محوریت بلوورفن‌ها در صنعت تهویه مطبوع

دمنده‌ها نقشی اساسی را در صنایع تهویه مطبوع ایفا می‌کنند. تولیدکنندگان در این صنعت معمولاً از بلوورفن استفاده می‌کنند. بلوورها به علت کارآیی بالا توانسته‌اند پاسخگوی تنوع گسترده در این صنعت باشند. در ادامه با ما همراه باشید تا با اشکال متنوع بلوورفن‌ها آشنا شوید.

چند مدل دمنده داریم!

بلوورها به سه دسته اصلی تقسیم می‌شوند:

1. بلوورفن‌های سانتریفیوژ (CENTRIFUGAL FANS)

• بلوورفن‌های سانتریفیوژ فشار بالا (High pressure centrifugal fans)
• بلوورفن‌های سانتریفیوژ فشار متوسط Medium pressure centrifugal fans) )
• بلوورفن‌های سانتریفیوژ فشار پایین Low pressure centrifugal fans) )
• بلوورفن‌های سانتریفیوژ چندمرحله‌ای ((Multi stage centrifugal fans
• بلوورفن‌های سانتریفیوژ تسمه درایو (Belt Drive Centrifugal Fan)
• بلوورفن‌های سانتریفیوژ دایرکت درایو (Direct Drive Centrifugal Fan)

2. بلوورفن‌های آکسیال (AXIAL FANS)

• سری کوپل غیر مستقیم

• سری کوپل مستقیم
• بلوورهای تانژانت  (Cross Flow Blowers)

3. بلوورفن‌های ساید چنل (SIDE CHANNEL BLOWERS)

• کمپرسورها (COMPRESSORS)
• اگزوز EXHAUSTERS))

نحوه کار بلوورفن‌های سانتریفیوژ

بلوورهای سانتریفیوژ یا گریز از مرکز، مجموعه وسیعی از بلوورهای صنعتی را تشکیل می‌دهند و در طیف گسترده‌ای از صنایع استفاده می‌شوند همانند صنایع تهویه مطبوع یا لوازم خانگی.

این فن‌ها معمولاً پره‌هایی خمیده به سمت جلو/ عقب و یا شعاعی دارند و به وسیله افزایش فشار هوا از طریق حرکت گریز از مرکز کار می‌کنند. بدین صورت که هوا از طریق یک دریچه به صورت موازی با محور وارد شده و باعث چرخش پره‌ها یا روتورها می‌شود و در نهایت نیروی گریز از مرکزی را ایجاد می‌کند که باعث پرتاب هوای عمود بر محور می‌شود. این جریان در حالی اتفاق می‌افتد که هوا به طور مداوم با افزایش خطی فشار، فشرده می‌شود.

به عبارت دیگر، این بلوورها دارای پره‌های چرخان هستند که سرعت هوا را در حین عبور از آن افزایش می‌دهند. علاوه بر این، هنگامی که هوا وارد بلوور در حال حرکت می‌شود، ۹۰ درجه می‌چرخد و با سرعت بیشتری از بلوور خارج می‌شود. این نوع بلوور برای حفظ انتقال مداوم هوا ایده‌آل است و اغلب فن‌های سانتریفیوژ در مواردی استفاده می‌شوند که نیاز به فشار و هوادهی بالا دارند.

انواع بلوورفن‌های سانتریفیوژ

بلوورفن‌های گریز از مرکز فشار بالا، متوسط و پایین در سیستم‌های تهویه، اتصال مستقیم یا انتقال با تسمه و چرخ دنده کاربرد دارند. این فن‌ها از پره‌های فولادی یا آلومینیومی و یا پلاستیکی تشکیل شده است که بسته به میزان جریان هوا در مدل‌های مختلف کانال‌های گرد یا مربعی قابل استفاده است و به شکلی طراحی شده‌اند که در حجم بالای 400.000 مترمکعب بر ساعت و فشار بالاتر از 25.000 پاسکال، تعمیر و نگهداری آنها بسیار آسان است.

• بلوورفن‌های سانتریفیوژ فشار بالا (High pressure centrifugal fans)

در این بلوورها فشار می‌تواند حدوداً تا 25000 پاسکال افزایش یابد و برای انتقال هوای حاوی ذرات گرد و غبار و دود ایده آل هستند.

