اصل کار فن

اصل کار فن بر مبنای تبدیل انرژی مکانیکی به انرژی جنبشی و فشاری در سیال، معمولاً هوا یا گاز، استوار است. موتور الکتریکی یا محرک دیگر، محور فن را می‌چرخاند و پروانه با حرکت دورانی خود، به ذرات هوا شتاب می‌دهد. این شتاب باعث افزایش سرعت و در عین حال افزایش فشار نسبی در جریان هوا می‌شود. نتیجه این فرآیند، ایجاد اختلاف فشار میان ورودی و خروجی فن است که هوا را در شبکه کانال یا فضای معدن و کارخانه به حرکت در می‌آورد.

در فن محوری، هوا تقریباً در امتداد محور وارد شده و در همان جهت از فن خارج می‌شود و پره‌ها مانند بال‌های یک توربین، با ایجاد اختلاف فشار در دو سمت خود، جریان را به حرکت درمی‌آورند. این نوع فن‌ها برای دبی زیاد و فشار متوسط مناسب هستند و در تهویه معادن، تونل‌ها و سالن‌های بزرگ کاربرد گسترده‌ای دارند. در فن سانتریفیوژ، هوا از مرکز پروانه وارد شده و در اثر نیروی گریز از مرکز، به سمت محیط پرتاب می‌شود. این ساختار امکان تولید فشار بالاتر را فراهم می‌کند و برای غلبه بر مقاومت زیاد شبکه کانال و تجهیزات، مانند غبارگیرها، بسیار مناسب است.

اصل کار فن همچنین با منحنی عملکرد آن مرتبط است که رابطه میان دبی، فشار، توان مصرفی و راندمان را نشان می‌دهد. هر فن در سرعت مشخصی از دوران، منحنی خاص خود را دارد و نقطه کار واقعی، از تلاقی این منحنی با مشخصات شبکه تهویه به دست می‌آید. اگر شبکه تغییر کند، مثلاً دریچه‌ای بسته یا کانالی مسدود شود، نقطه کار روی منحنی جابه‌جا می‌شود و ممکن است دبی یا فشار مورد نیاز دیگر تأمین نشود. بنابراین، شناخت این اصول برای مهندسان تهویه معدن و صنعت ضروری است تا بتوانند رفتار فن را در شرایط مختلف پیش‌بینی کنند.

درک اصل کار فن کمک می‌کند تصمیم‌های بهتری در زمینه انتخاب، نصب و بهره‌برداری اتخاذ شود. با دانستن این که فن در کدام ناحیه از منحنی عملکرد بیشترین راندمان را دارد، می‌توان شبکه را به گونه‌ای طراحی کرد که نقطه کار در این محدوده قرار گیرد. همچنین، تغییرات غیر عادی در فشار، دبی یا توان مصرفی می‌تواند نشانه‌ای از گرفتگی کانال، سایش پره‌ها یا تغییر در شرایط فرآیند باشد. به این ترتیب، اصل کار فن نه تنها یک موضوع تئوری، بلکه ابزاری عملی برای کنترل و بهینه‌سازی سامانه تهویه در معادن و کارخانه‌ها است.