فن فشار قوی یا دمنده فشار قوی برای ایجاد یک فشار مثبت برای کاربردهای زیر به کار می رود: سازه های بادی، فرآیندهای ساخت، خطوط تولید و مونتاژ، خنک کردن تجهیزات یا محصول، خنک کردن تجهیزات الکترونیکی و آزمایشگاه ها و ...
فن فشار قوی نوعی فن هستند که می توانند یک فشار مثبت در محیطی بسته یا ایزوله ایجاد کنند. این دمنده فشار قوی فقط محدود به تولید فشار مثبت نیستند بلکه می توانند در هر جا که نیاز داریم هوای تمیز جریان داشته باشد نیز به کار روند مانند: تسمه نقاله ها، محیط های جوشکاری، کارگاه های نجاری و خطوط مونتاژ. برای استفاده در مکان های خطرناک که امکان خوردگی و انفجار وجود دارد مثل کارخانه های پتروشیمی، اتاقک های رنگ کاری، آسیاب ها، کارخانجات، مخازن و عملیات فرآیندهای شیمیایی دمنده های ضد انفجار طراحی شده اند.
انتخاب فن فشار قوی مناسب
انتخاب یک دمنده با فشار مناسب براساس مشخصات عملکرد و جنس تیغه ها انجام می شود. دانستن سرعت جریان هوا بسیار اهمیت دارد. یعنی سرعتی که هوا بین دو یا چند نقطه در جریان است. میزان فشار استاتیک نیز اهمیت دارد. فشار استاتیک، مقدار فشاری است که وقتی میزان معینی از هوا به یک محیط ارسال یا از آن خارج می شود ثابت باقی می ماند. فشار استاتیک زمانی افزایش می یابد که هوای بیشتری وارد و سپس از محیط خارج شود.
هنگام انتخاب دستگاه، در نظر گرفتن قطر قسمت ورودی و خروجی فن فشار قوی نیز مهم است. سایر عواملی که هنگام خرید دمنده فشار قوی باید در نظر داشت عبارتند از ولتاژ، فاز، و اینکه آیا باید از نوع belt drive استفاده کرد یا از نوع direct drive. دمنده فشار قوی می تواند از جنس آلومینیوم، چدن، فولاد، فولاد ضد زنگ، پلاستیک و مواد کامپوزیت باشد.
موارد استفاده از فن فشار قوی
این فن فشار قوی برای احتراق هوا، خشک کردن و بیرون راندن ذرات، خشک کردن بستر سیال (fluid bed aeration)، انتقال پنوماتیک، سیستم های شناور، ضد عفونی کردن، جمع آوری گرد و غبار، تحت فشار قرار دادن، وکیوم کردن و مکش مورد استفاده قرار می گیرند.
دمنده فشار قوی
دمنده فشار قوی طراحی های مطمئن با فشار استاتیک بالا و جریان هوای پایین هستند که کاربرد صنعتی داشته و پیوسته باید کار کنند. این دمنده فشار قوی می تواند هوای تمیز، ذرات سبک یا بخارات را حرکت دهد و با ایجاد تغییراتی می تواند از آنها برای کنترل جریان هوای داغ چسبناک و خورنده استفاده کرد.
دمنده فشار قوی که بدنه آنها جوشکاری شده نسبت به انواعی که پرچ شده اند ارجعیت دارند. از مواد مختلفی می توان برای ساخت این دمنده فشار قوی استفاده کرد مثلا از فایبرگلاس برای فرآیندهای حرارتی، خوردگی و پر ذرات و بسته به شرایط مختلف محیطی، استفاده می شود.
هوا رسانی تحت فشار نیازمند یک دمنده فشار قوی است. فن های سانتریفیوژ انتخابی مناسب برای کاربری هایی از قبیل خنک کاری، خشک کردن، فیلتر کردن، انتقال پودر، فرآیندهای احتراق و کانال کشی های طویل است.
