فن سانتریفیوژ (centrifuge fan) نوعی فن با هدف جابجایی و انتقال هوا از محیطی به محیط دیگر بوده که به انواع آن «پروانه سانتریفیوژ» نیز می‌گویند. انواع فن سانتریفیوژ عبارتند از حلزونی، سقفی، دیواری، قارچی، کانالی، پشت بامی و محوری که در ادامه به توضیح هر یک خواهیم پرداخت. فن سانتریفیوژ در واقع نوعی پروانه اگزاست فن بوده که هوا را با فشار مکش یا دمش بالا از یک محیط به محیط دیگر انتقال می نماید. فن های سانتریفیوژ انواع مختلفی دارند و بر اساس سایز پروانه ، توان و دور موتور ظرفیتهای مختلفی دارند. رایج ترین انواع فن سانتریفیوژ عبارتند از پروانه بکوارد، فوروارد و شعاعی که هر یک ویژگی های خاص خود را دارد.
فن سانتریفیوژ چگونه دستگاهی است؟
انواع پروانه گریز از مرکز با هدف جابجایی هوا به صورت مکیدن یا دمیدن از محیطی به محیط دیگر بکار می‌رود. فن سانتریفیوژ را میتوان یکی از انواع رایج پروانه هوادهی در صنعت وتهویه مطبوع دانست که قالباً در جابجایی هوا در مسافت های بالا بکار برده میگردد. پروانه های سانتریفیوژ با توجه به پرتاب زیاد هوا (ایجاد فشار بالا در گردش هوا) عمدتاً در انواع سیستم کانال کشی کاربرد فراوان پیدا نموده اند.
توضیح بیشتر در خصوص: اگزاست فن چیست؟
فن سانتریفیوژ چه کاربردی دارد؟
این پروانه اغلب در ساختمانها، کارگاه ها ، کارخانجات، آشپزخانه ها و رستوران ها جهت تهویه هوا بکار میروند. در واقع هدف اصلی فن سانتریفیوژ جابجایی و تخلیه هوا از یک محیط به محیط ثانویه میباشد. انواع آن در بسیاری از رستورانها یا آشپزخانه ها از فن سانتریفیوژ جهت تخلیه هوای آلوده از محیط به بیرون استفاده میشود. آلودگی ناشی از کباب پزها یا پخت پز در این مکانها توسط اگزاست فن سانتریفیوژ به محیط بیرون تخلیه می گردد. انواع کاربری فن سانتریفیوژ را می توان به طور خلاصه به شرح ذیل اعلام نمود:
کاربرد انواع فن سانتریفیوژ
-
- در آشپزخانه ها جهت تخلیه هوای نامطبوع از قسمت پخت و کباب پزها
-
- در کارگاه ها، کارخانه ها، آپارتمان ها جهت انتقال دود حاصل از آتش سوزی (در مواقع اضطراری)
-
- در صنایع رنگرزی یا صنایع مرتبط به منظور تخلیه آلودگی حاصل از پاشش رنگدانه ها
-
- درون رستوران ها جهت تخلیه دود و بخارات متساعد شده از دیگ های پخت و پز
-
- در صنایع مختلف چهت تخلیه گرمای مازاد انتقال داده شده به هوای اطراف
کاربرد صنعتی فن سانتریفیوژ
انواع دستگاه های مکنده یا دمنده هوا در صنعت نیز بسیاری از کارگاه های رنگرزی یا کارخانه ها گرما و آلاینده های فراوان تولید می کنند. وظیفه اصلی پروانه حلزونی (نام دیگر سانتریفیوژ) تخلیه گرمای مازاد موجود در هوا و آلاینده های تولید شده از دستگاه‌های صنعتی است. در صنایع نفت و پتروشیمی نیز از انواع مختلف فن های سانتریفیوژ با عنوان کاربری تخلیه گازهای اسیدی و آلوده استفاده میشود. بسیاری از فرآیندهای صنعتی گازهایی خطرناک و مضر تولید می‌کنند و این گازهای آلاینده توسط فن سانتریفیوژ به محیط اطراف دفع میگردد.
