فن سانتریفیوژ وسیله ای مکانیکی برای انتقال هوا یا گازهای دیگر در یک جهت در زاویه نسبت به سیال ورودی است. فن های گریز از مرکز معمولاً دارای یک محفظه کانال دار برای هدایت هوای خروجی در یک جهت خاص یا از طریق یک مخزن گرما هستند. چنین پنکه ای را دمنده ، فن دمنده ، یا پنکه می نامند. این فن ها با پروانه های چرخان سرعت و حجم جریان هوا را افزایش می دهند.
فن های سانتریفیوژ از انرژی جنبشی پروانه ها برای افزایش حجم جریان هوا استفاده می کنند که به نوبه خود در برابر مقاومت ناشی از مجاری ، میراگرها و سایر اجزا حرکت می کند. فن های سانتریفیوژ هوا را به طور شعاعی جابجا می کنند و جهت (به طور معمول در 90 درجه) جریان هوا را تغییر می دهند. آنها محکم ، ساکت ، قابل اعتماد و قادر به فعالیت در طیف وسیعی از شرایط هستند.
فن های سانتریفیوژ دستگاه هایی با جابجایی ثابت یا حجم ثابت هستند ، بدین معنی که با سرعت ثابت فن ، یک فن سانتریفیوژ نسبتاً ثابت هوا را به جای جرم ثابت حرکت می دهد. این بدان معنی است که سرعت هوا در سیستم ثابت است حتی اگر سرعت جریان جرم از طریق فن ثابت نباشد.
فن های سانتریفیوژ دستگاه هایی با جابجایی مثبت نیستند و فن های گریز از مرکز در مقایسه با دمنده های با جابجایی مثبت دارای مزایا و معایب خاصی هستند: فن های گریز از مرکز از کارایی بیشتری برخوردار هستند ، در حالی که بلورهای با جابجایی مثبت ممکن است هزینه سرمایه کمتری داشته باشند.
فن سانتریفیوژ دارای شکل درام است که از تعدادی پره فن در اطراف یک توپی سوار شده است. همانطور که در شکل متحرک نشان داده شده است ، توپی یک شاخه محرک را نصب می کند که در یاتاقان ها در محفظه فن قرار دارد. این گاز از کنار چرخ فن وارد می شود ، 90 درجه می چرخد و در اثر عبور از روی پره های فن و خارج شدن از محفظه فن ، به دلیل نیروی گریز از مرکز شتاب می گیرد.
اجزای اصلی فن سانتریفیوژ
سایر اجزای مورد استفاده ممکن است شامل یاتاقان ، کوپلینگ ، دستگاه قفل پروانه ، محفظه تخلیه فن ، صفحات آب بندی شافت و غیره باشد.
درایو فن سرعت چرخ فن (پروانه) و میزان تغییر این سرعت را تعیین می کند. دو نوع پایه درایو فن وجود دارد.
مستقیم
چرخ فن را می توان مستقیماً به شافت موتور الکتریکی متصل کرد. این بدان معنی است که سرعت چرخ فن با سرعت چرخش موتور یکسان است. با استفاده از این نوع مکانیزم درایو فن ، سرعت فن قابل تغییر نیست مگر اینکه سرعت موتور قابل تنظیم باشد. تهویه مطبوع به طور خودکار سرعت بیشتری را فراهم می کند زیرا هوای سردتر متراکم است.
برخی از تولیدکنندگان لوازم الکترونیکی فن های سانتریفیوژ را با موتورهای روتور خارجی ساخته اند (استاتور در داخل روتور است) ، و روتور مستقیماً روی چرخ فن (پروانه) سوار می شود.
کمربند
مجموعه ای از میخ ها بر روی شافت موتور و شافت چرخ فن نصب شده و یک تسمه انرژی مکانیکی را از موتور به فن منتقل می کند.
سرعت چرخ فن به نسبت قطر شیار موتور به قطر میخ چرخ فن بستگی دارد و می توان از این معادله بدست آورد:
سرعت چرخ فن در فن های تسمه محور ثابت است مگر اینکه تسمه (ها) بلغزد. لغزش تسمه می تواند سرعت چرخ فن را در چند دقیقه (RPM) کاهش دهد.
بلبرینگ
بلبرینگ ها قسمت مهمی از یک فن هستند. از بلبرینگ های روغنی آستین دار در فن ها بسیار استفاده می شود. برخی از یاتاقان های حلقه آستین ممکن است آب خنک شوند. هنگام جابجایی فن با گازهای گرم اغلب از یاتاقان های آستین خنک کننده آب استفاده می شود. گرما از طریق شافت و داخل روغن هدایت می شود که برای جلوگیری از گرم شدن بیش از حد یاتاقان باید آن را خنک کرد. فن های با سرعت پایین دارای بلبرینگ در نقاط صعب العبور هستند ، بنابراین از یاتاقان های بسته بندی شده با چربی استفاده می کنند.
در بسیاری از دمنده های توربو یا از یاتاقان هوا استفاده می شود و یا از یک بلبرینگ مغناطیسی.
دمپرهای فن و پره ها
از میراگرهای فن برای کنترل جریان گاز به داخل و خارج از فن سانتریفیوژ استفاده می شود. ممکن است در قسمت ورودی یا در قسمت خروجی فن یا هر دو نصب شوند. دامپرها در سمت خروجی مقاومت در برابر جریان را ایجاد می کنند که برای کنترل جریان گاز استفاده می شود. دامپرهای سمت ورودی (پره های ورودی) برای کنترل جریان گاز با تغییر مقدار گاز یا هوای ورودی به ورودی فن طراحی شده اند.
دامپره در ورودی (پره های ورودی) به دلیل توانایی تأثیر در الگوی جریان هوا به داخل فن ، باعث کاهش مصرف انرژی فن می شوند.
تیغه های فن
چرخ فن شامل یک توپی است که تعدادی تیغه فن به آن متصل شده است. پره های فن در توپی را می توان به سه روش مختلف قرار داد: انحنای جلو ، منحنی عقب یا شعاعی.
خمیده به جلو
تیغه های خمیده به جلو ، در جهت چرخ فن منحنی می شوند.
فن های سانتریفیوژ یکی از پرکاربردترین فن ها در صنعت می باشند. فن های سانتریفیوژ تا به حال یکی از رایج ترین انواع فن های استفاده شده در صنعت HVAC (سیستم های حرارت برودت و تهویه مطبوع) می باشد. این فن ها از فن های محوری یا آکسیال ارزان قیمت تر هستند و ساختار ساده تری دارند. این فن ها در حمل گاز و مواد و سیستم تهویه ساختمان ها استفاده می شوند. این فن ها برای پروسه های صنعتی و سیستم های کنترل آلودگی هوا بسیار مناسب می باشند.
