يكي از پركاربردترين فن ها جهت تخليه انواع آلودگي ها و دميدن هواي تازه در محيط هاي آلوده مانند كارخانجات، ادارات، برج هاي مسكوني، آشپزخانه ها و ... فن هاي سانتريفيوژ مي باشد.
فن هاي سانتريفيوژ كه به آن ها فن هاي گريز از مركز نيز گفته مي شود هوا با سرعت بيشتري وارد فن شده و فشار هوا به صورت شعايي ايجاد مي شود. در اين مدل از فن ها جريان ورودي هوا، هم جهت با محور شفت مي باشد اما نيروي گريز از مركز در اين فن جهت هوا را 90 درجه تغير مي دهد. محفظه اين دستگاه ها براي ورود هواي بيشتر به داخل فن اصولا به صورت حلزوني شكل طراحي و ساخت مي شوند.
در ابتدا جريان هوا به صورت عمود وارد دستگاه شده و جريان هوا از پروانه به سمت تيغه ها حركت كرده و انرژي جنبشي پره ها زياد مي شود و با فشار ايجاد شده در اين قسمت،و هواي توليد شده با فشار زياد به صورت مماس بر مسير حركت پروانه از دهنه فن خارج مي شود.اين امر باعث كاهش فشار در لبه هاي پروانه شده و يك محيط خلا در اين ناحيه به وجود مي آيد.در نتيجه با به وجود آمدن اختلاف فشار در اين منطقه با محور پروانه باعث مي شود هوا از مركز پروانه به سمت لبه ها كشيده شود و اين كار مرتبا تكرار مي شود و هوا به اين صورت به داخل فن مكش مي شود و هوا با فشار ايجاد شده در تيغه ها به سمت بيرون پرتاب مي شوند.
نحوه عملكرد پرووانه فن
با توجه به اين كه گردش پروانه به چه صورت مي باشد(ساعتگرد و يا پادساعتگرد) شانزده حالت برا خروجي هوا مي توان در نظر گرفت.كه جهت فن ها باتوجه به فن و محل قرارگيري آن حتما بايد توسط مشتري مشخص شود. جهت هاي مختلف فن سانتريفيوژ در شكل زير نشان داده شده است.
تيغه پروانه هاي فن سانتريفيوژ از نظر شكل ظاهري در سه دسته زير قرار مي گيرند:
- شعاعي
- منحني جلو
- منحني عقب
انواع تيغه هاي پروانه
فن هاي سانتريفيوژ براساس شكل پروانه ها و تيغه هابه سه دسته تقسيم بندي شده و براي مصارف گوناگون به كار برده مي شوند. از طرفي با توجه به مكان مورد نظر و ديگر المان هاي موجود مانند فشار، دما و رطوبت و ... فن ها به صورت دو طرف مكش و يا يك طرف مكش ساخته مي شوند.
انواع فن هاي سانتريفيوژ
- فن سانتريفيوژ پروانه خم به جلو يا فوروارد Forward
- فن سانتريفيوژ پروانه خم به عقب يا بكوارد Backward
- فن سانتريفيوژ شعاعي و يا راديال Radial
1- فن سانتريفيوژ فوروارد FORWAD (فن گريز از مركز با پروانه خم به جلو)
فن سانتريفيوژ فوروارد، نوعي فن دمنده فشار مثبت مي باشد، شكل پره هاي پروانه فن فورواردبه صورت خميده و به سمت مي باشد و به دو صورت كوپل مستقيم (Direct Drive)وفولي تسمه - كوپله غير مسقيم (Belt drive) طراحي و ساخته مي شوند.
اين نوع فن سانترفيوژ به دليل شباهت به كولر به مدل كولري نيز معروف استكه پروانه آن از تعداد زيادي پره باريك بر روي ديسك پروانهشكل گرفته و به صورت يك طرف مكش ودو طرف مكش قابل ساخت ميباشند.از فن فوروارد معمولا براي جريان هاي هوا با سرعت كم و دبي بالا مورد استفاده قرار مي گيرند.
