نگاهی اجمالی به فن آکسیال و سانتریفیوژی
امروزه پیشرفت تکنولوژی باعث ایجاد تغییرات چشمگیری در ساخت تجهیزات مورد استفاده در بخش های صنعتی شده و با کمی تحقیق و بررسی می توانیم ببینیم که تا چه اندازه با نمونه های قدیمی تفاوت دارند. مقاله ای که هم اکنون پیش روی شماست در مورد تفاوت فن های آکسیال و سانتریفیوژی بوده و به موارد قابل توجهی در مورد این فن ها و صنایعی که از آنها استفاده می کنند، اشاره کوتاهی شده است. فن آکسیال و سانتریفیوژی از متداول ترین نوع فن هایی هستند که از آنها در فضاهای صنعتی، نیمه صنعتی و خانگی استفاده می کنند.
هر یک از فن های آکسیال و سانتریفیوژی دارای شرایط استفاده متفاوتی هستند که در ادامه به صورت کامل در مورد آنها توضیحاتی داده شده است. از مهم ترین مواردی که در انتخاب فن آکسیال و سانتریفیوژی مورد توجه کارفرمایان بوده، قدرت و توان آنها در جابجایی و خنک سازی هواست. گروه ماشین سازی هیمورا از تولیدکنندگان سیستم های برودتی، مانند کولرها بوده و در ساختار آنها از فن های آکسیال و سانتریفیوژی استفاده کرده است. در این مقاله در مورد این فن ها و تفاوت هایی که با یکدیگر دارند توضیحاتی داده شده است.
معرفی کلی فن های آکسیال
از پرکاربردترین سیستم های دمنده ای که در ساختار تجهیزات صنعتی استفاده می شود، فن و یا هواکش آکسیال است. به این فن، فن محوری نیز گفته می شود و در واقع اولین فن ساخته شده توسط بشر است. فن آکسیال نوعی دمنده و یا مکنده هواست که از آن به منظور تهویه مطبوع هوا استفاده می کنند. از مهم ترین مزیت های فن آکسیال می توان به تامین هوای تازه توسط آن، خارج کردن هوای آلوده، دود گاز و گرد و غبار اشاره کرد. هوا در این فن به صورت موازی با محور پروانه در جریان است. راندمان کاری این فن ها حدود 70 الی 80 درصد بوده و از آنها در محیط های خانگی بیش از دیگر مکان ها استفاده می کنند.
پره ها در این فن همانند بال هواپیما کار می کنند و سرعت هوای بالا و پایین در آنها یکسان است. جریان هوا باعث ایجاد نیروی دینامیک بالا و فشار استاتیک کمتر در بالای پره ها می شود. این مورد در حالی است که هوا در زیر پره ها آرامتر حرکت کرده و نیروی دینامیکی کمتری تولید می کند. در ساختار فن آکسیال از تیغه پروانه ای استفاده شده که مانند بال ماهی بوده و دور یک محور ثابت دوران داشته و باعث ایجاد جریان هوا می گردد. گروه ماشین سازی هیمورا از سازندگان تجهیزات صنعتی بوده و از این فن در ساخت کولرهای آبی، جت هیترها، کوره های هوای گرم، هیترهای برقی و ده ها دستگاه دیگر استفاده کرده است. کولرهای آبی هیمورا به دلیل مجهز بودن به فن آکسیال قدرت بالایی در جابجایی هوا و خنک سازی آن دارند.
انواع فن آکسیال
فن پروانه ای یا ملخی (Axail Propeller Fan)
فن های پروانه ای متشکل از تیغه های بلند و باریک تاب خورده هستند که این تیغه ها داخل توپی بصورت ثابت قرار گرفته اند. تمامی بخش های این نوع فن داخل محفظه ای می چرخد. در ساخت پروانه ها از پلاستیک و یا فلز استفاده شده است. حرکت این نوع فن با کمک الکتروموتور انجام می گیرد. پروانه هایی که سایز کوچکی دارند بصورت یک کوپله مستقیم و پروانه های سایز بزرگ نیز به صورت تسمه فولی به الکتروموتور متصل می شوند. عمده استفاده از فن های پروانه ای در برج های خنک کننده و بر روی دیوار و یا سقف است.
