فن مکانیکی (mechanical fan) ماشینی است که از آن برای تولید جریان در داخل یک سیال که معمولا گازی مانند هوا است, استفاده می‌شود.
فن شامل یک مجموعه دوار از تیغه‌ها (vanes) یا پره‌ها (blades) است که در هوا حرکت می‌کنند. مجموعه دوار پره‌ها و توپی (hub) به عنوان ایمپلر یا پروانه (impeller)، روتور (rotor) یا رانر (runner) شناخته می‌شوند. معمولا اجزای فن در داخل نوعی محفظه قرار می‌گیرند که ممکن است جریان هوا را به صورتی هدایت کند که مانع برخورد اشیا با پره‌های فن شود و ایمنی را افزایش دهد. بیش‌تر فن‌ها به وسیله موتور الکتریکی (electric motor) رانده می‌شوند اما منابع دیگر توان از جمله موتور هیدرولیکی (hydraulic motors) و موتورهای احتراق داخلی (internal combustion engines) نیز ممکن است مورد استفاده قرار گیرند.
فن‌ها تولید جریان هوا با حجم بالا و فشار کم (هر چند بالاتر از فشار محیط) می‌کنند و نقطه مقابل آن‌ها کمپرسور (compressors) هستند که تولید فشار بالا در حجم نسبتا کم می‌کنند. پره فن اغلب وقتی که در معرض یک جریان هوا قرار می‌گیرد می‌چرخد و دستگاه‌هایی که از این قابلیت استفاده می‌کنند، مانند بادسنج و توربین‌های بادی (wind turbines)، اغلب دارای طراحی مشابه یک فن هستند.
کاربردهای معمول فن به صورت زیر می‌باشند:
انواع فن‌ها
سه نوع اصلی از فن‌ها برای برای حرکت هوا استفاده می‌شوند:
فن‌های جریان محوری
فن‌های جریان محوری دارای تیغه‌هایی هستند که هوا را مجبور به حرکت به صورت موازی با محوری می‌کند که پره‌ها حول آن می‌چرخند. فن‌های محوری هوا را در امتداد محور فن به صورت خطی می‌دمند و اسم آن‌ها نیز از این‌جا می‌آید. این نوع فن در کاربردهای زیادی استفاده می‌شود، از فن‌های خنک‌کن کوچک برای دستگاه‌های الکترونیک تا فن‌های غول پیکر مورد استفاده در تونل‌های باد. فن‌های جریان محوری برای تهویه مطبوع (air conditioning) و فرآیند‌های صنعتی به کار می‌روند. فن‌های جریان محوری استاندارد دارای قطر 300 تا 400 میلی‌متر یا 1800 تا 2000 میلی‌متر و فشارهای کاری تا 800 پاسکال هستند.
فن‌های سانتریفوژ
فن‌های سانتریفوژ (centrifugal fans) اغلب فن قفس سنجابی (squirrel cage) و یا فن اسکرال (scroll fan) نامیده می‌شوند. فن سانتریفوژ دارای یک قطعه متحرک به نام پروانه یا ایمپلر (impeller) متشکل از یک محور مرکزی است که در اطراف آن مجموعه‌ای از تیغه‌ها قرار گرفته‌اند. فن‌های سانتریفوژ هوا را در زاویه عمود بر ورودی فن حرکت می‌دهند و آن را به وسیله نیروی گریز از مرکز، به صورت چرخشی به سمت خارج هل می‌دهند. چرخش پروانه باعث می‌شود که هوا نزدیک شافت به فن وارد شود و عمود بر شافت به یک خروجی در محفظه پیچشی فن حرکت کند. فن سانتریفوژ برای یک حجم مشخص هوا تولید فشار بیش‌تری می‌کند و زمانی که این مساله مطلوب باشد به کار می‌رود از جمله در سشوار، تشک بادی، سازه‌های بادی، کنترل شرایط هوایی و اهداف مختلف صنعتی. فن‌های سانتریفوژ معمولا ساکت‌تر از فن‌های محوری قابل مقایسه می‌باشند.