تفاوت پروانه هاي فوروارد (خميده به جلو) جهت چرخش پروانه و تعداد پره هاي پروانه مي باشد كه (در مقايسه با پروانه خميده به عقب– بكوارد ) تعداد پره هاي بيشتر و عرض كمتري دارند و مهم ترين مصارف فن سانتريفيوژ فوروارد در تامين هوا و يا تخليه هوا با حجمهاي بالا و دور پروانه پايين و جهت چرخش رو به جلو با فشار و راندمان متوسط بوده و قابل استفاده در هواسازها، تامين هواي فشار مثبت، و قابل استفاده در محيط هاي مرطوب (مانند گلخانه و سالن هاي توليد قارچ و...) و به صورت فن دمنده و مكنده درمحيط هائي كه بايد با حداقل دسيبل صدا باشند مانند مكان هاي اداري كه اراي گرد و غبار متوسط مي باشند و امكان كانال كشي در آن ها نمي باشدكاربرد وسيعي دارند.
مزيت ها و معايب استفاده از فن سانتريفيوژ فوروارد
از فن سانتريفيوژ فوروارد بيشتر در تهويه مطبوع و سيستم گرمايشي استفاده مي شود به دليل حساس بودن اين نوع فن نسبت به ذرات معلق در هوا، در غير اينصورت اين نوع از پروانه ها بعد از مدتي آلوده شده و ممكن است پروانه از حالت بالانس خارج شود.حداكثر بازده اين فن ها در ۶۵درصد مي باشد.اين فن نسبت به بقيه فن هاي سانتريفيوژ ديگر كمترين بازده را دارد.
- فن فوروارد براي سرعت دوراني پايين طراحي گرديده است و به همين دليل توليد صداي كمي دارد.
- فن فوروارد بار اضافي بر موتور اعمال مي كند (فشار به موتور وارد مي شود)
- از فن هاي سانتريفيوژ فوروارد براي فشار پايين تا متوسط استفاده مي شود.
فن سانتريفيوژ فوروراد
فن سانتريفيوژ بكوارد BACKWARD(فن گريز از مركز با پروانه خم به عقب)
شكل و نوع طراحي اين مدل فن دقيقاً برخلاف نوع قبلي است. و شكل پره هاي آن انحناي رو به عقب دارند. فن سانتريفيوژ بكوارد مزاياي بسيار زيادي نسبت به فن فوروارد دارد. اين فن فشار هواي بالايي ايجاد مي كند، حجم هواي زيادي را جابه جا مي كند، صداي كمي توليد مي كند و راندمان بالايي دارد.ازاين نوع فن معمولا براي جريان هاي هوا با سرعت متوسط و فشار بالا مورد استفاده قرار مي گيرند.
راندمان فن هاي سانتريفيوژ بكوارد( با پره هاي رو به عقب)نسبت به فن فوروراد بيشتر مي باشد و چيزي حدود 80 درصد مي باشد و براي انتقال گازهاي حاوي ذرات استفاده مي شود.مزيت اين نوع فن اين است كه در فشارهاي استاتيك بالاتر، به اصطلاح فن بدون اضافه بار مي باشد. يعني صرف نظر از مقدار جريان هوا ، به موتور اين فن ها فشاري وارد نمي شود .
مزايا و معايب هواكش سانتريفيوژ بكوارد
- عملكرد اين فن ها در دبي هاي بالا دچار افت مي شود.
- فن هاي بكوارد نسبت به فن هايفوروارد و راديال بازدهي بالاتري دارند.
- به دليل هزينه هاي كمتر نسبت به فن راديال براي كاركردهاي انرژي به صرفه تر مي باشند.
- بيشترين كاربرد فن هاي سانتريفيوژ بكوارد در سيستم هاي گرمايش، تهويه و هواسازها مي باشد.
فن هاي اير فويل
فن ايرفول نوعي از فن هاي بكوارد است كه تيغه هاي آن نسبت به بكوارد با انحناي كمتر به سمت عقب مي باشد. كه بهترين فن در بين فن هاي سانتريفيوژ مي باشد. اين فن داراي مقاومت بالايي است و براي محيط هاي تميز به كار برده مي شود و به دليل كم بودن زاويه برخورد تيغه پروانه با جريان سيال باعث ايجاد راندمان بالا تا حدود 90 درصد با صداي كم مي شود و در مكان هاي كه حجم بالاي دبي باشد بهترين گزينه براي انتخاب مي باشد.
مزايا و معايب فن بكوارد ايرفويل
- زاويه برخورد تيغه با جريان هوا در اين فن ها كم مي باشد.
