در سیستم های تهویه و هواکش صنعتی ، تامین هواگذر مناسب جهت ایجاد سرعت های ربایش در منابع انتشار و همچنین تامین انرژی لازم برای غلبه بر افت های موجود در سیستم از اهمیت ویژه ای برخوردار است.جابجایی هوا توسط هواکش و اژکتور(خرطوم خلاء) انجام می شود، اگرچه در منابع داغ نیروی شناوری حاصل از کاهش دانسیته هوا به جابجایی هوا کمک می کند.این وسایل با انتقال انرژی به هوا سبب جابجایی آن می شوند.در این بخش به بررسی وسایل جابجایی در سیستم های تهویه می پردازیم.

هواکش صنعتی

وسایل جابجایی در سیستم های تهویه

  • اژکتور

اژکتورها یا خرطوم های خلاء از وسایل ساده ایجاد خلاء محسوب می شوند که بدون نیاز به بخش های متحرک قادر به جابجایی هوا هستند.در اژکتور از سیال (گاز یا مایع) در حال عبور و ترجیحا با فشار بالا برای ایجاد فشار منفی و مکش سیال دیگر (گاز یا مایع) استفاده شده و پس از اختلاط کامل دو سیال با یکدیگر، تخلیه هر دو سیال در فشار کمتری انجام می شود.اژکتورها از سه بخش نازل، محفظه مکش، مخلوط سازی و دیفیوزر تشکیل شده اند.جریان هوا در هواگدر ثابت از بخش نازل همگرا عبور کرده و بر اساس معادله برنولی با کاهش سطح مقطع نازل سرعت سیال افزایش و از فشار استاتیک کاسته می شود.کاهش فشار استاتیک به محیط داخلی محفظه اعمال و سبب مکش هواش آلوده به ترکیبات خورنده، قابل اشتعال، انفجار ،داغ و چسبنده که مکش آنها توسط ساخت هواکش صنعتی خطرناک و یا به سلامتی هواکش آسیب وارد می کنند، می شود.بیشترین بازدهی اژکتورها در شرایط بهینه 40% و در سایر شرایط 25-15% است.بازدهی پایین سبب محدود سازی کاربرد اژکتورها به موارد خاص و بویژه سیستم های جابجایی مواد شده است.

  • هواکش

هواکش ماشینی است که سبب افزایش فشار کمی در جریان هوا می شود.نسبت دانسیته هوا در خروجی به ورودی هواکش به زحمت به 1/05 رسیده و بر این اساس جریان هوا در سیستم های تهویه عملا غیر قابل تراکم است.
در هواکش چرخش تیغه ها سبب اعمال نیرویی بر هوا می شود.در هر المان زمانی، جزء کوچگی از هوا بین تیغه ها،سطح جریان افزایش، سرعت کاهش و فشار استاتیک افزایش می یابد که متناظر با ایجاد فشار مثبت در خروجی و فشار منفی در ورودی هواکش می باشد.

طبقه بندی هواکش های صنعتی

هواکش ها بر اساس الگوی جابجایی هوا در دو گروه محوری و گریز از مرکز بررسی می شوند ولی می توان آنها را بر اساس جنبه های دیگری نیز طبقه بندی کرد.

هواکش ها بر اساس نحوه انتقال نیرو از موتور به پروانه در گروه های چرخش مستقیم از نوع پایه دار، فلنج دار و چرخش غیر مستقیم از نوع غیر مستقیم از نوع تسمه-پولی طبقه بندی می شوند.

هواکش ها بر اساس نوع الکتروموتور در دو گروه طبقه بندی می شوند.نوع معمولی که در الکتروموتور آنها استاتور ثابت و راتور سبب انتقال نیرو و گردش تیغه ها می شود و نوع ebm که راتور ثابت و استاتور سبب گردش تیغه ها می شود.

 

هواکش ها بر اساس شکل ظاهری تیغه ها در 5 گروه قابل بررسی هستند :

  • هواکش های جریان محوری (Axial-Flow Fans)

هواکش صنعتی جریان محوری

در هواکش های جریان محوری، هواکذر در راستای محور پروانه جابجا می شود.افزایش فشار در جریان عبوری توسط نیروی بالا برنده آئرودینامیک ایجاد می شود.نظیر بال هواپیما که با قرار گرفتن در جریان هوای سریع،بر اثر نیروی لیفت، هواپیما را از زمین بلند می کند در هواکش های جریان محوری بال یا همان پروانه ثابت بوده و چرخش تیغه ها توسط موتور سبب انتقال نیروی فشاری به جریان هوا می شود.

  • هواکش های سانترفیوژ (Centrifugal Fan)

هواکش صنعتی سانترفیوژ

هواکش های سانترفیوژ جریان هوا را در جهت عمود بر محور چرخش پروانه جابجا می کنند، از این رو جهت ورود و خروج جریان عمود بر هم هستند.هواکش های سانترفیوژ به استثناء انواع تیغه روبه جلو که برای ایجاد عملکرد مناسب در هنگام دمش نیازمند محفظه چرخش هوا هستند، الزاما نیازی به محفظه چرخش ندارند.

  • هواکش های جریان محوری-سانترفیو (Axial-Centrifugal Fans)

هواکش صنعتی جریان محوری-سانترفیوژ

شکل توسعه یافته هواکش های جریان محوری هستند.دریافت هوا در این نوع هواکش شبیه هواکش های سانترفیوژ و تخلیه هوا شبیه هواکش های جریان محوری بوده و برآیند این الگوی طراحی تخلیه هوا در فشار بالاتر نسبت به سایر انواع هواکش های جریان محوری است.

  • هواکش های تخلیه کننده سقفی (Roof Ventilators)

هواکش صنعتی سقفی

هواکش های سقفی با بهره گیری از پره های جریان محوری. عموما سانترفیوژ با پروانه خمیده به عقب و بدون نیاز به محفظه چرخش هوا قادر به جابجایی حجم های بالایی از هوا در فشار استاتیک پایین هستند.

  • دمنده های جریان متقاطع (Cross-Flow Blowers)

هواکش صنعتی جریان متقاطع

برخلاف هواکش ها که قادر به جابجایی حجم های بالای هوا می باشند، دمنده ها از هواگذر کم در فشار استاتیک بالایی برخوردار هستند. دمنده های جریان متقاطع نوع خاصی از هواکش های سانترفیوژ با تیغه های منحنی روبه جلو هستند که جریان هوا تا پیش از خروج از آنها دو بار از میان تیغه ها عبور می کند.