فن اکسیال ضد انفجار

 تصور کنید تو یه کارخانه‌ایم که هوا پر از گازهای قابل اشتعاله مثل متان، بخار بنزین، یا حتی گردوغبار ذغال است، یک جرقه کوچک کافیه تا همه چیز در یک‌لحظه بوم به هوا بره! حالا اگر بخواهیم در هم‌چین محیط‌های هوا رو جابه‌جا کنیم یا از تجهیزات تهویه‌مطبوع برای خنک‌کاری، گرمایش، تهویه هوا، یا حتی خارج‌کردن گازهای سمی استفاده کنیم، می شه از هر دستگاهی با هر نوع موتور الکتریکی استفاده نمود؟ به نظرتان چه فن و هواکشی می‌تونه این کار رو بکنه بدون اینکه خودش بمب ساعتی باشه؟ اینجاست که فن اکسیال ضد انفجار یا ضد جرقه با موتورهای  T4EXD اهمیت خودشان را نشان می‌دهند. هواکش های ضد انفجار مخصوص همین مکانهای خاص که امکان انفجار در اثر یک جرقه معمولی هم وجود داره طراحی وتولید شده اند. در واقع هواکش‌ اکسیال ضد انفجار با موتورهای ضد جرقه یک دستگاه به‌ظاهر ساده، اما پر از مهندسی دقیق برای جلوگیری از فاجعه هست.

چرا استفاده از فن‌های ضد جرقه مطرح می‌شود

 درواقع فن‌های معمولی وقتی در محیط‌های پرخطر کار می‌کنند، دو اشکال اصلی دارند که ممکنه باعث بروز حوادث جبران‌ناپذیر شوند.
 1-جرقه‌زنی: موتور الکتریکی فن اکسیال معمولی ممکنه به دلیل اصطکاک، گرمای بیش‌ازحد، یا حتی خرابی سیم‌کشی جرقه تولید کند.
 2-گرما: اگر بدنه فن یا موتور بیش از حد داغ بشه، می‌تونه گازهای اطراف رو مشتعل کنه.

 فن‌های ضد انفجار چگونه کار می‌کنند؟

 فن ضدانفجار طوری طراحی میشه که هیچ‌وقت منبع اشتعال نباشه حتی اگر داخلش آتش بگیره! این کار رو با سه اصل انجام میده: 

 1. محفظه‌بندی ضدجرقه (Explosion-Proof Enclosure):

اگر داخل موتور جرقه‌ای ایجاد شد، محفظه فلزی ضخیم و مهروموم‌شده اجازه نمیده این جرقه یا شعله به بیرون درز کنه. مثل یه زره‌پوش برای موتور! مثال: موتورهای کلاس Ex d (Explosion-proof) دقیقاً همین کار رو می‌کنن.

 2. کنترل دما:

بدنه و موتور طوری ساخته میشن که حتی در بدترین شرایط هم‌دمای سطح شود از حداکثر دمای مجاز برای گازهای محیط کمتر باشه. مثلاً اگر محیط پر از گاز متان باشه (با نقطه اشتعال ۵۳۷ درجه)، فن باید مطمئن باشه که هیچ نقطه‌ای از بدنه‌اش به این دما نمی‌رسد.

 3. مواد غیر جرقه‌زا:

تمام قطعاتی که ممکنه با هم اصطکاک داشته باشن (مثل پروانه، یاتاقان‌ها) از مواد خاصی مثل برنز یا استیل ضدزنگ ساخته میشن تا جرقه تولید نکنن.

تفاوت فن اکسیال معمولی و ضد انفجار

فن‌های اکسیال (محوری) مثل پروانه‌ای هستن که هوا را موازی با محور چرخششان حرکت می دهند مثل پنکه های سقفی. اما نسخه ضدانفجار این فن ها چند تفاوت کلیدی دارد
•    پروانه (Impeller): معمولاً از آلومینیوم یا کامپوزیت‌های ضدجرقه ساخته میشوند لبه‌های پروانه صاف و بدون زاویه تیزه طراحی شده تا از ایجاد گردابه‌های خطرناک جلوگیری کنند.
•    موتور: یا کاملاً ضدانفجاره (کلاس Ex d یا از نوع  افزایش ایمنی (Ex e) که در آنها تمام سیم‌کشی‌ها دولایه عایق دار هستند و اتصالات کاملاً آب‌بندی است.
•    بدنه: از فولاد ضدزنگ یا آلومینیوم ریخته‌گری شده‌ست تا در برابر فشار انفجار مقاومت کند.