- اين نوع فن داراي بيشترين راندمان در ميان تمام فن ها مي باشد.
- داراي كمترين صدادر بين فن هاي سانتريفيوژ ديگرمي باشد.
- از اين فن براي دبي هاي بالا استفاده مي شود.
- در محيط هايي كه امكان خوردگي تيغه ها بايد از فن هاي بكوارد معمولي استفاده كرد.
پروانه بكوارد و بكوارد ايرفولي و تخت
تيغه هاي پروانه بكوارد
- فن راديال( شعاعي )
در اين نوع فن تيغه ها به صورت كاملا مستقيم بر روي حلزوني قرار گرفته اند. از بين تمامي فن هاي سانتريفيوژ، تيغه هاي فن مدل راديال حساسيت بسيار كمي را نسبت به ذرات جامد و گرد و غبار دارند. فن هايراديال به علت فشار هاي بالاي استاتيكيداراي كمترين بازده بوده ولي كاربرد آنها بيشتر براي انتقال مواد و هواي آلوده مي باشد.
مزايا و معايب هواكش سانتريفيوژ راديال
- از اين مدل فن بيشتر براي گاز و يا سيال داراي آلودگي و گرد و غيار استفاده مي شود ( به دليل مقاوم بودن در برابر مواد الاينده )
- فن هاي سانتريفيوژ راديال توليد صداي بالايي دارند.
- از فن هاي سانتريفيوژ راديال براي فشارهاي بالا و دبي كم نهايتا تا سطح متوسط استفاده مي شود.
مقايسه پروانه هاي فن هاي سانتريفيوژ
از انواع فن هاي سانتريفيوژ مي توان در هواسازها، براي سرمايش و گرمايش محيط هاي مختلف، خنك كردن محيط، براي مكش ذرات گرد و غبار و انواع آلاينده هاي مي توان استفاده كرد. اين فن ها به دليل كارايي زياد و صداي كم بيشتر در تهويه هوا مورد استفاده قرار مي گيرند و بسته به اين كه انتقال قدرت از الكتروموتور به پروانه چگونه مي باشد به سه دسته تقسيم بندي مي شوند.
- كوبله مستقيم (Direct Drive)
كه در اين اتصال شفت يا به عبارتي محور الكتروموتوربه صورت مستقيم به پروانه متصل مي شود. در اين روش سرعت چرخش پروانه با سرعت چرخش موتور فن به دليل هم محور بودن يكي مي باشد.
- كوبله غير مستقيم پولي تسمه (Belt Drive)
در اين مدل اتصال، بين پروانه و موتور شافت ياتاقان قرار مي گيرد و پروانه روي شافت ياتاقان بسته مي شود و سر ديگر شافت ياتاقان توسط كوپلينگ (تسمه ) به موتور متصل مي گردد. كه در اين نوع اتصال بر خلاف روش مستقيم كه تغيير سرعت پروانه با استفاده از تغيير سرعت موتور انجام مي گرفت در روش غير مستقيم سرعت چرخش پروانه كاملا به قطر شانه اي موتور و قطر شانه اي پروانه بستگي دارد براي افزايش سرعت چرخش پروانه بايد سرعت موتور و قطر شانه را افزايش و قطر شانه پروانه را بايد كاهش داد زيرا سرعت چرخش پروانه با چرخش موتور و قطر شانه موتور نسبت مستقيم و با قطر شانه اي پروانه نسبت معكوس دارد.
فن هاي كوپلينگ به دليل تماس كم با الكتروموتور استهلاك ان ها كمتر شده و بيشتر مورد استفاده قرار مي گيرند و در مكان هايي كه دما و رطوبت آن ها بالا مي باشد استفاده از فن هاي فولي تسمه توصيه مي گردد.
- كوپلينگ(Coupling)
در اين اتصال پروانه و فن روي شفت ياتاقان بسته مي شود و از طريق ياتاقان به موتور متصل شده و باعث چرخش پروانه مي شود.
اصفهان هواساز به عنوان يكي از برترين برند ها در ساخت انواع فن هاي سانتريفيوژ و هواكش هاي بزرگ صنعتي در سطح خاورميانه با ظرفيت هاي مختلف طبق بازرسي دقيق از محل و محاسبات دقيق فني اقدام به طراحي و ساخت انواع فن هاي سانتريفيوژ بكوارد و فوروارد مي كند.