بطور کلی از فن یا هواکش صنعتی برای تخلیه، سیرکوله و رانش هوا در ساختمان ها، کارگاه ها، سوله ها، مرغداری ها، گلخانه ها و… استفاده می شود. عموما دو نوع فن  آکسیال (محوری) و فن سانترفیوژ (گریز از مرکز) وجود دارد، در مواردی که نیاز به فشارهای استاتیکی پایین (کمتر از 100 پاسکال) می باشد، استفاده از فن و هواکش های آکسیال یا پنجره ای توصیه می شود. این هواکش صنعتی معمولا از جنس پلاستیک یا فلز تولید می شوند که هواکش های صنعتی پلاستیکی معمولا در ظرفیت های پایین و برای کاربردهای خانگی استفاده می شوند. در صنعت برای افزایش حجم هوای عبوری از فن صنعتی دور بالا استفاده می شود که در ادامه در مورد این مدل فن توضیحات کاملی ارائه می شود.

هواکش های محوری نسبت به هواکش های سانترفیوژ قادر به جابه جا کردن حجم هوای بیشتری می باشند در صورتی که برای فشارهای استاتیکی بالا کاربرد ندارند و باید از فن صنعتی سانترفیوژ استفاده کرد. هواکش های سانترفیوژ در خارج از فضاهایی که نیاز به تهویه دارند، نصب می شوند و معمولا توسط سیستم کانال کشی و دریچه ها، هوا را تزریق یا تخلیه می کنند . عملکرد فن صنعتی سانترفیوژ نسبت به فن صنعتی آکسیال دارای لرزش و سطح صدای کمتری می باشد، به همین دلیل در تجهیزات تهویه مطبوع از این نوع هواکش ها استفاده می شود. پروانه فن های سانترفیوژ در سه نوع  دمنده (فوروارد)، مکنده (بک وارد) و شعاعی وجود دارند. در شکل پایین انواع پروانه های فن های سانترفیوژ یا هواکش صنعتی سانتریفیوژ نشان داده شده است.

الکتروموتورهای هواکش ها معمولا در دورهای 900 و 1500 و 3000 دور در دقیقه و در دو نوع تک فاز و سه فاز وجود دارند، که با پروانه هواکش بصورت تسمه ای یا مستقیم کوپل می شوند. در مکان های حساس با قابلیت اشتعال یا انفجار باید از الکتروموتورهای ضد انفجار استفاده شود به هواکش هایی که از دور 1500 به بالا هستند فن صنعتی دور بالا نیز گفته می شود.

انواع فن

فن یا هوا کش صنعتی به طور کلی به دو دسته زیر تقسیم میشود:

1.     فن سانتریفیوژ CENTRIFUGAL FAN

2.     فن محوری AXIAL FAN

تقسیم بندی بالا طبق روش عبور گاز از فن ایجاد گردیده است.

در فن سانتریفیوژ ابتدا هوا از طریق چشمی به پره های هواکش صنعتی رسانده شده و پس از ایجاد نیروی گریز از مرکز در هوا از لبه پره های فن به بیرون پرتاب می گردد.

هوا پس ازورود به فن سانتریفیوژ ابتدا به مرکز پره ها برخورد و سپس در حین انتقال به انتهای پره های هواکش صنعتی انرژی جنبشی پیدا می کند. در این حال با استفاده از رابطه بین انرژی جنبشی و فشار، موجب افزایش فشار در خروجی فن می گردد. فن سانتریفیوژ صنعتی به دلیل تولید فشار بالا بهترین گزینه برای انتقال هوای دارای آلاینده های سنگین می باشد و عموما در مکان هایی که دمای بالاتری دارند استفاده شده و عملکرد مناسبی دارد.

در فن محوری یا اکسیال فرآیند مکش و دهش هوا از طریق شفت فن انجام می پذیرد و علت نام گذاری این نوع هواکش صنعتی هم به همین دلیل می باشد.

فن محوری پس از اینکه هوا را مکش نمود، به وسیله پره هایی که مانند بال هواپیما طراحی گردیده اند هوا را فشرده و به بیرون انتقال می دهند. در برخی کاربرد ها می توان از فن محوری به جای فن سانتریفیوژ استفاده نمود ولی در اغلب موارد از فن محوری در کاربردهایی استفاده میگردد که هوای تمیز، دبی بالا و فشار پایین مد نظر باشد.