انواع دمنده فشار قوی
چرخ های دمنده فشار قوی دارای تیغه های رادیال صاف هستند(که نسبت به سطح بیرونی توپی چرخ، 90 درجه زاویه دارند) تا آنها را در برابر خرابی ناشی از عبور هوای توام با ذرات و مواد خارجی حفظ کنند.
برخی دمنده فشار قوی دو نوع چرخ اولیه دارند، باز و روکشدار. طراحی مناسب چرخ براساس ترکیب حجم و فشار هوا به همراه راندمان عملیاتی مورد انتظار، صورت می گیرد.
عملکرد و مشخصات طراحی دمنده فشار قوی
حجم: تا 150,000 cfm
فشار: تا 140’’ wg
دما: تا 1200˚F
ضریب استاتیک: تا 78%
نوع محرک: belt یا direct
دمنده های HPRL با چرخ رادیال باز
این دمنده فشار قوی برای حجم هوای کم در فشار استاتیک بالا مورد استفاده قرار می گیرد. چرخ رادیال باز در مقایسه با چرخ روکشدار، راندمان عملیاتی بالایی ندارد اما موجب ترکیب حجم و فشار هوا در مقیاس بالا می گردد.
دمنده فشار قوی HPRM
که مشابه دمنده های HPRL هستند اما با چرخی پهن تر. افزایش چرخ باعث افزایش ظرفیت حجم هوا شده که همین امر کارایی دمنده های فشار قوی را بالا می برد.
دمنده HPSM با طراحی چرخ روکشدار
این نوع چرخ طوری طراحی شده تا حجم پایین هوا را در فشار استاتیک بالا با ضریب عملیاتی بالا به حرکت درآورد. دمنده HPSM نیز دارای طراحی چرخ روکشدار است با پهنای چرخ بیشتر که برای هوای کم تا متوسط با فشار بالا طراحی شده است.
کاربردهای دمنده فشار قوی
دمنده های فشار قوی یا با فن سانتریفیوژ انتخابی مناسب برای سیستم هایی است که کانال هایی طولانی دارند و هوا باید به یک نقطه خاص رسانده شود نه به محیط باز. این دمنده ها برای انتقال و جابجایی مواد نیز مناسب هستند.
- احتراق هوا: دمنده فشار قوی بسته به نوع کاربردشان مانند بویلرها، کوره ها و تنورها هوای مورد نیاز برای احتراق سوخت را تامین می کنند.
- انتقال پنوماتیک: در اینجا فن ها برای همه چیز را منتقل می کنند از غلات گرفته تا تراشه های چوب.
- کاهش کاتلیزوری انتخابی (selective catalytic reduction)
- انتقال و جابجایی پودر (پودر، دانه ها، الیاف)
- کاربرد در احتراق
- سیستم های جمع آوری گرد و غبار
- خنک کردن هدایت شده – دستگاه های پورتابلی که اغلب برای پایین آوردن دمای یک کنترل پانل یا موتور مورد استفاده قرار می گیرد
- خشک کردن (شتاب بخشی به فرآیند تبخیر)
سایر کاربری ها و صنایعی که از دمنده فشار قوی استفاده می کنند:
- کنترل آلودگی هوا
- تصفیه / پاکسازی گاز (گاز ترش)
- فرآوری مواد غذایی
- صنایع شیشه گری و خنک کردن
- ساخت شیشه
- پتروشیمی
- نفت
- داروسازی
- تولید برق
- کاغذ و خمیر کاغذ
- فرآوری فولاد
- بازیافت بخارات
- آب و فاضلاب
بلوور فشار قوی
بلوور فشار قوی در واقع یک فن سانتریفیوژی است که هوا از طریق ورودی آن وارد شده و با فشار در اطراف هوزینگ می چرخد و با زاویه 90 درجه خارج می شود. بسیاری از فن فشار قوی دارای یک چرخ رادیال با تیغه های صاف هستند اما برخی ممکن است بسته به نوع کاربرد، تیغه هایشان به سمت عقب خم شده و چرخشان روکشدار باشد.
