og y . ircementechnology.ir/cement/cement.8.pdf · 6 ﻦﻓ ﯽﺳﺪﻨﻬﻣ ﺮﺑ...

6

اي بر مهندسی فن مقدمه

مهندس حسین چهرگانی مقدمه -2-1

اي و بطـور ویـژه هـاي گلولـه ها از تجهیـزات بـسیار مهـم مـورد اسـتفاده در مـدار آسـیاب با توجه به اینکه فن هـاي سـیال در سیـستم پـودر سـازي، آشـنایی ضروري است تا براي شناخت جریان . باشند هاي موادخام می آسیابها مشخـصات و در این بخش سعی شده است تا عالوه بر ارائه تعریفی از فن . ن تجهیزات حاصل گردد تري با ای عمیق

هـا برداري و بهترین شرایط اسـتفاده از آن بهره در ادامۀ مطالب نیز نحوة. اجزاء آن بطور اجمال مورد بحث قرار گیرد .تشریح گردیده است

گیرد که بخـواهیم استفاده از فن هنگامی صورت می. ها معروف هستندها یا هواکش فن ها در اصطالح به بادزن از انرژي دینامیکی هواي درحال حرکت تولید شده. هواي مشخصی را از یک سیستم خارج و یا به آن وارد کنیم

.توسط فن براي انتقال مواد نیز استفاده می شود، مانند ایراسالیدها وایرلیفت ها

فن منحنی مشخصه -2-2

منحنـی . کند منحنی مشخصه فن یا منحنی عملکرد، ارتباط فشار، توان و راندمان را با دبی حجمی فن بیان می براي تعیین منحنی مشخصه فـن بـه ایـن ترتیـب زیـر عمـل . کند مشخصه فن با تغییر نوع واندازه پرة آن تغییر می

:کنند می درحا لت کامال باز برابر سـطح دهانـۀ خروجـی فـن و در شود که سطح آن در خروجی فن یک دریچه نصب می

در سـرعت معـین و حالـت دریچـه بـاز، فـن را بـه کـار . باشـد مـی ) بدون عبور جریان(حالت کا مال بسته برابرصفر

www.cementechnology.ir

cement technology magazine: 021-22883306, 22861343

www.cemen

techn

ology

.ir

7

تـدریج دریچه را از حالت کامالً باز و طی چند مرحله بـه . گیرند اندازند و مقدار دبی و فشار استاتیکی را اندازه می میبه این ترتیـب تعـدادي نقطـه در صـفحه مختـصات . گیرند می بندند و در هر مرحله مقادیر فشار و دبی را اندازه می

بـا تغییـر سـرعت . آید که از وصل کردن آنها به هم منحنی مشخصه فن حاصـل مـی شـود دبی به دست می -فشار.... دیگري نظیر توان، راندمان، ترازهـاي هـدو معموالً پارامترهاي . توان منحنی هاي بیشتري رسم کرد دوران فن می

تـرین دامنـه عملکـرد هـا و پررانـدمان فقط باالترین رانـدمان . را نیز اندازه گیري و روي منحنی فوق رسم می کنند هـا رسـم هـاي مربـوط بـه فـن لذا سازندگان معموالً این سطح و دامنه را روي منحنی . منحنی، ارزش کاربردي دارد

:رد فن به دو شیوه در کاتالوگ آن قابل ارایه استعملک.کنند می که نشان دهندة فشار استاتیکی، توان ترمز، بازده وسطح صدا بـر حـسب 1-2با نمودار عملکرد، مشابه شکل -1

.دبی حجمی است بشکل جدول طبقه بندي شده که بیانگر دبی حجمی، سرعت فن و تـوان ترمـزي بـه ازاي فـشار اسـتانیکی -2

.مشخص است



www.cemen

techn

ology

.ir

8

ها یک نمونه از منحنی مشخصه فن:1 -2شکل

درحـالی کـه جـدول . باشـد هـاي متعـدد روي فـن مـی نمودار عملکرد، مرجعی است که نتیجه انجـام آزمـایش

بـراي معـادل سـازي هـا از قوانین فن . ها و از نمودار عملکرد استخراج شده است بندي با استفاده از قوانین فن طبقهکننـد و یـا هاي موجود در کاتالوگ کـه در دمـاي محـیط کـار مـی کند با فن رفتار یک فن که در دماي باال کار می

.شود بینی عملکرد یک فن تازه طراحی شده نیز استفاده می پیش

ها عوامل مؤثر بر شکل منحنی مشخصۀ فن-2-3ها، سرعت دوران و یا وزن مخـصوص هـوا، در بعـضی از توابـع زاویۀ پره با تغییر برخی پارامترها نظیر قطر چرخ،

گردد که در نتیجه آن منحنی مشخصه فـن نیـز تغییـر آنها مانند فشار و دبی هواي حاصل از فن تغییرات ایجاد می ان سـرعت دور n1 قطر چرخ، D1 قدرت اعمال شده، N1فشار تولید شده، P1 شدت جریان هوا، Q1اگر. خواهد کرد

تـوان از جـدول را مـی p2,D2,n2 وزن مخصوص هوا در این مرحله باشد، مشخصات فن را در شرایط p1چرخ و هاي این جدول اسـتفاده کـرد کـه در توان از فرمول الزم به ذکر است که تنها در شرایطی می . مربوط به دست آورد به همین دلیـل رانـدمان تمـام . آنها برقرار باشدها از یک نوع باشند و تشابه کامل هندسی بین حالتهاي مختلف، فن

هـا اعـم از جریـان محـوري، گریـز از مرکـز، جریـان نتایج این جدول براي تمام انواع فن . شود ها ثابت فرض می فنایـن قـوانین بـصورت . اند برقرار است و به عنوان قوانین عمومی فن شناخته شده …مختلط، تخلیه سقفی، بلوؤرها و

.تنظیم گردیده است 1-2جدول

ها قوانین فن: 1-2جدول



www.cemen

techn

ology

.ir

9

با استفاده از روابط ارایه شده در جدول فوق و معلوم بودن منحنی مشخصۀ فن بـراي یـک سـرعت معـین و یـا بـه . براي یک چرخ با قطر معین، می توان منحنی مشخصه را در هر سرعت و یا به ازاي هر قطر دیگر به دست آورد

معلـوم باشـد و بخـواهیم آن را بـه ازاي سـرعت n1=400rpmعنوان مثال اگر منحنی فن به ازاي سرعت دورانـی رسم کنیم، ابتدا نقطه دلخواهی را از منحنی اول انتخاب کرده و مختصات آن شـامل بـازده، n2=500rpmدورانی

Q1=60m3/s و P1=80kg/m2مورد نظـر کنیم که مختصات نقطه فرض می . گیریم توان، دبی و فشار را اندازه می ، مقادیر فشار و شدت جریان در سرعت جدیـد بـه ترتیـب زیـر خواهنـد nبا توجه به فرمول تبدیل مربوط به . باشد :شد

Q2=Q1*n2/n1=60*500/400=75 m3/s P2=p1*(n2/n1)2=80*(500/400)2=125 Kg/m2

تعـدادي نقطـه n2=500rpmو تعیین مختصات متناظر آنها به ازاي به این ترتیب با انتخاب نقاط دلخواه دیگر

تـاثیر عوامـل مختلـف کـه در . دهنـد به دست خواهد آمد که در مجموع تشکیل منحنی مشخصه جدید فـن را مـی ها اعم از گریـز در مورد تمام انواع فن . ها، مورد بررسی قرار گرفته است هاي زیر و براساس قوانین عمومی فن قسمت

