Kembali

Studi Kasus Exhaust Dinding Duct SS — FG3G630

Sistem Ekstraksi Dinding Saluran Baja Tahan Karat IP65
Kipas Aksial Tabung EC Berdiameter Besar FG3G630

Klien Integrator Sistem Ventilasi Eropa

Aplikasi Sistem Ekstraksi Dinding Saluran Baja Tahan Karat (SS)

Model FG3G630-4AGL-3A

Jenis Kipas kipas Aksial Tabung EC 630 mm dengan Pelindung

Perlindungan Ingress Disegel Khusus IP65 (Standar IP56)

Saluran & Braket 304 SS · Dinding 1,2 mm · Dapat Disetel Secara Silang

Tugas Pengoperasian Terus-Menerus 24/7 · −20°C hingga +55°C

Waktu tunggu Sampel dalam 7 hari / Produksi dalam 14–21 hari

1. Latar Belakang & Persyaratan Proyek

Seorang integrator sistem ventilasi Eropa dengan pengalaman lebih dari 15 tahun dalam penanganan udara industri mengerjakan proyek retrofit untuk pabrik aditif makanan di Eropa Timur. Sistem yang ada juga menggunakan kipas aksial berdiameter 630 mm—aliran udara dan tekanan statisnya memang memadai secara teoretis. Namun, setelah kurang dari satu tahun beroperasi, kipas tersebut mengalami kegagalan berulang kali. Pemeriksaan menyeluruh setelah pembongkaran mengungkap dua penyebab utama:

Sambungan braket plastik menjadi longgar akibat getaran — kepala sambungan braket asli terbuat dari plastik PA6. Di bawah getaran saluran yang terus-menerus, permukaan gesek plastik tersebut secara bertahap aus, sehingga kehilangan sekitar 30% gaya klem setiap tiga bulan. Dalam waktu enam bulan, celah sambungan melebihi 0,5 mm, menyebabkan kipas bergeser dari sumbu pemasangannya dan impeler menggesek dinding saluran.
Badan braket berkarat hingga tembus — braket terbuat dari baja galvanis. Dalam lingkungan dengan kondensasi bergantian dan larutan pembersih berbasis klorin (natrium hipoklorit merupakan standar dalam sanitasi pabrik makanan), lapisan seng larut secara cepat. Dalam waktu enam bulan, karat merah menyebar luas—melemahkan kekuatan struktural sekitar 40%, mengelupas partikel karat ke dalam aliran udara buang bersertifikat makanan, serta menimbulkan korosi galvanik di antarmuka saluran stainless steel.

Tiga persyaratan kritis klien:

Perlindungan masuk IP65 — kipas terpasang di dinding saluran dengan paparan langsung ke luar ruangan. Kondensasi, aliran balik air hujan, dan pencucian harian menggunakan selang bertekanan tinggi menuntut penyegelan kedap debu sepenuhnya. Papan kontrol EC harus dipotting (dibungkus) guna mencapai tingkat proteksi IP65 yang sebenarnya.
Braket dan pengencang stainless steel 304 penuh — menghilangkan karat dari akarnya. Setiap komponen braket, termasuk sendi penyesuaian, harus terbuat dari stainless steel 304. Tidak boleh ada plastik maupun baja galvanis.
Pemasangan yang dapat disesuaikan di lokasi dengan penguncian logam-ke-logam — lubang potong pada dinding saluran tidak dapat dipotong secara presisi di lokasi. Braket harus memungkinkan penyesuaian halus, dan mekanisme penguncian tidak boleh kendur akibat getaran — sama sekali tidak.

2. Analisis Kegagalan Kipas Lama: Bukan Soal Diameter

Kipas sebelumnya juga berupa kipas aksial berdiameter 630 mm — aliran udara dan tekanan statisnya memang memadai menurut lembar data teknis. Namun, kipas ini gagal berulang kali dalam waktu satu tahun. Pembongkaran kipas mengungkap kisah sebenarnya:

2.1 Sambungan Penyesuaian Plastik — Kegagalan Kronis Akibat Getaran

Sambungan penyesuaian braket lama menggunakan kepala plastik nilon PA6 , yang dikencangkan dengan baut untuk mengunci sudut. Tujuan desainnya adalah ringan dan biaya rendah, namun di bawah getaran saluran yang terus-menerus (terukur 2,8–4,5 mm/s), permukaan gesek plastik mengalami keausan progresif. Gaya klem berkurang sekitar 30% per kuartal. Dalam waktu enam bulan, celah sambungan melebihi 0,5 mm, sehingga posisi kipas bergeser dari sumbu pemasangannya. Impeler mulai menggesek dinding saluran — menimbulkan suara keras dan merusak bilah.

