دستگاه دمنده هوا صنعتی یا دمنده صنعتی، دستگاهی است که با مکیدن هوا و افزایش فشار آن، به جابجایی حجم زیادی از هوا در زمان کم کمک میکند. دمنده صنعتی دستگاهی است که با استفاده از یک پروانه و یک الکتروموتور، هوا را به داخل دستگاه مکیده و با افزایش فشار آن، به بیرون پرتاب میکند. از این دستگاه‌ها برای جابجایی حجم زیادی از هوا در صنایع مختلف مانند فولاد، سیمان، معدن، نیروگاه‌ها، نساجی، چرم، صنایع غذایی و ... استفاده میشود.
انواع دمنده صنعتی
به طور کلی دمنده صنعتی در دو نوع فن سانتریفیوژ (دمنده گریز از مرکز) و دمنده محوری طراحی و تولید میشود. دمنده سانتریفیوژ برای فشار بالا و دبی پایین و دمنده محوری برای دبی بالا و فشار پایین مورد استفاده قرار میگیرد. ونتلاتور سانتریفوژ با توجه به شکل پروانه چند نوع ساخته می شوند. در ادامه به بررسی انواع فن سانتریفیوژ و دمنده محوری میپرازیم.
دمنده سانتریفیوژی یا دمنده گریز از محور
دمنده سانتریفیوژ با پره ایرفویل بهترین راندمان کاری و کمترین تولید صدا را در بین انواع مختلف دمنده سانتریفیوژ دارند. این پروانه از لحاظ ساخت ساده است و راندمان کمتر و مقاومت مکانیکی ضعیف تری در مقایسه با پره انحنا دار دارند. دمنده صنعتی (فن) سانتریفیوژ با پره انحنا رو به عقب (BC) مشابه دمنده صنعتی ایرفول بوده ولی راندمان دمنده صنعتی سانتریفیوژ با پره انحنا رو به عقب کمی پایین تر است و می تواند گاز که دارای ذرات است را انتقال دهد. چنانچه غلظت مواد درون گاز بالا باشد پره شعاعی یا مستقیم در نوک توصیه می شود. در پروانه شعاعی امکان رسوب کمتر بوده و تمیزکاری بعدی دمنده صنعتی ساده تر است. دمنده صنعتی سانتریفیوژ با پروانه رو به جلو (FC) در مقایسه با فن با پره رو به عقب و در اندازه یکسان دبی کمتر و فشار بیشتری را تولید می کند و راندمان پایین تری دارند.
نمونه دمنده صنعتی سانتریفیوژ ، فن کولر آبی است که از نوع پره رو به جلو بوده و اندازه کوچک تری دارد. گفتنی است چنانچه برای کولر آبی به جای پره رو به جلو از پره رو به عقب (BC) استفاده می شد راندمان بهتر ولی اندازه فن بزرگتر می بود. فن رو به جلو در جایی که فضای اشغال شده اهمیت داشته باشد، استفاده می شود. دمنده صنعتی با پره شعاعی راندمان کم دارند ولی از لحاظ ساخت ساده تر بوده و حین کار تمیزکاری نیز صورت میگیرد. به عبارتی امکان رسوب گذاری درون پروانه بسیار کم می باشد. همچنین هواکش صنعتی های بزرگ هم به همین صورت عمل میکنند.
دمنده صنعتی محوری
فن محوری در سه نوع محوری ساده یا ملخی (PROPELLER) ، محوری لوله ای و محوری پره ای وجود دارد. دمنده (فن) محوری ساده رایج ترین نوع دمنده محوری استفاده شده در صنایع مختلف است که می تواند جهت انتقال گاز داغ و آلوده استفاده شود. اغلب در دیواره ساختمان جهت تخلیه گاز از داخل ساختمان و یا حتی در برج خنک کن مورد استفاده قرار میگیرد. اغلب پروانه فن محوری همراه الکتروموتور بوده و در محل نصب می شود. الکتروموتور یا مستقیما به محور وصل است یا توسط تسمه پروانه حرکت را منتقل می کند.
در حالتی که تسمه پروانه استفاده شود تنظیم موقعیت الکتروموتور ساده تر بوده و الکتروموتور در جریان اصلی عبور هوا خواهد بود و عمل خنک کاری زودتر صورت میگیرد البته عمل خنک کاری خود موجب کاهش راندمان دمنده می شود. مقطع پره دمنده محوری ممکن است به صورت ایرفویل بوده که در این صورت دمنده عملکرد بهتری خواهد داشت. ونتیلاتور محوری لوله ای مشابه دمنده محوری ساده بوده ولی در خروجی یک کانال عبور گاز قرار میگیرد در این صورت لازم است جهت غلبه بر اصطکاک مسیر، فشار بیشتری تولید کند. البته از آنجا که جریان خروجی از دمنده دارای چرخش بوده چنانچه به کانال خروجی فرستاده شود،همراه با افت زیاد اصطکاکی خواهد بود. در شرایط افت اصطکاکی، نصب پره هادی در پایین دست دمنده گردابه جریان را مستهلک میکند.