نکته قابل توجه: در کاربری صنعتی و در دفع گازهای اسیدی دقت نمایید که جنس پره ها، حلزونی و بخش های مختلف فن باید الزاماً از متریال استنلس استیل باشد. البته در برخی موارد نیز پروانه های با پره های پلی آمید یا پلی پروپیلن بدلیل قیمت مناسب تر جایگزین این سیستم می شود.
در چه مواقعی می توان از فن سانتریفیوژ پلاستیکی استفاده کرد؟
باید عرض کرد در شرایطی که نخواهیم جابجایی هوا در مسافت طولانی صورت پذیرد میتوان از انواع پروانه فن سانتریفیوژ آکسیال نیز بهره جست. در پروانه های اکسیال یا محوری بکارگیری تیغه های پلاستیکی ضد اسید نیز متداول است. بنابراین اگر در شرایطی میخواهید بخارات اسیدی را توسط اگزاست فن برای مسافت کوتاهی جابجا نمایید از پروانه سانتریفیوژ پلاستیکی نیز میتوان استفاده کرد.
آشنایی بیشتر : اگزاست فن حلزونی
مزایای فن سانتریفیوژ در کاربری سیستم های هوادهی
-
- ایجاد فشار زیاد در گردش هوا
-
- نصب در خارج از محیط طراحی
-
- کاهش میزان سر و صدای تولیدی بواسطه نصب در بیرون
-
- جابجایی هوا در مسیرهای طولانی با افت فشار زیاد
-
- طول عمر بالا به نسبت پروانه های محوری یا آکسیال
-
- مقاومت بالا در برابر تابش نور خورشید به واسطه رنگ الکترواستاتیک
-
- مقاومت شیمیایی بالا در تخلیه گازهای شیمیایی ، اسیدی و هوای چرب و کثیف
- دهش فوق العاده مطلوب در تامین هوای تازه(fresh air)
ظرفیت فن سانتریفوژ چگونه محاسبه میشود؟
میزان هوادهی یک فن در سیستم هوادهی یا هوارسانی یکی از مهمترین پارامترهای طراحی پروانه های تهویه مطبوع به حساب می آید. هوادهی یا air flow در انواع فن سانتریفیوژ به معنای میزان حجم هوای جابجا شده در زمان معین می باشد. ظرفیت فن سانتریفیوژ با واحدهایی همچون cfm (فوت مکعب بر دقیقه) یا m3/h (متر مکعب بر ساعت) اندازه گیری می شود. فن های سانتریفیوژ وابسته به نوع کاربری ظرفیتهای معادل 1500 الی 100.000 فوت مکعب بر دقیقه دارند.
به منظور محاسبه ظرفیت هوادهی انواع پروانه سانترفیوژ قالباً معادلات زیادی وجود دارد. بهترین ملاک سنجش هوادهی انواع فن های سانتریفیوژ استفاده از کاتالوگ شرکت های سازنده میباشد. در کاتالوگ های موجود از فن های سانتریفیوژ عموماً مشخصه هایی همچون ظرفیت هوادهی، ابعاد، توان موتور، دور موتور و سایز پروانه قید میگردد.
راه حل بسیار ساده در محاسبه ظرفیت هوادهی فن سانتریفیوژ :
Q=N*V
-
- Q = ظرفیت هوادهی فن
-
- V = حجم هوای محیط جهت تخلیه یا فرآوری هوای تازه
- N = ضریب تعویض هوا در ساعت (وابسته به محیط طراحی متفاوت می باشد)
برگرفته از جدول تعیین ضریب استاندارد تخلیه هوا بر اساس استاندارد ASHRAE
-
- اتاق سیگار در فرودگاه یا سایر مکان ها = 30 بار تعویض
-
- کارگاه های رنگ رزی = 18 بار در ساعت
-
- بانک، ادارات و مناطق مسکونی: 10 بار در ساعت
-
- سالن های بدنسازی: 20 بار در ساعت
-
- سالن های ورزشی، امفی تئاتر ها و سالن اجتماعات: 15 بار درساعت
- اشپزخانه ها، فست فود ها و رستوران ها در قسمت پخت غذا: 20 بار در ساعت
اجزای اصلی و مهم انواع فن سانتریفیوژ
-
- پروانه یا پره هوادهی: این پره ها با گردش سبب انتقال هوا تحت نیروی گریز از مرکز می شوند.
