یکی از شاخص‌های مهم برای ارزیابی بهره‌وری سیستم‌های تهویه در صنایع مختلف کارایی فن صنعتی محوری است. طراحی این نوع فن‌ها به‌صورت محوری بوده و حجم بالایی از هوا را با فشار تقریباً کم جابجا کنند. این ویژگی نقش بسیار مهمی در بهینه‌سازی مصرف انرژی و افزایش کارایی سیستم تهویه دارد. یکی دیگر از انواع فن‌های صنعتی نوع سانتریفیوژ است. در بررسی تفاوت فن صنعتی محوری و سانتریفیوژ مشخص می‌شود که فن‌های محوری فشار کمتری تولید می‌کنند؛ ولی فشار ایجادشده توسط فن‌های سانتریفیوژ بیشتر است.

علاوه بر این، توجه به مصرف انرژی فن سانتریفیوژ مهم است؛ زیرا هزینه‌های انرژی در بلندمدت بخش عمده‌ای از هزینه‌های عملیاتی کارخانه‌ها را شامل می‌شود. در این مقاله از سایت آترین کارایی فن صنعتی محوری و فن سانتریفیوژ را بررسی می‌کنیم.

معرفی فن محوری

یکی از انواع فن‌های صنعتی فن محوری یا آکسیال است که با محور چرخش پروانه جریان هوا را به‌صورت موازی هدایت می‌کند. کارایی فن صنعتی محوری معمولاً برای انتقال حجم بالایی از جریان هوا با فشار کم بوده و دارای طراحی ساده و ساختار کم‌هزینه است. تمام این مزایا موجب می‌شود تا این تجهیزات گزینه‌ای ایده‌آل برای استفاده در سیستم‌های تهویه صنعتی باشند. عملکرد این فن‌ها به این صورت است که هوا از ورودی فن وارد شده و با حرکت در امتداد محور پروانه به سمت خروجی هدایت می‌شود.

این تجهیزات در مواردی مانند تهویه سالن‌های صنعتی، تهویه خودروها و سقف‌های تهویه که فشار پایین کافی است مناسب هستند. از دیگر ویژگی‌ها و کارایی فن صنعتی محوری سرعت بالای آن‌ها و انتقال حجم بالایی از جریان هوا در مسافت‌های کوتاه است. توانایی کارکرد طولانی‌مدت و نیاز به فضای کم به دلیل طراحی فشرده از دیگر مزایای فن‌های محوری یا فن آکسیال است. فن‌های سانتریفیوژ نوع دیگری از فن‌ها بوده و شاید مهم‌ترین تفاوت فن صنعتی محوری و سانتریفیوژ فشار بالا برای فن‌های سانتریفیوژ باشد. برخی موارد کاربرد فن‌های محوری عبارت‌اند از:

• سیستم‌های خنک‌کننده مانند برج‌های خنک‌کننده برای دفع گرمای اضافی
• تهویه هوای ساختمان‌ها، دفاتر، سالن‌های صنعتی، سیستم سرمایش، گرمایش و تهویه
• سالن‌های تولید، محیط‌ها و انبارهای صنعتی برای تبادل هوا و جلوگیری از انباشت هوای آلوده
• در انبارهای نگهداری محصولات کشاورزی و گلخانه‌ها
• سیستم تهویه خودروها برای تنظیم هوای داخلی و تهویه هوا
• شبکه‌های حمل‌ونقل زیرزمین مانند تونل‌ها و مترو برای تبادل هوا و جلوگیری از تجمع گازهای سمی

به‌طورکلی کارایی فن صنعتی محوری به دلیل توانای جابجایی حجم بالایی از هوا با فشار کم گزینه بسیار مناسبی برای این کاربردها است.

عوامل مؤثر بر کارایی فن صنعتی محوری

در تعیین کارایی فن صنعتی محوری شاخص‌های مختلفی دخیل هستند که می‌توان طراحی و زاویه تیغه‌ها را نام برد که جریان هوا را در راستای محور بهینه هدایت کرده و موجب افت فشار نیز می‌شود. شرایط نصب و فضای محیط از دیگر عوامل مؤثر بر افزایش کارایی فن‌های محوری هستند. انتخاب محل مناسب برای نصب و فاصله مناسب از موانع مختلف نقش مؤثری در جریان یکنواخت هوا و بهبود کارایی فن محوری دارد.

