هواکش سانتریفیوژ

هواکش سانتریفیوژ

جهت ایجاد محیطی با هوای مناسب، تمیز و عاری از آلایندگی در محیطهای کارگاهی، تجاری، صنعتی، گلخانه ای، آشپزخانه ای (صنعتی و خانگی) و نیز محیط هایی مثل سالن های تولید کارخانه ها، مرغداری ها و سرویس های بهداشتی، استخرها و… از دو نوع هواکش سانتریفیوژ و فن آکسیال استفاده می‌شود. شایان ذکر است فن آکسیال یا پنجره ای که به فن ملخی نیز معروف می‌باشد امکان جابجایی حجم بیشتر هوا را نسبت به هواکش سانتریفیوژ دارد اما صرفاً باید بدون امکان رانش هوا در داکت کانال هوا و بدون فشار استاتیکی مورد استفاده قرار بگیرد. اما هواکش سانتریفیوژ (فن استوانه ای یا فن حلزونی) به منظور تأمین فشار هوای رانش هوا در داخل کانال هوارسان مورد کاربرد قرار می‌گیرد. هواکش سانتریفیوژ نیز به صورت کلی به دو نوع هواکش سانتریفیوژ جلوزن (فوروارد یا دمنده ‌یا در اصطلاح بلوئر) و هواکش سانتریفیوژ مکنده (بکوارد یا مکنده ‌یا در اصطلاح اگزاست فن) قابلیت تولید و کاربرد دارد. هواکش سانتریفیوژ فوروارد به عنوان فن هواده با پره های منحنی به سمت جلو در سرعت کم، ظرفیت پایین و فشار استاتیکی بالا دارای بیشترین بازده و بالاترین راندمان است. هواکش سانتریفیوژ فوروارد از تهویه مطبوع خانگی تا کوره های هوای گرم با بازدهیِ ۵۵ تا ۶۵ درصد کاربرد دارد. هواکش سانتریفیوژ بکوارد دارای بازدهی بالا (حداکثر ۸۰ درصد) است و در سیستم های ونتیلاسیون، تهویه مطبوعِ محیط های صنعتی و نیز مکش هوای محیط هایی با آلایندگی بالا مثل محیط های آزمایشگاهی و تحقیقاتی که آلاینده های شیمیایی یا خورندگی اسیدی دارند مورد استفاده قرار می‌گیرد. با تاکید مجدد به این نکته اشاره مینماییم که زمانی از انواع هواکش سانتریفیوژ استفاده می‌شود که عملیات انتقال هوا (مکش یا دمش هوا) از طریق کانال هوا انجام گیرد. دینامیک و بالانس استاتیک فن ها و نیز مونتاژ دقیق زوایای پره ها در هریک از انواع فن (از قبیل فن آکسیال و هواکش سانتریفیوژ) هواکش سانتریفیوژ فوروارد و هواکش سانتریفیوژ بکوارد) تعیین کننده ترین عامل در عملکرد صحیحِ فن ها محسوب می‌شود. به همین دلیل انتخاب و خرید هواکش سانتریفیوژ استاندارد، به لحاظ کم صدا بودن و عملکرد صحیح در فشارهای بالا، موجبات آسایش ساکنین و اهالی ساختمانی که از هواکش سانتریفیوژ در آن محل استفاده گردیده را فراهم می‌کند.

عملکرد انواع هواکش سانتریفیوژ (بکوارد ، فوروارد)

به طور کلی عملکرد هواکش سانتریفیوژ به دو عامل بستگی دارد:

الف- عامل اول که وجه تسمیه‌ی انواع هواکش سانتریفیوژ می‌باشد نیروی گریز از مرکز است.

