وبلاگ تهویه مطبوع و سرمایش

نقش فن در تهویه مطبوع

فن 3

بادبزن یا فن مهم ترين وسيله در مدار تهويه می باشد و به كمك آن هوا در قسمت های مختلف شبكه جریان دارد. برای تهويه و هوا رسانی در چاه ها و تونل های شبكه معدن و تونل های عمرانی در مراحل حفاری از فن استفاده می شود. در حالت كلی فن از يك چرخ پره دار تشكيل شده است كه به وسيله موتور الكتريكی يا ديزلی، يا در مواردی با استفاده از سيستم هوای فشرده دوران می کند و هوا را به جريان می اندازد. بادبزن ممكن است به حالت مكشی يا دهشی كاركند. در حالت مكشی بادبزن در دهانه چاه يا تونل خروج هوا نصب می شود و هوا را از داخل معدن به بيرون می مكد. در حالت دهشی بادبزن در دهانه چاه يا تونل ورود هوا نصب می شود و هوا را با فشار به داخل معدن يا تونل می راند.

فن ها ابزاری هستند كه به وسيله عمل آیروديناميك به طور مداوم هوا را به جلو و يا عقب می رانند. فن ها دو كار عمده و اساسی انجام می دهند. اولين كار آن ها تامين فشار استاتيك مورد نياز است و دومين وظيفه شان حركت دادن هوا از نظر فيزيكی است.

فن 1

تقسیم بندی فن ها

  • محوری (Axial Fan)
  • گريز از مركز (Centrifugal Fan)
  • انواع مخصوص (Special Type Fans)
  • باد بزن محوری (Axial Fans)

تقسیم بندی فن های محوری

    • فن های ملخی

این نوع از فن ها برای به حرکت درآوردن مقادیر زیادی هوا در مواقعی که فشار استاتیک خیلی کم باشد به کار می روند و در تهویه عمومی از آن ها استفاده می شود. تیغه های آن ها ممکن است به دو صورت دیسکی یا بارکی باشد. هنگامی که کانال وجود ندارد از تیغه دیسکی استفاده می شود.

    • فن های لوله محوری درون كانالی

فن های لوله محوری دارای تیغه های بارکی ملخی و محفظه استوانه ای کوتاه بوده و معمولا فاقد پره های هدایت هوا می باشند.

    • فن های پره محوری با لوله هدايت كننده هوا

این فن ها دارای پره های ملخی با لوله های هدایت هوا در قبل و بعد از آن می باشند. فن در محفظه استوانه ای قرار دارد که ممکن است جریان هوا را به سمت خروجی ملخ هدایت نماید. در مقایسه با سایر فن های محوری، فن های پره محوری موثرتر می باشند. در مرحله پیشروی حفاری، در تونل آلودگی های مختلفی وجود دارد. بنابراين برای اين كه به توان پيشروی تونل را ادامه داد بايد جبهه كار را تهويه كرد. در حالت كلی تهويه تونل ها در مرحله حفاری تحت عنوان تهويه فرعی انجام می گيرد. بنابراین در دهانه تونل فن نصب می شود و به كمك لوله ای كه از دهانه تونل تا جبهه كار ادامه دارد، هوا را به داخل تونل می فرستند و يا هوای آلوده را از طريق آن بيرون می كشد. فن هايی را كه برای تهويه جبهه كار تونل ها به كار می برند از نقطه نظر نيروی محركه به دو دسته فن های با موتور هوای فشرده و فن های با موتور برقی تقسيم می كنند. هر يك از اين دو دسته خود ممكن است از نوع محوری يا شعاعی باشند.

بادبزن جريان شعاعی يا گريز از مركز

فن گریز از مرکز

بادبزن جریان شعاعی از يك چرخ دنده كه پره های متعددی به آن متصل است تشكيل می شود. اين چرخ دنده توسط محوری كه از موتور انرژی می گيرد دوران می كند. در اين بادبزن ها هوا از طريق مجرای مركزی وارد چرخ دنده می شود و سپس 90 درجه تغيير مسير می دهد و توسط چرخ دنده به گردش در می آيد. هوا پس از گردش وارد محفظه ضربه گير شده و سپس وارد مجرای حلزونی اطراف چرخ دنده می شود و سپس وارد مجرای واگرا كه مقطع آن به تدريج اضافه می گردد شده و در نهايت از طريق انتهای اين مجرا وارد اتمسفر می شود. از آن جا كه امتداد ورود و خروج هوا در اين بادبزن ها بر هم عمود است. لذا اين امر خود موجب افت قابل توجهی می شود. بنابراين راندمان اين بادبزن ها در مقايسه با انواع محوری كمتر و بين 45 تا 85 درصد متغير است. فن های شعاعی را می توان به سهولت توسط پره های آن تشخيص داد. پره ها ممكن است به حالت شعاعی مستقيم، خميده به عقب و يا خميده به جلو تعبيه شده باشند.

