فرآیند سرمایش کولرهای آبی سلولزی توسط پدهای سلولزی خیس و مرطوب جداره کولر ایجاد می‌شود. عملا گرم بودن هوای اطراف کولر باعث ایجاد رطوبت و سرما در خروجی کولر می‌شود. گرمایی که در فرآیند سرمایش کولر آبی نقش دارد، گرمای نهان تبخیر است. این گرما توسط پدهای سرمایشی مرطوب کولر آبی جذب شده و باعث تغییر حالت رطوبت مایع پدها به حالت بخار می‌شود. در طی این فرآیند دمای هوای داخل کولر کاهش پیدا می‌کند. پدهای سرمایشی و فن کولر آبی به گونه‌ای طراحی شده که گرمای هوا را از محیط اطراف گرفته و آن را به داخل کولر هدایت می‌کنند. پمپ‌های موجود در کولر آبی، پدهای سرمایشی کولر را مرطوب کرده و آن‌ها را برای جذب هوای گرم و خشک آماده می‌کنند. به همین دلیل هر چقدر که دمای هوا گرمتر و خشک‌‌تر باشد، کولر آبی عملکرد سرمایشی بهتری خواهد داشت.
هنگامی که هوای گرم از پدهای سرمایشی کولر عبور می‌کند، قسمتی از انرژی گرمایی آن برای تغییر رطوبت موجود در سطح پد سرمایشی مورد استفاده قرار می‌گیرد. با توجه به مطالبی که گفته شد، آب مقدار گرمای زیادی را به خود جذب می‌کند تا از حالت مایع به حالت بخار تبدیل شود. این موضوع به این معنا است که هوای گرم انرژی گرمایی خود را از دست داده و طی این فرآیند دمای آن کاهش پیدا می‌کند و مقداری از رطوبت نیز به هوای خنک اضافه می‌شود.
نقش فن سانتریفیوژ در عملکرد بهتر کولر
فن‌های گریز از مرکز یا سانتریفیوژ، دستگاهی مکانیکی برای انتقال هوا یا گازهای دیگر به شمار می‌روند. فن سانتریفیوژ سرعت و حجم جریان هوا را با استفاده از ایمپلرهای چرخان افزایش می‌دهد. فن سانتریفیوژ جریان هوا را به صورت شعاعی حرکت می‌دهند و جهت جریان هوا را تغییر می‌دهند. این فن‌ها بسیار آرام وبی صدا، محکم و قوی، قابل اعتماد و دارای حوزه کاربری وسیع می‌باشند.
فن سانتریفیوژ را فن‌های حجم ثابت نیز می‌توان نامید. چرا که در سرعت ثابت، یک فن سانتریفیوژ حجم نسبتا ثابتی از جریان هوا را حرکت می‌دهد. این فن‌ها دارای طیف کاربری بسیار بالایی بوده و طرفداران زیادی دارند. امروزه شایع ترین نوع فن‌های مورد استفاده در سیستم‌های گرمایشی و سرمایشی فن‌های سانتریفیوژ می‌باشند.
این فن‌ها اغلب گران‌تر از فن‌های محوری یا آکسیال هستند. ولی در سیستم‌های صنعتی جهت کنترل آلودگی هوا کارایی مناسب‌تری ارائه می‌دهند. عملکرد این فن‌ها به این صورت است که هوا وارد فن شده و به صورت شعاعی ۹۰ درجه چرخش می‌کند. سپس به دلیل نیروی گریز از مرکز شتاب گرفته و از سیستم خارج می‌شود.
می‌توان گفت که عملکرد فن‌های سانتریفیوژ بر اساس دو عامل می‌باشد: یکی نیروی گریز از مرکز و دیگری انحراف جریان هوا توسط پره‌های فن از حالت شعاعی به سمت خروجی فن، به طوری که زاویه بین ورود و خروج مولکول‌های هوا ۹۰ درجه می‌باشد. عوامل فوق باعث می‌شود که فشار استاتیک فن‌های سانتریفیوژ بالا باشد، بنابراین می‌توان در خروجی این فن‌ها جهت انتقال جریان هوا از کانال استفاده کرد. در حالی که در فن‌های آکسیال به این صورت نیست و فشار استاتیک آن‌ها پایین می‌باشد.
اجزای اصلی فن‌های سانتریفیوژ کولر صنعتی سلولزی سانتریفیوژ عبارت است از:
- محفظه یا هاوسینگ فن
- ایمپلرها یا پروانه‌ها
- کانال‌های ورودی و خروجی
- شفت درایو
- مکانیسم درایو
دیگر اجزای مورد استفاده در طراحی فن‌های سانتریفیوژ می‌تواند شامل یاتاقان‌ها، کوپلینگ‌ها، دستگاه قفل ایمپلر و غیره باشد.
مقایسه فن‌های محوری با فن‌های سانتریفیوژ
طراحی و عملکرد فن‌های سانتریفیوژ استفاده شده در کولر صنعتی سلولزی، کاملا متفاوت از فن‌های محوری است. این تفاوت‌ها موجب شده است تا هر کدام از این مدل‌ها در کاربردهای خاصی موثرتر باشند. در نتیجه گاهی بدون در نظر گرفتن برنامه‌ی کاربری نمی‌توان تشخیص داد کدام سیستم نسبت به دیگری کاربردی‌تر است.
