स्थापित करने के बजाय, मैं पहले पाँच वस्तुओं की जाँच करूँगा: पंखे की घूर्णी गति, संचालन बिंदु, इनलेट प्रवाह की स्थिति, आउटलेट डक्ट व्यवस्था और यांत्रिक कंपन। आंशिक रूप से अवरुद्ध इनलेट, इनलेट से ठीक पहले तेज कोहनी, या अचानक डिस्चार्ज संक्रमण अशांति और अतिरिक्त शोर पैदा कर सकता है, भले ही पंखा सही ढंग से चुना गया हो।

उच्च दक्षता वाले कम शोर वाले केन्द्रापसारक पंखों के लिए, पहला सुधारात्मक कदम यह निर्धारित करना होना चाहिए कि क्या पंखा उचित आकार के प्ररित करनेवाला के साथ कम गति पर समान कर्तव्य को पूरा कर सकता है। दूसरा चरण डक्ट लेआउट का निरीक्षण करना है। यदि वायुगतिकीय स्थितियाँ खराब हैं, तो इनलेट या आउटलेट व्यवस्था को सही करने से कभी-कभी पंखे को बदले बिना भी स्थिति में सुधार हो सकता है। इसलिए शोर को केवल पंखे-नेमप्लेट विनिर्देश के बजाय एक सिस्टम समस्या के रूप में माना जाना चाहिए। उच्च दक्षता वाले कम शोर वाले केन्द्रापसारक पंखे निर्दिष्ट करते समय केवल डीबी (ए) पर देखने के बजाय ध्वनि शक्ति की जांच करें, मैं निर्माता से यह पूछने की सलाह देता हूं कि शोर मूल्य कैसे प्राप्त किया गया था। एक एकल "65 डीबी (ए)" आंकड़ा एक गंभीर औद्योगिक विनिर्देश के लिए पर्याप्त नहीं है क्योंकि ध्वनि दबाव माप दूरी, कमरे की ध्वनिकी, स्थापना की स्थिति और पृष्ठभूमि शोर पर निर्भर करता है।

सख्त ध्वनिक आवश्यकताओं वाले प्रोजेक्ट के लिए, ध्वनि-शक्ति डेटा और, जहां उपलब्ध हो, ऑक्टेव-बैंड जानकारी का अनुरोध करना अधिक उपयोगी है। AMCA पंखे के वायुगतिकीय और ध्वनि प्रदर्शन को कवर करने वाली समर्पित प्रक्रियाएं और प्रमाणन कार्यक्रम प्रदान करता है, जिसमें वायुगतिकीय परीक्षण के लिए AMCA 210 और ध्वनि परीक्षण और रेटिंग के लिए AMCA 300/301 शामिल है।

यह तब महत्वपूर्ण हो जाता है जब पंखा कार्यालयों, नियंत्रण कक्षों, प्रयोगशालाओं या अधिकृत उत्पादन क्षेत्रों के करीब स्थापित किया जाता है। एक पंखा जो खुले कारखाने के परीक्षण वातावरण में शांत दिखता है, परावर्तक उपकरण कक्ष के अंदर स्थापना के बाद एक पूरी तरह से अलग कथित शोर स्तर उत्पन्न कर सकता है।

इनलेट और आउटलेट नलिकाओं पर ध्यान दें

यहां तक ​​कि अच्छी तरह से डिज़ाइन किए गए उच्च दक्षता वाले कम शोर वाले केन्द्रापसारक पंखे भी खराब प्रदर्शन कर सकते हैं यदि कनेक्टेड डक्टवर्क अत्यधिक अशांति पैदा करता है। व्यावहारिक स्थापनाओं में, मैं पंखे के इनलेट और निकटतम कोहनी, रेड्यूसर, डैम्पर या शाखा कनेक्शन के बीच की दूरी की जांच करता हूं।

उदाहरण के लिए, यदि पंखे के इनलेट के ठीक ऊपर की ओर एक कोहनी स्थापित की जाती है, तो प्ररित करनेवाला में प्रवेश करने वाला वायु प्रवाह अत्यधिक गैर-समान हो सकता है। पंखा अभी भी आवश्यक औसत वायु प्रवाह उत्पन्न कर सकता है, लेकिन दबाव हानि, कंपन और शोर बढ़ सकता है। डिस्चार्ज में भी इसी तरह की समस्याएं हो सकती हैं जब अचानक संक्रमण के कारण प्रवाह अलग हो जाता है।