لوله محوری (Tube Axial Fan)
نوعی دیگری از فن های آکسیال، فن لوله محوری و یا فن تیوبی است. این فن در مقایسه با فن پروانه ای دارای سرعت و راندمان بسیار بالایی است. از این فن ها در ساختمان های تجاری و صنعتی بیشتر استفاده می شود؛ البته از کاربردهای دیگر این نوع فن ها می توان به سیستم های HVAC درون کانال اشاره کرد. شکل ساختاری این نوع فن ها شبیه به استوانه بوده و این عامل باعث افزایش کارایی شان می گردد. با وجود مزیت های فراوان این نوع فن، صدای به نسبت بلندتری از دیگر فن ها دارد.
پره محوری (Vane Axial Fan)
فن های پره محوری، دارای جریان هوای یکنواخت هستند و به منظور افزایش راندمان آنها از تیغه هایی در بدنه فن برای هدایت هوا استفاده شده است؛ این عامل باعث بهبود بخشیدن به فشار استاتیک می شود. از این فن ها در تونل ها و یا کانال ها برای خارج کردن دود استفاده می کنند. نصب این فن ها بر روی الکتروموتور بصورت کوپله مستقیم و یا فوله تسمه انجام می گیرد. از جمله ایراداتی که به این فن ها وارد شده، صدای بلندی است که دارند.
مزایای فن های آکسیال
- این فن ها ظرفیت بالایی در جابجایی هوا دارند.
- برای نصب آنها به فضای کمی نیاز است.
- از نظر قیمت مقرون به صرفه هستند.
- به منظور خنک کاری کندانسور و برج های خنک کننده از این فن استفاده می شود.
- نصب راحت تری نسبت به دیگر فن ها دارند.
- استفاده از این نوع فن در تجهیزات برقی، به منظور خنک سازی آنها بسیار حائز اهمیت است.
- جهت جابجایی حجم بالایی از هوا از این نوع فن استفاده می شود.
- نیاز به انرژی کمی دارند.
- معمولا کوچک، سبک و ارزان هستند.
فن سانتریفیوژی چیست؟
فن سانتریفیوژی که به آن بلوئر و یا فن گریز از مرکز نیز گفته می شود، از متداول ترین نوع فن هایی است که در واحدهای صنعتی کاربرد دارد. از این نوع فن در محیط هایی که فشار استاتیکی بالایی دارند و در فضاهای صنعتی که نیاز به کانال کشی دارند، استفاده می کنند. هوا بصورت موازی با محور چرخشی این فن، وارد آن شده و با حرکات شعاعی که انجام می دهد به پروانه ها منتقل می گردد؛ این حرکت باعث افزایش انرژی جنبشی هوا و فشار استاتیکی می گردد. استفاده از این فن در محیط هایی که دارای هوای اسیدی هستند، محیط های با دما و غبار بالا و در نهایت در فضاهای انفجاری بیش از دیگر مکان هاست.
از اصلی ترین قطعات بکار رفته در فن سانتریفیوژی می توان به هوزینگ فن، پروانه، داکت خروجی و ورودی هوا، درایور فن و از قطعات جانبی آن می توان به یاتاقان، کوپلینگ، دستگاه قفل کننده پروانه و ورق های شفت اشاره کرد. جنس بدنه فن معمولا با توجه به شرایط محیطی فرق می کند و از استیل، گالوانیزه، pvc و … استفاده می کنند. کولرهای با فن سانتریفیوژی هیمورا از جمله تجهیزات برودتی پر قدرتی هستند که در فضاهای صنعتی کاربرد دارند.
مدل های مختلف فن های سانتریفیوژی
فن فوروارد
این نوع فن که به آن قفس سنجابی نیز گفته می شود، دارای پره هایی است که به سمتی که چرخش دارند، انحنا داده شده اند. مهم ترین مزیت های این فن، نیاز به فضای کم، سرعت پایین و سر و صدای کمی است که دارد. از این فن سانتریفیوژی در فشار استاتیک کم و یا متوسط مانند سیستم های گرمایشی، تهویه هوای مطبوع و سیستم های که جهت جایگزین کردن هوا کاربرد دارند، استفاده می کنند. در محیط هایی که در آنها گردوغبار و ذرات چسبنده وجود دارد، نباید از این فن استفاده شود.
