فن صنعتی
هدف از این متن ارائه مجموعه كاملي از لغات و اصطلاحات و تعاريف طبقه بندي انواع فن صنعتي و اجزاي تشكيل دهنده فن ها مي باشد. این متن تمامي فن هايي كه در جهت اهداف صنعتي از قبيل تهويه ساختمانها ، معادن و غيره به كاربرده مي شوند را شامل مي گردد.
فن
فن به ماشين دواري اطلاق مي گردد كه مجهز به يك يا چندين رديف پروانه پره دار بوده و با دريافت انرژي مكانيكي, يك جريان پيوسته از هوا يا گازهاي ديگر را ايجاد مي نمايد. لازم به ذكر است كه در اين نوع ماشين هاي دوار كار مخصوص ( كار انجام يافته به ازاي واحد جرم ) معمولاً از 25 كيلوژول بر كيلوگرم تجاوز نمي كند.
يادآوري 1 :
معمولاً اصطلاح فن در مواقعي به كار مي رود كه هيچ نوع تجهيزات اضافي از قبيل كانالهاي ورودي يا خروجي به فن نصب نگردد، مگر آنكه صريحاً ذكر شده باشد.
يادآوري 2:
فن ها معمولاً براساس چگونگي نصب ، وظيفه كاري ، مسير گذر سيال و نيز شرايط بهره برداري تعريف ميشوند.
يادآوري 3 :
اگر ميزان كار انجام يافته بر واحد جرم از مقدار 25 كيلوژول بر كيلوگرم تجاوز كند در آن صورت ماشين دوار , توربو كمپرسور ناميده مي شود. بدين معني كه براي چگالي سكون عبوري از فن برابر با 2/1 كيلوگرم بر مترمكعب , فشار فن نبايد از 25 × 2/1 كيلوژول بر كيلوگرم ( يعني 30 كيلوپاسكال ) بيشتر شود و نسبت فشار تا زمانيكه فشارجوتقريباً 100 كيلوپاسكال است از 30/1 تجاوز نكند.
تذکر:
1 در این متن جهت اختصار از كلمه هوا به جاي عبارت ” هواي معمولي يا گازهاي ديگر ” استفاده مي شود.
تذکر2 :
هواي استاندارد به هوايي با چگالي 2/1 كيلوگرم بر مترمكعب اطلاق مي گردد.
انواع نصب فن صنعتی براساس نحوه بكارگيري و اتصال كانالها
فن ها معمولاً به يكي ازروش هاي زير نصب و يا كانال كشي مي شوند.
نصب فن بدون كانالهاي ورودي و خروجي
نصب فن با كانال خروجي
نصب فن با كانال ورودي
نصب فن با كانالهاي ورودي و خروجي
انواع فن صنعتی براساس عملكرد فن ها
-1 فن متصل به كانال
به فني كه جهت رانش هوا به درون كانال به كار مي رود ، اطلاق مي گردد.
يادآوري 4 :
اين فن ها ممكن است در نصب نوع( ب )، ( پ ) يا ( ت ) به كار روند.
-2 فن نصب شده در قسمت حائل ها ( ديواره ها )
به فني كه بر روي روزنه حائل ها ( ديواره ها ) به منظور جابجايي هواي آزاد از يك ناحيه به ناحيه ديگر به كار مي رود، اطلاق مي گردد.
يادآوري 5 :
اين فن ها در نصب نوع ( الف ) به كار مي روند.
-3 جت فن
به فن بدون كانالهاي ورودي و خروجي كه براي توليد جريان هوا با سرعت بالا به كار مي رود، اطلاق مي گردد.
يادآوري 6 :
ايجاد جت هوا مي تواند به منظور افزايش اندازه حركت جريان هواي داخل كانال, تونل يا ديگر فضاها يا افزايش ميزان انتقال حرارت در يك ناحيه مشخص باشد.
انواع فن صنعتی براساس مسير حركت سيال در پروانه
-1 فن گريز از مركز
به فني كه در آن فن هوا اساساً در جهت محوري وارد پروانه شده و از آن فن در جهت عمود بر محور مذكور خارج مي شود ، اطلاق مي گردد.
يادآوري 1:
فن نوع گريز از مركز به فن هايي با جريان شعاعي اطلاق مي گردد.
يادآوري 2 :
فن ها ممكن است داراي يك يا دو ورودي جداگانه بوده و نيز داراي يك صفحه پوششي و يا يك صفحه مياني باشند.
يادآوري 3:
پروانه فن با توجه به جهت تيغه هاي پروانه فن نسبت به جهت دوران فن مي تواند به صورت خميده عقب سو 1 ، شعاعي 2 و يا خميده جلو سو 3 باشد.
يادآوري 4 :
براي يك فن از نوع گريز از مركز نسبت قطر ورودي پروانه فن به قطر خروجي پروانه فن نشانگر ميزان فشار فن مي باشد يعني نسبت مذكور نشان مي دهد كه فشار توليد شده در يك آهنگ معيني از جريان هوا , پايين ، متوسط و يا بالا مي باشد.
