대일아쿠아

VENTURI HEIGHT: VELOCITY RECOVERY가 일어나는 지역으로 FAN RATING PROGRAM에 입력 시
이 높이를 사용 해야 함.

STRAIGHT ZONE: 이 지역은 FAN BALDE TIP이 회전하는 지역으로 그 높이는 다음에 의거 하여 설계
하여야 함.

* MAX. BLADE PITCH에서의 BLADE TIP의 LEADING EDGE와 TRAILING EDGE 간의 수직 높이 * BLADE TIP DEFLECTION: FAN BLADE는 공기를 상부로 이송시키면서 그 반발력에 의해서 BLADE 가 아래로 처지는 현상으로 FAN 직경별로 BLADE에 허용되는 최대 마력인 MAX. BLADE HP를 기준으 로 2배 때의 처지는 최대치 이들 두 가지를 합한 수치에 3 ~ 4" 여유치를 준 것이 FAN STACK에서 STRAIGHT ZONE 설계 요령 임. 이는 곳 FAN BLADE TIP이 STRAIGHT ZONE에서 돌아가도록 함으로써 과도한 TIP CLEARANCE 를 방지하여 FAN의 성능을 100% 발휘 하기 위함임. 아주 빈번 하게 보는 현상으로 부적절한 STRAIGHT ZONE 설계로 BLADE TIP이 INLET ZONE에서 돌아 감에 따라 TIP CLEARANCE가 급격 하게 늘어남으로 해서 BLADE를 통과 하는 높은 압력의 공기가 압력이 매우 낮은 TIP CLEARANCE를 통해 빠져 내려가 는 VORTEX FLOW 현상이 발생하여 FAN은 공기 를 정격 치 이하로 이송하는 결과를 낳게 함. TIP CLEARANCE가 FAN 직경의 0.5% 인 경우는 FAN 성능이 5% 정도 저하되며, TIP CLEARANCE가 0.8%에 이르면 FAN성능은 13%정도로 급격하게 저하하게 됨.

INLET ZONE: 이 지역은 DRIFT ELIMINATOR를 통과한 공기가 유연하게 FAN에 유입되도록 하여 FAN
입구에서의 공기압 손실을 최소로 하기 위한 지역임. INLET ZONE의 TYPE에 따라 이 지역에서 발생되
는 공기압 손실은 다음과 같다.

한편 FAN INLET에는 여러 장애물이 있기 때문에 상기 PRESS. DROP FACTOR에 0.03~0.05정도 추 가시킨다. 다음은 INLET ZONE에서 발생되는 공기압 손실(STATIC PRESSURE) 값을 계산하는 절차에 대하여 알아 본다. PRESSURE DROP = K*(r/2g)*V2 으로 이때 V는 FAN에서의 공기 속도이다. 즉 FAN INLET에서 압손 실은 FAN의 동압에 공기압 손실 계수를 곱한 것과 같다. 한편 공기 속도 V는 다음에 의거 계산 된 값이 어야 한다. AIR VELOCITY @ FAN = (AIR FLOW / FAN NET AREA) 여기서 FAN의 NET AREA는 다음을 의미 한다. 즉, (p/4)*(FAN DIA.2 - SEAL DISK2)으로 공기가 FAN을 통과하는 실제 면적을 의미함.

1) VENTURI ZONE: 이 지역의 높이가 한없이 높다고 좋은 것이 아니며 FAN DIA.의 0.3~0.6 정도가 이
상적인 설계이다. 사실상 VENTURI HEIGHT가 FAN 직경에 0.2배 이하에 대해서는 VELOCITY
RECOVERY가 거의 ZERO가 된다는 것이 실험 결과이다.