از فن‌های سانتریفیوژ به جهت تامین فشار رانش هوا درون کانال‌های هوا رسانی استفاده می‌گردد که در مقایسه با فن‌های آکسیال، قدرت جابجایی حجم هوای کمتری دارند. فن‌های محوری به سبب ایجاد جریان با فشار کم و در عین حال با حجم بالا، در انتقال هوا از یک منطقه به منطقه‌ی دیگر مناسب هستند. برای مثال، در کامپیوترها از فن‌های آکسیال استفاده می‌شود.
حال آن که سیستم‌های سانتریفیوژ به دلیل ایجاد جریان فشار بالا، برای کارهایی نظیر خشک کردن یا خنک سازی مناسب هستند. علاوه بر این، ساختار و عملکرد فن‌های سانتریفیوژ به گونه‌ای است که ذرات آلاینده را کاهش می‌دهند و به همین دلیل در کولرهای صنعتی سلولزی مورد استفاده قرار می‌گیرند که بتوانند از آلودگی موجود در فضاهای صنعتی بکاهند.
باید توجه داشت که فن‌های محوری یا آکسیال، قابلیت جابجایی حجم هوای بیشتری را نسبت به فن‌های سانتریفیوژ دارند، اما باید بدون امکان رانش هوا و نیز عدم وجود فشار استاتیکی در کانال مورد استفاده قرار گیرند. عکس زیر کولر آکسیال را نشان می‌دهد.
مزایای کولرها با فن‌های سانتریفیوژ
مزایای کولر سلولزی نسبت به کولر پوشالی بی‌شمار است، مزایای کولرها با فن‌های سانتریفیوژ عبارت است از:
- بهره وری در انرژی
- دوام بیشتر
- قابلیت محدود سازی بارگیری
- سهولت در نگهداری
- تطبق پذیری بالا
- ابعاد و اندازه‌های مختلف
در ادامه هر یک از موارد فوق را بررسی خواهیم کرد.
۱. بهره وری در انرژی
جریان هوای ثابت به فن‌های سانتریفیوژ این امکان را می‌دهد که تا ۸۰% بازده استاتیک انرژی تولید کنند. این سطح از کارآیی موجب قابلیت استفاده از فن‌های سانتریفیوژ برای کاربری‌های بزرگ مانند سیستم‌های خنک کننده صنعتی با ظرفیت بالا شده است.
۲. دوام بیشتر
فن‌های سانتریفیوژ به اندازه کافی جهت کار در محیط‌های فرسایشی مقاوم هستند. در این صورت می‌توانند بهترین انتخاب برای کولرهای صنعتی باشند.
۳. قابلیت محدود سازی بارگیری
بعضی از فن‌های سانتریفیوژ استفاده شده در کولر صنعتی سلولزی سانتریفیوژ این قابلیت را دارند که اجازه ندهند در صورت افزایش بار اعمالی، اصطلاحا موتور اوورلود کند.
۴. سهولت در نگهداری
فن‌هایی که از موادی با جرم سبک‌تر ساخته شده‌اند، در صورت لزوم به آسانی تمیز می‌شوند. علاوه بر این، تعمیر و نگهداری فن‌های سانتریفیوژ بسیار راحت است.
۵. تطبق پذیری بالا
فن‌های سانتریفیوژ برای ترکیب چندین جریان و فشار هوا مفید هستند. این فن‌ها می‌توانند چندین حالت جریان هوا نظیر هوای پاک، مرطوب و خشک را ترکیب کنند.
۶. ابعاد و اندازه‌های مختلف
فن‌های سانتریفیوژ در ابعاد و اندازه‌های مختلف در اختیار کاربران قرار می‌گیرند. در این صورت می‌توان با توجه به محوطه، ابعاد و شرایط محیطی سالن صنعتی مورد نظر، فن مناسب را انتخاب کرد.
کاربردهای فن سانتریفیوژ در صنعت
فن‌های گریز از مرکز به دلیل ساختار داخلی و ویژگی‌های منحصر به فرد، کاربردهای بسیار و متنوعی در صنعت دارند که از نمونه‌های آن می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- انتقال مواد در سیستم‌های جمع آوری و بارگیری در انبارها، راه آهن و کامیون‌ها
- احتراق برای مشعل و آبگرمکن صنعتی
- تجهیزات الکتریکی خنک کننده یا بخشی از کوره‌ها و اجاق‌های حرارت دهنده صنعتی
- سیستم‌های خنک کننده برای حذف رطوبت از قطعات قبل از نقاشی و یا بسته بندی
- تهویه عمومی اتاق‌ها یا کارخانه‌ها
- تولید مکش یا فشار برای فلوتاسیون صنعتی
- خشک کردن جوهر روی قوطی‌ها و بطری‌ها و فرآیندهای چاپ صنعتی
- فرآوری مواد غذایی
- جریان هوا در کوره‌ها و خشک کن‌ها
- تهویه موتورهای کشنده و AC و DC
دیدگاه خود را ثبت کنید
میخواهید به بحث بپیوندید؟مشارکت رایگان.