فن سانتریفیوژ نوعی سیستم تهویه هوا است که یکی از دستگاه های پرکاربرد در آزمایشگاه های سانتریفیوژ آزمایشگاهی زیست شناسی ، بیوشیمی ، شیمی ، فیزیک و میکروبیولوژی و … و در صنایع مختلف کاربرد زیادی دارد.

فن سانتریفیوژ (فن گریز از مرکز) Fans Centrifugal که تحت عنوان بلوئر نیز شناخته می شود یکی از متداول ترین انواع فن صنعتی می باشد که به طور معمول در محیط هایی با فشار استاتیکی بالا و در فضاهای صنعتی کانال کشی شده به کار گرفته می شود.

گستره کاربرد فن سانتریفیوژ بسیار فراوان است ، سیستم های هواساز HVAC ، اتاق های تمیز ، کارخانه های صنعتی ، آشپزخانه های صنعتی ، سالن های اجتماعات و غیره مکان هایی هستند که از فن سانتریفیوژ در تهویه هوا استفاده می گردد.

هواکش های سانتریفیوژ از انرژی جنبشی موجود در پروانه درون دستگاه استفاده کرده و حجم جریان هوا را افزایش می دهد که این افزایش جریان در برابر گرد و خاک ، جریان هوا و دیگر اجزا مقاومت می کند.

فن های سانتریفیوژ ، هوا را به طور شعاعی جابجا کرده و مسیر چرخش را تا 90 درجه تغییر می دهند.

این فن ها بسیار محکم ، کم‌ سرو صدا ، قابل اعتماد بوده و در شرایط سخت و سنگین قابلیت بسیار بالایی دارند‌.

هوای ورودی به فن سانتریفیوژ (فن گریز از مرکز) موازی با محور چرخشی فن وارد دستگاه می شود و با حرکت شعاعی به سمت پروانه ها و بالک ها حرکت می کند.

در حین این روند انرژی جنبشی هوا و همچنین فشار استاتیکی آن افزایش پیدا می کند.

از فن سانتریفیوژ جهت تهویه هوای محیط های اسیدی ، محیط های با دمای بالا ، محیط های با غلظت غبار بالا و همچنین محیط های انفجاری استفاده می شود .

که با توجه به شرایط محیط مورد استفاده فن سانتریفیوژ ، جنس بدنه ، پروانه ، نوع الکتروموتور و غیره محاسبه و لحاظ می گردد.

انواع مختلفی از فن سانتریفیوژ تولید می شود که هرکدام از آن ها کارکرد ویژه ای دارند.

تکنیک سانتریفیوژ یکی از تکنیک‌های متداول آزمایشگاهی برای جداسازی با استفاده از نیروی گریز از مرکز است. به صورت کلی ، این فن ها هوا را با فشار بیشتری خارج می کنند و جریان هوای با ثبات ایجاد می کند ، ولی حجم هوای خروجی از این نوع فن در مقایسه با فن آکسیال کمتر است. جهت اطلاع از هواکش صنعتی از بخش وارد شوید.

فن سانتریفیوژ و اساس کار با آن

فن سانتریفیوژ دارای یک شکل استوانه ای است که از تعدادی تیغه که بر روی پروانه قرار دارند تشکیل شده است. در این فن سانتریفیوژ زاویه ورود و خروج هوا 90 درجه می باشد.

در فن سانتریفوژ هوا از قسمت پروانه به بخش پره ها حرکت می کند و این امر موجب می شود که انرژی جنبشی افزایش یابد و در هنگام خروج به انرژی فشاری تبدیل شده و این امر باعث ایجاد فشار زیاد می شود.

در عمل سانتریفیوژ ذراتی که جرم متفاوتی دارند بر مبنای نیروی گریز از مرکز از یکدیگر جدا می‌شوند. ماده نمونه که عموما مایعی شامل ذرات جامد است درون فالکون ( لوله سانتریفیوژ) ریخته می شود  و درون محفظه سانتریفیوژ جای می‌گیرد. دستگاه روشن می‌شود و فالکون‏ ها به صورت حول محور مرکزی به چرخش در می‌آیند و نیروی گریز از مرکز سبب می‌شود مایعات از مرکز فاصله بگیرند.

و درنهایت موادی که جرم با جرم بیشتر در انتهای فالکون جمع می‌شوند و مواد سبک‌تر به مرکز نزدیک‌ تر خواهند بود و مواد سبک در بخش‌های بالایی لوله قرار می‌گیرند.

