فن های تهویه، بخصوص فن فشار مثبت، معادل خدمات تهویه ی آتش نشانی تلقی می‌شوند. و این معادل خواندن گاهی منجر به سردرگمی و استفاده از تاکتیک‌های نادرست هنگام اجرا می‌شود، اما از لحاظ اهمیت با آن واقعاً یکسان است. در این بین فن فشار مثبت آتش نشانی نیز یکی دیگر از نمونه‌های قابل استفاده در تأمین امنیت ساختمان‌ها است.
فشار مثبت، فشاری است در داخل یک سیستم که بزرگتر از فشار محیط پیرامون است. در نتیجه، چنانچه نشتی در سیستمی با فشار مثبت وجود داشته باشد به محیط بیرون منتشر می شود.
فن فشار مثبت (PPV) در ورودی ها نصب می شود تا هوا را به داخل فضای مورد نظر رانده و فشار ایجاد کند تا گرما، دود یا هوای آلوده از نقطه خروج به بیرون هدایت شود.
فن فشار مثبت دارای تیغه هلیکوپتری chopper blade است که می تواند حجم زیادی از هوا را جابجا کند. این فن ها می توانند میزان مناسبی از هوا را در محل تامین کنند تا امکان خروج هوای آلوده و وارد شدن هوای تمیز به داخل محل مورد نظر فراهم شود. فن فشار مثبت برای تهویه مکان های عمومی و وسیع بسیار مناسب اند.
فن فشار مثبت کاربرد وسیعی در آتش نشانی و به هنگام عملیات در ساختمان ها دارند. در این مواقع، فن ها را نصب می کنند تا جریان هوا را در محیط ایجاد نمایند. این جریان هوا موجب خروج دود ناشی از آتش شده و یا مسیر آن را عوض می کند تا عملیات اطفاء حریق راحت تر انجام شود. این عمل باعث می شود آتش نشانان در شرایط مطلوب تری عملیات خود را انجام دهند.
فن فشار مثبت عموما برقی یا بنزینی هستند و قطری بین 0.30 تا 0.91 متر دارند. اخیرا فن هایی با قطر 2.1 متر نیز ساخته شده اند که روی کامیون ها و تریلرها نصب می شوند.
فن فشار مثبت معمولا حدود 1.2 تا 3.0 متر خارج از راهروی ساختمان نصب می شوند. در واقع به این شکل قرار می گیرند تا "قیف هوا" که توسط فن ایجاد می شود به دور تا دور حفره برسد. وقتی راهرو در داخل قیف هوا قرار بگیرد فشار داخل ساختمان افزایش می یابد. حفره خروجی موجود در ساختمان، مانند حفره در سقف یا یک پنجره، موجب می شود تا مواد ناشی از احتراق به دلیل اختلاف فشار هوا در داخل و خارج، از محیط به بیرون هدایت شوند. دود، گرما و سایر محصولات ناشی از احتراق از ساختمان به بیرون رانده شده و هوای بیرون به داخل وارد می شود.
کاربرد دیگر فن فشار مثبت، افزایش فشار در بخشی از ساختمان است که امکان تعبیه خروجی وجود ندارد. چنانچه افزایش مناسب باشد از ورود دود به داخل منطقه محافظت شده جلوگیری می کند. این مساله برای ساختمان های بزرگ از قبیل مدارس، بیمارستان ها، بازارها و ساختمان های بلند بسیار کاربرد دارد.
عمدتا به 3 دسته تقسیم می شوند:
• تیغه هایی با انحنای رو به جلو
• تیغه هایی با انحنای رو به عقب
• تیغه های رادیال
کارایی و راندمان تیغه ها بر این اساس که با چه سرعتی هوا را در داخل سیستم یا کانال حرکت می دهند مشخص می شود.
زمانی که میزان جریان حجمی مورد نیاز مشخص شد باید آن را با در نظر گرفتن میزان مقاومتی که جریان هوا برای فن ایجاد می کند محاسبه کنیم. میزان جریان حجمی بر حسب (m3/h و فشار (بر حسب پاسکال)) با هم ترکییب می شوند تا به نقطه ای برسند که فن شروع به کار می کند. بنابر این مهم است که فنی را انتخاب کنیم که ویژگی های عملکرد آن با این نقطه همخوانی داشته یا نزدیک به آن باشد. استفاده از فن در بالاترین راندمان، موجب می شود تا مصرف برق و سر و صدای تولید شده توسط فن به هنگام کار کردن، به حداقل برسد.