يادآوري 5 :
شكل زیر سطح مقطع پروانه هايي را كه داراي قطر ورودي يكسان مي باشند ، نشان مي دهد. فن هايي كه نسبت قطر پروانه ورودي فن به قطر پروانه خروجي فن ها بزرگتر از63/0 باشد فن نوع فشار پايين و فن هايي كه نسبت قطر پروانه ورودي فن به خروجي فن ها از 4/0 كمتر است فن نوع فشار بالا و فن هايي كه نسبت قطر پروانه ورودي فن به خروجي فن ها بين 4/0 الي 63/0مي باشد فن نوع فشار متوسط مي باشند.
يادآوري 6 :
قطر پروانه فن و شعاع محفظه فن با افزايش محدوده فشاري كه فن براي آن طراحي مي شود، افزايش مي يابد.
يادآوري 7 :
اين طبقه بندي همچنين متاثر از توانايي راه اندازي در سرعت محيطي لازم فن ها مي باشد.
-2 فن با جريان محوري
به فني كه در آن جريان هوا در طول محفظه استوانه اي فن كه اساساً با محور فن هم راستا است وارد پروانه فن شده و سپس از فن خارج مي شود ، اطلاق مي گردد.
يادآوري 1 :
يك فن با جريان محوري با توجه به نسبت قطر محفظه استوانه اي 1 فن به قطر بيروني پروانه فن مي تواند از نوع فشار پايين ، متوسط و يا بالا باشد. نسبت مذكور نشان مي دهد كه فشار توليد شده در يك آهنگ معيني از جريان هوا پائين, متوسط و يا بالا مي باشد.
يادآوري 2 :
شكل زیر نمونه اي از سطح مقطع فن هايي كه داراي قطر بيروني مساوي مي باشند نشان مي دهد. لازم به ذكر است فن هاي محوري كه نسبت قطر محفظه استوانه اي فن به قطر بيروني پروانه فن در این فن ها كمتر از 4/0 باشد از نوع فشار پايين ، فن هاي محوري كه نسبت فوق الذكر در آن فن ها بزرگتر از 71/0 باشد از نوع فشار بالا و فن هاي محوري كه نسبت فوق در آن فن ها در محدوده 4/0 الي 71/0 مي باشد از نوع فشار متوسط مي باشند.
يادآوري 3 :
اين طبقه بندي نيز متاثر از توانايي راه اندازي در سرعت محيطي لازم فن ها مي باشد.
-3 فن محوري با چرخش مخالف
به فني با جريان محوري كه داراي دو پروانه سري بوده ولي جهت چرخش آن ها مخالف هم مي باشد، اطلاق مي گردد.
-4 فن با جريان محوري برگشت پذير
به فني با جريان محوري كه با هدف چرخش در جهت هاي دلخواه و مشخص با يك راندمان ويژه طراحي شده است، اطلاق مي گردد.
-5 فن محوري از نوع پره اي
به فني با جريان محوري كه داراي پروانه اي با تعداد تيغه هاي كم و با ضخامت يكسان بوده و به منظور استفاده در روزنه ها طراحي مي شود، اطلاق مي گردد.
-6 فن با جريان محوري مستقر بر روي صفحه تخت
به فني با جريان محوري كه پروانه آن داراي تيغه هايي به شكل ايرفويل 1 بوده و بر روي يك توپي با طول محور نسبتاً كوتاه گردش مي كند، اطلاق مي گردد.
-7 فن محوري با پره هاي هدايت كننده
به فني با جريان محوري كه داراي پره هاي هدايت كننده بوده و در قبل، بعد و يا هر دو طرف پروانه اصلي فن نصب مي شوند، اطلاق مي گردد.
-8 فن محوري لوله اي
به فن با جريان محوري كه فاقد پره هاي هدايت كننده بوده و درداخل كانالها مورداستفاده قرار مي گيرد، اطلاق مي گردد.
-9 فن با جريان مختلط
به فني كه مسير سيال عبوري از پروانه فن ما بين جريانهاي محوري و گريز از مركز قرار دارد، اطلاق مي گردد.
-10 فن با جريان عرضي
به فني كه در آن مسيرگذر سيال عبوري از پروانه فن در جهتي عمود بر محور فن بوده و سيال از ناحيه پيراموني وارد پروانه فن يا از فن خارج شود، اطلاق مي گردد.
-11 فن حلقه اي شكل
به فني كه رانش هوا يا سيال در محفظه اي چنبره اي 2 شكل به صورت مارپيچي صورت مي گيرد، اطلاق مي گردد.
يادآوري :
در فن هاي حلقه اي شكل چرخش پروانه كه شامل تعدادي از تيغه ها است، يك مسير حركت مارپيچي از سيال توليد مي كند كه توسط تيغه هاي پروانه ايجاد مي شوند و به اين ترتيب پروانه انرژي را به سيال منتقل مي كند.
