انواع هواکش آکسیال و کاربردهای آن‌ها

هواکش آکسیال به نام‌های فن محوری، هواکش محوری  (Axial fan) شناخته می‌شود. آکسیال به هواکشی گفته می‌شود که در آن جریان هوا اساساً موازی محور پروانه ‌است.

فن‌های محوری، همانطور که از نامشان پیداست، جریان هوا را در طول محور خود به حرکت درمی‌آورند.

هوا پس از عبور از پره‌ها، در اثر نیروی لیفت حاصل از ایرودینامیک، پرفشار شده و تغییر مسیر می‌دهد. جهت هوا پس از عبور از مسیر خروجی مجدداً تغییر می کند.

در نهایت هوا در مسیر سرعت ورودی به فن، از آن خارج می‌شود. بازده این هواکش‌ها حدوداً ۷۰ الی ۸۰ درصد است و در برخی طرح‌های مخصوص به ۹۰ درصد نیز می‌رسد.

انواع هواکش آکسیال

هواکش‌های محوری با توجه به فریم دستگاه و نوع پروانه به دسته‌های زیر تقسیم می‌شوند:

۱- هواکش پروانه ای

هواکش پروانه‌ای ساده‌ترین نوع هواکش محوری است که یک پروانه ۳ الی ۶ پره‌ای، الکتروموتور و یک قاب دارد.

پروانه این نوع هواکش‌ها از جنس فلز و یا ترکیبات پلاستیک است و داخل قاب قرار می‌گیرد.

اتصال الکتروموتور در اندازه‌های کوچک و متوسط به شکل مستقیم و در ابعاد بزرگتر به صورت تسمه پولی است.

هواکش‌های پروانه‌ای برای حجم زیاد هوا و فشار استاتیک کم استفاده می شوند.

این نوع هواکش‌ها برای غلبه بر سیستم‌هایی با افت فشارهای بیش از ۱۲۵ پاسکال پیشنهاد نمی‌شوند.

کاربرد آن‌ها برای سیستم‌های کوچک و ساده از نظر تهویه که بدون کانال کشی یا کانال‌های کمی باشند محدود می‌شود.

فن‌های پروانه‌ای (propeller) برای تولید جریان‌های بالا و فشار کم و اغلب در سیستم‌های تهویه استفاده می شوند.

از آنجایی که فشار تولیدی این فن‌ها کم است، به کانال و مجراهای بزرگ نیاز ندارند.

به دلیل ساختار ساده پروانه که معمولا دو یا چند تیغه سبک دارد، هزینه این فن‎ها پایین است.

آن‌ها می‌توانند جریان را در جهت معکوس نیز تولید کنند که این امر در کاربردهای تهویه‌ای اهمیت زیادی دارد.

این فن‌ها را می‌توان هم به طور مستقیم و هم به وسیله تسمه  به موتور متصل نمود. از معایب آنها، ایجاد سر و صدای نسبتاً زیاد و بازده انرژی پایین است.

۲- هواکش لوله محوری

هواکش لوله محوری (هواکش آکسیال کانالی) شبیه هواکش پروانه‌ای است. الکتروموتور و پروانه این هواکش به‌جای قاب درون محفظه‌ای به شکل استوانه قرار می‌گیرند.

پروانه آن چهار الی هشت پره با طراحی آیرودینامیکی یا مسطح دارد. استوانه کارایی هواکش را افزایش می‌دهد و طوری طراحی شده که با نوک پره‌ها فاصله کمی داشته باشد.

اتصال الکتروموتور در این نوع هواکش‌ها می‌تواند به صورت مستقیم و یا تسمه پولی باشد.

به عنوان مثال برای کاربردهای صنعتی جهت تخلیه اسپری رنگ و یا تخلیه دود برای برخورد نکردن هوای آلوده با الکتروموتور و آسیب رسانی به آن از اتصال تسمه پولی استفاده می‌شود.

فن‎های محوری لوله‌ای (Tubeaxial) ، نوعی از فن‌های محوری هستند که پره‌های فن در محفظه سیلندری قرار دارد.

در این فن‌ها، با بهبود مشخصه‌های جریان ورودی، فشار و بازده بالاتری به دست می‌آید.

این فن‌ها برای تولید فشارهای متوسط و جریان‎های بالا بکار می‌روند.

۳- هواکش پره محوری

هواکش پره محوری (جت هواکش) مانند هواکش‌های لوله محوری است. با این تفاوت که قبل از هواکش پره‌های راهنما اضافه می‌‌شوند و تعداد پره‌های پروانه نیز افزایش می‌یابد.

پره‌های راهنما جریان هوا را مستقیم می‌کنند و بازدهی هواکش و قابلیت‌های فشار استاتیک را بهبود می‌دهند.

این پره‌ها باعث می‌شوند که هواکش پره محوری پربازده‌ترین هواکش محوری باشد.

این هواکش‌ها معمولاً در کانال‌ها خصوصاً زمان محدود بودن فضا به جای هواکش‌های گریز از مرکز به کار می‌روند.

هواکش‌های پره محوری صدای بسیار زیادی تولید می‌کنند. در این نوع هواکش‌ها اتصال الکتروموتور به پروانه یا به صورت مستقیم و یا به شکل کوپلینگی است. هواکش‌های نصب شده در تونل‌ها از این نوع هواکش‌ها هستند.

فن‌های محوری پره‌ای (Vaneaxial Fans)، نوع پیچیده‌تری از فن‌های محوری هستند.

پره‌های آن‌ها در داخل لوله استوانه‌ای قرار می‌گیرند. به گونه‌ای که با تغییر الگوی جریان و انرژی جنبشی جریان ورودی را به فشار تبدیل می‌کنند.

این فن‌ها نسبت به سایر فن‌های محوری بیشترین بازده را دارند. از آن‌ها برای تولید فشارهای متوسط تا بالا استفاده می‌شود.

چنانچه پره‌های آن‌ها از نوع airfoil باشد بازده آنها بیش از ۸۵% خواهد بود.