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1) FAN을 통과하는 공기의 평균 유속: 풍량 / FAN의 실 면적 = 풍량 / {3.1416
/ 4 x (FAN 직경2 - FAN HUB 직경2)
| (주의:
FAN HUB라 함은 날개를 달고 FAN을 감속기의 축에 고정하기 위한 부분으로 HUB의
직경은 FAN 직경의 20 - 25% 정도로 FAN 제작사 마다 상이하다. FAN에서
공기는 날개 부위만을 통과하게 되므로 FAN에서의 실 면적은 HUB가 차지하는 면적을
반듯이 빼야 된다. HUB는 공기가 통과 하지 않으므로 날개 보다 공기 압력이 매우
낮다. 따라서 날개를 통과한 압력이 높은 공기가 압력이 낮은 HUB의 가장 자리와
날개의 뿌리 부분 사이로 빠져 내려 가려는 현상을 방지하기 위하여 AIR SEAL
또는 SEAL DISC라 불리는 것을 HUB위에 두어 FAN에서의 공기 재 순환을
막도록 되어 있다. 이런 경우는 FAN의 순 면적을 계산할 때 FAN HUB 직경
대신에 SEAL DISK 직경을 사용하여야 한다. 참고로 SEAL DISK가 없는
FAN의 경우 10-20% 정도가 FAN 토출 공기의 반대 방향인 냉각탑 내로 재
순환함으로 그 만큼의 공기가 냉각탑 공기 흡입구를 통하여 줄어들므로 냉각탑 성능이
미달되는 것은 당연한 결과다. 이를 현장에서 확인하기 위해서는 화장지와 같은 가벼운
것을 FAN의 중앙에서 가까운 높이에서 가볍게 내려 놓으면 아래로 빨려 들어가는 것을
볼 수 있을 것이다.
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2) FAN에서의 동압:
(공기 평균 속도 / 4008.7)2 x 공기 밀도 / 0.0750
(주: 공기 속도의 단위는
FT/MIN, 공기 밀도의 단위는 LB/FT3, 그리고 동압의 단위는 INCH
Aq.)
3) FAN 효율: FAN의
효율은 다음의 두 가지로 표현되며, 동일 조건에서 상이한 두 종류의 FAN 효율을 비교할 때는
정압 효율을 기준으로 하여야 한다. 그 이유는 FAN 제작사 마다 SEAL DISK의 직경이
다르므로 전압 (= 정압 + 동압) 효율로는 비교가 될 수 없기 때문이다.
- ● 정압 효율 = 정압
(INCH Aq.) x 풍량 (ACFM) / (6356 x FAN BHP)
- ● 전압 효율 = 전압
(INCH Aq.) x 풍량 (ACFM) / (6356 x FAN BHP)
4) FAN의 선 속도
= p x FAN 직경 x FAN RPM
5) FAN의 VELOCITY
RECOVERY: FAN STACK의 VENTURI 상부에서의 동압과 FAN 위치에서의 동압의
차로 인하여 공기가 쉽게 배출됨으로 FAN에 동력이 적게 들도록 하는 원리로 다음 식에 의해
계산한다. (단, VENTURI의 각도가 6 - 7도인 경우에 아래 수식이 적용된다.)
VELOCITY RECOVERY = (0.8 - 0.2) x (VENTURI HEIGHT /
FAN DIAMETER) x (VP @ FAN - VP
@ TOP STACK)
6) TORQUE (LB-FT)
= 5252 x FAN BHP / FAN RPM
7) TORQUE @ 1/2
FAN SPEED = 5252 x (1/2)2 FAN BHP / 1/2 FAN
RPM
(주의: FAN의 부하
특성은 위 식을 보듯 FAN의 회전 속도에 비례하기 때문에 극수 변환 모터를 사용할 때는 모터의
특성을 반듯이 가변 토오크 (VARIABLE TORQUE )로 하여야 한다. 아주 빈번하게 정
토오크 모터를 사용하는 경우가 있으나 이는 매우 잘못된 선정으로 저속에서 FAN을 기동할 때
모터에 엄청난 무리를 주거나 구동부에 기계적인 피로를 가중 시켜 운전 중 FAN 사고, 샤프트
사고의 주 원인이 됨을 주지하기 바람.)
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