• بلوورفن‌های سانتریفیوژ فشار متوسط Medium pressure centrifugal fans) )

در این بلوورها فشار می‌تواند حدوداً تا 6000/7000 پاسکال افزایش یابد و برای انتقال هوای حاوی بخار، دود، ریزگردها، خاک اره یا تراشه‌های چوب ایده‌آل هستند.

• بلوورفن‌های سانتریفیوژ فشار پایین Low pressure centrifugal fans) )

در این بلوورها فشار می‌تواند حدوداً تا 3000 پاسکال افزایش یابد و برای تهویه مناطق صنعتی، تهویه هوای آلوده و بخارهای متصاعد شده از مخازن و پاکسازی گازها و ذرات سمی ایده‌آل هستند.

یکی از محصولاتی که شرکت گشتاور توانسته است با دانش روز تولید و به شرکت های تهویه مطبوع عرضه  نماید، بلوورهای فن کویلی است.

در طراحی این محصول موارد بسیاری مدنظر می‌باشد از جمله هوادهی، فشار، صدا، توان مصرفی و ... اما مهمترین چالش دستگاه‌های فن کویل و داکت اسپیلت وجود صدا در مجموعه دوار (موتور و فن) است.

استفاده از زاویه مناسب پره‌ها برای پرتاب هوا و بالانس بلوورفن‌ها با دقت 0.05 گرم به صورت دینامیکی باعث کاهش صدا و میزان لرزش و همچنین افزایش طول عمر مجموعه می‌گردد.

در مجموعه گشتاور، بلوور فن با هوادهی 200 الی 2200 cfm در مدل‌های متنوع تولید می‌شود. برای اینکه بتوانیم استحکام کافی برای مجموعه دوار را در بلندمدت ایجاد نماییم، از ورق گالوانیزه برای تولید این محصول استفاده کرده‌ایم. همچنین به دلیل طراحی خاص فن وزن مجموعه حداقل می‌باشد.

• بلوورفن‌های سانتریفیوژ چندمرحله‌ای ((Multi stage centrifugal fans

یک نوع متداول از بلوورهای گریز از مرکز، بلوورهای سانتریفیوژ چند مرحله‌ای است. این فن‌ها دستگاه‌های چرخشی هستند که از نیروی موتورهای الکتریکی خود برای افزایش سرعت هوای عبوری از آنها استفاده می‌کنند و قادر هستند فشار هوا را از طریق نیروی گریز از مرکز افزایش دهند. این بلوورها به حرکت هوا با فشار دلخواه برای انجام یک عملکرد خاص کمک می‌کنند و در طیف گسترده‌ای از صنایع استفاده می‌شوند.

فناوری دمنده‌های چند مرحله‌ای برای انتقال مداوم هوا با نرخ جریان بالا، فرآیندهایی هستند که نیاز به فشار نسبتاً بالا در حجم‌های کوچک هوا دارند و برای تعدیل جریان حین حفظ فشار ثابت مناسب هستند.

به علت اینکه دمنده‌ها معمولاً در فرآیندهایی که نیاز به فشار متوسط ​​دارند استفاده می‌شوند، عملکرد فشرده‌سازی آنها بین فن‌ها و کمپرسورها قرار می‌گیرد. استفاده از فناوری سانتریفیوژ چند مرحله‌ای امکان دستیابی به سطوح فشاری بالاتر از فشارهای تولید شده توسط لوب‌های روتاری و بلوورهای تجدیدپذیر (دمنده‌های احیا کننده) را فراهم می‌کند. دمنده‌های گریز از مرکز چند مرحله‌ای دستگاه‌هایی با حجم ثابت هستند. این بدان معنی است که آنها با سرعت ثابت، حجم ثابتی از هوا را منتقل می‌کنند.

فن‌های سانتریفیوژ چند مرحله‌ای بادوام و قابل اعتماد هستند و به حداقل تعمیر - نگهداری و سرویس نیاز دارند. آنها تطبیق پذیری و انعطاف‌پذیری زیادی در محدوده عملیاتی استفاده شده از آنها ارائه می‌دهند و جریان هوای ثابت و یکنواختی که ایجاد می‌کنند به صرفه‌جویی در انرژی و عملکرد مقرون به صرفه تبدیل می‌شود.

