{فن سانتریفیوژ} فن سانتریفیوژ و نحوه کارکرد آنها

هواکش آسیا


فن سانتریفیوژ چیست؟

فن های سانتریفیوژ از پرکاربردترین انواع فن ها در صنعت تهویه مطبوع می باشند که از دیگر نوع فن ها (یعنی فن های محوری) ارزان تر بوده و ساختاری به مراتب ساده تر دارند. از این فن ها برای جابجایی گازها در ساختمان ها و خودروها استفاده می شود و در صنایع نیز دارای کاربردهای بسیاری از جمله کنترل آلودگی هوا می باشند.

 

فن های سانتریفیوژ از پرکاربردترین انواع فن ها در صنعت تهویه مطبوع می باشند که از دیگر نوع فن ها (یعنی فن های محوری) ارزان تر بوده و ساختاری به مراتب ساده تر دارند. از این فن ها برای جابجایی گازها در ساختمان ها و خودروها استفاده می شود و در صنایع نیز دارای کاربردهای بسیاری از جمله کنترل آلودگی هوا می باشند.

نحوه کارکرد فن های سانتریفیوژ

کارکرد فن های سانتریفیوژ بدین شکل می باشد که پروانه های فن با چرخش خود انرژی جنبشی هوای موجود در لبه تیغه های پروانه را افزایش داده و باعث پرتاب ذرات هوا به سمت بیرون فن می شوند. فشار هوای پرتاب شده پس از ورود به کانال خروجی فن به دلیل مقاومت ایجاد شده توسط بدنه فن و کانال خروجی افزایش می یابد.

 اما این عمل افزایش انرژی جنبشی و پرتاب ذرات هوا در لبه پروانه باعث کاهش فشار در آن منطقه (یعنی لبه پروانه) و ایجاد نوعی خلأ یا وکیوم در آن قسمت فن می شود که اختلاف فشار آن منطقه با قسمت محوری پروانه، هوا را از قسمت محور پروانه به سمت لبه های آن می کشاند و باز انرژی جنبشی و سرعت ذرات هوا افزایش می یابد و پرتاب این ذرات به بیرون  فن صورت می گیرد.

 

هواکش آسیا

سیستم انتقال قدرت در فن سانتریفیوژ: این عمل بدین شکل دائما تکرار می شود و باعث ایجاد جریان هوا در کانال ورودی و  فن می شود. ضمنا قابل ذکر است که در فن های سانتریفیوژ ورود جریان هوا به کانال ورودی فن هم محور با پروانه هواکش می باشد. یعنی جریان هوا یک چرخش نود درجه ای در داخل فن سانتریفیوژ خواهد داشت.

1.انتقال مستقیم:

در این نوع سیستم، موتور به صورت مستقیم از طریق میله انتقال قدرت به پروانه متصل می باشد. در این سیستم موتور و پروانه فن،هم محور می باشند. بدین طریق سرعت چرخشی پروانه با سرعت چرخشی موتور فن یکی می باشد.

         

2.انتقال از طریق تسمه:

در این نوع از فن ها به جای میله انتقال قدرت، یک تسمه وظیفه انتقال حرکت چرخشی از موتور فن به پروانه ها را دارد. در این نوع بر خلاف نوع انتقال مستقیم که تغییر سرعت چرخش پروانه ها با تغییر سرعت موتور فن امکان پذیر می باشد. سرعت چرخش پروانه ها به نسبت قطر شانه ای موتور به قطر شانه ای پروانه که تسمه روی آن سوار می شود بستگی دارد.

 

بدین شکل سرعت چرخش پروانه ها با سرعت چرخش موتور فن و قطر شانه ای موتور نسبت مستقیم و با قطر شانه ای پروانه نسبت معکوس دارد. یعنی علاوه بر تغییر سرعت چرخش موتورفن ، با کاهش قطر شانه پروانه و افزایش قطر شانه موتور فن می توان سرعت چرخش پروانه را افزایش داد. اما یکی از معایب این روش انتقال قدرت امکان سر خوردن تسمه روی شانه ای می باشد که باعث تلفات می شود.

