محاسبه افت فشار و انتخاب فن هواساز

محاسبه  و انتخاب فن هواساز

محاسبه و انتخاب فن مناسب برای هواساز بعد محاسبه ظرفیت بردوذتی و cfm  لازم ،مهمترین آیتم در طراحی و انتخاب هواساز است که می تواند ماحصل زحامت یک طراح و مهندس تاسیسات باشد ، این فن به عنوان عامل اصلی انتقال دبی و بار برودتی می باشد و درصورتی که به درستی انتخاب نشود باعث ناکارامدی سیستم تهویه مطبوع شود حتی اگر چیلر و محاسبات مربوط به بار به بهترین شکل صورت گرفته باشد
به دلیل ضروری و مهم بودن ،فن در سیستم های تهویه مطبوع ،دانستن اطلاعات پاییهای در مورد عملکرد فن ها از مهمترین مسایل در انتخاب فن می باشد ، به دلیل گسترده بودن فن در سیستم های تاسیسات ، فن مورد مبحث این قسمت فن سانتریفوژ می باشد که دارای دو مشخصه مهم است اول قابلیت نصب کانال و دوم جا به جایی هوها در محدوده فشار وسیع می باشد

دسته بندی انواع فن های هوارسان ها :

به طور کلی برای هواساز ها از دو مدل فن بیشتر استفاده نمی شود :

فن انحنا روبه جلو : (Forward curve ) این فن سانتریفوز برای سیستم های فشار پایین و دبی هوای بالا استفاده می شود معمولا تا افت فشار کلی سیستم که جلوتر به  محاسبه آن خواهیم پرداخت تا مقدار زیر 2.5 اینچ واتر گیج مجازیم از فن های فوراد استفاده کنیم

فن انحنا روبه عقب : (backward curve ) این فن سانتریفوز برای سیستم های فشار بالا  و دبی هوای بالا استفاده می شود معمولا تا افت فشار کلی بالای 2.5 اینچ واتر گیج باید از فن های بکوارد استفاده کرد ، بازده این فن ها نسبت به نوع مشابه گفته شده در ردیف 1 بیشتر است در حالی که دراین فن ها ، کاهش قدرت با افزایش نرخ جریان را به وضوح خواهیم دید.

نکات لازم قبل از طراحی فن هواساز

فن دستگاه هواساز و به طور کلی فن در سیستم های تهویه مطبوع  با هوا و کانال فن دستگاه دقیقا نقشی را داد که پمپ سیرکولاتور درسیستم تهیوه مطبوع با آب دارد ، یعنی سیال حامل انرژی را که می توااندآب یا هوا باشد از منبع تولید یعنی ( هواساز یا بویلر) بگیرد و به مصرف کنندها برساند ،به زبان ساده می شود عنوان کرد که فن هوار هل می دهد و پمپ سیرکولاتور آب را و گاز هم توسط کمپرسور در سیستم دمیده می شود پس رویکرد محاسبه، انتخاب و طراحی فن هواساز دقیقا همانند انتخاب پمپ سیرکولاتور درسیتم های بسته می باشد

شباهت های بین فن در سیستم های انتقال هوا و پمپ سیرکولاتور :

• اولا هر دو سیال حامل انرژی را حمل می کنند ، فن هواساز cfm  حامل هوای سرد یا گرم و پمپ سیرکولاتور gpm  هوای سرد یا گرم
• دوما هر دو این اینها دارای  یک دبی و اافت فشار می باشند ، فن هواساز  مقدار های هوای لازم مه همان دبی می باشد را حمل می کند و پمپ سیرکولاتور هم gpm  سیستم را ، به عبارتی هردو تابع بار حرارتی سیستم هستند.
• سوما هر دوی اینها باید دارای یک افت فشار هستند که در پارامترهای مختلف مانند : افت مسیر ، طولانی ترین مسیر و …… بیان می شوند
• چهاما : اگر هردوی اینها از کار بیفتد فن ، سیستم تهویه عملا از کار خواهد افتد
• پنجم ، به دلیل دایم کار بودن فن هواساز و پمپ سیرکولاتور ، پارامتر  دسی بل و ایجاد سر صدا حین کارکرد به شدت حساس و باید به آن پرداخته شود.

