معرفی انواع فن سانتریفیوژ و نحوه عملکرد آنها
فن سانتریفیوژ که به آن پروانه سانتریفیوژ نیز می گویند نوعی فن با هدف انتقال و جا به جایی هوا از محیطی به محیط دیگر است. این فن در واقع نوعی پروانه اگزاست فن بوده که با فشار مکش یا دمش بالا، هوا را از یک محیط به محیط دیگر منتقل می کند. برای آشنایی بیشتر با آن در این مقاله از امیر لایت به معرفی انواع فن سانتریفیوژ می پردازیم.
انواع فن های صنعتی کدامند؟
هوایی سالم، پاک و بدون گرد و غبار اهمیت زیادی دارد، به گونه ای که از گذشته تا کنون افراد به دنبال راه هایی برای تهویه و سالم نمودن محیط مورد نظرشان بودند تا در نهایت انواع فن صنعتی با ارتقا یافتن تکنولوژی تولید شد. هواکش های صنعتی که دارای قدرت موتور بسیار بالایی هستند، به دو نوع دسته بندی می شوند که در ادامه با آن ها آشنا می شوید.
فن محوری یا آکسیال
این نوع فن ها کاربرد گسترده ای در تهویه هوا دارند بدین صورت که برای اماکن مختلفی همچون تجهیزات آفتاب گیر، اتاق های خشک کن، زیست توده، مبدل حرارتی و همینطور اماکن صنعتی و عمومی به کار می روند. این فن ها خود نیز به سه دسته مدل پروانه ای، مدل لوله محور و مدل پره محوری دسته بندی می شوند.
فن سانتریفیوژ
فن های سانتریفیوژ یا گریز از مرکز یکی دیگر از انواع فن صنعتی بوده که کارایی خوبی در محیط هایی با دما و فشار زیاد دارند. این نوع از فن ها به واسطه تکیه کردن در زاویه راست پره ها، گاز و هوا را پر کرده و آن را به بیرون می چرخاند. جنس بدنه این نوع فن ها با در نظر گرفتن شرایط کاری آن ها از آلیاژ هایی همچون استیل و گالوانیزه است.
کارخانه های صنعتی، ساختمان های اداری، آشپزخانه ها، هتل ها، بیمارستان ها، کارگاه ها، کنترل گرد و غبار، واحد های تهویه مطبوع اماکن و سیستم های کنترل آلودگی هوا مواردی هستند که انواع فن سانتریفیوژ کاربرد گسترده ای در آن ها دارد. این فن ها نیز به چهار دسته فوروارد، بکوارد، بکوارد ایرفویل و رادیال تقسیم بندی می شوند.
فن های سانتریفیوژ چگونه کار میکنند؟
نحوه کارکرد فن سانتریفیوژ یا گریز از مرکز بدین گونه است که با چرخش حول محور یاتاقان تحت گشتاور موتور سبب جا به جایی هوا می شود. همین تماس پره های فن با هوا منجر به ایجاد فشار منفی و مثبت شده و در نهایت سبب انتقال و جا به جایی هوا می گردد.
پروانه سانتریفیوژ با گردش حول این محور باعث می شود تا نیروی گریز از مرکز ایجاد شده و این نیروی گریز از مرکز نیز پرتاب شدن یا مکش هوا به سمت خروجی فن را در پی دارد. هر چقدر که میزان سرعت چرخش پروانه بیشتر باشد، میزان فشار اکسترنال فن و همینطور میزان هوای منتقل شده نیز بیشتر است.
فن های سانتریفیوژ و آکسیال (محوری) چه تفاوت هایی دارند؟
در ادامه مقاله معرفی انواع فن سانتریفیوژ و نحوه عملکرد آن ها به بررسی تفاوت این نوع فن ها با نوع آکسیال می پردازیم.
فن های آکسیال فشار دینامیکی بیشتری با سرعت عملیاتی بالاتری داشته، همچنین با برخورداری از طول عمر بیشتر، قیمت کمتری نیز دارند. این فن ها جریان هوای کمی را ایجاد کرده و با داشتن اندازه و وزن کمتر، آلودگی صوتی کمتری را نیز ایجاد می کنند. در حالی که فن های آکسیال حجم بیشتری از هوا را می توانند جا به جا کنند اما مصرف انرژی آن ها کمتر است.