Penyebab Utama: Plastik mengalami deformasi kriptik (creep) dan keausan akibat getaran mikro yang berkepanjangan. Ini merupakan sifat bawaan material — tidak ada jumlah "pengencangan lebih lanjut" yang mampu memperbaikinya. Mekanisme penyesuaian harus terbuat sepenuhnya dari logam.

2.2 Braket Baja Galvanis — Karat Tak Terhindarkan

Dalam pemasangan ekstraksi udara melalui dinding saluran udara (duct), braket berada dalam siklus kondensasi dan larutan pembersih berbasis klorin (natrium hipoklorit merupakan standar untuk sanitasi di pabrik pengolahan makanan). Braket lama menggunakan baja galvanis . Lapisan seng larut dengan cepat di hadapan pembersih berbahan klorin. Dalam waktu enam bulan, karat merah menyebar luas:

Kekuatan struktural berkurang sekitar 40% akibat kehilangan penampang
Partikel karat terlepas ke dalam aliran udara — tidak dapat diterima dalam lingkungan ekstraksi udara bersertifikasi makanan
Perbedaan potensial elektroda (~0,3 V) antara lapisan seng dan saluran stainless steel 304 mempercepat korosi galvanik di setiap titik kontak

Kesimpulan: Kipas itu sendiri bukanlah masalah — diameter dan laju aliran udara tetap sama. Seluruh kegagalan terjadi 100% pada material braket dan desain sambungan . Konstruksi seluruhnya dari baja tahan karat 304 dengan sambungan penguncian logam-ke-logam merupakan satu-satunya solusi yang layak.

3. Desain Solusi

3.1 Dekode Nomor Model & Spesifikasi

Parameter	Nilai	Catatan
Model	FG3G630-4AGL-3A	Tabung EC berdiameter besar, aksial dengan pelindung
Impeller	630 mm	Impeler aksial
Motor	EC arus searah tanpa sikat	Putaran nominal ~1150 rpm · efisiensi ≥ 90%
Daya Terukur	0,8 kW	EC berkinerja tinggi · konsumsi daya rendah
Aliran Udara Maksimal	14.500 m³/jam	Udara bebas, tekanan balik nol
Max. Tekanan Statik	240 Pa	Tekanan penutupan aliran nol
Tingkat Suara	69 dB(A)	Kecepatan penuh
Peringkat IP standar	Ip44	Terlindung dari debu + Semprotan air kuat
Rating IP khusus	IP65	Sepenuhnya kedap debu + Semprotan air · kotak terminal tersegel
KONTROL KECEPATAN	0–10 V / PWM / Modbus RTU	0–10 V dipilih · integrasi dengan sistem kontrol terpusat pabrik
SERTIFIKASI	CE / ISO 9001 / ErP 2026	—
Berat	~15 kg	Termasuk motor + rumah motor + pelindung

kustomisasi Kritis 3.2: Penuangan (potting) Papan Kontrol EC untuk IP65

Kipas EC berbeda secara mendasar dari kipas AC konvensional—karena tidak memiliki kotak sambungan motor terpisah . Papan kontrol EC (penyearah + penggerak VFD + antarmuka sinyal 0–10V/PWM) terintegrasi dan tersegel di dalam motor. penutup terminal seri FG3G dikirim standar dengan tingkat proteksi IP56—cocok untuk sebagian besar pemasangan saluran udara di luar ruangan. Untuk proyek ini, peningkatan ke IP65 dicapai melalui penuangan (potting) papan kontrol dan perbaikan penyegelan yang ditargetkan:

Penuangan (potting) penuh papan kontrol EC dengan karet silikon — tutup terminal dibuka, dan seluruh papan kontrol EC—termasuk semua konektor, kapasitor, serta MOSFET—dibungkus sepenuhnya dengan karet silikon. Setelah mengering, terbentuk lapisan pelindung yang utuh setebal 3–5 mm. Bahkan jika segel tutup terminal memburuk dan kelembapan menembus tutup tersebut, papan kontrol tetap benar-benar terisolasi dari air. Inilah jaminan inti untuk tingkat proteksi IP65.
Gasket penutup terminal ditingkatkan menjadi FKM (Viton) — gasket NBR asli mengembang dan memburuk akibat pembersih berbasis klorin. FKM menawarkan ketahanan kimia lebih dari 5× lipat dalam lingkungan ini.
Segel minyak rangka baja tahan karat berbibir ganda pada poros — mencegah masuknya semprotan air sepanjang poros motor. Desain berbibir ganda menciptakan dua penghalang independen, dengan pelumas tahan suhu tinggi diisi di antara kedua bibir tersebut.