سيال/ پره / محفظه /ورودي/ خروجي
-12 فن چند مرحله اي
به فني كه داراي دو يا چند پروانه كه به صورت سري نصب شده و كار مي كنند ،اطلاق مي گردد. لازم به توضيح است كه در اين نوع فن ها بسته به تعداد پروانه ها، فن دو مرحله اي، سه مرحله اي و غيره نامگذاري مي شود.
يادآوري 1 :
فن چند مرحله اي ممكن است در بين پروانه هاي متوالي خود داراي پره هاي هدايت كننده و يا كانالهاي ميان بند 1 باشد.
يادآوري 2 :
تيغه هاي فن هاي چند مرحله اي ممكن است به شكل يك مقطع ايرفويل مانند و يا با مقطع با ضخامت يكنواخت و ثابت باشند.
-13 فن گريز از مركز لوله دار
به فني كه داراي يك پروانه گريز از مركز بوده و در يك تركيب كانال كشي لوله اي شكل هم رديف قرار گيرد، اطلاق مي گردد.
-14 فن با موتور محفظه دار
به فني كه داراي يك پروانه گريز از مركز , با جريان مختلط و يا محوري بوده و در يك تركيب کانال كشي هم رديف كه موتور محركه آن توسط يك محفظه اي از جريان هوا جدا مي شود، اطلاق مي گردد.
انواع فن صنعتی براساس شرايط عملكردي آنها
-1 فن چند منظوره
به فني كه براي به جريان انداختن هواي غير سمي، غير اشباع، غير قابل اشتعال، عاري از ذرات ساينده، فاقد مواد خورنده و در محدوده دمايي 20- درجه سلسيوس تا 80+ درجه سلسيوس مناسب باشند، اطلاق مي گردد.( حداكثر دماي 40 درجه سلسيوس اگر موتور و يا ياتاقانهاي فن در معرض جريان هوا قرار داشته باشند )
-2 فن با كاربرد ويژه
به فني كه جهت شرايط كاركردي خاص طراحي و به كار برده مي شود، اطلاق مي گردد.
يادآوري 1 :
يك فن با كاربرد ويژه ممكن است داراي تركيبي از تجهيزات خاص و ويژه اي باشد.
يادآوري 2:
شرايط بهره برداري كه در ادامه مي آيد معرف محدوده كاربرد فن است ولي الزاماً فهرست آن كامل نيست. ساير انواع كه داراي تركيب و تجهيزات ويژه اي مي باشند بايستي با توافق بين خريدار و شرکت توسعه تجارت هویر (نماینده انحصاری فن کاسالز اسپانیا) بر روي فن نصب شوند.
-3 فن ويژه گاز داغ
به فني كه براي ايجاد جرياني پيوسته از گازهاي داغ به كار برده مي شود، اطلاق مي گردد.
يادآوري 1:
در ساخت فن هاي ويژه گاز داغ كه ممكن است داراي رانش مستقيم و يا غير مستقيم باشند، مواد خاصي به كار برده مي شود.
يادآوري 2 :
در فن هاي ويژه گاز داغ با رانش مستقيم، موتور فن ممكن است در مسير جريان هوا و يا جدا از مسير جريان هوا تعبيه شود.
يادآوري 3 :
در فن هاي ويژه گاز داغ با رانش غير مستقيم در صورت لزوم بايد از ابزارهاي خنك كننده جهت خنك كردن تسمه، ياتاقانها و يا ساير اجزاي محرك فن بهره گرفت.
-4 فن ويژه تخليه دود
به فني كه براي ايجاد جرياني از دودهاي داغ در يك محدوده زماني و دمايي مشخص به كار برده مي شود، اطلاق مي گردد.
يادآوري 1 :
در ساخت فن هاي تخليه دود كه ممكن است داراي رانش مستقيم و يا غير مستقيم باشند مواد خاصي به كار برده مي شود.
يادآوري 2:
در فن هاي ويژه تخليه دود، موتور فن ممكن است در مسير جريان هوا و يا جدا از مسير جريان هوا تعبيه شود.
يادآوري 3:
در فن هاي ويژه تخليه دود با رانش غير مستقيم در صورت لزوم بايد از ابزارهاي خنك كننده جهت خنك كردن تسمه ها، ياتاقانها و ساير قسمتهاي محرك فن بهره گرفت.
-5 فن ويژه هواي مرطوب
به فني كه براي ايجاد جرياني از هواي حاوي ذرات آب يا هر مايع ديگر به كار مي رود، اطلاق مي گردد.
-6 فن آب بندي شده به گاز
به فني كه با يك محفظه آب بندي شده مناسب به منظور ثابت نگهداشتن نرخ نشت گاز در يك فشار معين به كار رود، اطلاق مي گردد.
