فن آکسیال: کاربرد، نحوه کارکرد و معرفی انواع فن‌ آکسیال

فن آکسیال صنعتی دستگاه‌هایی هستند که کاربرد عملی آنها تهویه و ایجاد هوای مطبوع و مناسب برای قسمت‌های مختلف ساختمان‌ها و یا مکان‌های صنعتی است.  این فن‌ها دارای تیغه‌هایی هستند که متصل به موتور و یا توربین بوده و با استفاده از حرکت دورانی عمل تهویه هوا را انجام می‌دهند. سرعت گردش فن‌های مکانیکی از 5.7 مترمکعب در دقیقه، الی 57.000  مترمکعب در دقیقه متغیر است. این فن‌ها به فن دمنده نیز معروف هستند.

فن آکسیال کاربردهای صنعتی زیادی دارد. از جمله این کاربردها، استفاده از فن‌های آکسیال در فرآیندهای احتراق، تهویه، هوادهی، ایجاد جریان هوا، خنک کنندگی،  تمیز کردن هوا، و خشک کردن است. هم‌چنین در زمینه‌های صنعتی بسیاری مانند تولیدات لوازم برقی، کنترل آلودگی، تولید فلزات، صنایع معدن، تولید سیمان، صنایع پتروشیمی، صنایع غذایی و غیره از فن‌های آکسیال استفاده می‌شود.

فن‌های آکسیال با استفاده از نیروی محوری جریان هوا و یا گاز را ایجاد کرده و از طریق چرخش محوری با تیغه‌هایی که قطر بیرونی آن به صورت شعاعی گسترده شده است، باعث حرکت هوا می‌شوند. سیال به موازات پروانه‌های فن و یا چرخش محور حرکت می‌کند. غالبا، فن مجهز به یک دریچه استوانه‌ای کوتاه است که مجرای ورودی و خروجی به آن متصل می‌شود.

فن‌های آکسیال، معمولاً دارای چرخ‌هایی با قطر کمتر از یک فوت( 0.3 متر) تا 30 فوت( 9متر) هستند. با این حال طول قطر پروانه‌های برج خنک سازی  تا 82 فوت( 25 متر) نیز می‌رسد. در حالت کلی می‌توان گفت فن آکسیال در شرایطی استفاده می‌شود که نیاز به جریان هوای زیادی باشد.

انواع فن آکسیال

فن‌های آکسیال مخصوص دماهای بالا

این فن‌ها که اندازه بسیار بزرگی دارند، برای ایجاد جریان هوا در کوره‌های انتقال گرمای صنعتی که دمای بالایی دارند و جریان هوا در آن‌ها تقریباً راکد است، مورد استفاده قرار می‌گیرند. این فن‌ها به دو صورت تک سویه و چند سویه طراحی شده‌اند. فن‌های آکسیال مخصوص دماهای بالا بسیار مقاوم هستند و در کوره‌های دمای بالا (1800 درجه‌ی فارنهایت)  به کار می‌روند.

فن آکسیال تیوبی

یونیت فن‌های آکسیال دارای پروانه‌هایی هستند که داخل تیوب استوانه ای، بدون دریچه های ورودی و خروجی، قرار گرفته‌اند.

فن‌های ونکسیال

این نوع از فن‌های آکسیال، به خاطر داشتن پره‌های استاتیک قدرت فشار بیشتری دارند.

فن‌های آکسیال قابل تنظیم

تیغه‌های این نوع از فن‌های آکسیال قابلیت تنظیم شدن دارند. این قابلیت، امکان تنظیم فن آکسیال را با توجه به کاربرد مورد نظر میسر می‌کند. تیغه‌های فن آکسیال در زمان لازم برای بالا بردن راندمان کار تغییر داده شده و متناسب با فرآیند مورد نظر تنظیم می‌شوند. از این نوع فن‌ها بیشتر در معدن‌ها استفاده می‌شود.

فن‌های آکسیال قابل تنظیم در حال کار

این فن‌ها شبیه  فن‌های آکسیال قابل تنظیم هستند، با این تفاوت که دارای مکانیزمی داخلی هستند، که امکان تنظیم تیغه را در حالی که فن مشغول به کار است فراهم می‌کند. این فن‌‌های چندکاره، دارای بازدهی بسیار بالا در کاربردهای مختلف هستند. امکان تنظیم سریع و در حال کار تیغه‌های این فن، مزیت بسیار خوبی به شمار می‌رود که تنها در این نوع از فن یافت می‌شود.