فن‌های جریان متقاطع
فن جریان متقاطع (crossflow fan) یا CFF یا فن مماسی (tangential fan) که گاهی به عنوان فن تیوبی (tubular fan) شناخته می‌شود، به طور گسترده در صنعت تهویه مطبوع استفاده می‌شود. معمولا طول فن نسبت به قطر آن زیاد است به طوری که جریان در محل‌های دور از دو انتها دو بعدی می‌ماند. CFF از یک ایمپلر با پره‌های خمیده به جلو استفاده می‌کند که درون یک محفظه متشکل از یک دیوار عقبی و یک دیوار گردابی قرار دارد. بر خلاف ماشین‌های شعاعی، جریان اصلی در عبور از ایمپلر به صورت متقاطع حرکت می‌کند دو بار از پره‌ها می‌گذرد.
جریان درون یک فن جریان متقاطع می‌تواند به سه منطقه مجزا تفکیک شود: منطقه گرداب (vortex region) نزدیک خروجی فن که به آن گرداب خارج مرکز (eccentric vortex) گفته می‌شود، منطقه جریان مستقیم (through-flow region) و یک منطقه پارویی (paddling region) مستقیما در مقابل آن. هر دو منطقه گرداب و پارویی تلف کننده هستند و در نتیجه تنها بخشی از پروانه، کار قابل استفاده را به جریان اعمال می‌کند. به این ترتیب فن جریان متقاطع یا فن عرضی (transverse fan) یک ماشین دو مرحله‌ای است. محبوبیت فن جریان متقاطع در صنعت HVAC از فشردگی، شکل، عملکرد بی صدا و توانایی ارایه ضریب فشار بالا می‌آید. این فن می‌تواند از نظر شکل ورودی و خروجی مستطیلی باشد، قطر آن به صورت موثر با فضا منطبق شود و طول آن برای برآورده کردن الزامات دبی برای کاربرد خاص قابل تنظیم باشد.
تامین‌کنندگان فن
شرکت خزر فن
شرکت دمنده
شرکت فن آوران هوا سیستم
شرکت تهویه آسایش
شرکت پارس فن هونام
شرکت تجهیز تهویه آریا
شرکت خزر فن تهویه
شرکت کیهان فن
شرکت تهویه، تاسیسات مکش و دهش
شرکت دنیای فن ایران
فن شامل یک مجموعه دوار از تیغه‌ها (vanes) یا پره‌ها (blades) است که در هوا حرکت می‌کنند. مجموعه دوار پره‌ها و توپی (hub) به عنوان ایمپلر یا پروانه (impeller)، روتور (rotor) یا رانر (runner) شناخته می‌شوند. معمولا اجزای فن در داخل نوعی محفظه قرار می‌گیرند که ممکن است جریان هوا را به صورتی هدایت کند که مانع برخورد اشیا با پره‌های فن شود و ایمنی را افزایش دهد. بیش‌تر فن‌ها به وسیله موتور الکتریکی (electric motor) رانده می‌شوند اما منابع دیگر توان از جمله موتور هیدرولیکی (hydraulic motors) و موتورهای احتراق داخلی (internal combustion engines) نیز ممکن است مورد استفاده قرار گیرند.
فن‌ها تولید جریان هوا با حجم بالا و فشار کم (هر چند بالاتر از فشار محیط) می‌کنند و نقطه مقابل آن‌ها کمپرسور (compressors) هستند که تولید فشار بالا در حجم نسبتا کم می‌کنند. پره فن اغلب وقتی که در معرض یک جریان هوا قرار می‌گیرد می‌چرخد و دستگاه‌هایی که از این قابلیت استفاده می‌کنند، مانند بادسنج و توربین‌های بادی (wind turbines)، اغلب دارای طراحی مشابه یک فن هستند.
کاربردهای معمول فن به صورت زیر می‌باشند:
- کنترل شرایط هوایی و آسایش حرارتی افراد
- سیستم‌های خنک‌کاری خودرو و ماشین‌آلات
- تهویه
- استخراج دود
- خارج کردن گرد و غبار (مانند یک جارو برقی)
- خشک کردن (معمولا در ترکیب با حرارت)
- تامین هوای آتش
انواع فن‌ها
سه نوع اصلی از فن‌ها برای برای حرکت هوا استفاده می‌شوند:
- فن‌های محوری (axial fans)
- فن‌های سانتریفوژ (centrifugal fans) یا فن‌های شعاعی (radial fans)
- فن‌های جریان متقابل (cross flow fans) یا فن‌های مماسی (tangential fans)
فن‌های جریان محوری
فن‌های جریان محوری دارای تیغه‌هایی هستند که هوا را مجبور به حرکت به صورت موازی با محوری می‌کند که پره‌ها حول آن می‌چرخند. فن‌های محوری هوا را در امتداد محور فن به صورت خطی می‌دمند و اسم آن‌ها نیز از این‌جا می‌آید. این نوع فن در کاربردهای زیادی استفاده می‌شود، از فن‌های خنک‌کن کوچک برای دستگاه‌های الکترونیک تا فن‌های غول پیکر مورد استفاده در تونل‌های باد. فن‌های جریان محوری برای تهویه مطبوع (air conditioning) و فرآیند‌های صنعتی به کار می‌روند. فن‌های جریان محوری استاندارد دارای قطر 300 تا 400 میلی‌متر یا 1800 تا 2000 میلی‌متر و فشارهای کاری تا 800 پاسکال هستند.