يادآوري:
با توجه به نرخ نشتي گاز ، توجه و انجام سرويسهاي لازم جهت اتصالات روغنكاري كننده ، تغذيه الكتريكي فن به فلنج هاي ارتباطي، مقدار نفوذ گاز از محفظه و غيره را الزامي مي نمايد.
-7 فن ويژه گرد و غبار
به فني كه براي ايجاد جرياني از هواي داراي ذرات گرد و غبار طراحي شده است، اطلاق مي گردد.
-8 فن نقاله ( انتقال دهنده )
به فني كه براي جابجايي مواد جامد از قبيل تراشه هاي چوب ، ضايعات پارچه ، مواد پودر مانند ، سيمان ، گچ و نيز جريان هواي شامل ذرات گرد و غبار طراحي گرديده است، اطلاق مي گردد.
يادآوري:
يك فن نقاله ( انتقال دهنده ) بسته به اينكه مواد انتقال يافته از پروانه عبور مي كند يا نه، مي تواند از نوع مستقيم يا غير مستقيم باشد.
-9 فن بدون مانع
به فني كه با تجهيز شدن به شكل خاصي از پروانه و يا بواسطه درست شدن با مواد ويژه به منظور كاهش انسداد جريان هوا به كار برده مي شود، اطلاق مي گردد.
يادآوري :
اين نوع فن ها هميشه ممكن است شامل اشكال مختلف ديگري نظير امكانات و تجهيزاتي براي استفاده از اسپري هاي تميز كننده و يا خارج نمودن و حذف كردن مواد زائد باشند.
-10 فن مقاوم به خراش و سايش
به فني كه قسمتهاي مختلف آن فن با مواد مقاوم به سايش و خراش ساخته شده و نيز قابل تعويض بوده و براي كاهش ميزان خراش و سايش طراحي شده اند، اطلاق مي گردد.
-11 فن مقاوم به خوردگي
به فني كه قسمتهاي مختلف آن با مواد مقاوم به خوردگي ساخته شده و نيز در ساخت آن مساله خوردگي و طرق كاهش آن (به كمك عوامل مشخص) مورد توجه قرار گرفته است، اطلاق مي گردد.
-12 فن مقاوم به جرقه و اشتعال
به فني اطلاق مي گردد كه با تمهيدات خاصي جهت كاهش خطرات جرقه و ذرات داغ ايجاد شده از تماس بين بخشهاي متحرك و ساكن فن، طراحي شده است.
يادآوري:
در اين نوع فن ها ياتاقانها ، اجزاي متحرك و ساير اجزاي الكتريكي نبايستي در معرض جريان هوا يا گاز باشند.
-13 فن سقفي
به فني كه به منظور جلوگيري از نفوذ هواي بيروني بر روي سقف نصب مي شود، اطلاق مي گردد.
اجزای فن صنعتی
ورودي فن
به قسمت بازي كه معمولاً به شكل دايره يا مستطيل بوده و هوا ابتدا از آن وارد محفظه فن مي شود، اطلاق مي گردد.
يادآوري 1 :
اگر فن در قسمت ورودي به يك فلنج مجهز باشد , در آن صورت بايد ابعاد ورودي فن برحسب اندازه داخلي اين اتصال يا فلنج ذكر شود. سطح ورودي فن سطح برآمده اي است كه مقدار آن از سطح داخلي فلنج ورودي اندازه گيري مي شودوهيچ مقداري بخاطر وجود انسدادهاي ديگر نظير موتورها ,ياتاقانهاي باري و غيره از آن كسر نمي شود.
يادآوري 2 :
هنگامي كه سطح ورودي فن به طور وضوح تعريف نشده باشد , مقدار آن بايستي به صورت توافقي ارائه شود.
خروجي فن
به قسمت بازو انتهايي فن كه معمولاً به شكل دايره يا مستطيل بوده وخروج هوا هم در نهايت از آن قسمت صورت مي گيرد ، اطلاق مي گردد.
يادآوري 1 :
اگر فن در قسمت خروجي به يك فلنج مجهز باشد , در آن صورت بايد ابعاد خروجي فن بر حسب اندازه داخلي اين اتصال يا فلنج ذكر شود.همچنين اگر فن در قسمت خروجي داراي يك ديفيوزر(شيپوره) باشد و بازده فن با احتساب اين وسيله بيان گردد , در آن صورت بايد سطح خروجي فن مساوي سطح خروجي ديفيوزرفرض شود.
يادآوري 2 :
هنگامي كه سطح خروجي فن به طور واضح تعريف نشده باشد , مقدار آن بايستي به صورت توافقي ارائه شود.
يادآوري 3 :
جهت دست يابي به ويژگيهاي جت فن ها به استاندارد مربوطه مراجعه نماييد.
قطر دو سر پروانه
به بيشترين فاصله بين دو سر پروانه فن اطلاق مي گردد.
قطر اسمي
قطر اسمي پروانه به قطر دو سر پروانه اي كه طراحي براساس آن صورت مي گيرد، اطلاق مي گردد.