• بلوورفن‌های سانتریفیوژ تسمه درایو (Belt Drive Centrifugal Fan)

در این مدل بلوورفن توسط یک تسمه (در برخی مواقع بیش از یک عدد) به موتور متصل شده است. در پیکربندی تسمه درایو، موتور مستقل از پره‌های فن وجود دارد و حداقل یک تسمه (و گاهی بیشتر) موتور را به قطعات متحرک فن متصل می‌کند.

• بلوورفن‌های سانتریفیوژ دایرکت درایو (Direct Drive Centrifugal Fan)

در این مدل موتور به چرخ بلوورفن وصل می‌شود و چیزی بین آن وجود ندارد. در پیکربندی فن مستقیم، موتور فن که حرکت پره‌های فن را کنترل می‌کند به شفت یا شفت فن متصل می‌شود. بنابراین پره‌های فن با همان سرعت موتور می‌چرخد.

بلوورهای توربو تولید گشتاور با دیسک وسط، ساختاری را فراهم نموده است که حداکثر بازدهی، فشار و هوادهی را امکان پذیر می‌سازد.  همچنین این پروانه‌ها از استحکام بالایی برخوردار است.

این نسل از بلوورها شرایط را برای استفاده از الکتروموتورهای کوپل مستقیم (Direct Drive) فراهم کرده است. برای انجام این مهم، در مرکز دیسک محلی جهت نصب الکتروموتور تعبیه شده است.

از مشخصه‌های بارز طراحی پروانه‌های توربو آن است که ضمن استحکام کافی از وزن کمی برخوردار می‌باشد. این پروانه‌ها تا سرعت 1000 دور بر دقیقه (rpm) آزمایش شده‌اند.

مقایسه بلوورفن‌های سانتریفیوژ تسمه درایو با دایرکت درایو

• بلوورفن‌های سانتریفیوژ تسمه درایو نسبت به دایرکت درایو، انعطاف‌پذیری بیشتری در سرعت دور در دقیقه دارند. اما در موتورهای نسل جدید براشلس (BLDC) امکان تغییر دور در موتورهای دایرکت درایو فراهم شده است.
• تغییر سرعت در فن‌های تسمه درایو: به دلیل سهولت در پیکربندی اجزای تسمه محور (قرقره‌ها و تسمه‌ها)، فن‌های تسمه محور، طیف وسیعی از انعطاف‌پذیری را در محدوده سرعت فن هنگام کار با موتور با سرعت ثابت ارائه می‌دهند.
• کاهش سایش در بلووورهای تسمه درایو: گاهی اوقات نمی‌خواهیم موتور به اندازه‌ای که در دایرکت درایوها به فن نزدیک است به آن نزدیک باشد. در عوض می‌خواهیم یک تسمه بین موتور و فن وجود داشته باشد تا مقداری از سایشی را جذب کند که فن نمی‌تواند از آن جلوگیری کند اما موتور می‌تواند. با این حال، اصطکاک بیشتری بین قطعات متحرک وجود خواهد داشت که می‌تواند منجر به تعمیر و نگهداری بیشتر و هزینه‌های انرژی بالاتر شود.
• بازدهی بالاتر بلوورفن‌های سانتریفیوژ دایرکت درایو: در دایرکت‌ها پروانه مستقیماً به شفت موتور متصل می شود در نتیجه هیچ تلفات انتقال نیرویی وجود ندارد. نیروی تولید شده توسط موتور الکتریکی مستقیماً به پروانه منتقل می‌شود و وارد جریان هوا گشته و فشار ایجاد می‌شود. اما در یک فن تسمه محور، تلفات انتقال نیرو مربوط به درایو از موتور به شفت فن وجود دارد. حتی زمانی که فن‌های تسمه‌ای به درستی انتخاب و نصب شوند، تلفات نیرو می‌تواند از 20 درصد برای فن‌های موتوری کوچک تا 3 تا 4 درصد برای فن‌های موتوری بزرگ‌تر متفاوت باشد.
• نگهداری کمتر فن‌های :Direct Driven این فن‌ها به قطعات کمتری نیاز دارند، بنابراین به طور کلی نیاز به تعمیر و نگهداری کمتری دارند. شما یک فن، یک موتور و شاید یک کوپلینگ دارید. در مقایسه با فن‌های مبتنی بر تسمه که به تسمه، قرقره و بوشینگ نیاز دارند، فن‌های Direct Driven ساده‌تر هستند و پرسنل تعمیر و نگهداری، فن‌های مستقیم را برای تعمیر و نگهداری معمول ترجیح می‌دهند.