زمانی از بلوور فشار قوی استفاده می شود که به میزان کم تا متوسط CFM در فشار استاتیک بالا نیاز داشته باشیم. دمنده های فشار قوی میزان اسب بخاری که مصرف می کنند عکس فن های اکسیال است یعنی هر چه فشار استاتیک بالاتر باشد اسب بخار کمتری توسط دمنده مصرف می شود.
انتخاب بلوور فشار قوی مناسب
انتخاب مناسب بلوور فشار قوی دقیقا مشابه نحوه انتخاب فن اکسیال است یعنی باید مقدار cfm، فشار استاتیک سیستم، محیط عملیاتی داخل و خارج دمنده شامل دما، ارتفاع و میزان سر و صدای محیط.
موارد استفاده از بلوور فشار قوی
برخی کاربردهای دمنده های آلومینیوم ریخته گری عبارتست از: تخلیه گازهای حاصل از جوشکاری، نصب بر روی کالکتورهای ذرات و خاک، انتقال مواد غیر سایشی، تخلیه دود حاصل از اگزوز ماشین ها در گاراژ و آتش نشانی ها، تامین هوا برای برش های بادی، تامین هوای احتراق برای کوره های گازی. دمنده هایی که چرخ ها و هوزینگ آنها از جنس آلومینیوم ریختگی است طبیعتا ضد جرقه بوده و برای استفاده در مکان هایی که نیاز به این گونه تجهیزات دارند مناسب است.
چگونه CFM مربوط به یک دمنده را اندازه گیری کنیم؟
فرآیندهای صنعتی بسیاری وجود دارند که نیازمند تامین هوای مداوم دارند. به عنوان مثال، در تصفیه فاضلاب از میکروب های هوازی استفاده می کنند که هنگام تجزیه لجن نیاز به هوا دارند. یک دمنده صنعتی، اکسیژن لازم را از طریق ایجاد یک جریان ثابت در داخل اتاقک واکنش فراهم می سازد. می توانید میزان جریان حجمی دمنده را از روی میزان جذب اکسیژن محاسبه کنید. سایر عوامل مرتبط عبارتند از دما و فشار هوا در نقطه خروج هوا از دمنده.
460 را به دمای نقطه خروج که بر حسب فارنهایت محاسبه شده اضافه کنید تا آن را به درجه ی رانکین تبدیل کنید. اگر به عنوان مثال هوا با دمای 80 درجه از دمنده خارج می شود:
درجه رانکین 540 = 460 + 80
دمای رانکین را در تعداد پوند مول اکسیژنی که در هر دقیقه منتقل می شود ضرب کنید. به عنوان مثال اگر 8 پوند مول اکسیژن در هر دقیقه به واکنش دهنده ها می رسدجواب می شود:
4320 = 8 × 540
این عدد را در 10.73 ضرب کنید تا ضریب ثابت گاز به دست بیاید: 4320 x 10.73 = 46,345
جواب را تقسیم بر فشار نقطه خروج گاز که بر حسب پوند در هر اینچ مربع است بکنید. به عنوان مثال اگر فشار برابر با 15 پوند در اینچ مربع است جواب اینگونه به دست می آید:
46,354 ÷ 15= ~3,090
مقدار به دست آمده، میزان جریان حجمی هوا است که بر حسب فوت مکعب در دقیقه محاسبه شده.
فن دمنده فشار قوی
فن دمنده فشار قوی برای آنکه بتوانند هوا را جابجا کنند از طراحی سانتریفیوژ استفاده می کنند. مرکز دمنده مانند یک چرخ آبی به نظر می آید اما از طریق یک محور و به کمک یک موتور به حرکت در می آید. هوا از مرکز به موازات محور وارد شده و با چرخش چرخ به بیرون رانده شده و توسط هوزینگ به داخل کانال های متصل، هدایت می شود. در مقابل، فن اکسیال از بخش ایروفویل که یک نیروی بالابری ایجاد می کند استفاده می نماید.
انواع فن دمنده فشار قوی
فن های دمنده دو نوع طراحی دارند: رادیال یا قفس سنجابی (squirrel cage) که به آن بشکه ای هم می گویند.