فن اکسیال نسبت به فن سانتریفیوژ از حجم کمتری برخوردار است و وزن کمتری دارد ولی به علت نیازمند بودن این فن ها به سرعت های بالا سر و صدای بالاتری نسبت به فن های سانتریفیوژ دارند.

1.   فن گریز از مرکز یا سانتریفیوژ  CENTRIFUGAL FAN

فن سانتریفیوژ صنعتی به شکلی طراحی می گردد که بتواند در شرایط سخت تولید فشار بالا و  بیشترین بازده را داشته باشد.

مدل های مختلف فن سانتریفیوژ:

فن سانتریفیوژ بکوارد با پره های ایرفویل BACKWARD AIRFOIL

ویژگی ها:

·        جهت زاویه پره ها بر خلاف جهت چرخش فن می باشد.

·        به علت استفاده از پره های نازک راندمان بالاتری دارد ولی در توقف های فن ناپایداری بیشتری ایجاد میکند.

·        به دلیل زاویه محدودی که در برخورد با گاز دارد ذره های موجود در هوا به سرعت روی پره ها انباشته می شود.

·        در زمانی که دبی هوا بالا باشد راندمان فن سانتریفیوژ ایرفویل کاهش پیدا می کند.

کاربردها:

·        از این هواکش صنعتی عموما به عنوان فن دمنده استفاده می شود.

·        در سیستم هایی که رفتار گاز در جریان های بالا مجهول می باشد کاربرد دارد.

فن سانتریفیوژ بکوارد با پره های تخت BACKWARD INCLINED

ویژگی ها:

·        جهت زاویه بر خلاف جهت چرخش فن می باشد.

·        در انتخاب این نوع فن باید قدرت بیشتری در نظر گرفته شود.

·        انباشته شدن زرات و مواد بر روی پره ها یکی از معایب این مدل هواکش صنعتی می باشد.

·        افت راندمان در دبی های بالا

کاربرد ها:

·        مناسب برای فن های دمنده در محیط هایی که هوای تمیز جا به جا می گردد.

·        این فن صنعتی در کاربرد هایی که نیاز به حمل ذرات می باشد گزینه مناسبی نمی باشد.

·        به علت عدم وجود اضافه بار بر روی موتور از نظر کارایی امن می باشد.

·        کاربرد در سیستم هایی با رفتار گاز غیر قابل پیش بینی.

فن سانتریفیوژ بکوارد با پره های منحنی BACKWARD INCLINED CURVED

ویژگی ها:

·        جهت پروانه برعکس جهت چرخش فن است.

·        راندمان بیشتر در مقایسه با فن های تخت.

·        انباشته شدن مواد بر روی پره های فن به دلیل زاویه تماس کم با هوا.

·        افت راندمان در دبی بالا.

کاربردها:

·        مناسب برای فن دمنده.

·        اطمینان بالا به دلیل عدم وجود اضافه بار بر روی فن.

·        مصرف برای سیستم هایی که در دبی بالا رفتار گاز نامعلوم است.

فن سانتریفیوژ رادیال RADIAL BLADE

ویژگی ها:

·        برای شرایط با دبی هوای کم تا متوسط و فشار کاری بالا استفاده می گردد.

·        در انتقال ذرات اضافی موجود در هوا مانند ذرات چوب یا پلیسه های فلزی توانایی ویژه ای دارد.

·        پره های روی فن رادیال عموما از جنس های مقاوم در برابر خوردگی ساخته می شود.

·        در شرایطی که لرزش و سطح صدا مهم می باشد به دلیل خلاصی در بین پره های فن شعاعی گزینه مطمعنی می باشد.

کاربردها:

·        در کارکرد های صنعتی در شرایط سخت و پر تنش.

·        فن شعاعی یا رادیال جزو فن های صنعتی با درصد اطمینان بالا می باشد.

 

فن سانتریفیوژ فوروارد با پره های منحنی FORWARD CURVED

ویژگی ها:

·        زاویه انحنای پره ها هم جهت با جهت چرخش فن می باشد.

·        راندمان پایین تر به نسبت دیگر فن ها که بین 55 تا 65 درصد می باشد.

·        از نظر حجمی کوچک تر و سبک تر است.

·        دور موتور فن سانتریفیوژ فوروارد کمتر می باشد و به طراحی خیلی محکمی احتیاج ندارند.

·        فن سانتریفیوژ فوروارد کم صدا تر از سایر فن ها می باشد.