Potting merupakan proses standar untuk mencapai tingkat proteksi IP65 pada kipas EC — proses ini tidak menambah dimensi eksternal, tidak memerlukan enclosure tambahan, dan menaikkan biaya unit sekitar 8–12%. Untuk jalur pembuangan produksi kontinu, premium ini sepenuhnya menghilangkan risiko kerusakan papan kontrol akibat air.

sistem Pemasangan 3.3: Braket Penyesuaian Silang Seluruhnya dari Baja Tahan Karat 304

Mengatasi kedua modus kegagalan braket lama — pelonggaran sambungan plastik dan karat pada baja galvanis — braket pengganti didesain ulang dengan seluruh komponennya terbuat dari baja tahan karat 304, dan seluruh sambungan penyesuaiannya menggunakan kontak logam-ke-logam.

Slot elips + sambungan pengunci logam-ke-logam — Penyesuaian lapangan ±15 mm. Sebagai pengganti kepala klem plastik lama, mur pengunci baja tahan karat memberikan gaya klem yang stabil melalui deformasi elastis logam. Berbeda dengan plastik, logam tidak mengalami kriep atau keausan akibat getaran mikro.
Pelat alas berbentuk segitiga — Mendistribusikan beban 78 kg ke 6× baut baja tahan karat M10. Setiap baut menanggung ~13 kg — faktor keamanan > 8.
Konstruksi seluruhnya dari baja tahan karat 304 — Badan braket, pelat flens, serta setiap baut/mur/washer terbuat dari baja tahan karat 304. Tidak ada risiko karat sama sekali, dan tidak terjadi korosi galvanik di antarmuka saluran udara baja tahan karat. Hal ini secara langsung mengeliminasi kedua modus kegagalan braket galvanis lama.

bantalan isolasi EPDM tebal 5 mm — Dipasang di antara braket dan flens. Memutus transmisi getaran motor ke dinding saluran sekaligus melindungi permukaan kontak flens dari keausan fretting.

3.4 Pengendalian Kecepatan Variabel melalui DCS

Mode Operasi	Permintaan Aliran Udara	sinyal 0–10 V	Kecepatan	Konsumsi Daya
Ventilasi siaga	2.000 m³/jam	2,0v	~400 rpm	0,15 kW
Produksi normal	6.000 m³/jam	5.5V	~800 rpm	0,4 kW
Ekstraksi puncak	10.000 m³/jam	9,0 V	~1.100 rpm	0,7 kW

Efisiensi beban sebagian motor EC merupakan keunggulan utamanya. Konsumsi daya siaga adalah ~ 0,15 kW — lebih dari 60% lebih rendah dibandingkan motor AC setara — menghemat lebih dari 3.000 kWh/tahun .

4. Pemasangan dan Uji Coba

Lubang potong pada dinding saluran — lubang persegi berukuran 620×620 mm yang dipotong dengan plasma. Buang burr pada tepi hingga jari-jari R3.
Dudukan flens — Perapat EPDM 3 mm. Kencangkan baut M10 secara silang dengan torsi 40 N·m.
Penyelarasan Bracket — gantung braket silang pada permukaan flens dalam. Gunakan slot elips untuk penyetelan presisi ±15 mm.
Penempatan kipas — angkat FG3G630 ke posisi yang tepat. Pasang 4 buah baut mata M12, sejajarkan, lalu kencangkan.
Terminal listrik — salurkan sinyal kontrol 0–10 V dan daya melalui gland kabel IP65. Isi kotak terminal dengan silikon.
Pengoperasian — naikkan kecepatan secara bertahap. Catat arus listrik, laju aliran udara, dan getaran. Bandingkan hasilnya dengan kurva PQ pabrik.

Tiga hal penting di lapangan: ① Pastikan sumbat pembuangan G½" menghadap ke bawah — jadwalkan pembuangan kondensat secara berkala. ② Jaga jarak bebas ≥ 400 mm di sisi inlet untuk akses ke impeller. ③ Verifikasi kontinuitas grounding: saluran stainless steel → flens → braket → rumah kipas ≤ 0,1 Ω.