ب- انحراف جریان هوا توسط پره های فن از حالت شعاعی به سمت خروجی فن به طوری که زاویه بین ورود و خروج ذرات هوا نود درجه گردد دومین عامل در عملکرد هواکش سانتریفیوژ محسوب می‌گردد. به این ترتیب می‌توان گفت انواع هواکش سانتریفیوژ برای حجم پایین هوادهی (در مقایسه با فن های آکسیال با قدرت یکسان) و نیز فشار استاتیکی بالا مورد کاربرد قرار می‌گیرند. برای محاسبه و انتخاب هواکش سانتریفیوژ مناسب، ابتدا با ضربِ عرض در طول در ارتفاع، تعداد مراتب تعویض هوا یا حجم هوای قابل تعویض محاسبه و سپس بر اساس سرعت ۱۵۰۰ تا ۲۰۰۰ فوت در دقیقه(FPM)  برای عبور هوای خروجی یا اگزاست از داخل کانال هوا، ابعاد کانال خروج هوای مورد نیاز از طریق جداول مربوطه محاسبه و تعیین ابعاد کانال انتقال هوا یا داکتیلاتور محاسبه می‌شود. سپس بر اساس و مبنای حجم هوای محاسبه شده، ابعاد کانال، و طول مسیر کانال هوا و نیز تعداد قطعات و اتصالات کانالی از قبیل زانو یا تبدیل های احتمالی، مقدار افت فشار استاتیکیِ هواکش سانتریفیوژ به دست آمده و از آنجا قدرت الکترو موتورِ هواکش سانتریفیوژ محاسبه می‌شود.

عملکرد انواع فن آکسیال یا ملخی

مکانیسم عملکرد فن آکسیال بر اساس هدایت اجباری جریان هوا متناسب با زاویه پره های این فن است. در این نوع فن(آکسیال)، جریان هوا به صورت موازی با محور پروانه وارد و خارج می‌شود. همان طور که قبلا نیز گفته شد فن های آکسیال (ملخی) برای جابجایی حجم زیاد هوا و فشار استاتیکی بسیار کم و فضایی بدون نیاز به کانال هوا مورد استفاده قرار می‌گیرند.

چگونگی انتخاب و خرید فن مناسب

هواکش سانتریفیوژ یا فن آکسیال بخریم؟

برای اطمینان از یک انتخاب درست درمورد خرید هواکش سانتریفیوژ  و یا فن آکسیال باید به موارد زیر دقت کرد:

۱- اولین موضوع، انتخاب نوع فن است. اینکه بدانیم به فن آکسیال یا هواکش سانتریفیوژ نیازمندیم اولین گام در انتخاب صحیح فن است.

۲- ظرفیت یا میزان جابجاییِ هوایی که توسط فن باید صورت بگیرد دومین عامل درانتخاب نوع و مدل فن محسوب می‌شود. واحد این میزان cfm  یا مترمکعب بر ساعت است.

۳- سومین عامل که صرفاً به انتخاب نوعِ هواکش سانتریفیوژ (هواکش سانتریفیوژ بکوارد و هواکش سانتریفیوژ فوروارد) مرتبط می‌باشد این است که فشار استاتیکی هواکش سانتریفیوژ به چه میزان باشد.

۴- سه فاز یا تک فاز بودنِ الکتروموتور هواکش سانتریفیوژ یا فن آکسیال نیز با توجه برق موجود در محل می‌تواند از اهمیت خاصی در انتخاب فن برخوردار باشد.

۵- جنس و ابعاد پره های فن (هم در فن آکسیال،هم در فن سانتدریفیوژ)

در طراحی و اجرای سیستم های انتقال هوا توسط هواکش سانتریفیوژ و آکسیال باید موارد زیر دقت نمود:

☆  دمای حرارت عبوری از هواکش سانتریفیوژ یا فن آکسیال.

☆  رطوبت محل نصب هواکش سانتریفیوژ یا فن آکسیال.

☆  اسیدی یا بازی بودنِ جریان هوای عبوری از هواکش سانتریفیوژ یا فن آکسیال.

☆  ضدانفجار، ضدجرقه و ضداحتراق بودن الکتروموتورِ هواکش سانتریفیوژ یا فن آکسیال.