سرعت چرخش و قدرت موتور عامل مهم دیگری است که نمی‌توان آن را نادیده گرفت؛ زیرا وقتی سرعت موتور فن با دقت کنترل شود علاوه بر افزایش راندمان هوا، موجب کاهش مصرف انرژی می‌شود. در این‌باره باید موضوع دیگری را نیز درنظر گرفت و آن تفاوت فن صنعتی محوری و سانتریفیوژ و ارزیابی میزان مصرف انرژی فن سانتریفیوژ است که نقش مهمی در تعیین عملکرد نهایی دارد.

جریان مستقیم هوا در فن محوری با فشار کم انجام می‌شود؛ ولی فن‌های سانتریفیوژ با انحراف هوا فشار بالاتر ایجاد می‌کنند. با شناخت تفاوت بین کارایی فن صنعتی محوری و فن سانتریفیوژ می‌توان بهترین گزینه را متناسب با محیط و شرایط انتخاب کرد. توجه داشته باشید که  بازرسی و سرویس منظم، تمیز‌کردن مسیر هوایی و بررسی قطعات متحرک از دیگر عوامل مؤثر بر بهبود کارایی فن‌های محوری هستند.

فن سانتریفیوژ چیست؟

یکی دیگر از فن‌های مورداستفاده در محیط‌های صنعتی فن سانتریفیوژ است که از نیروی گریز از مرکز برای انتقال هوا استفاده می‌کند. در این نوع از فن‌ها هوا از ورودی فن وارد پروانه شده و تحت تأثیر نیروی چرخشی عمود بر محور فن به بیرون هدایت می‌شود. طراحی فن‌های سانتریفیوژ به‌گونه‌ای است که موجب تولید فشار بالاتر (نسبت به فن‌های محوری) می‌شود. باتوجه‌به این ویژگی از فن‌های سانتریفیوژ برای مواردی مانند تهویه صنعتی و سیستم‌های تهویه فشار بالا استفاده می‌شود. در مقایسه با کارایی فن صنعتی محوری، فن‌های سانتریفیوژ هوای بیشتری را در مسافت‌های بلندتر و فشرده‌تر جابجا می‌کنند.

علاوه بر این، فن‌های سانتریفیوژ ساختار پیچیده‌تری داشته و به همین دلیل مصرف انرژی بالاتری دارند. البته باید این ویژگی مهم را نیز درنظر بگیریم که فن‌های سانتریفیوژ توانایی بیشتری برای کنترل دقیق‌تر فشار و جریان هوا داشته و به همین دلیل برای مکان‌هایی که نیازمند کنترل فشار و جریان هوا در سطوح بالا هستند گزینه مناسبی محسوب می‌شوند. همانند کارایی فن صنعتی محوری، فن‌های سانتریفیوژ هم مزایایی دارند که عبارت‌اند از:

• انتقال هوا در مسیرهای پیچیده و بلند
• کنترل دقیق جریان هوا و فشار و مناسب سیستم‌های نیازمند تنظیمات دقیق فشار
• عملکرد مناسب در محیط‌های دارای دمای بالا، گازهای آلوده و گردوغبار
• عملکرد مناسب در شرایط هوایی دارای ذرات معلق و آلاینده‌ها بدون ایجاد انسداد در فن
• عملکرد مناسب دربرابر تغییرات فشار محیطی و دارای سیستم قابل تنظیم

موارد کاربرد فن سانتریفیوژ

همان‌طور که گفته شد یکی از موارد کارایی فن صنعتی محوری مربوط به انتقال حجم بالایی از جریان هوا با فشار کم است. این ویژگی یکی از موارد تفاوت فن صنعتی محوری و سانتریفیوژ است؛ زیرا  فن‌های سانتریفیوژ برای کاربردهایی است که به فشار بالا نیاز دارند. باتوجه به این ویژگی مصرف انرژی فن سانتریفیوژ بیشتر از فن محوری است. برخی از موارد کاربرد فن سانتریفیوژ عبارت‌اند از:

