فن بلوئر

فن (Fan) دستگاهی است که جریانی از سیال یا هوا را از خود عبور می دهد. این عبور از طریق پره ها و تیغه هایی است که هوا در آن جریان دارد. به این تیغه ها اصطلاحا پروانه گفته می شود و توسط روتور که در محفظه خاصی قرار دارد گردش می کند تا اشیا خارجی به آن وارد نشود. اغلب فن ها با الکتروموتور کار می کنند ولی منابع دیگری مانند موتورهای هیدرولیکی یا احتراق داخلی نیز برای این منظور وجود دارند. فن ها جریان هوا با حجم بالا و فشار پایین تولید می کنند برخلاف کمپرسورها که در حجم کم و فشار بالا تولید جریان می کنند.

کاربرد فن

فن ها در کنترل هوای ساختمان و دمای آسایش انسان، خنک کاری سیستم های تهویه مطبوع، استخراج بخار، کشاورزی (جدا کردن کاه از دانه غلات)، از بین بردن گرد و خاک (جاروبرقی) و... نقش مهمی دارند.

انواع فن

سه نوع فن اصلی وجود دارد. فن جریان محوری که هوا در امتداد محور فن حرکت می کند. فن گریز از مرکز که از پروانه دوار برای گرش هوا استفاده می کند و فن جریان متقاطع که در ادامه به شرح هر کدام می پردازیم.

فن جریان محوری.

فن های جریان محوری پره هایی دارند که هوا را به موازات محور چرخش تیغه ها به حرکت در می آورند. این مدل از فن ها کاربرد فراوانی دارند از فن های کوچک موتورها گرفته تا فن های بزرگ به کار رفته در تونل باد. فن جریان محوری ارزان و سبک می باشد از این رو در تهویه مطبوع و هواکش های صنعتی کاربرد زیادی دارد. قطر این فن ها از 300 - 400 میلی متر تا 1800-2000 میلی متر بوده و تا فشار 800 پاسکال کار می کنند.

انواع فن جریان محوری

  1. پروانه ای
  2. مزایا

    جریان هوای بالایی را در فشار کم تولید می کند. به دلیل فشار پایین به کانال متصل نمی شود. به خاطر ساختمان ساده اش ارزان است اگر در پشت بام نصب شود بیشترین کارایی را دارد. می تواند جریان هوای معکوس ایجاد کند که در تهویه مطبوع کاربرد دارد.

    معایب

    در کل راندمان بالایی ندارد سر و صدای زیادی دارد

  3. لوله محوری
  4. مزایا

    نسبت به فن پروانه ای فشار بالاتر و کارکرد بهتری دارد برای فشارهای متوسط با جریان بالا مناسب است

    معایب

    گران قیمت سرعت کارکرد نسبتا آرام

  5. پره محوری
  6. مزایا

    برای فشارهای متوسط رو به بالا مناسب است می تواند در زمان کم به سرعت دلخواه برسد. و قابلیت تولید جریان در جهت معکوس را دارد مناسب جهت اتصال مستقیم به شفت موتور در صورتی که مجهز به ایرفول باشد تا %85 راندمان دارد.

    معایب

    در قیاس با فن پروانه ای گران هستند.

فن سانتریفوژ (گریز از مرکز)

از این فن اغلب به عنوان قفس سنجابی یا فن اسکرول نام برده می شود. این فن دارای یک جز متحرک به نام پروانه است که از طریق محور به مجموعه تیغه ها متصل است. فن سانتریفوژ هوا را به درون خود می کشد و با چرخش تیغه ها آن را به شدت به بیرون می راند(نیروی گریز از مرکز)، در تیغه ها سرعت در انتهای پره افزایش یافته و به فشار تبدیل می شود. این فن ها قادر به کار در فشارهای بالا هستند و در شرایط سخت عملیاتی، درجه حرارت بالا، و کثیفی محل و رطوبت می توانند خوب کار کنند.

فن جریان متقاطع

فن مماسی یا جریان متقاطع گاهی به عنوان فن لوله ای نیز شناخته می شود. این نوع فن به طور گسترده در تهویه مطبوع کاربرد دارد. فن های جریان متقاطع متشکل از پره خمیده به جلوست که درون یک محفظه گردابی قرار گرفته است. جریان اصلی در سر تا سر پروانه حرکت می کند و به تیغه ها برخورد می کند و فشار را بالا می برند.

فرمول ها در فن

فشار یا هد - حجم جریان هوا - نمودار ظرفیت فن به طور کلی هد را تابعی از دبی حجمی هوا مطابق نمودار زیر در نظر می گیرند. در نمودار بالا خطوط قرمز نمایانگر این هستند که هد فشاری تابعی از دبی حجمی هوا و سرعت فن می باشد. خطوط سبز رنگ نمایانگر خطوط دریچه گاز و خطوط آبی میزان مصرف برق فن را نشان می دهد. عملکرد فن معمولا به صورت ترم هایی از فشار مطابق زیر بیان می شود:
  1. pt = ps + pd = constant که در این رابطه pt فشار کل ، ps فشار استاتیکی بر حسب (Pa, N/m2) و pd فشار دینامیکی بر حسب(Pa, N/m2) می باشد. همچنین فشار دینامیکی طبق رابطه زیر تعریف می شود:
  2. pd = ρ v2 / 2 که در این رابطه ρچگالی هوا بر حسب(kg/m3) و vسرعت هوا بر حسب (m/s) می باشد. هد توسعه یافته توسط فن نیز طبق رابطه زیر تعریف می شود:
  3. dp = ps2 - ps1 + (v22 - v12) ρ / 2 که در این رابطه زیر نویس 1 نشان دهنده ورودی و زیر نویس 2 نشان دهنده خروجی در این رابطه می باشد.