·        به دلیل این ساختار طراحی عموما برای انتقال هوای تمیز استفاده می شود.

·        از نظر تنظیم حجم هوا دقت این مدل فن پایین است.

·        زمانی که فشار در فن سانتریفیوژ فوروارد کم باشد راندمان توان افزایش می یابد.

کاربردها:

·        مناسب برای کاربردهای دبی و فشار پایین

·        گزینه مناسب برای سیستم تهویه مطبوع منازل ( گرمایش و سرمایش)

·        در انتخاب راه اندازی این مدل هواکش صنعتی دقت کافی اعمال گردد

فن سانتریفیوژ با پره های نوک رادیال ( شعاعی) RADIAL TIP

ویژگی ها:

·        فن رادیال تیپ از نظر کارایی بین فن های زاویه دار و فن های شعاعی قرار می گیرد.

·        در کاربرد هایی که گاز به همراه ذرات کوچک با غلظت بالا از فن عبور کند این مدل فن صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد.

کاربردها:

·        جریان های دارای مواد ریز و رطوبت

·        انتقال مواد به وسیله هوا

1.   فن محوری AXIAL FAN

فن اکسیال یا محوری همان طور که از اسمش معلوم است، مکش و تخلیه هوا را در جهت محور دورانی خود انجام می دهد و به دلیل ساختار پره ها اغلب برای کاربرد هایی با فشار پایین و دبی هوای بالا مورد استفاده قرار می گیرد.

مزیت های اصلی فن محوری یا اکسیال به شرح زیر است:

·        حجم کمتر به نسبت سایر فن ها

·        وزن پایین

·        قیمت پایین تر

·        تولید دبی هوای بالا

·        با استفاده از تسمه میتوان سرعت فن را تغییر داد

معایب فن محوری یا اکسیال

·        فن محوری مناسب برای کابرد هایی که جریان گاز متغییر است مناسب نمی باشد

·        به دلیل دور بالاتر، فن محوری نسبت به سانتریفیوژ صدای بیشتری تولید میکند

·        تولید فشار پایین در هواکش صنعتی اکسیال

·        عدم توانایی استفاده در مکان هایی که کانال کشی دارند

·        محدودیت در دسترسی به موتور فن

فن صنعتی دور بالا چیست ؟

قبل از اینکه کلیه مدل های مختلف فن و هواکش را بررسی کنیم. لازم است با مفهوم فن صنعتی دور بالا و علت استفاده از این مدل هواکش بیشتر بدانیم.

در برخی از کاربرد های صنعتی به علت وجود فضای کم و نیاز به جابجایی هوای زیاد، استفاده از هواکش های معمولی با الکتروموتور های متداول توجیه اقتصادی و فنی ندارد. برای رفع این نیاز هواکش های مخصوصی به نام فن صنعتی دور بالا طراحی و ساخته شده که علاوه بر دور موتور بالا، پره های این مدل مقاومت و استحکام بیشتری دارد. لازم به ذکر است که به علت دور بالای این فن ها و احتمال وقوع حادثه، لازم است که فن صنعتی دور بالا حتما با توری محافظ استفاده شود.

علاوه بر این در تولید فن صنعتی دور بالا بزرگترین سایز پروانه موجود در بازار 60 سانتی متر است و در صورت نیاز به سایز های بزرگتر به صورت کاملا سفارشی ساخته می شود.

قیمت فن صنعتی دور بالا

فن های صنعتی که دور بالایی دارند از نظر قیمت پروانه و شاسی به نسبت مدل های متداول از قیمت بالاتری برخوردار هستند اما با این حال به علت قیمت پایین تر موتور های 3000 دور به نسبت موتور های کم دور تر، قیمت فن صنعتی دور بالا به نسبت سایر مدل ها تفاوت چندانی پیدا نمی کند.

انواع فن محوری

فن محوری با پره ملخی AXIAL PROPELLER

ویژگی ها:

·        فشار کم و دبی بالا

·        راندمان پایین

·        ارزان و مقرون به صرفه

·        سطح صدای بالا

·        میزان مصرف فن ملخی در دبی های بالا کاهش پیدا می کند.

·        در فشار کم حداکثر کارارایی را دارد.

کاربرد ها:

·        تهویه پشت بامی

فن محوری تیوب اکسیال TUBE AXIAL

ویژگی ها:

·        تولید فشار بالاتر نسبت به فن اکسیال پره ملخی

·        دبی بالا و فشار متوسط

·        جریان خروجی از فن به شکل چرخشی و غیر یکنواخت می باشد.