इसीलिए पंखे की स्थापना को पूर्ण वायुगतिकीय प्रणाली माना जाना चाहिए। पंखा वक्र परिभाषित परीक्षण स्थितियों के तहत पंखे का प्रतिनिधित्व करता है; स्थापित सिस्टम अतिरिक्त हानियों और सिस्टम प्रभावों का परिचय देता है जिन पर इंजीनियरिंग के दौरान विचार किया जाना चाहिए। एप्लिकेशनड्राइव कॉन्फ़िगरेशन के अनुसार ड्राइव व्यवस्था का चयन करना एक और महत्वपूर्ण विचार है। डायरेक्ट-ड्राइव उच्च दक्षता कम शोर केन्द्रापसारक पंखे बेल्ट और पुली को खत्म करते हैं, बेल्ट से संबंधित रखरखाव और यांत्रिक नुकसान को कम करते हैं। वे विशेष रूप से आकर्षक होते हैं जहां आवश्यक परिचालन गति अपेक्षाकृत तय होती है।

गति समायोजन या यांत्रिक लचीलेपन की आवश्यकता होने पर बेल्ट-चालित पंखे उपयोगी रहते हैं। कमीशनिंग के दौरान पुली अनुपात को बदला जा सकता है, लेकिन बेल्ट तनाव, संरेखण, असर की स्थिति और बेल्ट पहनना रखरखाव कार्यक्रम का हिस्सा बनना चाहिए। यदि वीएफडी का उपयोग किया जाता है, तो मोटर और ड्राइव सिस्टम को भी इच्छित गति सीमा में जांचने की आवश्यकता होती है, बजाय यह मानने के कि प्रत्येक मानक मोटर किसी भी आवृत्ति पर अनिश्चित काल तक काम कर सकती है।

दक्षता को वास्तविक परिचालन बिंदु पर सत्यापित किया जाना चाहिए

एक और व्यावहारिक गलती प्रशंसकों की तुलना केवल उनके अधिकतम दक्षता मूल्य से करना है। एक पंखे की चरम दक्षता उत्कृष्ट हो सकती है लेकिन यह ग्राहक की वास्तविक स्थापना के उस बिंदु से बहुत दूर संचालित होता है।

उदाहरण के लिए, दो उम्मीदवार उच्च दक्षता वाले कम शोर वाले केन्द्रापसारक पंखे की कल्पना करें। फैन ए अपनी चरम दक्षता 20,000 m³/h और 1,800 Pa पर पहुँचता है, जबकि फैन B 26,000 m³/h और 1,800 Pa पर चरम दक्षता तक पहुँचता है। यदि संयंत्र को स्थायी रूप से केवल 20,000 m³/h की आवश्यकता है, तो अन्य विशिष्टताओं को उपयुक्त मानते हुए, फैन A को वास्तविक कर्तव्य के साथ बेहतर ढंग से जोड़ा जा सकता है। इसलिए सही तुलना के लिए वास्तविक कर्तव्य बिंदु का उपयोग करना आवश्यक है, न कि शीर्षक दक्षता संख्या का।

इससे यह भी पता चलता है कि अत्यधिक सुरक्षा मार्जिन प्रतिकूल क्यों हो सकता है। पंखे को बड़ा करने से शुरुआती लागत, मोटर आकार, थ्रॉटलिंग आवश्यकताएं और संचालन शोर बढ़ सकता है, जबकि पंखा अपने सर्वोत्तम ऑपरेटिंग क्षेत्र से दूर हो सकता है। कमीशनिंग: पंखा सौंपने से पहले एक आधार रेखा स्थापित करें

उच्च दक्षता वाले कम शोर वाले केन्द्रापसारक पंखे स्थापित करने के बाद, मैं केवल यह जाँचने के बजाय कि पंखा सफलतापूर्वक शुरू हुआ है या नहीं, एक कमीशनिंग बेसलाइन रिकॉर्ड करने की सलाह देता हूँ।

कम से कम, मैं रिकॉर्ड करूंगा:

वायु प्रवाह

पंखे का स्थिर या पूर्ण दबाव

मोटर वोल्टेज

मोटर करंट

पंखे की गति

सहन तापमान

समग्र कंपन

परिवेश और प्रक्रिया-हवा का तापमान

निर्धारित माप स्थानों पर शोर का स्तर

उदाहरण के लिए, यदि कमीशन किया गया पंखा 20,000 m³/h, 1,800 Pa, 980 rpm पर चलता है, तो मापा गया मोटर करंट और कंपन दस्तावेजित किया जाना चाहिए। छह महीने बाद, यदि वायु प्रवाह 18,000 m³/h तक गिर गया है, जबकि गति अपरिवर्तित रहती है, तो रखरखाव टीम के पास फिल्टर लोडिंग, डक्ट रुकावट, डैम्पर स्थिति, बेल्ट स्लिप, इम्पेलर बिल्डअप, या सिस्टम प्रतिरोध परिवर्तनों की जांच के लिए एक संदर्भ बिंदु होता है।