فن‌های آکسیال (AXIAL FANS)

فن‌های آکسیال یا جریان محور در هر دو نوع دایرکت درایو و تسمه‌ای برای فشارهای کم و میزان جریان بالا استفاده می‌شوند. در این نوع دمنده‌ها  هوا به موازات محور وارد فن می‌شود و به موازات محور نیز از فن خارج می‌گردد. طیف وسیعی از فن‌های محوری سرعت جریان حداکثر 75000 متر مکعب در ساعت (50000 CFM) را ارائه می‌دهند.

انواع فن‌های آکسیال

• سری کوپل غیر مستقیم

این فن به همراه تسمه، با پروانه و موتور در خارج از درام قرار می‌گیرد.

این نوع فن آکسیال به ویژه برای مکش دود و هوای آلوده، گرد و غبار و رطوبت مناسب است. این نوع فن عمدتاً در اتاق اسپری رنگ مورد استفاده قرار می‌گیرد که به دلیل ساخت تیغه‌های ضد جرقه و نصب موتور در قسمت بیرونی فن در برابر خطر آتش‌سوزی ایمن است.

نرخ جریان تا 65000 M³/Hr

فشار استاتیک تا 2.75 اینچ WG / 70mmWG

• سری کوپل مستقیم

فن جریان محور با پروانه و درام تک فلنج بر روی موتور به طور مستقیم جفت شده است.

این مدل فن برای مکش دود و همچنین هوای آلوده، گرد و غبار و رطوبت ایجاد شده در صنایع ریخته‌گری، کارخانه سیمان، کارخانجات کاغذسازی و نازک‌کاری همچنین برای هوادهی اتاق‌های محلی، برای خشک کردن کاغذ، پشم، کاشی‌های داخل رادیاتورها، بخاری‌ها، برج‌های خنک‌کننده و غیره و به طور کلی در جاهایی که نیاز به انتقال حجم زیاد هوا با فشار کم مناسب است.

نرخ جریان تا 6000M³/Hr (3531 cfm)

فشار استاتیک تا 0.756 اینچ WG / 20mmWG

بلوورهای تانژانت  (Cross Flow Blowers)

 نوعی از فن‌های سانتریفیوژ می‌باشند که فشار و هوادهی کمی تولید می‌کنند اما در عوض بسیار کم صدا هستند. در این نوع بلوورها هوا عمود بر محور وارد فن می شود و عمود بر محور و در همان راستا از فن خارج می گردد. تانژانت‌ها در دستگاه‌های مختلفی از جمله پرده هوا، فن کویل، اسپلیت، فر، بخاری و ... مورد استفاده قرار می‌گیرند. سرعت خروجی هوا در بلوورهای تانژانت بسیار پایین است. این امر موجب آن می‌شود که جریان هوا یکنواخت و بدون صدا باشد.

بلوورفن‌های ساید چنل (SIDE CHANNEL BLOWERS)

بلوورهای ساید چنل به عنوان پمپ‌های خلاء یا کمپرسور خلاء نیز شناخته می‌شوند که می‌توانند فشار قابل توجهی را حتی بیشتر از فن‌های صنعتی تولید کنند. با این حال معمولاً فن‌های ساید چنل نسبت به فن‌های سانتریفیوژ جریان هوای کمتری تولید می‌کنند.

این مدل از فن‌ها را می‌توان در تمام مناطقی که هوای بدون ضربان برای کاربردهای خلاء و فشار نیاز دارند استفاده کرد.

مزایای بلوورفن‌های ساید چنل عبارتند از:

انعطاف‌پذیری - نصب آنها می‌تواند افقی یا عمودی باشد.

ساختار آلومینیومی مستحکم – از روش ریخته‌گری به روش دایکاست استفاده شده است.

بدون نیاز به تعمیر و نگهداری - از یاتاقان‌ها به عنوان محافظ برای افزایش طول عمر استفاده شده است.

کم صدا – از صدا خفه‌کن‌های داخلی در طراحی آنها استفاده شده است.

کارآمد - فقط از موتورهای الکتریکی با کیفیت بالا در کنار آنها استفاده می‌شود.