.باشد برقرار می… مرکز، جریان محوري و از : تاثیر قطر چرخ یا پروانه-2-3-1

اغلب تولید کنندگان فـن، . یکی از قوانین فن، بیانگر چگونگی تغییرات عملکرد فن بر اساس تغییر ابعاد آن است هـا را تحـت آزمـایش قـرار بـا ایـن حـال همـۀ آن . سازند تعداد زیادي فن را با تشابه ابعادي و بر اساس یک طرح می

آورنـد و طور آزمایشگاهی به دسـت مـی را به) اینچ42 و 12، 24مثالً (دهند بلکه فقط منحنی عملکرد سه اندازه نمیقانون فـن در مـورد تغییـر ابعـاد، . کنند عملکرد بقیه را با استفاده از قوانین فن در تغییر سرعت و ابعاد، محاسبه می

:در اینجا تشابه هندسی به این معناست که. ندسی داشته باشند، برقرار استهایی که تشابه ه فقط فن



www.cemen

techn

ology

.ir

10

. ـ هر دو فن تعداد مساوي پره داشته باشند .در هر دو یکسان باشد(Housing)ها، چرخ و پوسته ـ زاویه پره

ها، پوسـته در مورد طول پره( باشد سایر ضرایب تشابه 1 به قطر پروانۀ فن 2 نسبت قطر پروانه فن D2/D1 ـ اگر . باشندD2/D1نیز باید برابر ) … و

: قانون فن در تغییر قطر به شرح زیر استCfm2/cfm1=(D2/D1)3 ـ ضریب تبدیل دبی حجمی : Ps2/Ps1=(D2/D1)2 ـ ضریب تبدیل فشار استاتیکی : Bhp2/bhp1=(D2/D1)5 -ضریب تبدیل توان ترمز : ـ گرزب داعبا رد اما .دنام يم تباث ابيرقت هدزاب ـ هب

میزان بازده به1,5براي ضریب تشابه . کند اما در ابعاد بزرگ به مقدار جزیی تغییر می. ماند ـ بازده تقریبا ثابت می .این پدیده به اثر اندازه موسوم است. یابد افزایش می% 1

N2-N1=50LOG10(D2/D1): کند این رابطه تغییر می ـ سطح صدا طبق

) 5بـا تـوان (برابـر تغییـر تـوان ترمـز ) 2با توان(و تغییر فشار) 3با توان (شود که ترکیب تغییر دبی مالحظه می ایـنچ در سـرعت 5/40 ایـنچ و دیگـري بـا قطـر 27 نمودار عملکرد و فن مشابه یکی با قطر 2-2در شکل . باشد می

1750rpmنشان داده شده است .



www.cemen

techn

ology

.ir

11

اینچ5/40 و 27هاي نمودار عملکرد دو فن مشابه با اندازه: 2-2شکل

:نتیجه با حفظ تشابه هندسی و افزایش قطر پروانه، منحنی فشار استاتیکی به سمت خـط راسـت بـا شـیب صـفر - الف

عبـارت دیگـر بـه . تبدیل دبی حجمی بزرگتر از ضریب تبـدیل فـشار اسـتاتیکی اسـت زیرا ضریب . کند میل پیدا می دقت کنیـد کـه عکـس . شود افزایش قطر چرخ، نسبت به فشار استاتیکی، باعث افزایش بیشتري در دبی حجمی می

.دهد این حالت در افزایش سرعت دوران رخ می نسبت قطرها متناسب 5یابد زیرا با توان اي افزایش می حظه با افزایش قطر فن توان ترمزي به طور قابل مال - ب ایـنچ 5/40اي به قطـر کافی است در حالی که براي پروانهhp 7.5 اینچ یک موتور 27اي به قطر براي پروانه. است

. نیاز است 60hp یک موتور . بازده ثابت خواهد ماند- ج .باشد افزایش می8.8dB سطح صدا به میزان - د

: تاثیر سرعت دوران-2-3-2

براي معادل سازي عملکرد یک فن با سرعت مشخص، در سرعت دیگر، تعدادي نقطـه را روي منحنـی عملکـرد فن در سرعت اولیه انتخاب کرده و دبی، فشار استاتیکی، توان ترمزي، بازده و سطح صـداي مربـوط بـه هـر یـک از

با افـزایش سـرعت دوران، فـشار مـاکزیمم . کنیم در سرعت جدید معادل سازي می نقاط را با استفاده از قوانین فن، .یابد حاصل نیز افزایش می

cfm2/cfm1=rpm2/rpm1: کند ـ دبی حجمی به طور مستقیم با سرعت تغییر می Ps2/Ps1=(rpm2/rpm1)2 : کند ـ فشار استاتیکی با توان دوم سرعت تغییر می

bhp2/bhp1=(rpm2/rpm1)3: کند ـ توان ترمزي با مکعب سرعت تغییر می .شود ماند اما با مقادیر جدید دبی حجمی معادل می ـ بازده ثابت می

N2-N1=50 LOG10(rpm2/rpm1):کند ـ سطح صدا طبق این رابطه تغییر می



www.cemen

techn

ology

.ir

12

: در اینجا باید به سه نکته مهم توجه داشت .کنند تمام فشارها اعم از استاتیکی، سرعتی و فشار کل با توان دوم سرعت تغییر می-الف .کنند ها اعم از توان ترمز و توان سیال با مکعب سرعت تغییر می تمام توان-بتوان سیال عبـارت اسـت از حاصـل ضـرب دبـی . مز معادل است ترکیب تغییر دبی و تغییر فشار با تغییر توان تر -ج

:حجمی در فشار کلahp=PT×cfm یا ahp=P×Q لذا اگر دبی حجمی با توان اول سرعت و فشار کل با توان دوم سرعت تغییـر کنـد، حاصلـضرب آنهـا، کـه تـوان

لذا توان ترمز هـم بـا . سیال متناسب استاز طرفی توان ترمز با توان . کند سیال است، با توان سوم سرعت تغییر می .مکعب سرعت تغییر خواهد کرد

نـشان 2625rpm و 750rpm اینچ در دورهاي 27هاي مشخصۀ یک فن با قطر چرخ ثابت منحنی 3-2 شکل .دهد می



www.cemen

techn

ology

.ir

13

منحنی مشخصه یک فن در دو سرعت متفاوت: 3-2شکل

:نتیجهزیرا ضـریب تبـدیل . شود وران باعث افزایش شدیدي در شیب منحنی فشار استاتیکی می افزایش سرعت د - الف

عبارت دیگر افزایش سـرعت دوران، فـشار اسـتاتیکی را به. فشار استاتیکی بزرگتر از ضریب تبدیل دبی حجمی است .دهد دقت کنید که عکس این حالت در افزایش قطر فن رخ می. کند بیش از دبی حجمی تقویت می

یابد، زیرا ضریب تبدیل آن برابـر تـوان سـوم اي افزایش می به طور قابل مالحظه) توان ترمزي( توان مصرفی - ب .ها است نسبت سرعت

.باشد بازده، همانطور که در تغییر قطر فن مالحظه شد، ثابت می- ج .یابد افزایش می8.8dB سطح صدا به میزان - د

دهد که نقاط متناظر را روي منحنی فـشار کل اشاره شده همچنین دو منحنی نقطه چین را نشان می نمودار ش اي، نقـاط دهند که اگر تغییر دور به طور پیوسته انجام گیـرد و نـه پلـه ها نشان می این منحنی . کند به هم وصل می