-
- حلزونی یا داکت مارپیچ: این بخش جهت قرارگیری پروانه یا پره ها طراحی شده است.
-
- مقطع ورودی هوا: وظیفه مکش هوای ورودی به داخل حلزونی را بر عهده دارد.
-
- اوریفیس یا مقطع خروجی: جهت اتصال به کانال خروجی هوا تعبیه گردیده است.
-
- الکتروموتور یا دینام: وظیفه تامین گشتاور و انرژی مکانیکی لازم برای چرخش پروانه را بر عهده دارد.
-
- سیستم انتقال قدرت: این بخش نیروی گشتاور خروجی الکتروموتور را به فن انتقال میدهد.
-
- شاسی و فریم نگهدارنده: شامل ناودانی ها، نبشی ها و ورقهای گالوانیزه بوده و بدنه دستگاه را تشکیل می دهد.
-
- لرزه گیر مکانیکی و لاستیکی: وظیفه کاهش و دفع لرزش ناشی از چرخش فن و ضربات موتور را عهده دار است.
-
- یاتاقان ها و کوپلینگها: بر روی شافت پروانه نصب و جابجایی این شافت را تحت دو محور معین ثابت مینماید.
- تسمه: این بخش در سیستم های انتقال قدرت فن های سانترفیوژ تسمه ای بکار می رود.
انواع فن سانتریفیوژ تولیدی دماگستر
1-فن سانتریفیوژ بکوارد:
این مدل از فن گریز از مرکز دارای پره هایی به شکل خم رو به عقب (backward) میباشد. به دلیل ساختار نوع پره های این مدل فن سانتریفیوژ از آن تحت سیستم های مکنده و مکش کننده استفاده می کنند. نوع دبل بکوارد در بسیاری از طراحی ها بکار می‌رود. بنابراین به جای یک داکت ورودی هوا دارای دو دهنه مکش هوا از دو طرف میباشد.
2-فن سانتریفیوژ فوروارد:
نوع خم به جلو (forward) فنهای گریز از مرکز قالباً در سیستم های دمنده فشار قوی بکار برده می شود. پروانه فوروارد در این نوع سیستم هوادهی سبب انتقال هوا از داکت خروجی به محل طراحی می شود. نوع دبل فوروارد فن سانتریفیوژ در اغلب هواسازها، ایرواشرها تحت فشار و هوادهی بالا بکار می رود.
3-فن سانتریفیوژ رادیال:
پره های شعاعی یا radial نوع دیگری از فن های گریز از مرکز به حساب می آید. تیغه های این مدل پروانه اغلب در راستای شعاع پره به صورت خطی می باشد. این مدل پره ها در جابجایی هوای بسیار کثیف و اسیدی از متریال استنلس استیل مورد استفاده می گردد.
4-فن سانتریفیوژ ایرفویل:
جدید ترین و بروز ترین نوع پره گریز از مرکز یا حلزونی نوع ایرفویل (airfoil) می باشد. مقطع ایرودینامیکی ایرفویل به دلیل داشتن لرزش پایین، راندمان بالا، افت فشار استاتیکی کم و ایجاد هوادهی زیاد امروزه بسیار مرسوم گردیده .است
نحوه کارکرد انواع مختلف فن سانتریفیوژ چگونه است؟
پروانه سانتریفیوژ یا گریز از مرکز با چرخش حول محور یاتاقان تحت گشتاور موتور سبب جارو کردن هوا می شود. این تماس پره ها با هوا سبب ایجاد فشار منفی و مثبت، در نتیجه سبب جابجایی هوا میگردد. فن سانتریفیوژ با گردش حول این محور سبب ایجاد نیروی گریز از مرکز میشود.
این نیروی گریز از مرکز سبب پرتاب شدن یا مکش شدن هوا به سمت خروجی فن می شود. به هر میزان سرعت چرخش پروانه بیشتر، میزان فشار اکسترنال فن نیز بیشتر خواهد بود. بسیاری از فن های سانتریفیوژ را به منظور افزایش کارایی و ایجاد فشار بیشتر با موتورهای 1450 دور و 2900 دور کوپل می کنند.
مطالب مفید سایت دماگستر: برج خنک کننده کوره القایی
