Cánh quạt cơ giới cong về phía trước
Khi chúng tôi đã xác định tốc độ dòng âm lượng mà chúng tôi yêu cầu, cho dù đây là để cung cấp không khí trong lành hay quá trình làm mát, chúng tôi cần kết hợp điều này với lực cản dòng chảy mà quạt sẽ gặp phải trong ứng dụng.Lưu lượng thể tích, (tính bằng m3/giờ) và áp suất (tính bằng Pascals – Pa), được kết hợp để trở thành điểm làm việc mà quạt phải hoạt động.Điều quan trọng là chúng ta chọn quạt có đặc tính hoạt động đáp ứng điểm nhiệm vụ yêu cầu tại hoặc gần điểm hiệu suất cao nhất.Sử dụng quạt ở hiệu suất cao nhất sẽ giảm thiểu điện năng tiêu thụ và tiếng ồn phát ra từ quạt trong khi vẫn mang lại hiệu suất cần thiết.
Quạt ly tâm cong Forward hoạt động như thế nào?
Cái tên 'Quạt ly tâm' bắt nguồn từ hướng của dòng chảy và cách không khí đi vào cánh quạt theo hướng dọc trục và sau đó đẩy ra ngoài từ chu vi bên ngoài của quạt.Sự khác biệt về hướng dòng chảy giữa quạt ly tâm cong về phía trước và phía sau là hướng mà không khí thoát ra khỏi chu vi cánh quạt.Với cánh quạt cong về phía sau, không khí thoát ra theo hướng xuyên tâm trong khi với cánh quạt cong về phía trước, không khí thoát ra theo phương tiếp tuyến từ chu vi của quạt.
Quạt ly tâm cong về phía trước được đặc trưng bởi hình trụ và rất nhiều cánh quạt nhỏ trên chu vi của cánh quạt.Trong ví dụ hiển thị bên dưới, quạt quay theo chiều kim đồng hồ.
Không giống như bánh công tác cong về phía sau, bánh công tác cong về phía trước yêu cầu vỏ chuyển đổi không khí có vận tốc cao để lại các đầu của cánh quạt thành lực tĩnh có vận tốc thấp hơn.Hình dạng của vỏ cũng hướng luồng không khí đến cửa xả.Loại vỏ quạt này thường được gọi là cuộn;tuy nhiên, nó cũng có thể được gọi là vỏ ốc vít hoặc vỏ sirocco.Bằng cách lắp cánh quạt cong về phía trước trong vỏ cuộn, chúng tôi thường gọi nó là quạt gió cong về phía trước.
Có hai loại máy thổi sử dụng cánh quạt có động cơ cong về phía trước như hình bên dưới…
Quạt hút gió đơn ở bên trái, hút không khí từ một bên của vỏ qua cửa hút gió tròn và hướng nó đến cửa ra hình vuông, (xem ở đây với mặt bích lắp).Quạt hút gió đôi có hộp chứa cuộn rộng hơn hút không khí từ cả hai mặt của cuộn đưa nó đến cửa ra hình vuông rộng hơn.
Đối với quạt ly tâm cong ngược, mặt hút của cánh quạt hút không khí từ tâm quạt dẫn đến sự thay đổi hướng của luồng không khí giữa cửa vào và cửa thải 90o.
Quạt đặc trưng
Khu vực hoạt động tối ưu cho quạt ly tâm cong về phía trước là khi nó hoạt động ở áp suất cao hơn.Quạt ly tâm cong về phía trước hoạt động tốt nhất khi cần áp suất cao chống lại lưu lượng âm lượng thấp hơn.Biểu đồ dưới đây minh họa khu vực làm việc tối ưu…
Lưu lượng thể tích được vẽ dọc theo trục X và áp suất hệ thống được vẽ trên trục Y.Khi không có áp suất trong hệ thống (quạt thổi tự do), quạt ly tâm cong về phía trước sẽ tạo ra lưu lượng lớn nhất.Khi lực cản dòng chảy được áp dụng cho phía hút hoặc xả của quạt, lưu lượng thể tích sẽ giảm xuống.
Cần thận trọng khi chọn quạt gió cong về phía trước để hoạt động ở áp suất thấp và lưu lượng âm lượng cao nhất.Tại thời điểm này, cánh quạt đang hoạt động trong tình trạng ngừng hoạt động khí động học giống như một chiếc quạt hướng trục đang hoạt động ở điểm yên ngựa của đường cong của nó.Tại thời điểm này, tiếng ồn và mức tiêu thụ điện năng sẽ đạt mức cao nhất do nhiễu loạn.
Hiệu quả cao nhất là tại một điểm được gọi là đầu gối của đường cong đặc tính.Tại thời điểm này, tỷ lệ giữa công suất đầu ra của quạt (Lưu lượng thể tích (m3/s) x phát triển Áp suất tĩnh (Pa) và công suất điện đầu vào (W) là lớn nhất và áp suất âm thanh do quạt tạo ra sẽ là ở mức yên tĩnh nhất. Trên và dưới phạm vi hoạt động tối ưu, dòng chảy qua quạt trở nên ồn hơn và hiệu quả của hệ thống quạt giảm đi.