نکته : هر چه شعاع بیشتر، سرعت رسوب ذرات بیشتر است. هر چه سرعت چرخش بیشتر، سرعت رسوب بیشتر است.

پس از اتمام کار سانتریفیوژ نمونه حاوی دو بخش است که یکی بخش مایع بالایی و مواد موجود در آن است که supernatant نیز نامیده می‌شود

و دیگری رسوب است که در انتهای لوله ته‌نشین شده و Pellet نامیده می‌شود.

فن سانتریفیوژ و اجزای اصلی تشکیل دهنده

  • هوزینگ فن (محفظه فن)
  • پروانه Impeller
  • داکت خروجی و ورودی هوا
  • محور محرک پروانه فن
  • داریور فن
  • تجهیزات جانبی فن سانتریفیوژ
  • یاتاقان ها
  • کوپلینگ
  • دستگاه قفل کننده پروانه
  • ورق های شفت
  • بدنه هواکش سانتریفیوژ
  • موتور الکتریکی
  • روتور دستگاه
  • شافت دستگاه
  • زمان‌سنج (تایمر دستگاه)
  • مجاری ورودی و خروجی
  • مکانیزم حرکت
  • درب قفل‌دار در صورت دارا بودن (میکرو سوئیچ)
  • سر روتور
  • محور محرک
  • کلیدهای روشن و خاموش
  • کنترل‌کننده سرعت و دمای دستگاه

اجزای کلی فن گریز از مرکز یا فن سانتریفیوژ

  • پروانه
  • حلزونی
  • صفحه برشی
  • محور محرک پروانه فن
  • الکتروموتور

انواع سانتریفیوژ آزمایشگاهی

  • فن های سانتریفیوژ با پروانه فوروارد(Forward-curved)
  • پروانه شیب دار رو به جلو( Forward Incline)
  • فن های سانتریفیوژ با پروانه ایرفویل(Airfoil)
  • فن های سانتریفیوژ با پروانه رادیال (Radial blade)
  • فن های سانتریفوژ با پروانه بکوارد (Backward-curved)
  • پروانه شیب دار رو به عقب (Ard Inclined)

کاربرد فن سانتریفیوژ

  • کارگاه ها
  • هتل ها
  • کارخانه های صنعت
  • آشپزخانه های صنعتی
  • مکان هایی دارای هوای کثیف و حاوی ناخالصی
  • مکان های دما بالا
  • سالن های اجتماعات و سینما
  • بیمارستان ها
  • ساختمان های اداری
  • فن سانتریفیوژ برای ماینر
  • توانایی مقابله با افت فشار بالای استاتیک در پکیج ها و سیستم های کانال کشی شده

پروانه فن سانتریفیوژ

در طراحی تیغه های هواکش سانتریفیوژی شکل تیغه به نوع ذرات آلاینده بستگی دارد.

پروانه هواکش متشکل از یک هاب و چندین پره یا تیغه می باشند .

پره های روی هاب از سه طریق تنظیم می شوند :

  1. رو به جلو یا فوروارد
  2. رو به عقب یا بکوارد
  3. شعاعی

پروانه روبه جلو یا فوروارد

در فن سانتریفیوژ فوروارد تیغه ها در مسیر چرخش چرخ ها خمیده شده اند.

این تیغه ها به ذرات پراکنده در هوا بسیار حساس هستند.

تیغه های فوروارد صدای کمی تولید می کند و جریان کم هوا را با فشار بالا انتقال می دهند.

پروانه خمیده به عقب یا بکوارد

در فن سانتریفیوژ بکوارد تیغه های بکوارد در خلاف جهت چرخ های فن خمیده شده اند.

دمنده های کوچک ممکن است تیغه های شیب دار رو به عقب داشته باشند که صاف بوده و خمیده نیستند.

دمنده با تیغه های بکوارد ممکن است تیغه های نازک داشته باشند اما عملکرد بسیار خوبی از نظر اقتصادی دارند.

انواعی از دمنده ها برای هدایت جریان گاز تعبیه شده اند که به راحتی با نگهدارنده پوششی فیت می شوند‌ .

چرخ های بکوارد یا رو به عقب ، اغلب سنگین تر از تجهیزات جلویی می باشند و به همین دلیل با سرعت بالاتری چرخیده و به همین دلیل ساختار محکم‌تری دارند.

پروانه رادیال (شعاعی)

دمنده های شعاعی چرخ هایی دارند که تیغه هایش از مرکز هاب قابلیت وسیع شدن دارند.

تیغه های شعاعی چرخ ها برای جریان گاز استفاده می شوند چون حداقل حساسیت را دارند اما صدای خروجی آن ها کمی بلند است.