.کنند عملکرد چگونه حرکت می ران تغییر همزمان در ابعاد و سرعت دو-2-3-3

هـاي قبـل، مـورد اگر هم ابعاد و هم سرعت دوران تغییر کنند دو دسـته روابـط توضـیح داده شـده در قـسمت :گیرند استفاده قرار می cfm2/cfm1=(d2/d1)3*(rpm2/rpm1): ـ دبی حجمی

Ps2/Ps1=(D2/D1)2*(rpm2/rpm1)2 : ـ فشار استاتیکی bhp2/bhp1=(D2/D1)5*(rpm2/rpm1)3: ـ توان ترمز

ME2/ME1=1: ماند ـ بازده ثابت می N2-N1=50 LOG10(D2/D1)+50 LOG10(rpm2/rpm1): سطح صداـ تغییر

هاي معکوس تغییر در سرعت دوران و ابعاد با نسبت-2-3-4

: یکی از موارد خاص در تغییر سرعت و ابعاد آن است که نسبت تغییر سرعت با عکس تغییر قطر برابر باشد(rpm1/rpm2)=(D2/D1)

(D1*rpm1)=(D2*rpm2) و یا



www.cemen

techn

ology

.ir

14

در این مورد قوانین فن به شرح زیـر خواهنـد . به این معنی که هر دو فن داراي سرعت محیطی یکسانی هستند

:بود cfm2/cfm1=(D2/D1)2: ـ دبی حجمی

Ps2/Ps1=1: استاتیکیـ فشار bhp2/bhp1=(D2/D1)2: ـ توان ترمز

ME2/ME1=1: ماند ـ بازده ثابت می N2=N1: ـ سطح صدا

هاي عملکـرد دو دهنده منحنی نشان 4-2شکل . در اینجا هم اصل ترکیب همچنان براي توان ترمز بر قرار است

ایـنچ و 5/40 و دیگري با قطـر 1750rpm اینچ و دور 27با قطر فن مشابه با سرعت خطیی نوك پره یکسان، یکی .باشد می1167rpmدور



www.cemen

techn

ology

.ir

15

هاي مشابه با تغییر قطر پره و سرعت دوران منحنی مشخصۀ فن : 4– 2شکل

:نتیجهر ایـن حالـت زیـرا د . دهـد افزایش قطر فن، منحنی فشار را به سمت یک خط راست با شیب صفر میل می - الف

ترکیـب . کاهش سرعت عکـس ایـن نتیجـه را دارد . ضریب تبدیل دبی، بزرگتر از ضریب تبدیل فشار استاتیکی است .شود این دو حالت منجر به تقویت بیشتر دبی حجمی در مقایسه با فشار استاتیکی می

هـا در هـر دو حالـت، فـشار نکته مهم و قابل توجه این است که بدلیل ثابت بودن سـرعت محیطـی پروانـه - ب .ماند استاتیکی ثابت می

مناسـب 7.6hp یک موتـور 1750rpm اینچ در دور27براي فن . یابد افزایش می ) توان مصرفی ( توان ترمز - ج . نیاز دارد 20hp یا15hp به یک موتور 1167rpm اینچ در دور 5/40است اما فنی به قطر

.ماند بازده ثابت می- د .کند سطح صدا تغییر نمی-ه

تغییر در چگالی سیال-2-3-5

در آن کمتـر از سـطح زمـین اسـت، کـار ) هـوا ( این قانون در مواردي که فن در ارتفاع، جایی که چگالی سـیال ل دهد و یا سیالی به غیر از هـوا را بـا چگـالی متفـاوت انتقـا کند و یا هواي داغ یا هواي خیلی سرد را انتقال می می :شود قانون فوق به صورت زیر بیان می. رود دهد و با شرط ثابت بودن ابعاد و سرعت دوران به کار می می

cfm2/cfm1=1: ـ دبی حجمی Ps2/Ps1=P2/P1: ـ فشار استاتیکی

bhp2/bhp1=p2/p1: ـ توان ترمز .مانند ـ بازده و سطح صدا ثابت می

ایـنچ 27 نمودار عملکرد یک فن با قطـر 5-2در شکل . اصل ترکیب براي توان ترمزي در اینجا هم بر قرار است

کار مـی کنـد، نـشان داده 0.0501b/ft3 و دیگري به چگالی 0.0751b/ft3که با دو سیال یکی به چگالی .شده است

: نتیجه



www.cemen

techn

ology

.ir

16

زیـرا ضـریب تبـدیل . شود که منحنی فشار استاتیکی به خط راست متمایـل شـود کاهش چگالی باعث می : الف .فشار استاتیکی کوچکتر از ضریب تبدیل دبی حجمی است

کنـد براي یک فن که با همین شرایط در محیط معمـولی کـار مـی . یابد کاهش می) توان مصرفی( توان ترمز - ب براي اطمینان بیـشتر بهتـر اسـت 5hp الزم در حالی که براي هواي با چگالی کمتر، یک موتور 7.5hpیک موتور

:که به این ترتیب عمل کنیمدر این صورت اگر فن در شرایط محیط نیز بـه کـار . استفاده کنیم 7.5hp ـ حتی در چگالی کمتر نیز از موتور

. نخواهد شد(Over Load)اضافه بار . برود . ـ براي ارتباط فن به موتور را دور از فن نصب کرده و از آسیب حرارتی آن جلوگیري کرد

.مانند ج ـ بازده و سطح صدا ثابت می .باسایر قوانین ترکیب شودتواند قانون چگالی می- د



www.cemen

techn

ology

.ir

17

یکسان با تغییر دانسیتۀ سیال منحنی مشخصۀ فن: 5– 2شکل کاهش قطر خارجی پروانه به وسیله ماشینکاري-2-3-6

ایـن . کنـد فرض کنید کارخانه سازنده، یک فن گریز از مرکز که فشار استاتیکی باال و دبی پایینی دارد تولید می اینچ و جنس پروانه آن از آلومینیـوم ریختـه گـري 30 و27 ، 18،21، 15، 12 ، 9:شود اندازه تولید می 8وع فن در ن

نـشان دهنـده 6-2شـکل . اسـت 3500rpmها با اتصال مستقیم بـه موتـور برابـر سرعت دوران مجاز پره . باشد میکه هر دو بـا ) خطوط پر ( اینچ 18و ) خطوط بریده ( اینج 15هاي فشار استاتیکی و توان ترمز براي دو اندازه منحنی .کنند، است دوران می3500rpmسرعت

از شـکل . نیـاز دارد 18in Wg در فـشار اسـتاتیکی 1600cfmاي به یک فن با دبی حجمـی ه مصرف کنندن با قطر مورد نیـاز، براي اجتناب از تولید ف. اینچ است18بینیم که فن مورد نیاز، دستگاهی نزدیک به فن می 2-6

اینچ را تـا میـزان 18گیرد با استفاده از ماشینکاري، قطر یک پروانۀ باشد، کارخانه تصمیم می اینچ می 17که حدود .باشد اینچ می17 نشان دهنده منحنی عملکرد فن جدیدبا قطر 6-2خطوط نقطه چین در شکل . مطلوب کوتاه کند



www.cemen

techn

ology

.ir

18

rpm 3500 اینچ با دور ثابت 18 و 17، 15حنی مشخصۀ سه فن من: 6– 2شکل کار هاي مربوط به تغییر ابعاد فن و به این منحنی عملکرد جدید چگونه به دست آمده است؟ با استفاده از معادله

