سلام دوستان ویرگولی. در این پست قصد دارم درباره تفاوت در فن های سانتریفیوژ و آکسیال صحبت کنم. آیا شما درباره انواع فن ها ، کاربرد و ویژگی های آنها چیزی می دانید؟ به طور کلی دو نوع فن اساسی وجود دارد: فن آکسیال و فن سانتریفیوژ.
طراحی و عملکرد این دو نوع فن در صنعت بسیار متفاوت است. تفاوت این دو باعث می شود هر کدام کاربرد مخصوص به خود را داشته باشند اما بعضا افراد در انتخاب این نوع فن ها نمی توانند هواکش یا فن مناسب برای کاربری مورد نیاز خود را انتخاب کنند. در انواع طرح ها در ساختار فن های امروزی، دو نوع فن آکسیال و فن سانتریفیوژ جایگاه ویژه‌ای دارند. دو فن با کاربردهای فراوان و در عین حال ساختاری ساده و قیمتی متفاوت. اگرچه فن آکسیال و فن سانتریفیوژ دارای شباهت هایی هستند؛ اما به دلیل تفاوت های آنها این دو فن از یکدیگر متمایز شده و برای هر کدام کاربردی متفاوت دارند.
در ادامه هر دو نوع فن و کاربرد هریک را شرح داده و در نهایت تفاوت فن سانتریفیوژ و اکسیال را بیان میکنیم.
فن سانتریفیوژ ابتدا توسط ستوان الکساندر سابولکوف از مهندسان نظامی ارتش امپراتوری روسیه ابداع شد. فن سانتریفیوژ می‌تواند هوا و سایر گازها را جابجا کند. سرعت جریان هوا توسط چرخش پروانه‌ها که از مجموعه‌ای از پره‌ها تشکیل شده است، افزایش می‌یابد.
این نوع فن ها اغلب با عنوان دمنده یاد می شوند و تفاوت بسیار زیادی با فن آکسیال دارد. فشار ورودی جریان هوا توسط چرخ های فن، مجموعه ای از تیغه های نصب شده روی یک حلقه ی دایره ای، افزایش می باید. فن های سانتریفیوژ هوا را به صورت شعاعی حرکت می دهند. جهت جریان هوای خارجی متغیر است، معمولا تا 90 درجه با هوای وارد شده اختلاف دارد.
1. فن سانتریفیوژ پروانه مایل به جلو
2. فن سانتریفیوژ با پروانه مایل به عقب
3. رادیال، ایرفویل، نوک رادیال و درون خطی (inline).
دو مورد از فشار ویژگی‌های فن سانتریفیوژ بالا و سرعت جریان کم است، درحالی‌که جریان بر محور دمنده عمود است. فن‌هایی که با پروانه‌های پدالی شکل طراحی می‌شوند، زمانی که ذرات مواد از میان آن عبور می‌کنند و در نتیجه مانع انسداد می‌شود بهترین کاربرد را دارند. در فن‌هایی که پره‌هایشان به‌طرف عقب متمایل شده است، حجم هوای تولیدشده از فن‌های آکسیال کمتر است، درحالی‌که مقدار فشار تولید شده بسیار زیاد است. در این نوع فن‌های صنعتی واحدهای چندحالته‌ای وجود دارند که حتی فشار بسیار بالاتری هم تولید می‌کنند. برای داشتن بهترین میزان جریان هوا و فشار، فن‌هایی را توصیه میکنیم که در آنها پره‌ها به طرف جلو مایل هستند، هرچند به توان موتور بیشتری نیاز دارند. فن های سانتریفیوژ برای فرآیندهای سرمایشی و گرمایشی، هوای دیگ بخار (boiler combustion air)، سرمایش الکترونیکی و واحدهای دستگاه هواساز به کار می‌روند.
فن‌های آکسیال نیز مانند فن سانتریفیوژ شکل پره‌های مختلفی دارند. فن آکسیال یک نوع فن با هدف مکیدن هوای داخل فضاهای بسته می باشد. فن آکسیال را همراه با طرح‌های گوناگون در پره ها می سازند. طرح‌هایی همچون پره های پدالی شکل، دالی شکل و زاویه متغیر.
اگرچه اصول کارکرد فن آکسیال در مکیدن هوا می باشد؛ اما می توان از آن در تکمیل فرآیند تهویه ی هواساز ها استفاده کرد. در مواردی که باید هوا در یک سیکل بچرخد نیز کارایی دارد. از فن آکسیال در سرمایش کندانسورها و فن‌های سردخانه‌ای نیز استفاده می‌شود. در فن آکسیال پره ها حول محور می چرخند. در این حالت، هوا در جهتی به موازات محور به سمت داخل فن کشیده شده و سپس همراه با فشار بالا از سمت دیگر فن خارج خواهد شد.
برای مثال، این روند ممکن است شامل جابجایی هوا از یک فضای بزرگ منفرد به فضای دیگر باشد. علاوه بر این، فن آکسیال برای سرمایش کندانسور در فن‌های سردخانه و رومیزی نیز به کار می‌رود. فن آکسیال که به دلیل جهت جریان هوای ایجادشده به این نام گذاشته‌شده است، پره‌هایی دارد که حول محور آن می‌چرخد. هوا در جهتی موازی با محور به داخل کشیده می‌شود که سپس آن را با فشار در همان جهت به بیرون می‌راند. این فن‌ها با توجه به طراحی‌شان می‌توانند حجم زیادی از جریان هوا را در فشار پایین تولید کنند. جالب اینجاست که اولین نوع فن که در قرن ۱۹ با نیروی برق کار می‌کرد فن آکسیال بود.
فن سانتریفیوژ در تولید فشار بالای باد بسیار موفق است و در خروجی خود می تواند حجم بسیار بالایی از هوا را منتشر کند. از این رو به جهت کاربردهای با فشار بالا مناسب است. این فشار بالای باد را همراه با یک سرعت به نسبت پایین تولید میکند. به همین جهت از فن سانتریفیوژ در مصارفی مانند خنک سازی محیط ها استفاده نمی شود. از جمله مصارف عمده در فن سانتریفیوژ می توان به استفاده در تهویه ی مطبوع سیستم ها با هدف خشک سازی اشاره کرد. از آنجا که تمامی قسمت های متحرک در داخل محفظه قرار دارند، به خوبی می توان از فن سانتریفیوژ با هدف فیلتراسیون بهره برد. این کاربرد انواع فن سانتریفیوژ را کاملا مناسب به جهت انواع هواساز های هایژنیک خواهد کرد؛ اما فن آکسیال توان تولید حجم بالایی از باد در کنار فشار پایین را دارد. از این رو در کارکردهای عمومی بسیار مفید خواهند بود. عمده کارکرد فن آکسیال در خنک سازی محیط های بزرگ و یا تکمیل پروسه ی دستگاه های هواساز می باشد.
در این مقاله دو نوع اساسی فن، فن سانتریفیوژ و فن آکسیال، کاربری و ویژگی های آنها بیان شد. امیدواریم با مطالعه این مقاله و شناخت این فن ها بتوانید فن مورد نیاز خود را به درستی انتخاب نمایید.
منبع: سایت فنی و مهندسی بامین تهویه.