این فن همانگونه که از اسمش پیداست جریان هوا را در جهت شعاعی به پروانه ها رسانده و از خروجی فن خارج می کند. اختلاف در جهت جریان بین هواکش سانتریفیوژی forward و backward در جهت خروج هوا است. در پروانه هایی که انحنای رو به عقب دارند backward، هوا در جهت شعاعی خارج می شود در حالیکه در فن های forawrard، بصورت مماس خارج می شود.
هواکش سانتریفیوژی فوروارد دارای شکل استوانه ای و تعداد زیادی تیغه کوچک دور تا دور پروانه هاست. پروانه های backward، بر خلاف تیغه های forward نیاز به هوزینگ کوچکتری دارند تا بادی که به سرعت از نوک تیغه پروانه خارج می شود را به نیروی استاتیکی با سرعت کم تبدیل کند.
شکل هوزینگ نیز به گونه ای است که جریان هوا را به سمت خروجی هدایت می کند. این نوع از هوزینگ ها را عموما با نام اسکرول می شناسند به آنها هوزینگ حلزونی یا سیروکو نیز می گویند.
زمانی که پروانه forward در یک هوزینگ اسکرول نصب می شود به آن فن فوروارد می گویند.
دو نوع دمنده وجود دارند که ار پروانه موتوردار با انحنای رو به جلو forward استفاده می کنند:
• فن با یک ورودی
• فن با ورودی دوبل
فن با یک ورودی. هوا را توسط ورودی گرد، از یک سمت هوزینگ به داخل کشیده و آن را به خروجی مربعی شکل هدایت می کند.
فن با ورودی دوبل. دارای هوزینگ اسکرول پهن تری است و هوا را از دو طرف اسکرول به داخل کشیده و آن را به خروجی مربع شکل می رساند.
منطقه کاری مطلوب برای یک هواکش سانتریفیوژی forward زمانی است که در فشار بالاتر کار می کند. یک هواکش سانتریفیوژی forward، زمانی بهترین عملکرد را دارد که فشار بالا در برابر جریانات حجمی پایین تر مورد نیاز باشد.
هنگام انتخاب یک فن فوروارد که باید در فشار پایین و میزان حجمی بالا کار کند باید دقت کرد. در این مرحله، پروانه در حالت ایرودینامیکی کار می کند.
مزایای استفاده از پروانه موتوردار فوروارد با یک ورودی، در این است که از ویژگی های یک فن شیب دار برخوردار است. این ویژگی در سیستم هایی مفید است که نیازمند سطح پایداری از فیلتراسیون هستند. وقتی هوا از طریق یک فیلتر خاص عبور می کند ذرات معلق در هوا و آلودگی ها فیلتر می شوند.
هر چه فیلتر دانه ریزتر باشد از ورود ذرات کوچک تری را نیز می تواند جلوگیری نماید. فیلتر در طول زمان بر اثر گرد و غبار می گیرد و در این صورت نیاز به فشار بیشتری برای هوا رسانی وجود دارد. در این وضعیت، استفاده از پروانه ای با انحنای بیشتر، به این معنی است که فیلترها به شدت گرفته، جریان حجمی ثابت می ماند در حالیکه فشار در فیلتر بالا می رود.
این است که با وجود کوچک بودن نسبی فن، میزان جریان حجمی بالایی می توان ایجاد کرد. خوبی استفاده از فن دوبل آن است که فشار کمتری ایجاد می کند یعنی با سیستم های فشار پایین نیز می تواند کار کند.
اگر منظور از بکارگیری فن فوروارد ایجاد میزان حجم بالای هوا در یک محدوه و منطقه بسته است در آن صورت باید از هواکش سانتریفیوژی دوبل استفاده کرد.
در فشار پایین و میزان حجم بالا باید به دمای کاری موتوری که تحت بار کار می کند توجه داشت زیرا احتمال دارد که موتور داغ کند. و هوا در سمت ورودی پروانه باید تا حد امکان آرام باشد.
استفاده از رینگ ورودی (نازل ورودی) که با ورودی پروانه همپوشانی دارد موجب از میان رفتن اختلالات جریان پیش از آنکه هوا از طریق فن مکیده شود گردیده، سر و صدای ناشی از توربولانس را کاهش بخشیده، مصرف برق را کاهش داده و راندمان را افزایش می بخشد.