انواع هواکش سانتریفیوژ

• هواکش سانتریفیوژ یوتیلیتی

هواکش سانتریفیوژ یوتیلیتی جهت تخلیه و سیرکولاسیون هوا در برج های مسکونی، تجاری، اداری و نیز کارخانه ها و کارگاههای صنعتی و تولیدی و بیمارستان ها و…به کار می‌رود. هواکش سانتریفیوژ یوتیلیتی دارای سه نوع پروانه است:

پروانه خمیده و مایل به جلو (فوروارد)

پروانه شیب دار به عقب(بکوارد)

پروانه ایرفویل

اگر بخواهیم از ویژگیهای هواکش سانتریفیوژ یوتیلیتی نام ببریم می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

▪  از هواکش سانتریفیوژ یوتیلیتی در هر نوع آب و هوایی می‌توان استفاده کرد.

▪  هواکش سانتریفیوژ یوتیلیتی در برابر رطوبت، دمای محیطیِ بالا و آلاینده های اسیدی ناشی از فعل و انفعالات شیمیایی بسیار مقاومت دارد.

▪  هواکش سانتریفیوژ یوتیلیتی به راحتی افت فشار ناشی از کانال کشی و افت فشار محیطی را جبران می‌کند.

▪  هواکش سانتریفیوژ یوتیلیتی در برابر انواع فن آکسیال دارای راندمان بالاتری است.

▪  هواکش سانتریفیوژ یوتیلیتی دارای ظرفیت های هوادهیِ متنوع و متناسب با هر نوع کاربرد است.

▪  سیستم های انتقال قدرت هواکش سانتریفیوژ یوتیلیتی به سه صورت مستقیم، غیرمستقیم و کوپلینگی انجام می‌گیرد.

از مهمترین کاربردهای هواکش سانتریفیوژ یوتیلیتی استفاده از آن در سیستم های تهویه مطبوع عمومی، سیستم های تامین هوای تازه، سیستم های اگزاست و تهویه صنعتی سبک است.  برای ساخت بدنه‌ی هواکش سانتریفیوژ یوتیلیتی می‌توان از انواع ورق گالوانیزه، ورق فولادی ۳۷ST  آلومینیوم،استیل و پی وی سی استفاده کرد. در محیط هایی که احتمال انفجار یا احتراق وجود دارد می‌توان از الکتروموتورهای ضدانفجار و نیز لوازم و تجهیزات مقاوم در برابر انفجار و حرارت استفاده می‌شود.

موارد عمومی کاربرد هواکش سانتریفیوژ یوتیلیتی

هواساز ها و انواع سیستم  HVAC

کارخانجات صنعتی و تولیدی

بیمارستان و مراکز درمانی

تهویه رستوران، فست فود، کافی شاپ

تهویه آسانسور

سیستم های تهویه آسانسور

سیستم های تهویه دیتا سنتر

تهویه استخرها و سالن های ورزشی

صنایع سیمان

صنایع شیشه

کوره های صنعتی

محیط های صنعتی و تجاری با گرد و غبار سبک

تأمین هوای تازه در سیستم های تهویه خانگی، تجاری و صنعتی

به طور کلی می‌توان گفت هواکش سانتریفیوژ یوتیلیتی برای موارد indoor و outdoor مناسب است. ظرفیت هوادهی هواکش سانتریفیوژ یوتیلیتی از ۱۰۰ تا ۳۰۰۰۰۰cfm  است.

• هواکش سانتریفیوژ فشار بالا

از هواکش سانتریفیوژ فشاربالا جهت دمیدن هوا و ایجاد فشار در خشک کن های صنعتی، صنایع نفت، گاز و پتروشیمی، سیمان، کوره های صنعتی و موارد مشابه استفاده می‌شود. از سانتریفیوژ فشار بالا تحت عنوان سانتریفیوژ فشارقوی نیز نام برده می‌گردد که برای تامین فشار بالا در دبی های پایین مورد استفاده قرار می‌گیرد. در واقع این نوع هواکش سانتریفیوژ قابلیت تامین فشارهوای بیشتری نسبت به دیگر انواع هواکش سانتریفیوژند، اما قادر به تامین دِبیِ کمتری می‌باشند. از هواکش سانتریفیوژ فشار بالا به لحاظ کاربرد می‌توان هم به عنوان مکنده‌یا اگزاست فن و هم به عنوان دمنده‌یا بلوئر استفاده کرد. ظرفیت هوادهیِ هواکش سانتریفیوژ فشار بالا تا ۲۵۰۰۰ مترمکعب بر ساعت و فشار تا ۲۰۰۰۰ پاسکال است. مدل پروانه هواکش سانتریفیوژ به صورت شعاعی و در سایزهای متنوع است. جهت انتقال قدرت الکترومدل به پروانه می‌توان از سیستم انتقال مستقیم، غیرمستقیم و کوپلینگی بهره گرفت. مَتریال کامل فن از جمله متعلقات از ورق فولادی st-37 با پوشش رنگ کوره ای، ورق گالوانیزه، ورق استنلس استیل یا ورق آلومینیوم قابلیت ساخت دارد. برای محیطهای خاص که احتمال انفجار، احتراق یا جرقه در آنجا وجود دارد از انواع الکتروموتور ضدانفجار، ضدجرقه و ضداحتراق بر روی این نوع هواکش سانتریفیوژ استفاده می‌شود. از هواکش سانتریفیوژ فشار بالا جهت محیط هایی با حرارت و رطوبت بالا و نیز محیط های اسیدی به راحتی می‌توان استفاده کرد.