طبقه بندي فن صنعتی
فن ها، براساس معيارهاي ذيل طبقه بندي مي شوند :
الف ) فشار فن
ب ) برخورداري از ساختار ويژه ( مناسب براي تخليه دود ، آب بندي به نشت گاز ، محافظت از احتراق گاز )
پ ) نحوه قرارگيري محرك هاي فن
ت ) شرايط ورودي و خروجي فن
ث) روش كنترل فن
ج ) دوران و موقعيت اجزا فن
چ ) ابعاد و مشخصات فن
فشار فن
يك فن براساس ميزان كار بر واحد جرم و تاثير تراكم پذيري هوا يا گاز جابه جا شده ، مي تواند از نوع فشار پايين ، فشار متوسط و يا فشار بالا ناميده شود. بنابراين فني كه داراي نسبت فشار كمتر از 02/1 بوده و عدد ماخ براي جريان هوا در آن كمتر از 15/0 باشد به عنوان فن فشار پايين شناخته مي شودكه اين معادل افزايش فشاري كمتر از 2 كيلو پاسكال براي هواي عبوري از آن است. و فني كه داراي نسبت فشار بزرگتر از 02/1 و كوچكتر از 1/1 بوده و عدد ماخ براي جريان هوا در آن كمتر از15/0 باشد به عنوان فشار متوسط شناخته مي شود كه اين معادل افزايش فشاري برابر با 2 الي 10 كيلو پاسكال است. و بالاخره فني كه داراي نسبت فشار بالاتر از 1/1 باشد به عنوان فن فشار بالا شناخته مي شود.
اين تعريف در مورد تمام فن هاي صنعتي به جز جت فن ها كاربرد دارد و به صورت خارج قسمت توان جريان هوا بر آهنگ جريان هوا تعريف مي شود. همچنين فشار فن تقريباً برابر حاصل ضرب كار بر واحد جرم و متوسط چگالي سكون سيال عبوري از فن مي باشد.
طبقه فن ها
از آنجائيكه ميزان فشار يك فن به سرعت محيطي پروانه آن بستگي دارد لذا اين متن طبقه بندي فن هايي را تعريف مي كند كه فشار ماكزيمم بازده و سرعت دوراني آنها كمتر از محدوده مقدار داده شده در جدول 1 مي باشند.
طراحي ساختار فن ويژه گازهاي داغ
از آنجائي كه فن هاي ويژه گاز داغ براي انتقال هواي داغ و عملكرد پيوسته تا دماي بيشينه مشخص طراحي و ساخته مي شوند ، لذا بايستي اطلاعات مورد نياز بر روي پلاك نشانه گذاري فن درج شوند. نماد T نشانگر دماي بيشينه گاز بر حسب درجه سلسيوس بوده و براي عملكرد پيوسته فن ويژه گازهاي داغ كاربرد دارد. مثلاً نماد بر روي يك فن بيانگر اين است كه اين فن براي دماي بيشينه و پيوسته 500 درجه سلسيوس رتبه بندي شده است.
طبقه بندي ساختار فن ويژه تخليه دود
اگر اين نوع فن ها براي يك درجه عملكردي كوتاه مدت و در يك درجه حرارت بالا به كار برده شوند بايستي اطلاعات مورد نياز به صورت مشخص و واضح در يك پلاك مجزايي بر روي فن نصب شود. نماد F نشانگر دما بر حسب درجه سلسيوس و ساعت عملكرد پيوسته يك فن ويژه تخليه دود مي باشد. مثلاً HT/300/0.5 بيانگر اين است كه يك فن دما بالا براي عملكرد در 300 درجه سلسيوس براي 0.5 ساعت پيش بيني شده است.
طبقه بندي فن آب بندي شده به گاز
فن هاي آب بندي شده به گاز مطابق جدول 4 طبقه بندي مي شوند. در اين فن ها مقدار نشتي گاز به فشار داخل محفظه فن و نيز مدت زماني كه اين فشار بايستي تحمل شود , بستگي دارد. نرخ نشتي با بستن دريچه هاي ورودي و خروجي فن و تحت فشار قرار دادن محفظه فن بوسيله يك فن كمكي بدست مي آيد. همچنين تغييرات فشار توسط يك مانومتر در طول زمان عملكرد اندازه گيري مي شود سپس آهنگ نشت از طريق جريان فن كمكي يا منابع ديگر تامين فشار تعيين مي شود. اين مقدار نشت بايستي كمتر از مقدار محاسبه شده از طريق فرمول مناسب آن طبقه فن باشد.
يادآوري معمولاً فن در طول مدت انجام آزمايشات خاموش و در حال سكون است. ولي از آنجائيكه فن در انجام آزمايش مربوط به كاركرد صحيح محور فولادي , بايستي روشن و در حال گردش باشد لذا اين آزمايش بايد بدون پروانه صورت گيرد.