ئنـاً براي توان ترمـزي؟ مطم ) 18/17(5براي فشار استاتیکی و ) 18/17(2براي دبی حجمی، ) 18/17(3بردن نسبت بـا کوتـاه کـردن قطـر بیرونـی . ها زمانی کاربرد دارند که هر دو فن داراي تشابه هندسی باشند زیرا این معادله . خیر

بیـشتري در ) به مقـدار کـم (به عبارتی فن جدید دبی نسبتا . مانند پروانه، پهناي پره و دهانه ورودي پوسته ثابت می :صورت زیر است روابط مورد استفاده در این حالت به. ندک مقایسه با مشابه هندسی فن اولیه ایجاد می

cfm2/cfm1=(D2/D1)2: کنـد ـ دبی حجمی با توان دو تغییر مـی Ps2/Ps1=(D2/D1)2: کنـد ـ فشار استاتیکی با توان دو تغییر می bhp2/bhp1=(D2/D1)4: کنـد وان ترمز با توان چهار تغییر میـ ت

.ماند ـ بازده ثابت می N2-n1=50 LOG10(D2/D1) : یابد ـ سطح صدا به این میزان کاهش می

، لذا صد در صد دقیق نیستند ولـی درحـد قابـل قبـولی بـراي ها مانند قوانین فن، اساس نظري ندارند این رابطه

.کاربردهاي عملی قابل استفاده هستند ها تاثیر زاویه پره-2-3-7

یکی از نکـاتی کـه بایـد . ها از حالت عمودي است یکی از عوامل مؤثر بر شکل منحنی مشخصه، زاویه تمایل پره حنی مشخصه سیستم تاثیري بر عملکرد فن ندارد و به عبارتی منحنی مورد توجه قرار گیرد این است که اگر چه من

ولی براي دستیابی به مقدار هـوایی کـه الزم اسـت توسـط فـن . هاي خود فن است مشخصۀ فن تنها متاثر از ویژگی .هاي سیستم را نیز در انتخاب فن مورد توجه قرار دهیم تولید شود، باید مشخصه

:منحنی مشخصه سیستم-2-4



www.cemen

techn

ology

.ir

19

تـوان بـه صـورت گرافیکـی روي ایـن تغییـر را مـی . مقاومت کلی سیستم با میزان دبی سیال تغییر خواهد کرد :شوند دسته تقسیم می4هاي ایجاد شده در داخل یک سیستم به جریان. دستگاه مختصات فشار ـ دبی رسم کرد

Pl=C1*Q2 جریان درهم -1 Pl=C2*Q جریان کـامال آرام -2 Pl=c3*Q0 جریان با فشار ثابت -3 PL=c3+C4*Q4 جریان با مقومت سیستم کنترل شده -4 کند و معـرف آن اسـت کـه الف مربوط به سیستمی است که در ِآن افت فشار با توان دوم دبی تغییر می -7-2شکل

.…هاي مسیر و مانند زانوییها، اتصاالت، خم. باشد رژیم جریان در هر جزء آن کامالً درهم می

)ج) (ب () الف( هاي جریانی مختلف منحنی مشخصه سیستمی با رژیم: 7– 2شکل

طـور مثـال در بـه . دهد، افت فشار با دبی جریان رابطه مـستقیم دارد ب که جریان آرام را نشان می -7-2 در شکل

هـا و ج مربوط بـه قـسمت -7-2شکل. باشد اي که سرعت سیال پایین است چنین جریانی حاکم می فیلترهاي پارچه هـاي ها و تانـک مثال این جریان در دستگاه. کند تغییر نمی ) دبی(اجزایی است که در آن افت فشار با جریان حجمی

که گـاز بـه آنهـا (ها زمانی که فشار مایع درعمق تانک شود که در آن دیده می(Bubbling Device)تزریق گاز .شود فزونی نیابد، جریانی برقرار نمی) شود واردمی

لذا براي رسم منحنی مشخـصه سیـستم دور . فرض کنیم که قادر باشیم فشار استاتیک فن را اندازه گیري کنیم باشـد، جریـانی وجـود rpm=o زمـانی کـه .هاي آن و مقادیر مطلق فشار استاتیک در دسترسـمان اسـت در دقیقه

کند فشار زمانی که بادبزن شروع به حرکت می . نخواهد داشت که به دنبال آن فشار استاتیکی هم وجود داشته باشد نتایج به دست آمده شبیه یک معادله درجه دوم است، زیرا تغییر در فشار اسـتاتیکی در . استاتیکی بیشتر خواهد شد

هـر . اسـت (cfm)باشد، به طور تقریبی برابر با مربع تغییـرات دبـی همراه با جریان در هم می این حالت که اغلب هـاي هـوا، رطوبـت زداهـا و اجـزاء دیگـر ها، صـافی سیستم انتقال هوا شامل ترکیب خاصی از شبکه کانال، گرمکن



www.cemen

techn

ology

.ir

20

ارتبـاط بـین . ی خاصـی اسـت دب-لذا هر سیستمی قطع نظر از فن استفاده شده در آن داراي منحنی فشار . باشد میشـوند کـه هاي سیستم بر اساس این قانون رسـم مـی منحنی. توان همانند فن تعیین کرد فشار و دبی سیستم را می

متناسب با مجذور دبی جریان عبـور کننـده از درون سیـستم ) فشار استاتیکی (مقاومت سیستم در برابر جریان هوا در ازاي مقدار هواي مورد نیاز، مقدار فشار استاتیکی را با دقت هر چـه در عمل براي یک سیستم مشخص، . باشد می

آید و بـا اسـتفاده از قـانون فـوق در نتیجه یک نقطه از منحنی مشخصه سیستم به دست می . گیرند بیشتر اندازه می ه فـشار البتـه بـه دسـت آوردن سـایر نقـاط، بیـشتر از طریـق محاسـب . کنند نقاط دیگري از منحنی را محاسبه می

.گیرد استاتیکی در قبال مقادیر دیگر جریان هوا صورت می

عملکرد فن در سیستم-2-5هاي مشخـصه فـن و سیـستم یکـدیگر را دبی است که در آن نقطه منحنی -اي روي نمودار نقطه عملکرد، نقطه

ن و دبی جریان سیستم با دبـی اي، فشار حاصل از فن و افت فشار سیستم دقیقاً همسا در چنین نقطه. کنند قطع می .فن برابر است

اگر مقاومت سیستم در یک فن در حال کار تغییر کند، نقطه عملکرد فـن روي منحنـی مشخـصه فـن حرکـت فـن تغییـر (rpm)امـا هنگـامی کـه سـرعت . خواهد کرد و به همین دلیل دبی و فشار فن نیز تغییر خواهند کـرد

کارکرد فن باید با نیازهاي سیـستم . حنی مشخصه سیستم تغییر مکان خواهد داد کند، نقطه عملکرد فن روي من میهاي مشخـصه سیـستم و فـن، منحنی. چنانچه دبی واقعی فن با مشخصات داده شده برابر نباشد . تطابق داشته باشد

ییـر چـرخش در توان با تغییر سرعت دوران، تغییر وضعیت فن، تغ منحنی مشخصه فن را می. هر دو باید تغییر کنند تواند با تغییر در وضـعیت دمپـر یـا در سـایر اجـزاء سیـستم مشخصه سیستم می . ورودي و یا تعویض فن تغییر داد