اصول و روابط محاسبه فن هواساز یا هوارسان

با توضیحات گفته شده در بالا و مقایسه چند موردی که صورت گرفته شده کاملا دریافته ایم که رویکرد محاسبه و طراحی فن دستگاه هواساز همانند پمپ سیرکولاتور با این تفاوت که ، در این جا سیال حامل انرژی هوا است ، ولی در سیستم های تهویه با آب ، سیال آب سرد یا گرم خروجی از بویلر یا چیلر است ، پس می توان گفت :

فن هوارسان دارای یک دبی و هد می باشد که باید هردو این پارامتر را حین انتخاب فن از روی نمودار عملکرد فن معلوم داشته باشیم

محاسبه دبی فن هوارسان :

همانطور که در پمپ سیرکولاتور بار دبی پمپ تابع بار حرارتی یا برودتی بود ، دراین جا نیز دبی فن هواساز ها براساس بار برودت تعیین شده و دبی آن تابع بار چیلر می باشد ، هرچی بار بیشتر دبی بیشتر و فن بزرگتر می باشد ولی این بزرگتر شده باید با سلیقه و حساسیت طراح به نوعی مهار گردد تا ایجاد صدای وحشتناک هنگام کارکرد کل سیستم تهویه مطبوع را زیر سوال نبرد

محاسبه  دبی فن هواساز از فرمول زیر و بر اساس اختلاف دمای رفت و برگشت و بار برودت به دست آمده و در واقع این cfm دبی نهایی هواساز می باشد که طراحی و خرید بر اساس این مقدار صورت می گیرد ، این نکته را فرماموش نکنید ، دبی فن هواساز از مجموع دبی هوای برگشت  و هوای تازه تشکیل می شود که در بسیاری از موارد دیده شده ، فقط دبی هوای برگشتی در هنگام انتخاب فن لجاظ شده که نتیجه آن باعث می شود که فن هواساز برای هوای برگشت مکشی تدشاته باشد

محاسبه افت فشار  فن هوارسان :

برای محاسبه  افت فشار فن هواساز و انتخاب آن از روی کاتالوگ 5 مرحله زیر راباید بدست آورید

گام اول – مقدمات محاسبه فن از با استفاده از نمودار زیر و با هدف تعیین friction loss برحسب اینچ آب در هر 100 فوت ، این به عنوان اولین مرحله و پایه محاسبات معرفی می شود .با مراجعه به نمودار زیر و با داشتن دبی هوا و سرعت هوا از جدول مربوطه و تلاقی دادن این خطوط در نمودار friction loss مورد نظر در مسیر کانال اصلی معرفی می شود

• در محاسبه   هد پمپ سیرکولاتور این مقدار را 400 kpa در نظر میگرفتیم

گام دوم – تعیین مسیری که بیشترین مقاومت را دارد ، این طولانی ترین مسیر با احتساب طول معادل وصاله ها از جداول زیر حاصل می شود

نکته مهم : الزاما مقاوم ترین مسیر ، طولانی ترین میسر نیست ، مقاوم ترین مسیر به مسیری گفته می شود که بیشترین وصاله و اتصالات را دارد.

• در محاسبه   هد پمپ سیرکولاتور این مقدار را 0.075L در نظر میگرفتیم

گام سوم – مقدار افت فشار خوانده شده یا  همان نرخ افت اصطکاکی مسیر  از گام اول را در طول مقاوم ترین مسیر ضرب کرده و آمده محاسبه گام بعد می شویم

• درمحاسبه پمپ سیرکولاتور ، طولانی ترین مسیر و مقاوم ترین مسیر را ضربدر  1200 می کردیم و سپس تقسیم بر 10000 ، افت مسیر به دست می آمد

گام چهارم – تعیین افت فشار دریچه های وروردی به اتاق از رابطه زیر :

که ضریب تصحیح چگالی هوا از نمودار زیر و V  در رابطه فوق ، سرعت خروج هوا از دریچه است که بر اساس نوع کاربری و بر حسب FPM بیان می شود

گام پنجم -تعیین افت فشار مناسب  برای هوای خروجی از از دریچه به منظور اینکه خروج هوا از دریچه به نحوی مطلوب و کمترین صدا صورت گیرد ، این افت فشار معمولا از کاتالوگ شرکت سازنده تعیین شده و در سیستم هایی با سرعت کم بین 0.01 تا 0.15 اینچ آب می باشد

گام ششم – محاسبه  افت فشار کویل های هواساز و فیلتر های قرار گرفته در بروی خروجی هوا ک تمام باید  از شرکت سازنده استعلام گردد

• درمحاسبه هد پمپ سیرکولاتور ، این مقدار شامل ، افت فشار دیگ ، کلکلتور  رفت و برگشت می شود.

گام هفتم- جمع مقدار پارمتر های بدست آمده در گام های 2 تا 6 با احتاسب 10 درصد ضریب اطمینان برای جبران عدم دقت در ساخت کانال