2) TOTAL FAN STACK HEIGHT: FAN STACK의 전체의 높이는 FAN 직경의 1배 이내로 하며 0.5배 이
상 되도록 하는 것이 바람직 하다. 만약 FAN에서 부터 STACK TOP까지의 높이가 낮으면 펜 스텍 주변
의 측풍의 영향을 받아 공기가 유연하게 FAN을 통과 하는 것을 방해 하여 FAN성능을 저하 시킴은 물
론, FAN 정지 시 역 회전 방지 장치가 없을 경우 측풍의 영향을 받아 FAN이 역 회전 하게 된다. 이 때
MOTOR 전원이 인가 되면 MOTOR에 무리를 주고 SHAFT와 감속기가 부서지는 원인이 된다. 물론 이
때에 FAN의 DEFLECTION이 매우 커져서 BLADE NECK이 파손 되기도 함.

FAN의 CENTERLINE이 FAN STACK의 STRAIGHT ZONE의 어디에 설치 되는 것이 좋은 가를 결정 하
는 절차에 대하여 실제 예를 들어 알아 본다.

예제) HUDSON의 16' FAN, 감속기는 AMARILLO의 MODEL 155인 경우

HUDSON이 추천하는 BLADE TIP의 LEADING EDGE와 그 아래 장애물과의 이격 거리는 MAX. DEFLECTION에 6" 정 도 더한 간격를 유지하는 것이다. 최대 각도 22° 때의 최대 처짐 양에 대한 그 위치 위로 장애물이 있어서는 안 된다는 것이다. 16' FAN의 경우 22° PITCH ANGLE에서 MAX. DEFLECTION은 6"이므로 여기에 6"를 더하면 12"가 된다. 즉 최대 각도 22°에서 BLADE TIP의 LEADING EDGE로 부 터 12" 내에는 일체의 장애물이 있어서는 안 된다는 것을 의 미한다.

FAN CENTER를 기준으로 최대 각도 22°가 되었을 때 CENTERLINE에서 LEADING EDGE까지의 거리
는 16' FAN의 경우 9.14" 이며 따라서 FAN CENTER를 기준으로 할 경우 9.14" + 12" = 21.14"가 되어 이
를 기준으로 장애물이 위로 올라 와서는 안 된다.

감속기 MODEL 155의 경우는 OUTPUT SHAFT의 직경이 2.999 ± 0.005"로 16￠ FAN의 경우 R2 BUSHING 3"를 사용 하게 된 다. BUSHING의 HEIGHT가 4-7/8"이므로 감속기 OUTPUT SHAFT는 BUSHING HEIGHT -1/16" 만큼 삽입하게 된다. 즉 4- 14/16 - 1/16 = 4-13/16" = 4.8125"가 삽입 되는 셈이다. (SHAFT의 TOP과 BUSHING TOP을 일치 시키게 되면, 그것에 CLAMPING FORCE가 발생되어 BUSHING 파괴의 원인이 되므 로 SHAFT TOP은 BUSHING TOP보다 1/16" 낮게 하는 것이 좋 다.)

그러면 BUSHING TOP과 FAN CENTER LINE과의 거리는 16￠ FAN의 경우 BUSHING 1/4" 아래에 위
치한다. 따라서 FAN CENTER LINE에서 최대 각도 때의 BLADE TIP의 처짐 양 그리고 6" MARGIN의
총합은 9.14 + 6 + 6 - 1/4 = 20.89" = 21"인 셈이다. 감속기 MODEL 155의 경우 OUTPUT SHAFT END에
서 INPUT SHAFT END의 중심선 까지의 거리는 22.1875"로 위에서 구한 20.89"에 비해 1.2975" 여유가
있는 셈이다. 그러나 감속기 INPUT SHAFT에는 MOTOR와 연결되는 COUPLING SHAFT가 있으므로
이것의 외경을 고려하면 여유가 전혀 없는 것과 다름없다. 이런 이유로 AMARILLO는 감속기 OUTPUT
SHAFT의 길이를 길게 만든 것이므로 국내 감속기 또는 일본 감속기에 ENGINEER들이 AMARILLO의
감속기 축 길이가 길므로 자르도록 요청하는 것을 자주 본다. 절대로 잘라서는 안 되는 이유를 위에서
살펴 보았다.