بنابراین در مواردي که تغییر مشخصه سیستم و فن مشکل اسـت بایـد در تخمـین مشخـصه سیـستم و . تغییر کند . دقت الزم به عمل آید. انتخاب فن صحیح

گریز از مرکز کار فن اساس-2-6

مـسیر یـک هـا بـه از پـره بـا اسـتفاده ورودي محـوري جریان انحراف است از گریز از مرکز عبارت کار فن اساس .مارپیچ

مسیرجریان-2-6-1



www.cemen

techn

ology

.ir

21

را در پوسته وانه پر همان9-2 و شکل عقب دار به شیب هاي را با پره گریز از مرکز رایج فن یک پروانه 8-2 شکلجریان هوا، همانند فن محوري، به صورت محوري وارد پوسته مـی شـود و قبـل از آنکـه بـا . دهند مارپیچ نشان می

کند و در مسیرهاي شـعاعی مختلـف ادامـه دوران می90ها برخورد کند، در یک مسیر قیفی شکل پخش شده و پرههمـه جریانهـاي . کننـد اي منحـرف مـی را به داخل مسیر چنبـره سپس پره ها این جریانهاي منفرد . دهد مسیر می شـوند و فـن را در مـسیري وسیلۀ پوسته چنبره شکل، مجدداً جمع شده و به یک جریان واحد تبـدیل مـی منفرد به

. کنند ترك می) مسیر ورود (عمود بر محور

و شرود خمیده به سمت عقب BIهاي پرة فن سانتریفوژ با پره: 8-2شکل



www.cemen

techn

ology

.ir

22

طرحی از یک فن سانتریفوژ با بوسیله آن: 9-2شکل :هاي گریز از مرکز ترکیبی از دو اثر است اساس کار فن

.) شود به همین دلیل به آنها فن کریز از مرکز اطالق می( نیروي گریز از مرکز -1 .باشد ف از یک مسیر شعاعی به یک مسیر حلزونی میها، این انحرا انحراف جریان هوا به وسیله پره-2 هـاي ها منجر به ایجاد فشار استاتیکی کمتري نسبت به فـن هاي گریز از مرکز شکل ایرفویل پره چون در فن -3

هاي معمولی به ایرفویل افـزایش زیـادي روي فـشار اسـتاتیکی ایجـاد شود، لذا تبدیل کردن پره جریان محوري می .کند نمی

اندازي تجهیزات راه-2-6-2

یک فن گریز از مرکز شـامل پروانـه و پوسـتۀ حلزونـی بعـالوة ملحقـاتی نظیـر مخـروط ورودي، صـفحۀ بـرش ) cut off (ههـاي گریـز از بیشتر فـن . باشد هاي مختلفی براي پوسته، موتور، پولی، یاتاقان و محور می و محافظ

:کنند، زیرا مرکز با تسمه کار میاستفاده کرد و هزینۀ خرید موتـور دور پـایین را از rpm 3450 و 1750توان از موتورهاي این روش میبا -1

.بین برد .سرعت دقیق مورد نیاز براي ایجاد دبی حجمی و فشار استاتیکی مطلوب، قابل دستیابی است -2 .سرعت موتور براي کاربردهاي مختلف با تغییر قطر پولی قابل تنظیم است -3

:توان از اتصال مستقیم موتور به فن استفاده کرد سوي دیگر بدالیل زیر و بخصوص در ابعاد کوچک می از

اسـتفاده rpm1750هاي آنها نیاز ندارند و درصورتی که بتوان از موتور چون به پولی، یاتاقان و محور محافظ -1 .کرد، هزینۀ اولیۀ آن کم است

. گردد شود، می که بر اثر اتصال تسمه ایجاد می% 10تا % 5میزان مانع کاهش توان ترمز به-2

چرخـد، تحـت تـاثیر نیـروي گریـز از چرخد، هوایی که بین دو پره قرار دارد و با آنها می وقتی که پروانه فن می سیال به سمت خـارج انحراف. این مهمترین عامل جریان یافتن سیال در فن گریز از مرکز است . گیرد مرکز قرار می

باشـد، کـه اثـر قابـل تـوجهی ها می پره یکی دیگر از عوامل جریان یافتن سیال در فن گریز از مرکز و در بیشتر فن



www.cemen

techn

ology

.ir

23

اي روي مسیر جریان و عملکـرد فـن هاي انحنا به جلو، انحراف مسیر جریان اثر قابل مالحظه تنها در مورد فن . نداردبا این بحث، دو تفاوت . کز نیروي گریز از مرکز عامل اصلی جریان یافتن سیال استهاي گریز از مر در سایر فن . دارد

:آید هاي محوري و گریز از مرکز به وجود می بین فنهـا بـا قطـر و هاي گریز از مرکز، فشار استاتیکی که این فـن به دلیل اضافه شدن نیروي گریز از مرکز در فن -1

.کند از فشار استاتیکی است که فن جریان محوري با همان شرایط ایجاد میکند بیشتر دور مشخص ایجاد میکننـد و بـراي تنظـیم آنهـا نیـاز بـه افزایش طول پیدا می % 15تا % 10ها معموالً به مرور زمان حدود تسمه -2

.تجهیزات اضافی است، اما اتصال مستقیم نیازي به این کار ندارد

ریز از مرکزها در فن گ انواع پره-2-7 : شوند نوع تقسیم بندي می6ها، فن هاي گریز از مرکز به با توجه به شکل پره

(AF)ایرفویل -1 (BC)انحنا به عقب -2 (BI)شیب به عقب -3 (RT)انتهاي شعاعی -4 (FC)انحنا به جلو -5 (RB)پره شعاعی -6

. باشـد هر کدام از آنها قابل دسـتیابی مـی نوع پره و بازده ماکزیممی است که با 6 نشان دهنده این 10-2 شکل

.هر یک از اینها مزایا و معایب خاصی دارد، لذا هر کدام براي کار مشخصی مناسب هستند

ها در فن گریز از مرکز انواع شکل پره:10-2:شکل



www.cemen

techn

ology

.ir

24

ها داده براي تعدادي از فنها تعداد پره 2-2در جدول . ها بستگی دارد هاي فن گریز از مرکز به نوع پره تعداد پره بینـیم همانطور کـه مـی . اند هاي زیادي بر اساس کم بودن هزینه ساخت و باال بودن بازده ساخته شده فن. شده است

.هایی هستند که این دو عامل را دربردارند بهترین فنRI و BIهاي فن ها بر اساس نوع پره تعداد پره: 2-2جدول

ها تعداد پره نوع فن انحناء به عقب 1 12-16 پره ساده 1- 1 8-12 پره ایرفویل 2- 1

انتهاي شعاعی 2 10-20 بلوؤر فشاري 1- 2 5-10 تهویه صنعتی 2- 2

32-64 انحنا به جلو 3

هاي سري فن-2-8قابـل ، چون هوا را غیر )خروجی فن اول، ورودي فن دوم باشد(شوند وقتی دو فن به طور سري به هم متصل می

در این صورت فشار کل، بدون در نظر گرفتن افتهـاي . ایم، باید دبی هر دوي آنها با هم برابر باشند تراکم فرض کرده .هابه صورت منفرد است هم، برابر مجموع فشار هر یک از فن ناشی از اتصال دو فن به