• کارخانه‌های تولید فولاد و مواد شیمیایی باهدف تهویه هوای آلوده، گرم و دفع گازهای صنعتی
• استفاده در تونل‌ها و معادن برای تهویه هوای زیرزمین و جلوگیری از تجمع گازهای سمی
• در سیستم‌های تهویه مطبوع نیازمند به فشار بالا مانند سیستم‌های گرمایش و سرمایش صنعتی
• در سیستم‌های فیلتر هوا برای جذب ذرات معلق و بهبود کیفیت هوا
• سیستم‌های تهویه مطبوع ساختمان‌های بزرگی مانند هتل‌ها، مراکز خرید، بیمارستان‌ها و… برای کنترل فشار و جریان هوا

تفاوت فن صنعتی محوری و سانتریفیوژ

در پاسخ به سؤال تفاوت فن صنعتی محوری و سانتریفیوژ باید گفت که هر دو گروه از این تجهیزات برای انتقال جریان هوای داخلی به خارج استفاده می‌شوند. با این وجود هر دو فن دارای تفاوت‌های ساختاری مهمی هستند. به‌عنوان‌مثال فن‌های محوری با محور چرخش پروانه هوای محیط را به‌صورت موازی جذب کرده و به سمت جلو هدایت می‌کنند. همان‌طور که گفته شد کارایی فن صنعتی محوری برای سیستم‌هایی مانند کولرهای آبی و تهویه ساختمان مناسب است که نیازمند حجم هوای زیاد و فشار کم هستند.

در طرف دیگر فن سانتریفیوژ یا فن گریز از مرکز قرار دارد که در آن هوا ابتدا وارد پروانه شده و به سمت عمود بر محور فن هدایت می‌شود. برخلاف کارایی فن صنعتی محوری، از فن‌های سانتریفیوژ برای سیستم‌هایی استفاده می‌شود که نیازمند فشار بالاتر هستند. برای انتخاب انواع فن و دمنده باید نوع کاربرد، حجم هوا و نوع نیاز سیستم تهویه را درنظر گرفت. باتوجه‌به ویژگی‌های هرکدام از انواع فن‌ها، می‌توان نتیجه گرفت که مصرف انرژی فن سانتریفیوژ بیشتر از نوع محوری است؛ زیرا فن‌های سانتریفیوژ برای جابجایی هوا و شروع کار نیازمند انرژی اولیه بیشتری هستند.

بررسی قیمت فن سانتریفیوژ و فن صنعتی محوری

به دلیل ویژگی‌های ساختاری، کارایی فن صنعتی محوری و سانتریفیوژ با یکدیگر متفاوت است و همچنین به دلیل شاخص‌هایی مانند طراحی و عملکرد، ازنظر قیمت نیز با یکدیگر تفاوت دارند. فن‌های محوری به دلیل طراحی ساده‌تر و حالت تیغه‌ها که جریان هوا را در راستای محور هدایت می‌کنند قیمت کمتری نسبت به فن سانتریفیوژ دارند.

نوع طراحی یکی از موارد تفاوت فن صنعتی محوری و سانتریفیوژ بوده و فن‌های سانتریفیوژ دارای طراحی پیچیده‌تر هستند. علاوه بر این به دلیل استفاده از قطعات مقاوم‌تر قیمت آن‌ها بیشتر از فن‌های محوری است. باتوجه‌به کارکرد و ساختار، مصرف انرژی فن سانتریفیوژ بیشتر از فن صنعتی محوری است.

بیشتر بخوانید: فن آکسیال با پره آلومینیومی

مزایا و معایب فن سانتریفیوژ و فن محوری

فن‌های سانتریفیوژ و محوری دو نوع از فن‌های مورد استفاده در سیستم تهویه ساختمان‌ها و صنایع هستند و هرکدام ویژگی‌های منحصربه‌فرد خود را دارند. در بخش‌های قبلی درباره کارایی فن صنعتی محوری و سانتریفیوژ و تفاوت فن صنعتی محوری و سانتریفیوژ گفته شد. در ادامه مزایا و معایب هرکدام از این فن‌ها را بررسی می‌کنیم.