فن شعاعی
در فن شعاعی از تیغه های مستقیم و یا در جهت شعاع لوله هواکش استفاده شده است. محفظه این فن ها به اندازه لوله های ورودی و خروجی ساخته شده است تا عبور هوا با سرعت در آنها انجام گیرد. در صورتی که تیغه های فن شعاعی به صورت اصولی طراحی شوند، راندمان آن بالا رفته و قابلیت انتقال هوا نیز افزایش می یابد.
فن بکوارد
از دیگر فن های سانتریفیوژی، فن بکوارد است که در آن از تیغه هایی در خلاف جهت انحنا، استفاده شده است. از مزیت های این فن نسبت به دیگر فن ها، قدرت بالا، سرعت زیاد، سر و صدای کم، راندمان بالا و تحمل فشار و بار بیشتر است. قابل ذکر است که این فن در کاربری هایی که دارد خوردگی و سایش نداشته و طراحی تیغه آن با توجه به محیطی که در آنجا کاربرد خواهد داشت مشخص می گردد.
موارد استفاده از این فن ها
- کارخانجات صنعتی
- سالن اجتماعات
- سوله ها
- بیمارستان ها
- کارگاه ها
- ساختمان های اداری
- هتل ها
- آشپزخانه های صنعتی
مزایای مدل های سانتریفیوژی
- ماندگاری و طول عمر بالا
- توانایی لازم در محدود کردن اضافه بار
- تعمیر و نگهداری آسان
- ساخته شده در اندازه های متنوع
- تطبیق پذیری بالا با جریان های هوای متفاوت
- بهترین گزینه جهت تهویه هوا
- دارای ساختار بسیار ساده ای هستند و این مورد باعث کاهش هزینه های تولید در آنها شده است.
- انرژی بالایی دارند.
- در برابر محیط های سخت دوام و مقاومت بالایی دارند.
مقایسه فن های سانتریفیوژی و آکسیال
با توجه به مطالب ذکر شده، تا حدودی با فن آکسیال و سانتریفیوژی آشنا شدید. بطور خلاصه می توان گفت که فن آکسیال برای استفاده در تجهیزات خانگی کاربرد دارد و فن سانتریفیوژی در ساخت تجهیزات صنعتی استفاده می شود. فن های سانتریفیوژی در فضاهایی که متراژ بالایی داشته و ذرات اسیدی در هوا جریان دارد، کاربرد دارند. تفاوت اصلی که بین فن سانتریفیوژی و آکسیال وجود دارد، این است که در مدل های محوری، هوا به صورت محوری وارد پروانه شده و به حالت شعاعی از آن خارج می گردد؛ فن آکسیال در حالت کلی جهت انتقال هوا در محیط هایی که به جریان هوای ملایم و خنک سازی محدود نیاز است، استفاده می شود. با توجه به ویژگی های ساختاری که این دو فن دارند، کارفرمایان با در نظر گرفتن شرایط تصمیم می گیرند که از کدام فن استفاده کنند.
از دیگر تفاوت های عمده ای که در مورد این دو فن می توان ذکر کرد، مقدار صدایی است که در محیط ایجاد می کنند. فن های سانتریفیوژی دارای سر و صدای کمی بوده و این مورد از نقاط قوت در آنها به شمار می رود؛ ابعاد و وزن این فن نیز در مقایسه با نوع آکسیال بیشتر است.
کلام پایانی
امروزه به دلیل پیشرفتی که در تولید دستگاه های صنعتی ایجاد شده، استفاده از فن در ساخت تجهیزات صنعتی اهمیت فراوانی پیدا کرده است. فن آکسیال و سانتریفیوژی جهت خنک سازی محیط و تهویه هوا کاربرد دارند و با توجه به شرایط محیطی می توان آنها را انتخاب کرد. در این مقاله به انواع فن های آکسیال و سانتریفیوژی و همچنین تفاوت های این دو نوع فن اشاره شد. در محیط های صنعتی از فن های پر قدرت سانتریفیوژی و در مکان هایی که جریان ملایم هوا در آنها نیاز است، از فن های آکسیال استفاده می شود. کارفرمایان با توجه به تفاوت های که این فن ها با یکدیگر دارند و با در نظر گرفتن شرایط محیطی می توانند از سیستم موردنیاز استفاده کنند.