. دن آنها رسـم شـده اسـت منحنی مشخصه دو فن مختلف و منحنی مشخصه حاصل از سري کر 11-2 در شکل اي بـاالتر از دبـی ها با دبـی براي رسم منحنی مشخصه مجموع دو فن باید اطالعات مربوط به عملکرد هر یک از فن

. این اطالعات به جز در مورد ضـروري در دسـترس نیـست . مشخص شده در منحنی عملکرد منفرد آنها، معلوم باشد نشان دهنده شرایط مکـش B یا Aولین فن مورد استفاده قرار بگیرد، نقطه به عنوان ا2 یا فن 1بسته به این که فن

تـک (Vane Axial Flow)هـاي جریـان محـوري شـود از فـن پیشنهاد می. باشند و دمش آزاد مجموعه مید هاي هدایت کننده در حالت سري استفاده نشود، مگر اینکه فاصلۀ آنها از هم به انـدازه کـافی زیـا پروانه، بدون پره

.کند زیرا مؤلفۀ چرخشی سرعت خروجی از فن اول، عملکرد فن دوم را تحت تاثیر قرار داده و مختل می. باشد اگر روشن کردن دو فن سري به طور همزمان انجام گیرد، این کار شبیه روشن کردن یـک فـن منفـرد خواهـد

اگر فن اول شروع به کار کند و . ها متفاوت خواهد بود اما اگر ابتدا فن اول را روشن کنیم و بعد فن دوم، رفتار آن . بود . را ببینید12-2شکل . کند فن دوم ثابت بماند، جریان سیال از هر دوي آنها عبور می



www.cemen

techn

ology

.ir

25

دلیـل وجـود شود، بـه وقتی فقط فن اول روشن می. خواهد بود0123 لذا منحنی عملکرد مجموعه مشابه منحنی از نقطـۀ Aاي فن اول در طـول خـط لذا مسیر منحنی عملکرد لحظه . خواهد بود فن دوم، با مقاومت بیشتري مواجه

اما اگـر فـن دوم . کند می عمل ) 0-4(تا وقتیکه فن دوم ثابت بماند، فن اول بر اساس همین منحنی . است 4 صفر تا .شود اي که ناشی از خاموش بودن آن بود به تدریج از روي فن اول حذف می روشن شود، مقاومت اولیه

ها در حالت سري منحنی مشخصۀ فن: 11-2شکل



www.cemen

techn

ology

.ir

26

هاي سري نحوة استارت در فن: 12-2شکل

رسـد کـه نقطـۀ مـی 1عملکرد فن اول هنگامی به نقطـه . کند حرکت می1 به سمت 4 نقطه عملکرد فن اول از ناحیه اشاره شده در محدودة سـرعت صـفر و سـرعت . رسد ل آزاد می اي باالتر به نقطه انتقا عملکرد فن دوم از ناحیه

فن دوم منحنی عملکرد فن اول نزول و منحنی عملکرد فـن ) افزایش سرعت (با شتاب گرفتن . آید ماکزیمم پدید می روي 3ایـن نقطـه معـدل ً . تا زمانیکه هر دو فن در یک سرعت و یک نقطـۀ عملکـرد کـار کننـد . کند دوم صعود می

. روي ترکیب سري دو فن است3 و نقطه A فن منفردمنحنی هاي موازي فن-2-9

شوند، فشار استاتیکی ایجاد شده برابر است با فـشار اسـتاتیکی هـر وقتی دو فن به طور موازي به هم متصل می سـتاتیکی ها به تنهائی و دبی حجمی حاصل برابر است با مجموع دبی حجمی هر دو فن در همـان فـشار ا یک از فن

نقطۀ عملکرد مجموعۀ دو فن موازي از اضافه کردن دبی حجمی یـک فـن بـه فـن . که ترکیب موازي آنها قرار دارد براي رسم منحنی عملکـرد مجموعـۀ دو فـن ) را ببینید 13-2شکل .(آید دیگر در فشار استاتیکی مشابه به دست می

چون این اطالعات . راي یکی از آنها معلوم باشد ب (reverseflow)موازي باید اطالعات مربوط به دبی برگشتی . کاربرد دیگري ندارند، معموال در دسترس نیستند



www.cemen

techn

ology

.ir

27

ها در حالت موازي منحنی مشخصۀ فن: 13-2شکلباشد، که بستگی به ابعـاد کانـال مجموعه می(Free Delivery) نشان دهنده مکش و دمش آزادC نقطه

ت نیاز به استفاده از دو فن موازي، براي پیشگیري از اخـتالل در عملکـرد، معمـوالً از دو فـن در صور . خروجی دارد .کنند مشابه و یکسان استفاده می

در چنـد نقطـه تغییـر FCهـاي منحنی مشخصۀ فـن . نیست13-2ها به سادگی شکل منحنی مشخصه همه فن تعـداد FCبا اتصال مـوازي دو فـن . باشند بی مختلف می د 3هایی به ازاي یک فشار داراي چنین فن . دهد جهت می

منفـرد معادل دو برابر مقادیر سه گانۀ دبی براي فـن ) ها دبی( تاي این مقادیر 3. یابد عدد افزایش می 6این نقاط به FCــند مـــی ــد از ترکیـــب دبـــی ) Qx2 و Qy2 و Qz2. (باشـ ــدار دیگرعبارتنـ ــه مقـ ــن سـ ــف دو فـ ــاي مختلـ هـ

)Qx+Qy,Qy+Qz,Qx+Qz .( نشان داده شده است14-2این موضوع در شکل .



www.cemen

techn

ology

.ir

28

ها در حالت موازي عملکرد نا مناسب فن: 14-2شکل دسـت که داراي منحنی مشخصۀ پارابولیک است به یک سیستم متصل شوند، سه نقطه به FC اگر دو فن موازي

پیشگویی اینکه مجموعـه در (A,R,C).کند سیستم تطبیق میها با دبی و فشار آید که در آن دبی و فشار فن میکند غیر ممکن است و حتی امکان دارد که نقطۀ کار کردن مجموعه بین هـر سـۀ آنهـا در کدام یک از نقاط کار می

. باشد ها می ترین تاثیر چنین شرایطی بر توان مصرفی هر یک از فن جدي. نوسان باشدآنگـاه نقطـه عملکـرد ) C2 وC1نقاط (طور مساوي توسط هر دو فن تحمل شود موعه به اگر بار اعمال شده بر مج

1شـود کـه فـن باشد، بار اعمال شده به این ترتیب تقسیم می Bاگر نقطه عملکرد مجموعه . خواهد بود Cمجموعه اختالف بار اعمال شده باشد،Aشود و اگر نقطه عملکرد مجموعه می) B2نقطۀ ( اضافه بار 2و فن ) B1نقطۀ (زیر بار هاي کنترل براي جلوگیري از اضافه بار شدن روي دسـتگاه اگر سیستم . شود بیشتر از حالت قبل می 2و1هاي بر فن

شـود و ابتدا فن اضافه بار شده خـاموش مـی . افتند نصب شده باشد، هر دو فن بالفاصله بعد از روشن شدن از کار می کنـد و لـذا فـن دوم اي است که فن را اضافه بار می ، نقطهDنقطه . کند ه کار می شروع ب Dفن باقی مانده در نقطه

ها یک آمپرمتر نصب شـود شود در حالت موازي، روي موتور هر یک از فن بنابراین پیشنهاد می . شود هم خاموش می . بار همواره قابل مشاهده باشد تا نسبت تقسیم