طبقات A تا D نرخ نشتي مجاز براي انواع كانالهاي مورد استفاده در صنعت تهويه مطبوع مي باشند. طبقه E اغلب براي سيستم هاي جا به جا كننده گازها و دودهاي سمي پيشنهاد مي گردد و بالاخره طبقات F و G به ترتيب براي تجهيزات اتمي و دفاعي مناسب مي باشند.
طبقه بندي فن هاي محافظت شده از اشتعال
از آنجائي كه بعضي اوقات فن ها ممكن است گازها يا بخاراتي را كه حاوي ذرات قابل اشتعال بوده و يا داراي پتانسيل انفجاري مي باشند ، جا به جا كنند لذا دقت در انتخاب اجزای مختلف سيستم فن جهت حصول اطمينان از جا به جايي بدون خطر هوا يا گاز ضروري مي باشد. بايد يادآور شد كه استفاده از اين طبقه بندي ها به تنهايي اطمينان و ايمني كار فن ها را ضمانت نمي كند و ساختمان فن هاي محافظت شده از اشتعال به تنهايي از احتراق گازهاي قابل انفجار يا گردوغباري كه موجب از كار افتادگي و شكستگي فن مي شوند و يا از ورود اشیای خارجی و موادی که توسط جریان هوا به حركت درمي آيند, جلوگيري نمي كند. همچنين اين طبقه بندي براي فن هايي فلزي با ساختار آهني و غير آهني كاربرد داشته و براي فن هايي كه ساختار آنها از انواع پلاستيكهاي مقاوم شده با الياف , PVC يا هر تركيب ديگري از پلاستيكها باشد كاربرد ندارد. در جدول 6 انواع فن هاي محافظت شده از اشتعال طبقه بندي شده اند.
يادآوري طبقه بندي موجود براساس تجربيات صنعتي ارائه شده اند و جهت دستيابي به اطلاعات فني بيشتر به سند 1 تحت نام ( فن هاي محافظت شده از حريق ) مراجعه كرد.
طبقه بندي فن هاي محافظت شده از اشتعال
نوع ساختار
A قسمتهايي از اين نوع فن كه در تماس با هوا يا گاز قرار دارند بايستي از فلزي كه هنگام سايش يا اصطكاك توليد جرقه يا ذرات داغ توليد نمي كند , ساخته شوند چرا كه موجب اشتعال گاز مي شود. همچنين بايستي در خصوص نحوه نصب يا قرار گيري ياتاقانهاي شفت پروانه دقت كافي بعمل آيد تا از جا به جايي محوري و يا عرضي در اين اجزاء جلوگيري شود.
B اين نوع فن بايستي طوري طراحي گردد كه در آن اجزاء پر تحرك از جنس فلزي ساخته شوند كه در زمان اصطكاك يا سايش با همديگر توليد جرقه و يا ذرات داغ ديگر نكنند به طور مثال در يك فن محوري مي توان با استفاده از تيغه هاي آلومينيومي پروانه و درپوش آلومينيومي روي محفظه از توليد جرقه جلوگيري كرد همچنين بايستي در خصوص نحوه نصب يا قرارگيري ياتاقانهاي شفت پروانه دقت كافي بعمل آيد تا از جا به جايي محوري يا عرضي در اين اجزاء جلوگيري شود.
C اين نوع فن بايد چنان ساخته شود كه يك جا به جايي جزيي در پروانه يا محور آن سبب ايجاد سايش و اصطكاك در قسمتهاي مختلف فن نشود چرا كه موجب اشتعال در گاز خواهد شد.
توجه : در جاهايي از قبيل فن هاي ويژه تهويه معادن كه در آنها از مواد كم خطر استفاده نشده است بايستي تمام فواصل و لقي هاي بين بخشهاي دوراني و ساكن فن از 5 ميلي متر تجاوز نكند.
نكات ضروري در مورد فن صنعتی
لازم به ذكر است كه جرقه يا ذرات ريز داغ بين سطوح در تماس تميز نيز ايجاد مي شود. همچنين سطوحي كه در معرض سايش قرار دارند بايستي در مقابل خطر اشتعال محافظت شوند. از آنجائي كه تماس رنگ داراي اكسيد آهن با فلز آلومينيوم خطرزا بوده و توليد جرقه مي نمايد لذا نبايستي سطح فلزات مورد استفاده در ساختار فن رنگ آميزي شوند. در ساخت محفظه فن ها نبايستي از فلزاتي نظير منيزيم و آلومينيوم داراي 5 درصد آلياژ منيزيم استفاده كرد چرا كه اين فلزات به راحتي قابل اشتعال مي باشند. پس بدين ترتيب از ايجاد ذرات ريز و سبك حاصل از خوردگي و رنگ آميزي مي توان جلوگيري نمود. در ساخت ساختمان فن ها جفت فلزهايي كه به صورت تركيبي به كار برده مي شوند بايستي براساس دماي احتراق و انرژي گازها يا ذرات گردوغبار انتخاب گردند به طور مثال مي توان از جفت فلزهاي زير جهت فراهم شدن ايمني بيشتر استفاده كرد:
– آلومينيوم با آلومينيوم
– فولاد با برنج دريايي يا برنج سرب دار 1
– فولاد با برنج سرب دار
يادآوري 1 :
بهترين راه جلوگيري از ايجاد احتراق , پيشگيري از به وجود آمدن گازهاي متراكم خطرزا و ذرات گردوغبار در فن ها است.