مشخصات فنی متعلقات هواکش سانتریفیوژ فشار بالا

الکتروموتور: با توجه به اطمینان خاطر از کیفیت و گارانتیِ شرکت معتبرِ موتوژن تبریز، برای ساخت هواکش سانتریفیوژ فشار بالا به طور عمومی از این برند در کلاس حرارتی F و کلاس محافظتی ۵۴IP استفاده می‌شود (در بعضی نیز از توان ۵۵IP  استفاده می‌گردد).

پروانه: در هواکش سانتریفیوژ فشاربالا از دو مدل پروانه در سایزهای مختلف از قطر ۲۵۰ تا ۹۰۰ میلیمتر با بالانس کامل دینامیکی و استاتیکی استفاده می‌شود.

• هواکش سانتریفیوژ سقفی

هواکش سانتریفیوژ سقفی از پرکاربردترین فن هایی است که عملِ مکش هوا را به طور مستقیم از طریق سوراخی که در سقف به عنوان معبرِ عبور هوا در نظر گرفته شده به طور مستقیم هوای محیط زیرسقف را مکش و تخلیه می‌نماید.به نوعی هواکش سانتریفیوژ سقفی از عمومی ترین نوع از انواع هواکش سانتریفیوژ محسوب می‌گردد. این نوع هواکش سانتریفیوژ در دِبی و فشارهای بالا در مقایسه با انواع هواکش سانتریفیوژ یوتیلیتی دارای راندمان کمتری بوده و به دلیل پایینتر بودنِ قیمت و نبودِ فضای کافی و مناسب جهت نصب هواکش سانتریفیوژ یوتیلیتی از هواکش سانتریفیوژ سقفی استفاده می‌شود.به همین دلیل توصیه می‌گردد جهت دِبی های بیشتر از ۵۰۰۰ مترمکعب بر ساعت و افت فشار استاتیکِ بالای ۱۲۵ پاسکال در صورتی که مقدور بود به جای استفاده از هواکش سانتریفیوژ سقفی از هواکش سانتریفیوژ یوتیلیتی استفاده گردد. لازم به ذکر است در صورت وجود فشار استاتیک استفاده از هواکش سانتریفیوژ سقفی به لحاظ کاربردی مناسب تر از انواع فن آکسیال سقفی است و نتایج مطلوبتری در تهویه محیط به جا می گذارد. هواکش سانتریفیوژ سقفی صرفا به عنوان دستگاه مکنده (اگزاست فن) مورد کاربرد قرار می‌گیرد. کاربرد هواکش سانتریفیوژ سقفی برای فضاهاییکه دارای رطوبت بالا،حرارت و آلایندگی هایی با خورندگیِ اسیدی هستند با انجام تغییرات ویژه‌ی فنی به راحتی و سهولت مقدور است. با توجه به عملکرد و وظیفه‌ی هواکش سانتریفیوژ سقفی در تخلیه و مکش هوا، پروانه به کار رفته در هواکش سانتریفیوژ سقفی از نوعِ خم به عقب یا بکوارد طراحی گردیده است

مشخصات فنی هواکش سانتریفیوژ سقفی

پروانه: هواکش سانتریفیوژ سقفی دارای پروانه با سایز ۲۰۰ تا ۱۰۰۰ میلیمتر و بالانس کامل دینامیکی و استاتیکی است.