که آیا دو فن مشابه براي اتصال به صورت موازي در یک سیـستم، مناسـب توان تعیین کرد اي می به روش ساده ، از محـور فـشار P1رود، به ازاي هـر فـشار کلـی هستند یا نه؟ مقادیري که در آنها دبی سیستم از دبی فن فراتر می

طه قطـع منحنی مشخصۀ فن را در بیش از یک نق) Hagen هاگن موسوم به خط(اگر خط ایجاد شده . اند رسم شده هـایی بـراي در صورت استفاده از چنین فن. کند، استفاده از دو فن مشابه از این نوع در سیستم، مناسب نخواهد بود

. را ببینید15-2شکل . این سیستم باید مقاومت سیستم را با استفاده از دمپرهاي متغیر افزایش دهیم



www.cemen

techn

ology

.ir

29

موازيهاي روش اصالح عملکرد نامناسب فن: 15-2شکل ، با کم کردن افت فشار ناشی از وجود دمپر از فشار کل فـن، F-R منحنی مشخصه حاصل از ترکیب فن و دمپر

تـر اسـت اي که نـسبت بـه حالـت قبـل خطـی در نتیجه منحنی مشخصه. آید با ازاي همۀ مقادیر دبی، به دست می 16-2شـکل . کردن یک فن منفرد است مانند روشناگر دو فن موازي هم زمان روشن شوند، شرایط . آید دست می به

.شود دهندة شرایطی است که از روشن کردن غیر همزمان دو فن موازي ناشی می نشان

روشن کردن دو فن در حالت موازي: 16-2شکل

) ن دوم برگشت نکندجریان فن اول از داخل ف (ها روشن شود و فن دیگري بسته باشد در صورتی که یکی از فن کردن فن دوم در ابتدا تـاثیري روي فـن اول درواقع روشن . باشد می 1 از صفر تا Aمنحنی عملکرد آن در طول خط

اما وقتی که فن دوم شتاب بگیـرد . کند زیرا مجموع عملکرد دو فن، منحنی عملکرد سیستم را قطع نمی . گذارد نمی



www.cemen

techn

ology

.ir

30

با ادامه یافتن شتاب گیري فن دوم نقطه عملکرد نـسبی آن روي . ودش ها قطع می منحنی سیستم توسط منحنی فن تدریج از مکان اولیه خود به سمت بـاال شـروع بـه کند و نقطۀ عملکرد فن اول به به سمت راست حرکت می Bمسیر

ـ هاي عملکرد فن اول و دوم روي هم قـرار مـی در نهایت، با رسیدن به سرعت ماکزیمم، نقطه . کند حرکت می .دگیرن ). روي منحنی مجموعه دو فن3 روي منحنی فن منفرد و نقطه 3نقطه ً(

رسـد، اگـر می3 حرکت نقطه عملکرد فن دوم که از روي محور فشار و با گذر کردن از برجستگی مسیر به نقطه ري همانطوري که در قسمت قبل شرح داده شد در منحنی عملکـردش داراي فـرو رفتگـی باشـد، مـشکالت ناپایـدا

.کند اي ایجاد می جدي

فن) خروجی(هاي مختلف کنترل دمش روش-2-10 تنظیم به وسیله دمپر-2-10-1

کند عبارت است از نقطه از آنجا که دبی یک فن که در سرعت مشخص و با سیالی که چگالی ثابتی دارد کار می ر آن سرعت مشخص عبارت است از تغییـر تقاطع منحنی مقاومت سیستم و منحنی فن لذا تنها راه تغییر دبی فن د

.در خط مقاومت سیستم که از طریق نصب دمپر در سیستم قابل انجام استشود و یا به عبارتی با افـزایش مقاومـت سیـستم، از دبـی عبـوري بستن دمپر باعث افزایش مقاومت سیستم می

تواند منحنی مشخصۀ فن باشد و نمی می) ستممانند سی (عنوان یک قسمت خارجی دمپر براي فن به . شود کاسته می را تغییر بدهد و توان الزم براي به حرکت در آوردن یک فن در مقابل دمپر نیمه بـسته تنهـا بـه وسـیله قطـع دادن

آید و متناسـب اسـت بـا داراي دمپر و خط فشار فن به دست می ) مقاومت سیستم (منحنی فشار استاتیکی سیستم .اطع این دو منحنیدبی متناظر با محل تق

تنظیم دبی فن با استفاده از دوپر یک روش غیر بهینه است به این معنا که دمپر کاهش دبی را با استفاده افـت هاي دیگري براي تنظیم دبی موجود است که این کار را بـدون تلـف کـردن انـرژي انجـام روش. دهد فشار انجام می

کنترل ورودي فن و کنترل سرعت : شوند دهند و به دو دسته تقسیم می می کنترل ورودي فن-2-10-2

. کنـد ها شـروع مـی هواي ورودي به فن معموال یک مسیر حرکت کم و بیش شعاعی را از قسمت لبۀ داخلی پره اي کنترل شود که هواي ورودي به فن در چرخش فن بچرخد، آنگاه با حفظ سـرعت اگر مسیر حرکت سیال به گونه

هـاي کنتـرل ورودي فـن، یـک بنابراین تمام سیـستم . ایم توان مصرفی هر فن را کاهش بدهیم توانسته چرخش فن هـاي هـدایت کنند که این کـار بـا نـصب پـره حرکت چرخشی کنترل شده در جریان سیال ورودي به فن ایجاد می



www.cemen

techn

ology

.ir

31

. یابـد در دبـی آن کـاهش مـی به این ترتیب فشار استاتیکی فن بـدون تغییـر . کننده در ورودي فن قابل انجام است .باشد جویی در مصرف انرژي می کاهش فشار به معناي صرفه

طـول عمـر آنهـا . تر هستند، اما محدودة کارکرد وسیعی دارنـد هاي ورودي در مقایسه با دمپر گران کنترل کننده مدت طوالنی با ظرفیتـی کمتـر در مواردي که یک فن باید در . باشد تر می بیشتر است و نگهداري و تعمیر آنها ساده

آید توجیه کننده استفاده از کنتـرل از استاندارد کار کند، صرفه جویی که از محل کاهش مصرف انرژي به دست می .ورودي است

کنترل سرعت دوران فن-2-10-3

ر کنـد، اگـر سـرعت دوران تغییـ . یک روش مناسب براي کنترل دبی فن عبارت است از تغییر سرعت دوران فن دهد و نقطۀ عملکـرد در بسته به اینکه زیادشود و یا کم، منحنی مشخصۀ فن به سمت باال و یا پایین تغییر مکان می

از جمله راههاي کاهش سرعت فن اسـتفاده از کوپلینـگ هیـدرویک، . شود طول منحنی مشخصه سیستم جابجا می .باشد کوپلینگ مغناطیسی و یا موتور دور متغییر می

ارتعاشات فن-2-11براي مـدت طـوالنی کـار کنـد، محـور و یاتاقانهـاي آن ) Unbalance( در صورتیکه فن در حالت عدم تعادل

دالیل ارتعاش فن و راههاي رفـع آن در جـدول . لذا عدم تعادل روتور باید هرچه سریعتر مرتفع شود . بیند آسیب می . درج شده است2-3



www.cemen

techn

ology

.ir

32

دالیل ارتعاش فن و راههاي رفع آن:3-2جدول راه حل علت

هـا تـشکیل در بسیاري از موارد رسـوبات روي قـسمت پـشتی پـره رسوب ذرات جامد روي پروانه-1) مـثالً بـرس سـیمی (شوند که باید با استفاده از وسیله مناسب می