در مقابل انواع فن سانتریفیوژ مصرف انرژی بیشتری داشته اما جریان هوای پر فشار تولید می کند و مقاومت بالاتری در محیط های آلوده دارد. اما این فن ها حجم کمتری از هوا را جا به جا کرده، مصرف انرژی زیادی داشته و به سرویس نیز نیاز دارند. انواع فن سانتریفیوژ که اغلب با کانال های انتقال هوا مورد استفاده قرار می گیرد، آلودگی صوتی بیشتری تولید می کند و دارای ابعاد بزرگ تری است.
انواع فن های سانتریفیوژ چه مزایا و معایبی دارند؟
بدیهی است که هر یک از انواع فن سانتریفیوژ دارای مزایا و معایبی هستند که در این بخش به بررسی آن ها می پردازیم.
مزایا و معایب فن سانتریفیوژ فوروارد
فن سانتریفیوژ فوروارد به دلیل حساس بودن آن نسبت به ذرات معلق در هوا اغلب در تهویه مطبوع و سیستم گرمایشی کاربرد دارد. چرا که در غیر این صورت پس از مدتی آلوده شده و ممکن است منجر به خارج شدن پروانه از حالت بالانس شود. حداکثر بازده فن های فوروارد 65 درصد بوده که به نسبت سایر انواع فن سانتریفیوژ دارای کمترین بازده است.
- فن فوروارد صدای کمی را تولید می کند، چرا که برای سرعت دورانی پایین طراحی شده است.
- این فن بار اضافی را به موتور اعمال می کند که به موتور فشار وارد می شود.
- از این نوع فن برای فشار های پایین تا متوسط استفاده می شود.
مزایا و معایب فن سانتریفیوژ بکوارد
- اغلب کاربرد فن های سانتریفیوژ بکوارد در سیستم های تهویه، هواساز و گرمایشی است.
- فن های بکوارد به نسبت سایر انواع فن سانتریفیوژ همچون هایفوروارد و رادیال دارای بازدهی بالاتری است.
- از آن جایی که این نوع فن ها هزینه کمتری به نسبت فن رادیال دارند، گزینه به صرفه تری برای کارکرد های انرژی هستند.
- عملکرد فن بکوارد در دبی های بالا کاهش پیدا کرده و دچار افت می شود.
مزایا و معایب فن سانتریفیوژ بکوارد ایرفویل
- در میان تمامی انواع فن سانتریفیوژ این فن دارای بیشترین راندمان است.
- این فن در میان تمامی انواع فن سانتریفیوژ دارای کمترین صداست.
- فن بکوارد ایرفویل برای دبی های بالا مورد استفاده قرار می گیرد.
- در این فن ها زاویه برخورد تیغه با جریان هوا کم است.
مزایا و معایب فن سانتریفیوژ رادیال
- کاربرد این فن ها معمولا برای گاز و یا سیال های دارای گرد و غبار و آلودگی بوده و این موضوع به دلیل مقاومت آن ها در برابر مواد آلاینده است.
- این نوع از فن های سانتریفیوژ به نسبت انواع دیگر تولید صدای بالایی دارند.
- فن های سانتریفیوژ رادیال برای دبی کم نهایتا تا سطح متوسط و فشار های بالا مورد استفاده قرار می گیرند.
سخن پایانی
فن های سانتریفیوژ بر مبنای نیروی گریز از مرکز کار می کنند و با فشار عمودی هوا در جهت نیروی گریز از مرکز پره های خود باعث چرخش و تهویه هوا می شوند. این نوع از فن های صنعتی به چهار دسته فن سانتریفیوژ فوروارد، فن سانتریفیوژ بکوارد، فن سانتریفیوژ بکوارد ایرفویل و فن سانتریفیوژ رادیال تقسیم می شوند که هر کدام از آن ها مزایا و معایبی دارند.