ویژگی کاری خاص، قابلیت فشار بالای دمنده های با ورودی تک و قابلیت جریان بالای دمنده های با ورودی دوبل بدان معناست که هواکش سانتریفیوژ فوروارد در تاسیسات بسیاری قابل استفاده و به کارگیری است.
انتقال پنوماتیک مواد عبارتست از انتقال مواد از یک نقطه به نقطه دیگر با استفاده از باد بعنوان عنصر انتقال دهنده. برای انتقال مواد از محلی به محل دیگر به انرژی نیاز داریم. این انرژی می تواند به روش های مکانیکی (مانند تسمه نقاله، سطل و غیره)، فن، دمنده یا یک کمپرسور تامین شود.
وقتی از جابجا کردن مواد صنعتی سخن به میان می آید منظور، استفاده از باد برای حمل یا انتقال مواد در یک سیستم تولیدی صنعتی است. عملیات ساخت صنعتی ممکن است از ذرات کوچک مانند خاک اره، ماسه و کاغذ تا ذرات بزرگتر و سایشی تر مانند غذای حیوانات، تراشه های چوب، تکه های پلاستیک، ضایعات فلزی و موارد دیگر را به همراه داشته باشد.
فن انتقال مواد مکانیزمی است که برای راندن، کشیدن یا انتقال پنوماتیک هوا و ذرات از داخل سیستم به کار می رود. این بدان معناست که فن باید سنگین بوده و در برابر خوردگی مقاوم باشد تا بتواند در برابر فرسایشی که توسط مواد ایجاد می شود ایستادگی کند.
انتخاب تکنولوژی مناسب برای انتقال مواد توسط فن کار بسیار حساسی است. موادی که در داخل تجهیزات پنوماتیک حرکت می کنند اغلب باعث ایجاد خوردگی و گاهی اوقات نیز موجب آتش سوزی و انفجار می شوند (به عنوان مثال، آرد، خاک چوب یا کاغذ). در بسیاری از کاربردها، مواد ممکن است محبوس شده و باعث گرفتگی و از کار افتادن سیستم هایی که کیفیت مناسبی نیز ندارند شوند.
می توان از فن های فشار قوی برای انتقال پنوماتیک مواد استفاده کرد. فن هایی با طراحی رادیال / چرخ پره دار، مواد را به داخل سیستم های جمع آوری خاکه هدایت کرده و از آنجا به داخل سطل های زباله، سیلوها، کانتینرها و غیره تخلیه می کنند.
نحوه قرارگیری فن نشان می دهد که موتورها چگونه باید برای چرخاندن فن نصب شوند. فن هایی که برای جابجایی مواد سنگین تر به کار می روند با چیدمان 9 یا چیدمان موتور 1 تسمه ای نصب می شوند تا گیرپاژ کردن سیستم باعث سوختن موتور نشود. به دلیل داشتن نگهداری و تعمیر ساده نیز موجب طول عمر آن می شود.
چیدمان 1 تسمه ای با یک پروانه معلق: فن و موتور هر کدام روی یک پایه نصب می شوند.
چیدمان 9: تسمه ای با پروانه معلق. موتور روی پایه نصب نمی شود بلکه در کنار فن قرار می گیرد تا فضای کمتری اشغال کند.
حفظ مواد و جریان هوا و نیز کاهش آسیب های ناشی از مواد سایشی و خورنده است. بدون داشتن طراحی و تیغه مناسب، ذرات روی هم انباشته شده موجب گرفتگی و آسیب رساندن به ماشین آلات و دستگاه ها شده، ایجاد ریسک خرابی پر هزینه نموده و خطر آتش سوزی را افزایش می دهد. طراحی سیستم کانال کشی و نیازمندی های حجم / فشار به انتخاب نوع فن / چرخ، توان و نوع مواد سازنده فن کمک خواهد کرد.
طراحی براساس ملاحظات زیر صورت می گیرد:
• آیا مواد خورنده هستند؟
• آیا چسبناک هستند؟
• آیا باید عامل خورندگی خاصی را در نظر گرفت؟
• چگالی و حجم مواد چقدر است؟
برای جابجا کردن هوای پر از مواد خارجی توسط فن باید چگالی موادی که جابجا می شوند را مشخص کرد. در آنصورت میزان مناسب هوای تازه محاسبه شده و فن انتخاب می شود. از باد پر فشار برای حمل خاک، بخار جوشکاری، دانه ها، تکه های پلاستیک، ضایعات چوب و کاغذ و انتقال به نقطه جمع آوری استفاده می شود.