سرعت بالا ، حجم پایین ، و فشار بالا فاکتورهایی هستند که در بین دمنده های شعاعی رایج می باشند و در جارو برقی ها ، سیستم های بادی و از این قبیل دستگاه ها استفاده می شوند.

 

به طو کلی 7 نوع فن سانتریفیوژ از نظر نوع پروانه وجود دارد :

  • پروانه خمیده رو به جلو Curved Forward
  • پروانه خمیده به عقب Curved Backward
  • پروانه شیب دار رو به جلو Inclined Forward
  • پروانه شیب دار رو به عقب Inclined Backward
  • پروانه شعاعی Impeller Radial
  • پروانه تیغه نازک Airfoil
  • پروانه فوروارد Impeller Forward

 

فن فوروارد

  • پروانه : خمیده
  • انحنای آن : راستای چرخش پروانه

مزایا فن سانتریفیوژ فوروارد

  • اشغال فضای اندک
  • سرعت نسبتا پایین
  • آلودگی صوتی بسیار کم

کاربرد فن سانتریفیوژ فوروارد

برای کاربری هایی که نیاز به فشار استاتیکی کم و متوسط دارند استفاده می شود:

  • مانند تهویه مطبوع
  •  سیستم های گرمایشی
  • سیستم های جایگزین کننده هوا
  • تهویه مناطق صنعتی، غذایی و مسکونی

حداکثر بازده : ۶۵ درصد

در سیستم های انتقال مواد ( توجه داشته باشید مواد چسبندگی نداشته باشد زیرا مواد به تیغه های پروانه می چسبند و این امر باعث بهم خوردن تعادل پروانه و فن می شود . )

جهت مشاهده مکنده نجاری از این قسمت وارد شوید.

فن هایی با پروانه های موتوری ساخته شده از پلاستیک با کیفیت به ویژه در برابر نوسانات دما از 35- تا 80+ درجه سانتی گراد مقاوم هستند و طراحی تیغه آنها به صورت موج دار سطح صدای کم را تضمین می کند.

پروانه شعاعی یا رادیال

پروانه : پروانه های شعاعی در فن سانتریفیوژ دارای تیغه های مستقیم و هم جهت شعاع لوله های هواکش

کاربرد پروانه شعاعی

  • صنعت های خیلی خشن و سخت
  • مناسب برای جریان های کم تا متوسط در فشارهای بالا
  • توانایی انتقال گازهای پر از ذرات نظیر غبار ، خرده های چوب و تکه های فلزی
  •  تولید فشار استاتیک بالا

مزایا و ویژگی های رادیال

  • فن هایی بسیار سخت کار و قابل اتکا
  • پوشش پره ها برای مقاومت در برابر خوردگی و سایش
  • کارکرد امن و بی سر و صدای فن با استفاده از خلاصی زیاد بین پروانه ها
  • سایز محفظه این فن هم اندازه با لوله ورودی و خروجی
  • تولید تیغه های متنوع
  • حداکثر بازده : حدود ۶۰ درصد

در صورتی که این مدل پروانه با طراحی دقیق و اصولی ساخته شود راندمان فن سانتریفیوژ افزایش پیدا می کند.

فن سانتریفیوژ ماینر

 

جت فن سانتریفیوژ ماینر دارای دو حالت توربو و دایم کار

موارد استفاده فن سانتریفیوژ ماینر

  • برای خنک سازی
  • ایجاد جریان هوای تازه
  • راستای کاهش صدای فن ماینرهای خانگی
  • کاهش مصرف برق

ویژگی های فن سانتریفیوژ ماینر

  • جت فن سانتریفیوژ ماینر صدای بسیار کمتری نسبت به فن های ماینر
  • از جت فن سانتریفیوژ ماینر در مصارف برق خانگی میتوان استفاده نمود.
  • امکان استفاده در دورهای متفاوت
  • مورد استفاده در تمامی مدل ها
  • امکان استفاده از دو فن سانتریفیوژ ماینر بطور همزمان
  • کاهش دمای دمای دستگاه ماینر به زیر ۶۵ درجه

فن سانتریفیوژ فشار قوی

فن سانتریفوژ فشار قوی به مدل هایی از فن گفته می شود که توان تولید فشار بالایی دارند.