उच्च दक्षता वाला पंखा चुनने के बाद भी रखरखाव मायने रखता है

उच्च दक्षता वाले कम शोर वाले केन्द्रापसारक पंखों की दक्षता को केवल पंखे के डिज़ाइन द्वारा बनाए नहीं रखा जा सकता है। प्ररित करनेवाला पर धूल जमा होने से रोटर संतुलन और वायुगतिकीय प्रदर्शन बदल सकता है। ढीले फाउंडेशन बोल्ट यांत्रिक कंपन पैदा कर सकते हैं। गलत संरेखित बेल्ट असर भार को बढ़ा सकते हैं, जबकि खराब बीयरिंग कंपन और शोर दोनों ला सकते हैं।

धूल भरे औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए, मैं एक मनमानी कैलेंडर अवधि का उपयोग करने के बजाय वास्तविक परिचालन स्थितियों के आधार पर एक निरीक्षण अंतराल स्थापित करने की सलाह देता हूं। निरीक्षण के दौरान, प्ररित करनेवाला की सफाई, ब्लेड की स्थिति, शाफ्ट की स्थिति, असर तापमान, असर कंपन, बेल्ट तनाव, युग्मन संरेखण और नींव फास्टनरों की जांच करें।

यदि कई महीनों के संचालन के बाद पंखा काफ़ी तेज़ हो जाता है, तो मैं तुरंत यह नहीं मानूंगा कि वायुगतिकीय डिज़ाइन विफल हो गया है। यांत्रिक असंतुलन, बियरिंग का खराब होना, प्ररित करनेवाला पर जमाव, ढीले घटकों और डक्ट प्रतिरोध में परिवर्तन सभी को व्यवस्थित रूप से जांचा जाना चाहिए।

एक व्यावहारिक चयन चेकलिस्ट

उच्च दक्षता वाले कम शोर वाले सेंट्रीफ्यूगल पंखे का ऑर्डर देने से पहले, मैं आपूर्तिकर्ता के साथ निम्नलिखित जानकारी की पुष्टि करूंगा:

m³/h या CFM में आवश्यक वायुप्रवाह।

Pa या in में आवश्यक स्थैतिक या कुल दबाव। w.g.

हवा का तापमान और घनत्व।

धूल, नमी, संक्षारक गैसें, या अन्य संदूषक।

आवश्यक परिचालन गति.

मोटर शक्ति, वोल्टेज, आवृत्ति और दक्षता वर्ग।

डायरेक्ट-ड्राइव या बेल्ट-ड्राइव व्यवस्था।

वीएफडी ऑपरेटिंग रेंज, यदि लागू हो।

अधिकतम स्वीकार्य ध्वनि स्तर और माप विधि।

प्ररित करनेवाला सामग्री और आवरण सामग्री।

प्रशंसक प्रदर्शन वक्र.

वास्तविक कर्तव्य बिंदु पर दक्षता.

कंपन और संतुलन आवश्यकताएँ।

स्थापना अभिविन्यास और डक्ट आयाम।

रखरखाव पहुंच और प्रतिस्थापन आवश्यकताएँ।

उद्देश्य केवल "उच्च दक्षता" या "कम शोर" के रूप में विज्ञापित पंखा खरीदना नहीं है। वास्तविक उद्देश्य एक ऐसे पंखे का चयन करना है जो वास्तविक औद्योगिक वेंटिलेशन सिस्टम के भीतर कुशलतापूर्वक और ध्वनिक रूप से संचालित होता है।

निष्कर्ष

उच्च दक्षता वाले कम शोर वाले केन्द्रापसारक पंखे वायु प्रवाह प्रदर्शन, ऊर्जा खपत, ध्वनिक नियंत्रण और दीर्घकालिक विश्वसनीयता के बीच एक व्यावहारिक संतुलन प्रदान कर सकते हैं। कुंजी कोई एकल घटक या विशिष्टता नहीं है. पंखे का आकार, प्ररित करनेवाला ज्यामिति, घूर्णी गति, सिस्टम प्रतिरोध, डक्ट डिजाइन, ड्राइव व्यवस्था, मोटर चयन और रखरखाव सभी अंतिम परिणाम को प्रभावित करते हैं।

मेरे अनुभव में, सबसे विश्वसनीय दृष्टिकोण सीधा है: कर्तव्य बिंदु को सटीक रूप से परिभाषित करें, संपूर्ण सिस्टम प्रतिरोध की गणना करें, उसके कुशल संचालन क्षेत्र के पास पंखे का चयन करें, जब प्रक्रिया को परिवर्तनीय वायु प्रवाह की आवश्यकता होती है तो गति को नियंत्रित करें, और कमीशनिंग के दौरान वायु प्रवाह, दबाव, कंपन, तापमान, शक्ति और शोर को सत्यापित करें। यह दृष्टिकोण एक मार्केटिंग विवरण से "कम शोर वाले पंखे" को मापने योग्य इंजीनियरिंग परिणाम में बदल देता है।