1. فن سانتریفیوژ

پایداری در عملکرد و توانایی تأمین فشار بالا از مزایای فن‌های سانتریفیوژ است. این مزیت موجب می‌شود تا این گروه از فن‌ها در شرایط کاری طولانی‌مدت دچار افت عملکرد نشوند. مقاومت در برابر ذرات و آلودگی‌ها و استحکام بالا آن‌ها را به گزینه مناسبی برای شرایط دشوار صنعتی تبدیل می‌کند. درمقابل باید به بالا بودن مصرف انرژی فن سانتریفیوژ اشاره کرد که به دلیل ساختار و عملکرد فنی انرژی بیشتری مصرف می‌کند. علاوه براین قیمت بالا، بالابودن هزینه‌های نگهداری از معایب فن سانتریفیوژ محسوب می‌شود.

2. کارایی فن صنعتی محوری: مزایا

جابجایی حجم بالایی از هوا با کمترین میزان انرژی از مهم‌ترین مزایا و کارایی فن صنعتی محوری است. علاوه براین فن‌های صنعتی محوری دارای طراحی ساده بوده که علاوه بر کاهش قیمت قطعات هزینه تعمیر و نگهداری هم کمتر از فن سانتریفیوژ است. امکان نصب در فضاهای محدود وزن سبک و انعطاف‌پذیری مناسب از دیگر مزایای فن‌های محوری است. باوجود این مزایا نباید معایب فن‌های محوری را نادیده گرفت. برای پروژه‌های نیازمند فشار بالا، فن‌های محوری کارایی لازم را نداشته و نمی‌توانند عملکرد مناسبی از خود نشان دهند.

درباره راندمان و کارایی هرکدام از این دو نوع فن نیز باید گفت که اگر فن متناسب با شرایط، محیط و سیستم موردنظر انتخاب شود کارایی و عملکرد موردانتظار را خواهد داشت. برای خرید فن باید ابتدا نیاز پروژه را تعیین کرده و به‌عنوان‌مثال در شرایطی که لازم است حجم بالایی از هوا در مسیر مستقیم جابه‌جا شود باید با تکیه بر کارایی فن صنعتی محوری، آن را انتخاب کرد. از طرف دیگر در پروژه‌هایی که جریان هوا باید با فشار بالا و کانال‌های طولانی منتقل شوند انتخاب فن سانتریفیوژ بهترین گزینه است.

جمع‌بندی

سیستم‌های تهویه بخش مهمی از ساختمان‌های صنعتی، بیمارستان و… محسوب می‌شوند و فن صنعتی محوری و سانتریفیوژ دو نوع از فن‌های به‌کار رفته در سیستم‌های تهویه هستند. هرکدام از این دو نوع فن دارای ویژگی‌های فنی و ساختاری منحصربه‌فرد بوده و متناسب با شرایط، نیاز پروژه و سیستم انتخاب می‌شوند. توانایی جابه‌جایی حجم بالای هوا با کمترین میزان مصرف انرژی، هزینه‌های نگهداری پایین از مزایای فن محوری است. علاوه بر این کارایی فن صنعتی محوری معمولاً برای انتقال حجم بالایی از جریان هوا با فشار کم است.

درمقابل فن سانتریفیوژ قرار دارد که در سیستم‌هایی استفاده می‌شود که انتقال هوا با فشار بالا انجام می‌شود. درحقیقت می‌توان فشار را مهم‌ترین تفاوت فن صنعتی محوری و سانتریفیوژ برشمرد. علاوه بر این، قیمت و مصرف انرژی فن سانتریفیوژ بیشتر از فن صنعتی محوری است و فن سانتریفیوژ طراحی پیچیده‌تری نیز دارد. تمام فاکتورهای مربوط به طراحی، نوع کارایی، عملکرد، ساختار فنی و مکانیکی بر قیمت، کارایی و راندمان این تجهیزات اثر می‌گذارند.

برای دستیابی به بهترین راندمان لازم است متناسب با نوع پروژه و نیاز سیستم فن مناسب را انتخاب کنیم. شرکت آترین از فعالان مهم در حوزه خدمات مهندسی صنایع حساس نفت، گاز، پتروشیمی و… است که محصولاتی تخصصی با بهترین کیفیت و قیمت‌های رقابتی ارائه می‌دهد. برای کسب اطلاعات بیشتر در زمینه خرید محصول و مشاوره با کارشناسان می‌توانید از بخش تماس با ما اقدام کنید.