·        تولید صدای بالا

·        کم جرم بودن ایمپلر فن موجب شده که سریعا به سرعت نامی برسد.

·        در فن تیوب اکسیال صنعتی برای رسیدن به سرعت زیر 1100 دور از انتقال قدرت تسمه ای استفاده می گردد

کاربرد ها:

·        سیستم تهویه درون کانالی با استفاده از هواکش صنعتی اکسیال

·        تهویه مستقیم و با دبی بالا

 

فن محوری وین اکسیال VANE AXIAL

ویژگی ها:

·        فن وین اکسیال همان فن تیوب اکسیال است که به وسیله پره هایی در خروجی، موجب افزایش فشار هوا می گردد.

·        جریان خروجی از فن وین اکسیال یکنواخت می باشد.

·        در صورتی که به تنظیم جریان گاز در خروجی احتیاج باشد می توان با نصب پره های متحرک جریان را در ورودی و خروجی کنترل نمود.

·        راندمان این نوع هواکش صنعتی در زمانی که از پره های ایرفویل (دوکی شکل) با لقی کم استفاده می شود بیش از 85 درصد می باشد که راندمان بالایی محسوب می گردد.

·        فن وین اکسیال عموما به صورت دایرکت درایو (اتصال مستقیم با شفت) راه اندازی می شوند.

کاربرد ها:

·        عموما در کاربری های با فشار متوسط تا بالا مانند اگزاست فن دیگ بخار استفاده می گردد

·        به علت جرم پایین ایمپلر با شتاب بیشتری به سرعت کاری می رسد و در کاربرد هایی که واکنش سریع مد نظر می باشد مانند تهویه های اضطراری ای مدل هواکش صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد.

·        امکان تولید جریان معکوس گاز.

 

لازم به ذکر است که فن سیرکوله گلخانه و اگزاست فن گلخانه نیز از خانواده فن های آکسیال به حساب می آیند اما گاهی در تهویه گلخانه از مدل های دیگر نیز استفاده می شود.

روش انتخاب فن صنعتی یا هواکش صنعتی:

از پارامتر های اصلی در انتخاب فن صنعتی یا هواکش صنعتی می توان به فشار، دبی (ظرفیت) و یا دانسیته گاز اشاره نمود و برخی مواردی که بر ساختار مکانیکی فن تاثیر گذار هستند نیز در انتخاب فن تاثیر گذار می باشد که باید در هنگام خرید فن به آن ها توجه گردد

توان موتور فن در انتخاب هواکش صنعتی

در دیاگرام ها، توان مصرفی نشان داده می شوند اما این توان برای شرایط استاندارد طراحی شده و در شرایط واقعی در زمان انتخاب نوع و مدل هواکش صنعتی، توان مصرفی p با فرمول زیر محاسبه می گردد:

P=P0 x D/1.20

فشار در انتخاب هواکش صنعتی

در شرایط نرمال یا پیش فرض (760mmHg, 20 C)  فشاری که در دیاگرام تعیین می شود 65 درصد است. در شرایط محیطی با وضعیت استاندارد تفاوت هایی وجود دارد و به همین دلیل برای بدست آوردن فشار واقعی در هواکش صنعتی از فرمول زیر استفاده می کنیم:

H0=H x 1.20/D

ظرفیت فن و هواکش در انتخاب هواکش صنعتی

در دیاگرام انتخاب فن شرایط پیش فرض که 760 میلی متر جیوه است استفاده شده که به آن ظرفیت استاندارد Q0 گفته می شود. برای انتخاب هواکش صنعتی در صورتی که دانسیته گاز را D فرض کنیم برای بدست آوردن ظرفیت واقعی QN می توان از فرمول زیر استفاده نمود.

Q0=QN x1.293/D

 

دانسیته گاز عبوری در انتخاب هواکش صنعتی

برای  انتخاب فن از دیاگرام هایی استفاده می شود که طبق آنچه گفته شد در دمای 20 c، رطوبت 65 درصد و فشار 760 mmHg برای گاز دانسیته ای برابر با 1.2 kg/m3 فرض می شود. در شرایط واقعی به علت تفاوت در دما، رطوبت و فشار، در انتخاب فن صنعتی دور بالا با استفاده از دانسیته استاندارد می توان به دانسیته واقعی دست پیدا نمود.