فن محوری و فن گریز از مرکز: اصول کار و راهنمای انتخاب

در سیستم‌های تهویه معادن و صنعتی، فن‌های محوری و گریز از مرکز به دلیل تفاوت در جهت جریان هوا، پارامترهای عملکرد و ساختار، هر کدام دارای مزایای کاربردی متفاوتی هستند. این مقاله به صورت سیستماتیک به مقایسه اصول کارکرد، پارامترهای عملکرد، نکات انتخاب و کاربردهای معمول می‌پردازد و به مهندسان کمک می‌کند بر اساس شرایط کاری به سرعت بهترین نوع فن را تصمیم‌گیری کنند.

۱. مقایسه اصول کارکرد

• فن محوری

• جریان هوا به طور خطی در جهت محور فن عبور کرده، و تیغه‌ها هوا را به جلو هدایت می‌کنند.

• ساختار: پروانه و موتور به صورت هم‌محور نصب می‌شوند و ورودی و خروجی در یک خط قرار دارند.

• ویژگی‌ها: دبی بالا و فشار (هد) پایین؛ مقاومت استارت کم.

• فن گریز از مرکز

• جریان هوا از مرکز (ورودی) وارد شده و توسط نیروی گریز از مرکز پروانه به اطراف رانده می‌شود؛ سپس از جمع‌کننده حلزونی یا دیفیوزر تخلیه می‌شود.

• ساختار: پروانه معمولاً داخل یک حلزون قرار دارد، ورودی محوری و خروجی شعاعی است.

• ویژگی‌ها: هد بالا و دبی متوسط؛ به راحتی مقاوت موجود در شبکه کانال را غلبه می‌کند.

شکل: فن محوری با جریان محوری/موازی—معمولاً دبی حجمی بالا با افزایش فشار کم. فن گریز از مرکز (شعاعی) با دهش شعاعی/عرضی—معمولاً افزایش فشار بیشتر با دبی کمتر؛ مناسب برای شرایطی که افت فشار در شبکهٔ کانال‌کشی زیاد است.

۲. تفاوت در پارامترهای عملکرد

۳. نکات انتخاب

1. مقاومت سیستم و طول شبکه لوله‌کشی

• اگر مقاومت لوله کم و خط لوله مستقیم بلند است، از فن محوری استفاده کنید؛

• در صورت نیاز به غلبه بر مقاومت بالا یا وجود پیچ و خم زیاد و پیچیدگی لوله‌کشی، فن گریز از مرکز برتری دارد.

2. فضا و شرایط نصب

• فن محوری جمع و جور است و می‌توان آن را مستقیماً در ورودی یا کانال کوتاه نصب کرد؛

• فن گریز از مرکز نیاز به فضای باز برای دسترسی به حلزون و جهت جریان دارد.

3. مصرف انرژی و راندمان

• برای کاربردهای دبی بالا و فشار پایین، فن محوری راندمان بالاتر و مصرف انرژی کمتری دارد؛

• برای دبی متوسط و فشار بالا، فن گریز از مرکز می‌تواند در شرایط کاری متنوع راندمان پایدارتری داشته باشد.

4. سهولت نگهداری

• فن محوری با ساختار ساده و ارتباط مستقیم پروانه و موتور، تعویض تیغه یا موتور را آسان می‌کند؛

• بازرسی پروانه فن گریز از مرکز زیر حلزون نیاز به جدا کردن پوشش خارجی دارد و معمولاً زمان‌برتر است.

5. کنترل نویز و ارتعاش

• در مناطق حساس به نویز، می‌توان از هودها و کیت‌های کاهش نویز استفاده کرد؛

• فن گریز از مرکز اغلب دارای پایه‌های ارتجاعی و پایه‌های ضد ارتعاش برای عملکرد پایدار است.

۴. کاربردهای معمول

• فن محوری

• تهویه اصلی در تونل‌های معدنی، تهویه محلی در مناطق زیرزمینی؛

• تخلیه دود در کوره‌های متالورژی، تهویه اضطراری در تونل و مترو؛

• تهویه کارگاه‌های بزرگ و جابجایی هوا.

• فن گریز از مرکز

• ارسال هوا در خطوط لوله چندگانه در معادن زیرزمینی، استخراج گاز متان؛

• حذف گرد و غبار و انتقال گاز در کارخانجات شیمیایی؛

• سیستم‌های تخلیه گرد و غبار با فشار بالا و فرآیندهای خشک کردن در صنایع سیمان و فولاد.

۵. خلاصه و پیشنهادات

• فرآیند تصمیم‌گیری سریع

• بررسی دبی مطلوب و نمودار مقاومت شبکه لوله‌کشی؛

• مشخص‌کردن فضای نصب و دوره تعمیر و نگهداری؛

• مقایسه راندمان انرژی و هزینه کل، و انتخاب بهترین راه‌حل.

• مراحل بعدی

• توصیه می‌شود پس از انتخاب اولیه، عملکرد هوا دینامیکی با استفاده از CFD یا آزمایشات میدانی بررسی شود؛

• فناوری‌های مانیتورینگ آنلاین و سرعت متغیر را معرفی کنید تا بهره‌وری و قابلیت اطمینان عملیاتی بهبود یابد.

با تجزیه و تحلیل سیستماتیک از فن‌های محوری و گریز از مرکز در این مقاله، شما می‌توانید بر اساس شرایط واقعی، از جمله شرایط نصب و نیاز به نگهداری، انتخاب مناسب را انجام دهید تا سیستم تهویه اقتصادی، کارآمد و قابل اطمینان باشد.