بادبزن های شعاعی مستقيم، قديمی ترين و ساده ترين انواع بادبزن ها هستند و در آن ها تعدادی پره مستقيم بر روی چرخ دنده نصب شده است. راندمان اين بادبزن ها كم است و بنابراین برای استفاده در تونل ها مناسب نيستند. در بادبزن های با پره های خميده به سمت جلو، سرعت هوا به هنگام ترك پره ها از انواع ديگر بادبزن ها بيشتر است و بنابراين هوای بيشتری را به جريان می اندازد ولی افت انرژی به هنگام تبديل سرعت به فشار زياد می شود و راندمان آن كم است.

فن های جريان محوری

فن محوری

در باد بزن های جريان محوری هوا از طريق مجرايی كه در امتداد دستگاه قرار دارد وارد شده و به چرخ دواری می رسد. در اين قسمت هوا دوران می كند و سپس هوا از پره های هادی عبور كرده و وارد مجرايی می شود كه در آن زمان سطح مقطع آن زياد می شود. حركت هوا در اين قسمت به موازات محور بادبزن است و به همين طريق نيز خارج می گردد. قسمت جلوی دستگاه به طريقی ساخته شده است كه حداقل مقاومت را در برابر عبور هوا داشته باشد. فن های جریان محوری به دو دسته جریان محوری لوله ای و جریان محوری پره ای تقسیم بندی می شوند. تفاوت فن های جریان محوری نوع لوله ای با پره ای این است كه در آن علاوه بر پره های گردان، تعدادی پره يا صفحه راهنما در يك طرف يا دو طرف روتور نصب شده است. وجود اين پره های اضافی سبب تصحيح مسير حركت هوا و در نتيجه افزايش فشار و راندمان فن می شود. فن های محوری با توجه به شكل و تعداد پره ها به آسانی از انواع ديگر تميز داده می شوند. فن های محوری را در يك يا دو طبقه می سازند.

قسمت های اصلی فن های جریان محوری

  • پره ها

گاهی اوقات پره ها از ورق فلزی و با ضخامت ثابت ساخته می شوند ولی اغلب آن ها را طوری می سازند كه ضخامت آن در محل اتصال به بدنه زياد تر است و به تدريج كم می شود. در انواع قديمی اتصال پره ها به بدنه به صورت ثابت صورت می گرفت ولی امروزه برای اين كه به توان مشخصات بادبزن را تغيير داد پره ها را به صورت متحرك نصب می كنند به طوری كه می توان در مواقع لزوم زاويه آن ها را تغيير داد. ميزان هوای توليد شده و نيز تا حدودی فشار آن تابع زاويه پره های چرخ است و طول پره تابع قطر چرخ دنده و بدنه بادبزن است. تعداد پره ها نيز از 2 تا 24 عدد متغیر است و معمولا تعداد آن ها 6 تا 18 عدد می باشد.

  • تعداد طبقات

گاهی اوقات برای توليد هوا با فشار بيشتر، بادبزن محوری دارای چند طبقه مختلف است كه به حالت سری نسبت به هم قرار گرفته اند. اغلب بادبزن های جریان محوری دو طبقه اند.

طراحی سیستم تهویه تونل ها در مرحله حفاری

فن 2

به طور کلی مراحل طراحی سیستم تهویه تونل ها در مرحله حفاری شامل موارد زیر می باشد

  • انتخاب روش تهویه
  • محاسبه مقدار هوای لازم
  • محاسبه نشت هوا
  • محاسبه افت فشار در طول لوله
  • انتخاب بادبزن یا بادبزن ها

انتخاب روش تهویه

با توجه به سیستمی که برای حفر تونل ها در نظر گرفته شده است و با توجه به مزایا و معایب روش های مختلف و همچنین امکانات موجود می توان روش مناسب را انتخاب کرد.

مقدار هوای لازم

مقدار هوای لازم برای تهویه جبهه کار تونل به موارد زیر بستگی دارد

    • حداکثر تعداد نفرات
    • هوای لازم برای برطرف کردن آلودگی های حاصل از ماشین آلاتی که در تونل کار می کنند
    • هوای لازم برای برطرف کردن گرد و غبار
    • هوای لازم بر اساس حداقل سرعت هوا
    • هوای لازم برای رقیق کردن گاز زغال و گرد زغال در تونل های معدنی

نشت هوا

لوله تهویه معمولا از ورق های فلزی و یا قطعات پارچه ساخته می شود و هرچقدر هم که در ساخت این لوله ها دقت شود مقداری از هوا از میان درزهای لوله به خارج نشت خواهد کرد. محل اتصال قطعات مختلف لوله تهویه نیز از جمله نقاط ضعف آن است و مقدار قابل توجهی هوا را به هدر می دهد. در حالت کلی می توان گفت که میزان نشت هوا به عواملی نظیر نوع اتصالات، قطر و یا به عبارت دیگر محیط لوله و اختلاف فشار بین داخل و خارج لوله بستگی دارد.

افت در لوله های تهویه

پس از انتخاب نوع لوله تهویه و تعیین شدت جریان هوایی که باید از آن عبور کند افت فشار بین دو سر آن باید محاسبه شود تا با کمک آن بادبزن مناسب انتخاب شود. افت کلی از مجموع افت اصطکاک و افت در نقاط اتصال تشکیل می شود که در هر مورد باید آن ها را جداگانه محاسبه کرد.

بازگشت به لیست

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

Enter Captcha Here : *

Reload Image