5. Kinerja Terukur

Parameter	Target Desain	Diukur	Penyimpangan
Aliran udara pada tekanan balik 200 Pa	8.500 m³/jam	8.380 m³/jam	−1.4%
Max. Tekanan Statik	240 Pa	235 Pa	−2.1%
Tingkat kebisingan pada jarak 3 m (kecepatan penuh)	≤ 69 dB(A)	67,5 dB(A)	✅ Lebih baik daripada nilai yang ditentukan
Efisiensi motor	≥ 90%	91.3%	✅
Kecepatan Getaran	≤ 3,5 mm/s	2,8 mm/s	✅
Integritas Segel IP65	Tidak ada kebocoran air	Tidak ada kebocoran air	✅ Lulus uji semprot tekanan tinggi

6. Ringkasan Rekayasa

6.1 Bahan Braket Adalah Kriteria #1 untuk Pelepasan Udara Melalui Dinding Saluran

Kipas lama juga berdiameter 630 mm — kipas itu sendiri bukanlah masalahnya. Pemasangan pelepasan udara melalui dinding saluran memberikan tiga tantangan sekaligus pada sistem pemasangan: kondensasi, pembersih berbasis klorin, dan getaran terus-menerus. Sambungan plastik akan mengendur. Baja galvanis akan berkarat. Saat memilih kipas untuk aplikasi ini, diameter impeller dan laju aliran udara hanyalah titik awal — bahan braket dan desain sambungan menentukan masa pakai sistem . Konstruksi seluruhnya dari stainless steel 304 + sambungan pengunci seluruhnya logam + bantalan isolasi EPDM: ketiganya wajib dipenuhi.

6.2 Panduan Pemilihan Rating IP

Lokasi pemasangan	IP Standar	Rekomendasi
Dalam ruangan, saluran kering	Ip44	Perlindungan dasar terhadap debu
Dalam ruangan, saluran kondensasi	IP54	Tahan percikan
Luar ruangan, dengan pelindung cuaca	IP55	Semprotan air bertekanan rendah
Tertanam di dinding saluran · terpapar langsung ke luar ruangan	Standar IP56 · kustom IP65	Semprotan air kuat + kedap debu sempurna
Terpapar sepenuhnya, tanpa perlindungan cuaca	IP66	Gelombang besar / semprotan air kuat

Peringkat IP56 standar Seri FG3G sudah mencakup sebagian besar skenario tertanam di dinding saluran. Peningkatan ke IP65 dalam proyek ini didorong oleh proses pencucian dengan tekanan tinggi setiap hari. Premi biaya sekitar 8–12% ini mudah dibenarkan mengingat biaya downtime akibat kerusakan motor karena air pada jalur pembuangan produksi kontinu.

6.3 Kompatibilitas Material

saluran SS 304 + braket non-SS = korosi galvanik dalam waktu 6–12 bulan di lingkungan kondensasi (perbedaan potensial elektroda > 0,3 V). Tentukan penggunaan SS 304 secara seragam untuk semua pengencang, braket, dan pelat flens.

7. Aplikasi Tambahan (Seri FG3G)

Ekstraksi udara proses pengolahan makanan — SS 304 + IP56/IP65 memenuhi persyaratan kebersihan HACCP
Ekstraksi udara dari lemari asap laboratorium kimia — tahan korosi + tersedia versi ATEX Zona 2/22
Ekstraksi CO dari area parkir bawah tanah — aliran tinggi + kebisingan rendah untuk saluran duct berjarak panjang
Ekstraksi bau pengolahan air limbah — IP56 + SS tahan korosi H₂S
Ventilasi ruang mesin kapal laut — kompak + tahan semprotan garam

Sebelumnya

Impeler Sentrifugal SS316 untuk Ventilasi Tambang — Dirancang Tahan Ledakan

Semua

HVAC

Berikutnya

Produk yang Direkomendasikan

kipas aksial industri impeller plastik EC 230V 400mm

blower inlet ganda EC 230V 146mm

blower inlet ganda EC 230V 146mm dengan kotak kontrol eksternal

Kipas Sentrifugal Berbentuk Lengkung ke Belakang FB3G133-48PL-70, 48 VDC, 133 mm, 400 m3/jam

Kipas Sentrifugal Berkecepatan Tinggi Tipe Lengkung ke Belakang FB3G133-24PL-70, 24 VDC, 133 mm, 400 m3/jam

Kipas sentrifugal berkelengkungan ke belakang FB3G190-24PL-90, 24 VDC, 190 mm, debit udara 902 m3/jam

Dapatkan Penawaran Gratis