فن‌های سانتریفوژ
فن‌های سانتریفوژ (centrifugal fans) اغلب فن قفس سنجابی (squirrel cage) و یا فن اسکرال (scroll fan) نامیده می‌شوند. فن سانتریفوژ دارای یک قطعه متحرک به نام پروانه یا ایمپلر (impeller) متشکل از یک محور مرکزی است که در اطراف آن مجموعه‌ای از تیغه‌ها قرار گرفته‌اند. فن‌های سانتریفوژ هوا را در زاویه عمود بر ورودی فن حرکت می‌دهند و آن را به وسیله نیروی گریز از مرکز، به صورت چرخشی به سمت خارج هل می‌دهند. چرخش پروانه باعث می‌شود که هوا نزدیک شافت به فن وارد شود و عمود بر شافت به یک خروجی در محفظه پیچشی فن حرکت کند. فن سانتریفوژ برای یک حجم مشخص هوا تولید فشار بیش‌تری می‌کند و زمانی که این مساله مطلوب باشد به کار می‌رود از جمله در سشوار، تشک بادی، سازه‌های بادی، کنترل شرایط هوایی و اهداف مختلف صنعتی. فن‌های سانتریفوژ معمولا ساکت‌تر از فن‌های محوری قابل مقایسه می‌باشند.
فن‌های جریان متقاطع
فن جریان متقاطع (crossflow fan) یا CFF یا فن مماسی (tangential fan) که گاهی به عنوان فن تیوبی (tubular fan) شناخته می‌شود، به طور گسترده در صنعت تهویه مطبوع استفاده می‌شود. معمولا طول فن نسبت به قطر آن زیاد است به طوری که جریان در محل‌های دور از دو انتها دو بعدی می‌ماند. CFF از یک ایمپلر با پره‌های خمیده به جلو استفاده می‌کند که درون یک محفظه متشکل از یک دیوار عقبی و یک دیوار گردابی قرار دارد. بر خلاف ماشین‌های شعاعی، جریان اصلی در عبور از ایمپلر به صورت متقاطع حرکت می‌کند دو بار از پره‌ها می‌گذرد.
جریان درون یک فن جریان متقاطع می‌تواند به سه منطقه مجزا تفکیک شود: منطقه گرداب (vortex region) نزدیک خروجی فن که به آن گرداب خارج مرکز (eccentric vortex) گفته می‌شود، منطقه جریان مستقیم (through-flow region) و یک منطقه پارویی (paddling region) مستقیما در مقابل آن. هر دو منطقه گرداب و پارویی تلف کننده هستند و در نتیجه تنها بخشی از پروانه، کار قابل استفاده را به جریان اعمال می‌کند. به این ترتیب فن جریان متقاطع یا فن عرضی (transverse fan) یک ماشین دو مرحله‌ای است. محبوبیت فن جریان متقاطع در صنعت HVAC از فشردگی، شکل، عملکرد بی صدا و توانایی ارایه ضریب فشار بالا می‌آید. این فن می‌تواند از نظر شکل ورودی و خروجی مستطیلی باشد، قطر آن به صورت موثر با فضا منطبق شود و طول آن برای برآورده کردن الزامات دبی برای کاربرد خاص قابل تنظیم باشد.
تامین‌کنندگان فن
شرکت خزر فن
شرکت دمنده
شرکت فن آوران هوا سیستم
شرکت تهویه آسایش
شرکت پارس فن هونام
شرکت تجهیز تهویه آریا
شرکت خزر فن تهویه
شرکت کیهان فن
شرکت تهویه، تاسیسات مکش و دهش
شرکت دنیای فن ایران