انواع فن سانتریفیوژ

همانطور که قبلا ذکر کردیم یکی از راه های تقسیم بندی فن های سانتریفیوژ نوع شکل پروانه های آن ها می باشد. در این روش تقسیم بندی در حالت کلی سه نوع فن داریم که عبارتند از:

فن سانتریفیوژ با پروانه خم به جلو (فوروارد)

فن سانتریفیوژ با پروانه خم به عقب (بکوارد)

فن سانتریفیوژ شعاعی (رادیکال)

 

هرکدام از این انواع فن ها را در زیر به صورت مختصر توضیح خواهیم داد.

 

فن سانتریفیوژ فوروارد (فن سانتریفیوژ با پروانه خم به جلو )

این نوع از فن ها دارای یک کانال خروجی متصل به هوزینگ می باشد. این کانال خروجی به این دلیل نصب می گردد که جلوی شتاب بالای ذرات هوا در خروجی را بگیرد. در این نوع از فن ها تیغه های پروانه دارای انحنای رو به جلو در جهت چرخش پروانه می باشند. پروانه های فن سانتریفیوژ فوروارد نسبت به پروانه های فن بکوارد و فن سانتریفیوژ شعاعی دارای تیغه های بیشتری می باشد. تیغه های خم به جلو صدای بسیار کمتری نسبت به بقیه تیغه ها ایجاد می کنند.

فن سانتریفیوژ بکوارد (فن سانتریفیوژ با پروانه خم به عقب)

فن های بکوارد به صورت یک استوانه می باشند . تیغه های پروانه در آن به صورت محدب می باشد . که انحنای آن ها خلاف جهت گردش پروانه می باشند. دمنده های کوچکتر به جای تیغه محدبی شکل دارای تیغه شیبدار می باشند که دارای انحنا نمی باشند.

هر دوی این تیغه ها دارای عملکرد خوبی می باشند که می توان آن ها را با روش های ساخت اقتصاد ی تر تولید کرد.          

عملکرد فن سانتریفیوژ بکوارد: این دسته از فن ها برای بازه های سرعتی وسیعی استفاده می شوند . اما معمولا برای جریان های هوا با سرعت متوسط و فشار بالا مورد استفاده قرار می گیرند. هوا از طریق یک کانال مخروطی شکل وارد فن بکوارد شده و پس از افزایش انرژی جنبشی و سرعت ذرات هوا، به صورت مستقیم در جهت شعاعی پروانه و بدون نیاز به کانال خروجی از فن خارج می گردد.

فن ایرفویلی: نوع خاصی از فن های بکوارد می باشد،که تیغه های آن دارای سطح مقطعی شبیه به ایر فویل می باشد .

مزایا و معایب فن بکوارد ایرفویلی:

* زاویه برخورد تیغه با جریان هوا در این فن ها بسیار کم می باشد.

* این نوع فن ها دارای بیشترین راندمان در میان تمام فن ها هستند.

* همچنین این نوع از فن ها کمترین صدای تولیدی را بین فن ها داراست.

* فن ایرفویلی برای دبی های بالا مورد استفاده قرار می گیرد . زیرا این نوع از فن ها می توانند بار اضافی را بر مورد وارد کنند.

* هنگامی که امکان خوردگی و سایش تیغه های پروانه وجود دارد به جای استفاده از پروانه های دارای تیغه ایرفویلی از فن بکوارد معمولی استفاده می گردد.

فن سانتریفیوژ شعاعی

در این نوع از فن ها تیغه به صورت صاف و مستقیم بر روی حلزونی خود سوار شده اند. در میان تمامی فن ها، تیغه های فن سانتریفیوژ شعاعی دارای کمترین حساسیت به ذرات جامد و گرد و غبار هستند . فن های شعاعی به علت فشار بالا استاتیکی دارای کمترین بازده بوده اما کاربرد آنها بیشتر برای هوای کثیف و انتقال مواد می باشد.