Lợi ích của việc sử dụng một cánh quạt động cơ cong về phía trước một đầu vào là nó có đặc tính quạt dốc.Điều này đặc biệt hữu ích trong các hệ thống yêu cầu mức độ lọc nhất quán.Khi không khí đi qua bộ lọc hạt, bộ lọc sẽ bắt giữ bụi và phấn hoa trong không khí, cấp độ lọc càng mịn thì các hạt bị bộ lọc bắt giữ càng nhỏ.Theo thời gian, bộ lọc sẽ ngày càng bị tắc với bụi bẩn và mảnh vụn, điều này có tác dụng cần nhiều áp suất hơn để cung cấp cùng một thể tích không khí.Sử dụng cánh quạt có đường cong đặc tính dốc trong trường hợp này có nghĩa là khi bộ lọc ngày càng bị tắc, lưu lượng thể tích không đổi trong khi áp suất qua bộ lọc tăng lên.
Lợi ích của việc sử dụng cánh quạt cong về phía trước đầu vào kép là từ một quạt gió có kích thước tương đối nhỏ, nó có thể mang lại lưu lượng lớn.Thỏa hiệp với việc sử dụng máy thổi khí đầu vào kép là nó có sự phát triển áp suất thấp hơn, nghĩa là nó chỉ có thể hoạt động với các hệ thống áp suất thấp hơn.
tùy chọn gắn kết
Như đã đề cập trước đây, cánh quạt có động cơ cong về phía trước tạo ra không khí có tốc độ cao ở các đầu của cánh quạt cần được định hướng và làm chậm lại để chuyển đổi áp suất động thành áp suất tĩnh.Để tạo điều kiện thuận lợi cho việc này, chúng tôi xây dựng một cuộn xung quanh bánh công tác.Hình dạng được tạo bởi tỷ lệ khoảng cách từ tâm của cánh quạt đến cửa ra của quạt.Đối với quạt cong về phía sau, cũng nên có một phần chồng lên nhau nhỏ giữa vòng hút gió và miệng của cánh quạt.Cả hai cân nhắc lắp đặt được thể hiện trong sơ đồ bên dưới…
Đường kính vòng đầu vào chỉ nên cho phép một khoảng cách nhỏ giữa bánh công tác và vòng để tránh tuần hoàn không khí.
Cân nhắc lắp đặt – Khe hở
Điều quan trọng là phải đảm bảo đủ khoảng trống ở đầu hút và mặt bên của quạt…
Khe hở không đủ ở phía hút của quạt sẽ làm tăng vận tốc đầu vào dẫn đến nhiễu loạn.Sự nhiễu loạn này sẽ tăng lên khi không khí đi qua cánh quạt khiến cho việc truyền năng lượng từ cánh quạt sang không khí kém hiệu quả hơn, gây ra nhiều tiếng ồn hơn và giảm hiệu suất của quạt.
Các khuyến nghị chung cho các điều kiện đầu vào và xả là:
đầu vào bên
- Không có vật cản hoặc thay đổi hướng dòng chảy trong vòng 1/3 đường kính quạt tính từ đầu vào của quạt
Tóm tắt – Tại sao chọn quạt ly tâm cong phía trước?
Khi điểm làm việc yêu cầu rơi vào khu vực có áp suất hệ thống cao hơn so với lưu lượng thể tích thấp hơn trên đặc tính của quạt, nên xem xét một quạt ly tâm cong về phía trước một đầu vào.Nếu yêu cầu đối với ứng dụng là đối với dòng chảy có lưu lượng lớn trong không gian hạn chế, thì nên cân nhắc sử dụng quạt ly tâm cong về phía trước hai cửa hút gió.
Quạt nên được chọn trong phạm vi tối ưu của nó, tức là ở điểm được gọi là đầu gối của đường cong đặc trưng của nó.Điểm của hiệu suất cao nhất là ở càng gần giới hạn áp suất cao hơn trên đường cong đặc tính của quạt, nơi nó cũng đang hoạt động ở mức yên tĩnh nhất.Nên tránh vận hành bên ngoài phạm vi tối ưu (ở cực điểm của lưu lượng lớn) vì nhiễu loạn và hiệu quả khí động học của cánh quạt tại những điểm này sẽ tạo ra tiếng ồn và cánh quạt cũng sẽ hoạt động trong tình trạng ngừng hoạt động khí động học.Ở áp suất thấp và lưu lượng lớn, nên xem xét nhiệt độ vận hành của động cơ dưới tải vì có khả năng xảy ra quá nhiệt động cơ.
Không khí ở phía đầu vào của bánh công tác phải được giữ càng mịn và càng nhiều lớp càng tốt.Để tối đa hóa hiệu quả, ít nhất phải có khoảng hở bằng 1/3 đường kính cánh quạt trên đầu vào của quạt.Sử dụng vòng hút gió (Inlet faucet) chồng lên cửa hút gió của cánh quạt sẽ giúp loại bỏ nhiễu loạn dòng chảy trước khi không khí được hút qua quạt, giảm tiếng ồn do nhiễu loạn gây ra, giữ mức tiêu thụ điện năng tại điểm làm việc ở mức tối thiểu và tối đa hóa hiệu suất.
Đặc tính vận hành dốc, khả năng chịu áp suất cao hơn của quạt hút gió đơn và khả năng lưu lượng cao của quạt hút gió kép có nghĩa là quạt cong về phía trước là một lựa chọn hữu ích để xem xét trên nhiều loại cài đặt.
Thời gian đăng: 16-Aug-2023