کاربردهای فن اکسیال ضد انفجار:

•    پالایشگاه‌ها (برای تهویه گازهای نفتی)
•    معادن ذغال‌سنگ (خارج کردن متان)
•    کارخانه‌های شیمیایی (تهویه بخارات اسیدی)
•    انبارهای مواد منفجره

کلاس‌بندی‌ها، کدها و استانداردها فن ضد انفجار

فن ضدانفجار بدون استاندارد مثل ماشین بدون ترمزه! مهم‌ترین کلاس‌بندی‌ هواکش ضد جرقه به شرح زیر است:

ATEX (اتحادیه اروپا)

o    Zone 0/1/2: (نشان میده محیط چقدر خطرناکه (۰=همیشه گاز وجود داره، ۲=به ندرت
o    Group II: برای گازها (IIA=متان، IIB=اتیلن، IIC=هیدروژن—خطرناک‌ترین!)
o    Temperature Class: مثلاً T3 یعنی فن تا ۲۰۰ درجه داغ نمیشه

NEC/UL (آمریکا)

o    Class I: برای گازها (Div 1=خطر دائمی، Div 2=خطرموقت)
o    Class II: برای گردوغبارهای قابل اشتعال (مثل آرد یا آلومینیوم)

مثال: یه فن با برچسب "Ex d IIB T4" یعنی:
•    ضدانفجار با محفظه‌بندی (Ex d)
•    مناسب برای گازهای گروه IIB( مثل اتیلن)
•    دمای سطحش زیر ۱۳۵ درجه می‌مونه (T4)

قیمت فن ضد انفجار و علت قیمت بالای آنها :

قیمت فن های ضد انفجار( موتور ضد جرقه) با توجه به حساسیت کاربری و نوع موتور که از استاندارهای خاصی برخوردار هستند نسبتا بالا می باشد. و چند دلیل که در ادامه قید شده.
•    وزن بالا: بدنه ضخیم و مواد خاص باعث میشود فن چند برابر سنگین‌تر از نوع معمولی باشد.
•   تعمیر سخت: برای سرویس و بازکردن محفظه ضدانفجار نیاز به ابزار و آموزش خاص می باشد چون هر گونه اشتباهی موجب اشکال در عملکرد صحیح فن و موتور می گردد.
•    قیمت: موتورهای Ex d یا Ex e ممکنه ۳ تا ۵ برابر گران‌تر از موتورهای معمولی باشند.

خرید فن ضد انفجار و نکات فنی که مهندسا باید بدون

•    انتخاب مواد: اگر محیط اسیدیه (مثل کارخانه‌های شیمیایی)، بدنه اگزاست فن باید از استیل SS316L باشد. 
•    نصب: فن باید روی پایه‌های مستحکم همراه با لرزه گیر نصب بشه تا ارتعاش باعث ساییدگی و جرقه نشه.
•    نگهداری: هر ۶ ماه یکبار باید چک بشه که مهروموم‌ها سالمن و هیچ گردوغباری داخل محفظه موتور نرفته.
•    اتصالات الکتریکی: باید کاملاً آب‌بندی و با کابل‌های ضداشتعال باشن (مثل کابل‌های H07RN-F)

فن‌های ضدانفجار هوشمند با فناوری جدید

با پیشرفت IoT، فن‌های جدید می‌توانند قابلیت های زیر را داشته باشند:
•    حسگرهای گاز و دما داشته باشند و خودکار سرعتشون رو تنظیم کنند.
•    با سیستم‌های اطفای حریق یکپارچه شوند.
•    از موتورهای بدون جاروبک (Brushless) استفاده کنند که خطر جرقه‌زدن شان نزدیک صفره است.