يادآوري 2 :
استفاده از آلومينيوم يا آلياژ آلومينيوم كه در كنار فولاد در ساختار برخي از فن ها به كار مي رود باعث به وجود آمدن شديد ذرات جرقه به هنگام ساييده شدن پروانه آلومينيومي بر روي قسمت زنگ زده فولاد شود.
بايستي از خوردگي نوع الكتروليتي در بين آلياژهاي مختلفي كه در ساختار فن ها به كار مي روند , جلوگيري كرد چرا كه خوردگي الكتروليتي سبب تغيير شكل , شل شدن آسترها شده و در نهايت سبب افزايش خطر مي گردد. ( به طور مثال آستر مسي به كار رفته بر روي سطح گالوانيزه ).
در ساختمان فن ها نبايستي هيچ ياتاقان , اجزاء محركه و وسايل الكتريكي در مسير جريان هوا يا گاز قرار داده شود مگر به طريقي در ساختمان فن نصب گردند كه خرابي و از كار افتادگي آنها سبب احتراق و انفجار گاز در جريان اطراف فن نگردد.
به هنگام استفاده از فن ها بايستي اجزای آنها را به زمين اتصال الكتريكي داد.
بازرسي هاي منظم , تميز كردن اجزاء و كانالهاي ارتباطي فن بايستي به طور مرتب توسط مصرف كننده انجام گيرد چرا كه عمر ياتاقانها , اثرات خوردگي و ارتعاشات اجزاء ممكن است به طور قابل ملاحظه اي در طول عمر و كاركرد سالم فن تاثير گذارد.
ترتيب قرار گرفتن محركه ها
به طور كلي محركها به يكي از شش روش ذيل به كار مي روند كه عبارتند از :
الف- پروانه در امتداد محور موتور فن محكم شده و امكان چرخش آن به طور مستقيم از محور موتور فن و يا ديگر محركهاي اوليه وجود دارد.
ب- چرخش پروانه فن از طريق يك كوپلينگ مستقيم و هم رديف بين محور محرك و محور شفت كه هر كدام روي يك بخش از كوپلينگ محكم شده و سرعت دوراني يكساني دارند.
ج -چرخش پروانه فن از طريق يك جعبه دنده كه در آن لزوماً محور محرك و محور پروانه هم محور نبوده و نسبت به هم ممكن است موازي و يا زاويه دار باشند. هم چنين ممكن است نسبت سرعت هاي دوراني آن ها نيز متفاوت باشد.
-ﻫ چرخش پروانه فن از طريق تسمه كه در آن محور محرك و محور پروانه هم رديف نبوده ولي با هم موازي اند. در اين سيستم از تسمه هاي V شكل , صاف , دندانه دار و غيره با قرقره هاي مناسب آن ها به كار مي روند و سرعت دوراني محورهاي محرك و محور پروانه به نسبتي كه تعيين مي شود بستگي دارد.
و چرخش مستقيم پروانه فن از طريق موتور نصب شده در داخل محفظه فن
روش كنترل فن
روش هاي ذيل به منظور كنترل فن يا اصلاح عملكرد فن به كار گرفته مي شوند :
الف كنترل فن با تغيير سرعت
سرعت چرخش پروانه فن را مي توان به طور پيوسته و يا گام به گام توسط يك موتور با دور متغير , كوپلينگ لغزشي , جعبه دنده و ديگر ابزار تغيير داد.
ب كنترل فن با استفاده از ميرا كننده
عملكرد يك فن را مي توان با به كارگيري يك ميرا كننده ( سيستم با مقاومت متغيير اضافي ) در ناحيه ورودي يا خروجي آن كنترل كرد.
ج كنترل پره فن
پره هاي نصب شده در قسمت ورودي فن ها مي توانند جهت تغيير عملكرد فن تنظيم گردند.
د كنترل گام تيغه فن
د-1 كنترل گام تيغه متغيير
در اين نوع كنترل كه معمولاً فقط براي فن هاي با جريان محوري به كار مي رود , با تغيير زاويه تيغه پروانه فن در حال چرخش مي توان عملكرد فن را تغيير داد. در اين روش تمام تيغه هاي فن مي توانند به طور همزمان با يك عمل تغيير زاويه دهند.
د-2 گام قابل اصلاح يا تعديل
تغيير زاويه تيغه پروانه فن در حال سكون » گام قابل اصلاح « ناميده مي شود.
يادآوري
در مواقعي كه زاويه تيغه فن غير قابل تغيير باشد در اين صورت فن داراي » گام ثابت « است.