پروانه : دو مدل پروانه خم به عقب و پروانه شعاعی خاص

موارد استفاده فن سانتریفیوژ فشار قوی

تامین هوا با فشار بالا (فشاری کمتر از فشار کمپرسور)

عنوان فن مکنده (اگزاست فن)

به عنوان فن دمنده (بلوئر)

ویژگی های فن سانتریفیوژ فشار قوی

  • توان تولیدی بسیار بالا
  • تخلیه هوای گرم کوره های صنعتی

فن های فشار قوی در بازار به اسامی مختلفی مانند فن فشار بالا، فن فشار مثبت و دم فشار نامید می شود.

آیا از کاربرد فیلتر باکس اطلاعی دارید ؟

مزایای فن سانتریفیوژ

هواکش های گریز از مرکز ( فن سانتریفیوژ ) 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
  • فن گریز از مرکز با ایجاد جریان هوای ثابت اجازه می دهد تا انرژی تولید کند که تا 84٪ بازده استاتیک را تولید کند. این سطوح کارآیی برای حفظ سیستم های بزرگتر هوا مناسب است.
  • فن سانتریفیوژ دوام بیشتری دارند و در محیط هایی که خوردگی و فرسایش وجود دارد خوب عمل می کنند.
  • نگهداری این فن ها ساده است. به راحتی تمیز می شوند و تعمیر و نگهداری روزانه آن ها بسیار آسان است.
  • انعطاف پذیری بالا. فن سانتریفیوژ برای ترکیب چندین جریان هوا و فشار مفید هستند و می توانند چندین حالت جریان هوا از جمله مرطوب و خشک را تهویه کنند.
  • این فن ها دارای اندازه های مختلف است و کاربردهای متنوعی دارد.

دستور العمل نگهداری و ایمنی فن سانتریفیوژ

  1. باید فن بر روی سازه ای نصب شود که استحکام کافی جهت حفظ بارهای تولیدی توسط وزن فن و بارهای دینامیکی تولیدی در زمان بهره برداری فن را داشته باشد
  2. در زمان کارکرد های معمولی در بعضی اوقات فن ها درگیر فشار های استاتیکی و دینامیکی که قابل پیش بینی نیستند قرار می گیرند که باعث خرابی زودتر از موعد دستگاه می شود، برای جلو گیری از این موارد فن می بایست به صورت منظم و دقیق توسط کارشناسان فنی و با تجربه مورد بررسی و بازدید قرار گیرد
  3. قسمت مهمی که باید به آن خیلی اهمیت داد یاتاقان ها هستند که باید مورد بازدید ویژه قرار گیرند زیرا در صورت فرسایش و خرابی زود هنگام یاتاقان ها باعث ساییده شدن شافت شده و در نتیجه پروانه لنگ می شود و فن صدای غیر عادی کار می کند.
  4. محل نصب و جایگذاری فن ها نباید مرطوب بوده و سر پوشیده نیز باشد.
  5. تسمه ها از نظر کشش مناسب و حداقل سایش بررسی شوند.
  6. از سفت بودن پیچ ها و کلیه اتصال ها اطمینان حاصل کنید.
  7. هرگز وقتی که فن در حال کارکرد بوده و یا درحال کاهش دور و خاموش شدن است ، دریچه های دسترسی را باز نکنید .اطمینان حاصل کنید که موانع استفاده شده برای قفل کردن فن را پس از اتمام سرویس کاری برداشته و فن را آزاد کنید .
  8. به مدت 60 روز هر هفته میزان گریس و روغن کنترل شود.
  9. طی سه مرحله پس از راه اندازی و بعد از 2 ، 4 و 8 ساعت کارکرد میزان تنش پولی کنترل گردد.

مراحل راه اندازی فن سانتریفیوژ

فاصله کف فن تا زمین حداقل 9۰ سانتیمتر و فاصله تا دیوار جانبی حداقل ۵۰ سانتیمتر باشد.

سطح زیر فن باید کامال صاف و تراز باشد، در غیر این صورت پروانه از باالنس خارج میشود و امکان آسیب رسیدن به دمپر و شافت نیز وجود دارد.

دستگاه باید کامال در دیوار مستحکم شود به طوری که امکان هیچگونه لرزش و حرکتی وجود نداشته باشد.

ضروریست که قسمت دمپر از دیوار بیرون باشد و اطراف آن پوشانده نشود. محل دقیق دمپر با برچسب هشدارروی دستگاه مشخص شده است.

برای تهویه سالن باید قسمت توری، داخل و قسمت دمپر، خارج از سالن قرار بگیرد، در این صورت هوای داخل سالن به خارج هدایت میشود.

حتما متناسب با تعداد و نوع هواکشها، میزان ورود هوا به سالن محاسبه و تأمین نگردد، در غیر این صورت به دستگاه آسیب وارد میشود.