دبی: ظرفیت هوای هواکش سانتریفیوژ سقفی با توجه به سایز آن از ۱۰۰ تا ۴۰۰۰۰ مترمکعب برساعت متغیر می‌باشد.

فشار استاتیک: میزان فشار هوای استاتیکیِ هواکش سانتریفیوژ سقفی بین ۵۰ تا ۱۰۰۰پاسکال در سایزها و قطرهای مختلف است.

جنس بدنه: برای تامین نیروی محرک هواکش سانتریفیوژ سقفی از الکتروموتور با مارک معتبر موتوژن، از نوع صنعتی با کلاس حرارتی F و کلاس محافظتی ۵۴IP (در بعضی توان ها ۵۵IP) استفاده می‌شود.

از هواکش سانتریفیوژ سقفی جهت انتقال مواد، ذرات گرد و غبارِ موجود در هوای کارخانجات ریسندگی، کاغذسازی کارگاه های تولیدی، سیکلون ها استفاده می‌شود.

• هواکش سانتریفیوژ بین کانالی

در محیط هایی که امکان نصب و تعبیه هواکش سانتریفیوژ حلزونی و هواکش سانتریفیوژ سقفی و انواع دیگر هواکش سانتریفیوژ نیست برای تخلیه‌ی هوا یا هوارسانی در داخل کانال های طویل هوا از هواکش سانتریفیوژ بین کانالی استفاده می‌گردد.ظرفیت تخلیه ‌یا مکش هوا و نیز میزان هوادهیِ هواکش سانتریفیوژ بین کانالی تا ۴۰۰۰ متر مکعب بر ساعت  و فشار تا ۵۰۰ پاسکال است. مدل خم پروانه هواکش سانتریفیوژ بین کانالی به صورت خم به عقب طراحی می‌گردد. جنس بدنه هواکش سانتریفیوژ بین کانالی از ورق فولادی با پوشش رنگ محافظ، ورق گالوانیزه، ورق استیل و نیز پی وی سی تشکیل می‌یابد. در صورت نیاز به نصب الکتروموتورهای ضدانفجار، ضداحتراق و ضدجرقه در ساختار هواکش سانتریفیوژ بین کانال، به راحتی امکانپذیر است. از هواکش سانتریفیوژ بین کانالی با ساختار پی وی سی در محیط های اسیدی و نیز محیط هایی با رطوبت و حرارت بالا به راحتی می‌توان بهره برد. از هواکش سانتریفیوژ بین کانالی در ساختمان ها، برج های مسکونی،تجاری، اداری، هتل ها و رستوران ها به وفور استفاده می‌شود. هواکش سانتریفیوژ بین کانالی به لحاظ کاربرد هم به عنوان فن مکنده (اگزاست فن) و هم به عنوان دمنده(بلوئر) می‌تواند مورد استفاده قرار بگیرد.

مشخصات فنی هواکش سانتریفیوژ بین کانالی

پروانه: مدل پروانه هواکش سانتریفیوژ بین کانالی به صورت خم به عقب یا بکوارد بوده و در قطرهای ۲۰۰ تا ۴۰۰ میلی متر با بالانس کامل دینامیکی و استاتیکی تولید می‌شود.

فشار استاتیک: در هواکش سانتریفیوژ بین کانالی فشار استاتیکی با توجه به قطر و سایزِ هواکش سانتریفیوژ بین کانالی از ۵۰ تا ۵۰۰ پاسکال است.

دبی: ظرفیت هوادهی یا دبیِ هواکش سانتریفیوژ بین کانالی با توجه به سایز و قطر آن از ۱۰۰ تا ۶۰۰۰ مترمکعب بر ساعت متغیر می‌باشد.

جنس بدنه: ساختار هواکش سانتریفیوژ بین کانالی از ورق فولادی ۳۷ST ،ورق گالوانیزه و پی وی سی تشکیل می‌گردد.

