فن سانتریفیوژ؛ کاربردها و انواع
فن سانتریفیوژ چیست؟
فن سانتریفیوژ (بلورس سانتریفیوژ) یک فن معمولی در محصولات مصرفی و صنعتی برای انتقال هوا یا گازهای دیگر هستند و شامل سه جزء اصلی است: یک موتور، یک تیغه فن و یک محفظه می باشد.
تاریخچه فن سانتریفیوژ
اولین بار توسط شخصی به نام George Pawer در سال ۱۵۵۶ در کتاب De Re Metallica معرفی شدند، کتابی که چگونگی تهویه هوا در آن نشان داده شده بود. پس از آن استفاده از فن های سانتریفیوژ کاهش پیدا کرد و طرفداران چندانی نداشت . تقریباً در اوایل دهه قرن ۱۹ استفاده از فن های سانتریفیوژ دوباره جان گرفت. در سال ۱۸۱۵ شخصی به نام marquis De Chabbaness از تولید آن حمایت کرد . شخصی به نام Edwin در سال ۱۸۲۷ فن هایی را برای انتقال جریان هوا به دیگ بخار کشتی ساخت .
در سال ۱۸۳۲ مهندس سوئدی-آمریکایی جان اریکریک از این فن به عنوان دمنده در کشتی Corsair استفاده کرد. فن سانتریفیوژ یا همان فن گریز از مرکز امروزی توسط الکساندر سابلوکوو Alexander Sablukov مهندس نظامی روسیه، در سال ۱۸۳۲ اختراع شد و در صنایع سبک روسیه (مانند تولید قند) و هم در خارج از کشور استفاده شد.
ساختار فن سانتریفیوژ
اجزای اصلی:
- هوزینگ فن (محفظه فن)
- پروانه (ایمپلر)
- داکت خروجی و ورودی هوا
- شافت متحرک
- مکانیزم درایو
کاربردهای فن سانتریفیوژ در صنعت
به دلیل ساختار داخلی و ویژگی های منحصربفرد کاربردهای بسیار زیادی در صنعت دارند که می توان از آنها به موارد زیر اشاره نمود:
- انتقال مواد در سیستم های جمع آوری ذرات و یا بارگیری در سیلوها، کامیون ها و راه آهن.
- احتراق برای مشعل و آبگرمکن صنعتی.
- تجهیزات الکتریکی خنک کننده یا بخشی از کوره ها و اجاق های حرارت دهنده ی صنعتی.
- سیستم های خنک کننده برای حذف رطوبت از قطعات قبل از نقاشی و یا بسته بندی.
- تهویه عمومی اتاق ها یا کارخانه ها.
- تولید مکش یا فشار برای فلوتاسيون صنعتی.
- خشک کردن جوهر روی قوطی ها و بطری ها و فرآیندهای چاپ صنعتی.
- فرآوری مواد غذایی.
- جریان هوا در کوره ها و خشک کن ها.
- تهویه موتورهای AC و DC و موتورهای کشنده.
انواع فن سانتریفیوژ
به چهار گروه فن اصلی تقسیم میشوند که هر کدام هدف خاص خود را دارند:
۱– شعاعی (Radial)
این نوع فن ها، فن های فشار قوی با جریان هوای متوسط هستند. فن های سانتریفیوژی شعاعی، برای کاربرد های صنعتی در جایی که گرد و غبار وجود دارد یا در محیط هایی که گاز یا رطوبت در هوا وجود دارد، بهترین گزینه هستند.
۲– انحنا رو به جلو (Forward Curve)
این فن ها، فن هایی با فشار متوسط و جریان هوا زیاد هستند که می‌توانند در هر دو هوای پاک و هوای نیازمند به تهویه و تخلیه کاربرد داشته باشند.
۳– انحنا رو به عقب (Backward Curve)
این دسته فن های با فشار قوی، جریان هوا زیاد و راندمان بالا هستند. البته اگر جریان هوا را بیش از مقدار مناسب آن بخواهید، طبیعتاً باید راندمان و قدرت کمتری را از فن خود انتظار داشته باشید.
۴– ایرفویل (Airfoil)
این نوع فن، فن هایی با بالاترین راندمان هستند که بهترین عملکرد را در جا به جایی هوای پاک دارند.