دمنده محوری پره ای نیز مشابه دمنده محوری ساده می باشد و در ورودی کانال عبوری گاز نصب می شوند.از آنجا که گاز خروجی از دمنده دارای چرخش است، این چرخش موجب افت هد در مسیر می شود. برای کاهش تلفات از پره هادی در مسیر استفاده می شود. علاوه بر دو دسته کلی اشاره شده، فن دیگری نیز در صنعت وجود دارد که می توان به طور نمونه از فن جریان مخلوط و جریان متقاطع نام برد. فن جریان مخلوط برای فشار و دبی متوسط کاربرد دارد. فن جریان متقاطع مشابه فن سانتریفیوژ با پره رو به جلو (FC) بوده ولی گاز در دو مرحله از پره عبور میکند.مزیت اصلی فن متقاطع این است که فن متقاطع می تواند عریض تر ساخته شود ( در جهت محوری) که عریض تر ساخته شدن فن متقاطع منجر به افزایش دبی عبور از فن در مقایسه با حالات دیگر است البته راندمان فن کاهش می یابد
منحنی مشخصه در فن محوری
منحنی مشخصه فن محوری از قبیل فشار، قدرت و راندمان بر حسب دبی به صورت منحنی ارائه می شود. فشار تولیدی دمنده صنعتی به صورت فشار استاتیکی یا فشار کل که مجموع فشار استاتیکی و دینامیکی است، داده می شود. منحنی فشار دارای یک بیشینه در وسط می باشد که این نقطه منحنی را به دو ناحیه پایدار (سمت راست) و منطقه ناپایدار (سمت چپ) تقسیم میکند. در حالت عادی لازم است دمنده صنعتی در سمت راست نقطه بیشینه که منطقه بهره برداری است کار کند.
منحنی مشخصه یه فن سانتریفیوژ مربوط به فن با پره ایرفویل است که راندمان آن تا 88% میرسد. همانطور که ملاحظه می شود در مقایسه با فن محوری ،فن سانتریفیوژ عملکرد پایداری در سیستم دارد. حداقل صدا در منطقه بهترین راندمان یعنی نقطه کار نامی فن می باشد. فن سانتریفیوژ با پره انحنا رو به جلو (FC) نیز منحنی مشخصه مشابه فن محوری دارند. واضح است پروانه رو به جلو به طور نسبی دبی و فشار بیشتری را تولید میکند.در شرایطی که فن با پره رو به جلو استفاده شود دقت لازم بایستی صورت گیرد تا فن در منطقه ناپایدار کار نکند و در سیستم تغییرات سریع جریان رخ ندهد.
تفاوت فن و بلوور و کمپرسور
جهت انتقال یا افزایش فشار گاز از فن (fans) یا بلوور (blowers) و یا کمپرسور (compressors) استفاده می شود. دمنده برای افزایش فشار کم، بلوور متوسط و کمپرسور برای افزایش فشار بالا مورد استفاده قرار میگیرند. بلوئر ساختمانی مشابه به پمپ سانتریفیوژ میباشد ولی از بلوئر گاز عبور میکند. بلوئر سیستم خنک کاری ندارد ولی در اغلب کمپرسور ها سیستم خنک کاری پیش بینی می شود. از آنجا که نسبت فشار در دمنده صنعتی یا فن پایین است (به طور متوسط یک پانزدهم)، تقریبا دانسیته گاز در دمنده ثابت بوده و می توان تئوری سیالات غیر قابل تراکم (پمپ) را برای فن استفاده کرد.
جهت انتقال یا افزایش فشار گاز از فن(fans) یا بلوور(blowers) و یا کمپرسور (comperssors) استفاده می شود. ونتلاتور برای افزایش فشار کم، بلوور متوسط و کمپرسور برای افزایش فشار بالا مورد استفاده قرار میگیرند. بلوئر ساختمانی مشابه به پمپ سانتریفوژ میباشد ولی از بلوئر گاز عبور میکند. بلوئر سیستم خنک کاری ندارد ولی در اغلب کمپرسور ها سیستم خنک کاری پیش بینی می شود. از آنجا که نسبت فشار در دمنده صنعتی یا فن پایین است (به طور متوسط یک پانزدهم)، تقریبا دانسیته گاز در ونتلاتور ثابت بوده و می توان تئوری سیالات غیر قابل تراکم (پمپ) را برای فن استفاده کرد.
ونتلاتور سانتریفوژ با پره ایرفول بهترین راندمان کاری و کمترین تولید صدا را در بین انواع مختلف ونتلاتور سانتریفوژ دارند. این پروانه از لحاظ ساخت ساده است و راندمان کمتر و مقاومت مکانیکی ضعیف تری در مقایسه با پره انحنا دار دارند. دمنده صنعتی (فن) سانتریفوژ با پره انحنا رو به عقب (BC) مشابه دمنده صنعتی ایرفول بوده ولی راندمان دمنده صنعتی سانتریفوژ با پره انحنا رو به عقب کمی پایین تر است و می تواند گاز که دارای ذرات است را انتقال دهد.