الکتروموتور: برای تامین نیروی محرکِ پروانه هواکش سانتریفیوژ بین کانالی از الکتروموتورهای صنعتی و معتبر موجود در بازار مثل موتوژن با کلاس حرارتی F و کلاس محافظتی ۵۴IP (در بعضی توان ها ۵۵IP ) استفاده می‌شود.

سیستم انتقال قدرت: برای انتقال نیروی تولیدی از الکتروموتور به پروانه فن از روش های اتصال مستقیم و اتصال تسمه پولی استفاده می‌گردد.

مزایای استفاده از هواکش سانتریفیوژ بین کانالی

▪ سهولت در نصب

▪ صرفه جویی در مصرف انرژی

▪ راندمان کاری بالا

▪ ایجاد کمترین صدا (در صورت لزوم و سفارش خریدار می‌توان از سایلنسر در ساختار هواکش سانتریفیوژ بین کانالی استفاده کرد).

▪ کم جاگیری و اشغال فضای بسیار محدود

▪ طول عمر مفید کاری بالا

▪ ظرفیت تخلیه و مکش بالا

▪ هزینه نصب و خدمات پس از فروش مناسب

• هواکش سانتریفیوژ دوبل (هواکش سانتریفیوژ دوطرف مکش، هواکش سانتریفیوژ دَبل)

این مدل هواکش سانتریفیوژ به مدل هواکش سانتریفیوژ کولری معروف می‌باشند. مهمترین کاربرد آنها در سیستم های هوارسان و نیز تخلیه و مکش هوا با حجم های بالا و دور پروانه پایین و فشار و راندمان متوسط و قابل کاربرد در دستگاههای هواساز و پرده های هوا در محیط های مرطوب با گرد و غبار متوسط هستند. با توجه به ساختارِ پروانه این نوع هواکش سانتریفیوژ می‌توان گفت سرعت چرخش آنها دارای محدودیت بوده و به تناسب سایز و قطر پروانه این نوع هواکش سانتریفیوژ، حداکثر دور برای سایزهای متوسط و پایین زیرِ ۱۰۰۰ آرپی ام و در سایزهای بزرگ زیرِ ۶۰۰ آر پی ام است. به این نوع هواکش سانتریفیوژ ،هواکش سانتریفیوژ هواساز نیز گفته می‌گردد.  هواکش سانتریفیوژ پروانه دوبل در حالت استاندارد از دو پروانه‌یک طرف مکشِ یکسان با دیسک مشترک یا متصل به صورت موازی تشکیل شده است.به همین دلیل می‌توان گفت ظرفیت هواکش سانتریفیوژ “پروانه دوبل” تقریبا دو برابرِ ظرفیت هواکش سانتریفیوژ با پروانه‌یکطرفه با فشار یکسان برآورد می‌شود. شایان ذکر می‌باشد در جاهایی که به حجم هوای بسیارزیاد با فشاربالا نیازمندیم از این مدل هواکش سانتریفیوژ با تیپ پروانه دوبل بکوارد با دور بالاتر نیز می‌توان استفاده نمود. ظرفیت هوادهی و دبی هواکش سانتریفیوژ دوبل تا ۴۰۰۰۰۰مترمکعب بر ساعت و فشار تا ۳۵۰۰ پاسکال است. پروانه هواکش سانتریفیوژ دوبل دارای دو مدلِ (خم به جلو یا فوروارد) و(خم به عقب یا بکوارد) در ۱۹ سایزِ مختلف است. سیستم انتقال نیروی الکتروموتور در هواکش سانتریفیوژ دوبل به سه صورتِ مستقیم، غیرمستقیم و کوپلینگی انجام می‌گیرد. جنس و ساختار بدنه‌ی هواکش سانتریفیوژ دوبل از ورق گالوانیزه، ورق فولادی۳۷ST و ورق استیل قابل ساخت است. جهت محیط های قابل انفجار،احتراق از الکتروموتورهای ضدانفجار، ضدجرقه و ضد احتراق برای ساخت هواکش سانتریفیوژ دوبل استفاده می‌شود. از هواکش سانتریفیوژ دوبل جهت انتقال هوای محیط های اسیدی و با حرارت و رطوبت بالا به راحتی استفاده می‌شود.