همان‌طور که مشاهده کردید، این فن ها بر اساس راندمانشان و فشار هوایی که در اختیار مصرف کننده می‌گذارند، طبقه بندی می شوند و نیازهای مختلفی از جنس تهویه هوا در صنایع گوناگون را بر طرف میکنند.
گونه ی خاصی نیز وجود دارند که اصطلاحاً فن سانتریفیوژ داخلی نام دارند و برای کاربردهای صنعتی طراحی شده‌اند که در آن حجم زیادی از هوای تمیز در فشار های کم تا متوسط مورد تهویه قرار میگیرد.
فن های سانتریفیوژ داخلی، همان عملکرد فن سانتریفیوژ عادی را همراه با مزیت هایی نظیر صرفه جویی در فضا ارائه میدهند. این فن ها با استفاده از طرح های مختلفی، انعطاف پذیری لازم را برای برآورده کردن عملکرد صحیح و رعایت الزامات کاری همراه با کارایی بسیار بالا ارائه میدهند.
فن سانتریفیوژ چگونه کار می کند؟
تیغه فن دوار یک سطح فشار کم در مرکز تیغه و یک سطح فشار بالا در لبه تیغه همراه با اضافه کردن انرژی جنبشی به هوا ایجاد می کند. منطقه فشار پایین در مرکز فن، یک خلاء را ایجاد می کند که هوا را به طرف فن می کشد.
هوا از مرکز فن به لبه های خارجی فن و سپس در نهایت خارج از محفظه اطراف پروانه در جهت مورد نظر جریان می یابد. مسیر جریان باعث می شود در اغلب موارد ۹۰ درجه باشد که در طراحی سیستم کلی ذکر می شود.
اتصال موتور به پروانه در فن های سانتریفیوژ به دو صورت می باشد
- اتصال کوپل مستقیم (Direct Drive)
- اتصال از طریق فولی و تسمه (Belt Drive)
ویژگی اتصال کوپل مستقیم
- این نوع اتصال هزینه ساخت فن سانتریفیوژ را نسبت به اتصال فولی و تسمه پایین می آورد.
- به علت نداشتن یاتاقان و تسمه از میزان اصطحلاک کمتری نسبت به اتصال فولی و تسمه برخوردار بوده و فضای کمتری نیز اشغال می کنند.
ویژگی اتصال فولی تسمه
- اتصال موتور به پروانه مستقیم نبوده که این باعث می شود توانی جابجایی هوا با دمای بالاتر از ۱۰۰ درجه سانتی گراد بدون آسیب رسیدن به موتور فن را داشته باشد.
- اصلاح ضریب محاسبانی با تغییر سایز فولی ها وجود دارد.
- تعویض و سرویس موتور فن در صورت نیاز بسیار اسان می باشد.
مزایای استفاده از فن سانترفیوژ
۱-بهره وری انرژی
جریان هوای ثابت این قابلیت را به فن سانتریفیوژ می دهد که تا ۸۴ درصد انرژی را بهینه تر نماید. این قابلیت باعث می شود که این نوع فن برای تهویه مکان های بزرگ مناسب تر از سایر فن ها باشد.
۲-دوام بیشتر
این نوع فن به قدری مناسب هستند که برای محیط های فرسایشگر بسیار مناسب هستند.
۳-قابلیت محدود کردن اضافه بار
برخی از فن های سانتریفیوژ این تضمین را به شما می دهند که موتور در شرایط بیش از ظرفیت، اضافه بار را کنترل میکند.
۴-نگهداری ساده تر
به راحتی تمیز میشوند . علاوه بر آن برخی فن های سانتریفیوژ قابلیت پاک سازی خودکار دارند که نگهداری روزانه را بسیار ساده تر می کند.
۵-تطبیق پذیری بالا
فن های سانتریفیوژ برای ترکیب چندین نوع جریان هوا و فشار مفید هستند و می توانند چندین حالت جریان هوا را شامل هوای معمولی، خشک و مرطوب را پشتیبانی کند.
۶-اندازه های مختلف
اندازه های مختلف این فن برای کاربردها و فضاهای مختلف متغیر است. به عنوان مثال برای محیط های بسیار تنگ و یا مکان هایی که دسترسی به آنها دشوار است.
برخی از تامین کنندگان فن سانتریفیوژ در سناماین👇