مزیت دیگر این فن ها این است که می توان از انتقال باد برای خنک کردن و هوا رسانی به موادی که حمل می شوند استفاده کرد. این مساله در سیستم های انتقال محصول که نیاز به خنک کاری بیشتری وجود دارد بسیار مفید است. مواد پودری و جامد فله ای را می توان با توجه به مقاومتشان در برابر خوردگی و ساییدگی از داخل فن ها عبور داد.
ویژگی های طراحی:
• در صورت امکان direct drive
• یاتاقان ها و موتورها مجزا هستند. شفت با نمد سرامیکی آب بندی می شود
• فولاد کربن دار
• فولاد ضدزنگ
• فولاد با روکش کربن
فن های حمل مواد در جایی مورد استفاده قرار می گیرد که مواد جامد و حجیم باید جابجا شوند. بعضی اوقات، برای محصولاتی که در محیط های قابل اشتعال و انفجار حرکت می کنند با توجه به ماهیت مواد، از فن انتقال مواد ATEX استفاده می کنند. قابلیت اشتعال، وزن و ضخامت الیاف، نوع ATEX یا فن مناسب برای همان کاربری را مشخص می کند.
فن های سانتریفیوژ تیغه پارویی، راه حلی مناسبی برای جابجایی پودرهای غلیظ و سایر مواد هستند. به عنوان مثال، هوای پر فشار می تواند به راحتی آرد، خاک اره، دانه و انواع مواد را به نحو مناسبی حمل کند.
در گذشته همواره از فن های ضعیف برای هوا رسانی به سیستم استفاده می شده که این امر منجر به انتقال مواد سبک در مقادیر کم محدود بوده است.
دمنده های صنعتی مدرن، تجهیزاتی هستند که انتقال مواد را با توان عملیاتی بالا و در مسافت های طولانی تر امکان پذیر کرده اند. این دمنده ها دارای سر و صدای کمتر و مقاومت بیشتر در برابر شرایط آب و هوایی بوده و بعضی مدل ها را حتی می توان در داخل یا خارج از فضای تولید نصب نمود.
دمنده های صنعتی را می توان در ابتدای خط تجهیزات انتقال مواد نصب کرد تا فشار بالایی را تامین نمایند در غیر اینصورت در انتهای خط نیز قابل نصب اند تا خلا ایجاد کنند. از دمنده ها می توان در فرآیند تمیز کردن و خروج مواد نیز استفاده کرد. دمنده های صنعتی دارای هواکش سانتریفیوژی با تیغه های فوروارد و بک وارد هستند که موجب افزایش فشار جریان هوای ورودی با استفاده از پروانه ها شده و هوا را بصورت رادیال سرعت بخشیده و جهت جریان را هوا را به سمت بیرون تغییر می دهد.
پروانه های این فن دارای تیغه هایی با انحنا به سمت جلو و نسبتا کوچک هستند. انحنای آنها به سمت چرخش چرخ است. از این فن ها در کوره های صنعتی، تنورهای صنعتی و سایر تجهیزات مرتبط با عملیات حرارتی به کار می روند. طراحی آن ها عمدتا به این شکل است که حجم بالایی از هوا را در فشار استاتیکی پایین به حرکت در می آورند. این فن دما بالا می تواند از چرخ هایی با طراحی متفاوت و جنس استفاده کند که برای دمای کاری خاص مناسب است.
اگزاست فن دما بالا با انحنای رو به جلو نیاز به کانال کشی ندارد زیرا چرخ مستقیما در داخل آن قرار می گیرد. موتور، یاتاقان ها و قطعات محرک در خارج از مسیر جریان هوا قرار می گیرد.
بسیاری از فن ها دارای موتور بیرونی هستند. موتورها معمولا در هوزینگ فن قرار می گیرند و بدین ترتیب جای کمتری اشغال می کنند. در مسیر جریان هوا قرار گرفته و حرارت را محدود می کنند کلاس محافظت آن IP44 می باشد بنا بر این هوا باید تمیز و خشک باشد تا از کثیف شدن موتور جلوگیری کند.
منبع :سانتریفیوژ دبل فوروارد
تفاوت فن اکسیال(محوری) با هواکش سانتریفیوژ