فن‌های خنک کننده (فن‌های) برج خنک کننده

این نوع از فن‌های آکسیال عموماً دارای تیغه‌های بزرگ هستند و کاربرد آن‌ها در شرایطی است که نیاز به جریان هوای زیاد با فشار کم است. این فن‌ها در برج‌های خنک کننده مکانیکی مرطوب، کندانسورهای خنک کننده‌ی هوا، رادیاتورها و دیگر انواع خنک کننده‌های هوا به کار می‌روند.

فن‌های ترکیبی

این فن‌ها ترکیبی از فن‌های آکسیال و فن های سانتریفیوژی هستند. پروانه‌های این نوع فن بیشتر شبیه پروانه‌های فن سانتریفیوژی است. مدل‌های مختلفی از فن‌های ترکیبی وجود دارند که با توجه به موقعیت و شرایط مورد نیاز به کار گرفته می‌شوند.

درکاربردهای صنعتی، راندمان کاری یک کلمه کلیدی است. کاهش دما در فرآیندهای صنعتی، مصرف درصد بالایی از انرژی را در بسیاری از کارخانه‌ها در پی دارد. بنابراین بیشتر کارخانه‌ها و شرکت‌های  صنعتی به دنبال این هستند که سیستم خنک کننده‌ی صنعتی محیط کارشان به بهترین نحو ممکن کار کند. فن‌های آکسیال گزینه‌ای هستند که  به صورت چشم‌گیری راندمان کار را در مکان‌های صنعتی بالا می‌برند. در ادامه‌ی مطلب  به چند دلیل از  کارآمد بودن فن های آکسیال اشاره می‌کنیم.

جریان هوا: یکی از موارد مهم و ارزشمند برج خنک کننده‌ی صنعتی، راندمان وزش جریان هوا در آن است. بدون جریان هوا، برج‌های خنک کننده به اندازه‌ی کافی قادر به کاهش درجه‌ی حرارت نخواهند بود. جریان هوای مناسب، این اطمینان را می‌بخشد که مواد داخل ماشین آلات و سیستم آبی، به خوبی تهویه شده و دمای داخلی کل سیستم  کاهش پیدا می‌کند. فن‌های آکسیال با وارد کردن حجم بالایی از هوا، باعث بالا رفتن مقدار جریان هوا می‌شوند. فن‌های آکسیال با چرخش موثر هوا  به انجام کار کمک شایانی می‌کنند.

نگهداری و تعمیر آسان‌تر:  با اینکه ایجاد جریان هوا در سیستم فن از عوامل بسیار مهم است،  نگهداری فن نباید نادیده گرفته شود. هزینه‌های نگهداری و تعمیر برج‌های خنک کننده صنعتی امری قابل توجه به شمار می‌رود. درمقایسه با فن‌های دیگر، نگهداری فن‌های آکسیال  ساده‌تر است. چراکه این فن‌ها مانند فن‌های سانتریفیوژی جزئی از یک سیستم بسته نیستند. اگر یک فن آکسیالدچار آسیب شود و یا نیاز به تعمیر پیدا کند، این کار خیلی سریع بررسی و انجام می‌پذیرد. بنابراین هم از هزینه‌های  تعمیر کاسته شده و هم از اتلاف زمان جلوگیری می‌شود.

سرعت متغیر:  یکی از بزرگ‌ترین مزایای فن‌های آکسیال این است که می‌توان بسته به نوع کاربرد و نیازمندی برج خنک سازی، سرعت آن‌ها را تنظیم کرد. سرعت فن‌های سانتریفیوژی نیز قابل تغییر و تنظیم است اما با تغییر سرعت در فن‌های سانتریفیوژی، از حجم جریان هوای تولید شده کاسته می‌شود. با استفاده از فن‌های آکسیال، حتی با سرعت پایین می‌توان حجم زیادی از جریان هوا را تولید کرد.

به صورت کلی می‌توان گفت فن‌های آکسیال سیستم‌های خنک کننده‌ای هستند که برای انواع محیط‌های تجاری، صنعتی و کشاورزی بسیار مناسب و کارآمد هستند. این فن‌ها  قابلیت کارآیی در فضاهای بزرگ  را دارند. قابلیت تنظیم سرعت در فن آکسیال کارایی آن را برای فرآیندهای گوناگون صنعتی در شرایط مختلف تضمین می‌کند. هم‌چنین نگهداری و تعمیر ساده‌ی فن‌های آکسیال در مقایسه با فن‌های دیگر از هزینه‌های محیط‌های صنعتی و تجاری می‌کاهد.