.برداشته شوند واحدتنظیم اجزاء روي محور خارج از محور بودن فن و محرك آن-2شود حتی اگـر مقـدار آن سایش پروانه منجر به عدم تعادل فن می سایش پروانه-3

در ایـن . اي نباشد که ضرورت تعویض پروانه را ایجاب کند به اندازه مورد باید با افزودن مقداري جرم در محل مناسـب، فـن را بـاالنس

. کرد پروانه حین حمل به کارخانه و یـا نـصب، -4

.تآسیب دیده اسدر صـورتی کـه صـدمه . هاي مشخص را ترمیم کنید آسیب دیدگی

.بزرگی به پروانه وارد شده باشد باید آن راتعویض کرد .محور باید تعویض شود تاب برداشتن محور-5هاي یاتاقانها، سـتونها و یـا شل شدن پیچ -6

صفحه پایه .ها سفت شوند و سپس هم محور بودن اجزاء بررسی شود تمام پیچ

فونداسیون نـامرغوب ) بتن( جنس سیمان -7 *.و ضعیف است

مطمئن . فونداسیون باید با مالت مناسب و قوي مجدداً ریخته شود ها به اندازة کافی در بتن فرو رفتـه باشـند و یـا بـه شوید که ستون

.صفحات فلزي فونداسیون محکم شده باشنداین اجزاء بایـد بـه . تقویت کنید با اضافه کردن اجزاء دیگر، سازه را سازه ضعیف-8

به تجربه ثابـت شـده اسـت . طور مناسب به سازة اولیه متصل شوند . باشـند هاي پرچ شـده مـی تر از سازه هاي پیچ شده ضعیف که سازه

هـا را قالویـز کـرده، از اگر سازه از نوع پیچ شده است بایـد سـوراخ .اشر قفلی بستها را با و ها استفاده کرد و پیچ هاي فیت سوراخ پیچ

رسـانند، امـا بیـشترین صـدمه را بـه پایـه فـن و یـا محـل اتـصال عدم تعادلهایی از این نوع به ندرت به یاتاقانها آسیب می * .کنند هاي پایه به فونداسیون، وارد می ستون

رسـیدن شود در صـورت پیشنهاد می. استmm/sec5/5بیشترین میزان مجاز سرعت دوران عدم تعادل : توجه

. فن متوقف شود و اصالح الزم روي آن انجام گیردmm/sec10این مقدار به



www.cemen

techn

ology

.ir

33

رفع نقص فن-2-12هـایی بـراي کنند و راهنمـایی ها بروز می هایی که به طور مکرر براي فن فهرستی از مشکالت و نقص 4-2در جدول

.رفع آنها ارایه شده است

ها و دالیل آن نقائص فن: 4-2جدول احتمالی ایجاد نقصدلیل نقص

پولی فـن از جـا -اند هاي فن پاره شده تسمه-اند فیوزهاي مربوط پریده .شود فن روشن نمی-1 ولتاژ غیر متناسب به - به پوسته گیر کرده است پروانه –در آمده است

.الکتروموتور اعمال شده استهاي الکتروموتـور سـفت پیچ -کند میپروانه بع مخروط ورودي برخورد . سطح صداي فن خیلی باالست-2

یاتاقانهـا آسـیب - اندازة پولی متصل به موتور درست نیـست -اند نشده - محور کوچکتر از حدمورد نیاز است و یا تاب برداشـته اسـت -اند دیده

.تعادل پروانه برقرار نیست - اسـت سرعت دوران فن خیلی پـایین -جهت چرخش فن اشتباه است . دبی فن خیلی کم است-3

فـن انتخـاب -اند فیلترها خیلی کثیف شده -اند دمپرها زیاد بسته شده .شده براي این کاربرد خیلی کوچک است

- سرعت دوران فن خیلـی زیـاد اسـت -جهت چرخش فن اشتباه است . دبی فن خیلی زیاد است-4 فن انتخاب شده -هاي بازدید باز هستند دریچه -اند دمپرها نصب نشده

.کاربرد خیلی بزرگ استبراي این - سرعت دوران فن خیلـی زیـاد اسـت -جهت چرخش فن اشتباه است . توان مصرفی فن خیلی باالست-5

موتـور محـرك -نوع فن و یا اندازة آن براي این کاربرد مناسب نیـست . چگالی سیال باال است-فن مناسب نیست

:شود سندة مرجع با آنها برخورد کرده است، ارائه می عالوه بر این مثالهاي ساده، موارد دیگري که نوی

: مخروط ورودي-1هاي افقی مجهـز شـوند تـا از چـرخش بـیش از حـد هاي ورودي به تیغه در برخی موارد الزم است که مخروط

.جریان هواي ورودي جلوگیري گردد چرخش اشتباه فن-2

بـه حرکـت rpm3500 در دور hp5مستقیم توسط یک موتـور اینچ طراحی شده است که به طور 22 یک بلوؤر بعـد از . درجه نسبت به امتداد شعاعی و باریک بودند15با زاویه ) خوابیده از عقب (BIهاي آن از نوع پره. آمد در می

پـس از . شود و سطح صداي فن نیز خیلی باال اسـت بار می کار انداختن آن گزارش شد که موتور فن اضافه نصب و به



www.cemen

techn

ology

.ir

34

اما جهت خواب آنها عکـس جهـت طراحـی . اند درجه به پولی جوش شده 15ها با زاویه بازبینی مشخص شد که پره و بـه همـین دلیـل موتـور BIبـود و نـه ) خوابیده از جلو (FIبه عبارت دیگر پروانه ساخته شده از نوع . شده است

هت دوران اشتباه پروانه موجب اضافه بار شـدن بخش قبل است ك ج 5این مثالی از مورد شماره . شود اضافه بار می : نتیجه اینکه. شود موتور می .ها نسبت به جهت دوران باید بررسی شود جهت پره- الفهـاي در فنRB وFC,BIهاي هاي گریز از مرکز رایج نیست و در عوض از پره در فنFIهاي استفاده از پره - ب

.شود گریز از مرکز استفاده می : چرخش جریان ورودي در جهت اشتباه-3

اندازي گزارش شد که جریان خروجی از فـن در مـسیر مخروطـی بعد از نصب و راه. یک فن محوري طراحی شد بعد از بازرسی فن مشخص شـد کـه انحنـاي . شود شود و جریان محوري ضعیفی در خروجی فن ایجاد می خارج می

شـود جریـان شود کـه باعـث مـی باشد که باعث می رودي فن در جهت خالف می هاي هدایت کننده جریان در و پرههـاي ورودي بـه به عبارت دیگر پـره . سیال، چرخشی در جهت چرخش پروانه فن پیدا کند و نه در خالف جهت آن

شوند که خود موجـب ایجـاد چـرخش خیلـی زیـادي در جاي تضعیف چرخش جریان باعث تقویت چرخش آن می . افـزایش یافـت % 16هاي ورودي، عالوه بر رفع نقـص فـوق، میـزان دبـی تـا با تصحیح پره . شود میجریان خروجی

.هاي هدایت کننده ورودي باید خالف جهت چرخش پروانه فن باشد درنتیجه براي ایجاد جریان محوري، جهت پره



www.cemen

techn

ology

.ir

og y . ircementechnology.ir/cement/cement.8.pdf · 6 ﻦﻓ ﯽﺳﺪﻨﻬﻣ ﺮﺑ...

Documents