فن دمنده رادیال
فن های دمنده های رادیال با استفاده از پره های چرخ مانند هوا را به حرکت در می آورند.
فن دمنده قفس سنجابی
در فن های دمنده های قفس سنجابی (squirrel cage) پره ها پهن تر بوده و بیشتر شبیه پاروی قایق هستند.
چرخ هایی که در دمنده های فشار قوی به کار می روند اشکال گوناگونی دارند برخی به عقب متمایل و منحنی اند. برای عملکرد مطلوب، چرخ را متناسب با کاربرد خود انتخاب کنید.
نقات قوت فن دمنده
این نوع فن ها در مقایسه با فن های اکسیال بهره وری انرژی بهتری دارند. به نرمی می چرخند، نگهداری و تعمیرات کمتری نیاز دارند و به خوبی در مقابل هوای مرطوب و حاوی ذرات، مقاومت می کند. اولین نقطه قوت این فن ها این است که هوا را با فشار زیاد در یک جهت خاص هدایت می کنند. این فن ها برای جابجایی حجم بالایی از هوا در یک منطقه وسیع مناسب نیستند.
فن سانتریفیوژ فشار قوی
دمنده های صنعتی یا دمنده سانتریفیوژی را می توان قلب هر صنعت فرآوری نامید که با اسامی مختلفی نامیده می شوند مانند فن ID، فن FD، دمنده صنعتی، فن فشار قوی، فن گردش هوای داغ، فن سانتریفیوژ، دمنده فیلتر کیسه ای (bag filte، فن جمع آوری گرد و غبار، دمنده، فن انتقال مواد.)
این فن سانتریفیوژ فشار قوی برای تامین هوای مورد نیاز احتراق یا انتقال مواد استفاده می شود. طراحی های ایروفویل را نیز می توان برای افزایش بیشتر کارایی به کار گرفت.
این نوع از جابجا کننده ها هوا که نوعا فشار استاتیکی بیش از 500 mm WG ایجاد می کنند عموما برای هوا رسانی در جایی که حجم پایین هوا و فشار بالا مورد نیاز است به کار گرفته می شود. پره یا چرخ از نوع رادیال یا رو به جلو بوده، ضریب استاتیک کمتر و ورودی/خروجی کوچکتری دارد تا حجم هوای کمتری از میان آن عبور کند.
موارد استفاده از فن سانتریفیوژ فشار قوی
فن سانتریفیوژ فشار قوی ضریب عملیاتی خوبی داشته و کاربری هایی با فشار بالا و جریان متوسط، ترجیح داده می شوند. دمنده های سانتریفیوژی را در هندوستان براساس کاربردشان با نام فن های ID می شناسند که ID (مخفف Induced Draft) است این فن ها گازهای حاصل از احتراق سوخت را توسط کانال های جمع آوری از کوره گرفته و به سمت دودکش هدایت می کند. فن های ID کاربرد بسیاری در بویلرها دارند.
از فن سانتریفیوژ فشار قوی در کارخانجات برای به حرکت درآوردن هوا استفاده می کنند. دمای بالا در واحدهای تولیدی باعث افت راندمان ماشین آلات می شوند. به کمک این دمنده ها هوای آلوده به بیرون رانده شده و هوای تمیز جایگزین آن می شود.
فن سانتریفیوژ فشار قوی بدون صدا، با دوام، مطمئن و قابل بکارگیری در شرایط متفاوت هستند. این ویژگی ها استفاده از فن سانتریفیوژ فشار قوی را در صنایع، ایده آل می سازد. مصرف برق کمی دارند، موتورهای کوچک تری دارند، نیاز زیادی به تعویض و دمونتاژ ندارند که جمیع این خصوصیات موجب انتخاب این دمنده ها می شود. از آنجا که در دمای پایین به خوبی کار می کنند موجب بالا رفتن سرعت تولید و رساندن هوایی پاک و بدون روغن و چربی می گردند.