طراحي سمت چرخش و موقعيت اجزاي مختلف فن صنعتی
به منظور طراحي جهت چرخش و تعيين موقعيت بعضي از اجزاي فن ها مقررات ذيل به كار برده مي شوند :
جهت چرخش پروانه فن
طبق قرارداد , جهت چرخش فن از سمت مخالف ورودي فن تعيين مي شود , البته بدين منظور موقعيت حقيقي محرك فن مهم نمي باشد. دوران در جهت حركت عقربه هاي ساعت را جهت راستگرد با علامت RD و دوران خلاف جهت حركت عقربه هاي ساعت را جهت چپ گرد با علامت LG ناميده مي شوند.
يادآوري 1 :
جهت دوران يك فن چپ گرد , از روي جهت دوران مرحله اول فن صورت مي گيرد.
يادآوري 2 :
براي فن هاي از نوع گريز از مركز با ورودي دوگانه و نيز فن هاي با جريان عرضي , نوع چرخش فن ( RD ياLG ) از روي جهت دوران موتور محرك تعيين مي شود.
يادآوري 3 :
از آنجائيكه ممكن است دوران راست گرد فن سبب دوران چپ گرد موتور محركه شود لذا جهت دوران موتور محركه بايستي با نگاه كردن به انتهاي شفت موتور محركه مشخص شود.
موقعيت زاويه اي قسمت خروجي يك فن گريز از مركز
موقعيت زاويه خروجي يك فن گريز از مركز به صورت زاويه بين محور عمود بر پايه فن و محور تخليه فن در جهت دوران فن بر حسب درجه تعريف مي شود. موقعيت زاويه خروجي فن گريز از مركز با علامت هاي ويژه اي ( به طور نمونه LG يا RD ) براي نشان دادن جهت دوران معرفي مي گردند و زاويه بين مبداء و محور تخليه فن , بر حسب درجه و در جهت دوران فن ( رجوع شود به بند 5-7-1 ) اندازه گيري مي شود.
موقعيت زاويه اجزاء تركيبي يك فن گريز از مركز
موقعيت زاويه اي يك موتور , جعبه ورودي , زانويي , دريچه بازبيني و يا هر قطعه ديگر فن توسط يك علامت ويژه اي براي جهت دوران مشخص شده ( LG يا RD ) معرفي مي گردند و زاويه بين مبداء و محور اجزاي جزئي فن , بر حسب درجه و در جهت دوران فن اندازه گيري مي گردد.
يادآوري:
هنگامي كه براي محفظه يك فن از نوع گريز از مركز پايه تعبيه نشده باشد , زاويه خروجي صفردرجه در نظر گرفته خواهد شد.
زاويه اجزای تركيبي فن هاي جريان محوري، جريان مخلوط يا ساير فن ها با ورودي و خروجي هم محور
موقعيت زاويه اي يك موتور , جعبه ورودي , زانويي , دريچه بازبيني , جعبه ترمينال , پايه هاي سوار شونده , جعبه روغن , محور تسمه يا محور ورودي جعبه دنده با زاويه بين مبداء و محور قطعه بر حسب درجه در جهت ساعتگرد و در امتداد محور دوران از سمت مخالف ورودي و نيز دوران فن , اندازه گيري مي شود. در حالت خاص براي فن هاي با جريان محوري برگشت پذير زاويه فوق از سمت موافق ورودي و نيز دوران فن , اندازه گيري مي شود. همچنين در جايي كه براي فن ها تعريف مبداء به كار نمي رود , يك مبداء اختياري را مي توان اختيار كرد.
موقعيت موتور يا حركت دهنده هاي اوليه ديگر
جهت ديد از بالاي موتور در محرك تسمه اي يا زنجيري
موقعيت يك موتور فن هنگامي كه از زاويه عمود بر پايه به آن نگاه مي شود بايستي با حروف W , X , Y و Z مشخص گردد. بدين ترتيب موقعيت زاويه اي محرك فن تعيين مي شود.
موقعيت موتور در فن هاي با جريان محوري , جريان مختلط , محرك مستقيم با ورودي و خروجي هم محور
موقعيت موتور براي يك فن محرك مستقيم با محور افقي يا عمودي بايستي مشخص گردد.
پروانه يك فن حلقه اي شكل
طرح قراردادي براي نشان دادن موقعيت زاويه اي خروجي يك فن گريز از مركز
موقعيت هاي زاويه اي پيشنهادي براي خروجي يك فن گريز از مركز
طرح قراردادي براي نشان دادن موقعيت زاويه اي اجزاي يك فن گريز از مركز با محفظه حلزوني شكل
پانویس
1 – Naval brass1 – EUROVENT1 – Backward – curved or inclined
2 – Radial3 – Forward – curved1 – Hub diameter1 – Aerofoil section
2 – Helicoidal1 – Interconnecting ducts
منبع:ISO 13349