冷却塔のファンって何?冷却能力低下の原因・被害・対策を解説

冷却塔(クーリングタワー)に使用されているファン。
ファンには、外気を強制的に取り入れる役割があります。

冷却塔には、冷凍機から温められた冷却水が送られてきます。
これを継続して冷やして循環させるのが冷却塔の役目です。
冷却水を冷やすためにファンで外気を取り入れ、気化熱による熱交換を行い、熱を奪って温まった空気を外部に排出しています。

ファンが故障することで「冷却塔の能力低下」や「猛暑の中で冷房が効かない」という大変な現象が起こります。
本記事では、ファンの役割とファンの故障による冷却塔の能力低下や被害・対策を説明します。

冷却塔(クーリングタワー)のファンとは

冷却塔(クーリングタワー)は、気化熱の原理を利用して冷却水を冷やす機械です。
冷却水を充てん材に散布し、分布する面積を大きくするとともに、送風機で誘引した外気を接触させ蒸発を促進して、冷却効果を高めています。

冷却塔では、冷却塔の大きさに合わせたファンが設置されており、必要な風量や圧力を保持できるように設定されています。

遅くなりましたが、ファンについてどのようなものか少し説明をしましょう。皆さんは扇風機をご存じだと思います。
羽根車があり、これが回転することによって風が生まれます。
冷却塔のファンはこれの大型のものと考えて良いと思います。
駆動源はモーターですがこの動力をベルトで羽根車に伝える方法やモーターに直結させて羽根車を回転させる方法があります。イメージは出来ましたでしょうか?

ファンについて詳しく知りたい方はこちらの記事をご参照ください。

冷却塔大学

冷却塔には上部に送風機(ファン)が取り付けられ、外の空気を塔内に取り込んでいます。今回はこの送風機の制御について説明しま…

ファンの故障とは

冷却塔(クーリングタワー)を使っている場合、状況によって冷却能力が低下することがありますが最も大きな影響を受けるのがファンの故障といっても過言ではありません。
ファンの故障の概要を見ていきましょう。

  • モーターが回転しない
  • 軸受が壊れている
  • ベルトがスリップしているか切れている
  • 羽根車(翼車)が破損している

いずれも経年劣化がありますし、外的な要因で破損することもありますので、定期的に点検を行い部品を大切に扱うようにしましょう。

それでは、冷却塔の能力低下に大きく影響する原因をそれぞれ解説します。

原因1.モーターが回転しない

モーターが回転しない場合、経年劣化によるものが多いでしょう。
その前にベアリングの異常音や以上振動が見られるかもしれません。
回転しない状況であれば、モーターの交換が必要となります。

冷却塔のモーターの交換なら空研工業

原因2.軸受が壊れている

ベルトにてモーターの動力を伝える場合に使われますが、シャフトの上下に差し込まれているベアリングの劣化・破損がほとんどです。
ベアリング交換だけで改善することもありますが、軸受一式の交換が必要な場合もあります。

原因3.ベルトがスリップしているか、切れている

スリップしている場合は、ベルトの張りが弱くなっていることが考えられます。
ベルトは伸びますので張り具合を調整する必要があります。
スリップしていると羽根車の回転数が遅くなり、風量が不足し冷却能力の低下に繋がります。
経年劣化により、切れている場合には、全くモーターの力が伝わりませんので羽根車も当然回転しません。

その結果は推して知るべしです。ベルトの交換になります。

原因4.羽根車(翼車)が破損している

滅多にありませんが、外的な要因で羽根車が損傷することがあります。
回転しますのでバランスがくずれ、その影響はモーターや軸受まで及びます。
羽根車の交換が必要となります。
経年劣化での一部破損についても回転体ですのでバランスが壊れます。是非、一式の交換をお勧めします。

発生しうる被害

ファンの故障による冷却能力の低下により、考えられる被害は以下のものです。

  • 冷却水の温度が設定温度よりも高くなる

冷却塔(クーリングタワー)の役割は、主機で温められた冷却水を継続的に冷却することです。
しかし、ファンが故障してしまうと、外気を誘引することができなくなり、冷却水を設定通りに冷やすことができなくなります。
冷却水が設定通りに冷やされないと、主機である冷凍機に大きな負荷がかかってしまうため空調設備に大きな影響を与えてしまいます。

冷却性能低下への対応策

ファンの異常で、動作が停止するのはやむを得ないかもしれません。機器類の老朽化や、意図しない事故なども想定されるからです。
しかし、日常点検や定期点検を実施することでその異常発生の確立を下げ、しっかり対策できるようになります。

ファンの異常は即、冷却能力の低下につながります。ファンは冷却塔の中では唯一の稼働部位です。
そのため、定期的に検査が有効な対策となります。
また、稼働部位で回転体という点からは日常点検がとても重要になります。
振動センサー等の監視ももちろん有効ですが、異常音や異臭といった観点からの点検が有効で異常の早期発見にも繋がります。

まとめ

冷却塔(クーリングタワー)のファンとは、外気を強制的に誘引し、冷却水と効率的に接触させるための重要な装置です。
ファンが故障し、その機能を発揮できないとなると、冷却水が設定通り冷却されないなどの原因になります。これは一大事です。

そのため、日常点検の重要性もご理解頂いた上で、定期点検するなどして故障を未然に防ぐ必要があります。
稼働部位と表現しましたように点検するにしましてもある程度専門性が必要になってきます。
空研工業では保守メンテナンス契約もお勧めしておりますので、お気軽にご相談ください。

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