Hai loại quạt phổ biến được sử dụng trong dịch vụ tòa nhà cho các hệ thống ống dẫn thường được gọi là quạt ly tâm và quạt hướng trục – tên bắt nguồn từ hướng xác định của luồng không khí đi qua quạt.Bản thân hai loại này được chia thành một số loại phụ đã được phát triển để cung cấp các đặc tính lưu lượng/áp suất thể tích cụ thể, cũng như các thuộc tính vận hành khác (bao gồm kích thước, tiếng ồn, độ rung, khả năng làm sạch, khả năng bảo trì và độ bền).

---

Bảng 1: Dữ liệu hiệu suất cao nhất của quạt do Hoa Kỳ và Châu Âu công bố đối với quạt có đường kính >600mm

---

Một số loại quạt thường gặp hơn được sử dụng trong HVAC được liệt kê trong Bảng 1, cùng với hiệu suất cao nhất cho thấy đã được thu thập1 từ dữ liệu được xuất bản bởi một loạt các nhà sản xuất Hoa Kỳ và Châu Âu.Ngoài những thứ này, quạt 'phích cắm' (thực ra là một biến thể của quạt ly tâm) đã ngày càng phổ biến trong những năm gần đây.

---

Hình 1: Đường cong quạt chung.Người hâm mộ thực sự có thể khác rất nhiều so với những đường cong đơn giản này

---

Các đường cong quạt đặc trưng được thể hiện trong Hình 1. Đây là những đường cong phóng đại, lý tưởng hóa và các quạt thực có thể khác với những đường cong này;tuy nhiên, chúng có khả năng thể hiện các thuộc tính tương tự.Điều này bao gồm các khu vực không ổn định do săn, nơi quạt có thể đảo ngược giữa hai lưu lượng có thể có ở cùng một áp suất hoặc do quạt bị chết máy (xem Hộp lưu lượng không khí bị chết máy).Các nhà sản xuất cũng nên xác định phạm vi làm việc 'an toàn' ưa thích trong tài liệu của họ.

quạt ly tâm

Với quạt ly tâm, không khí đi vào cánh quạt dọc theo trục của nó, sau đó nó được thải ra từ cánh quạt bằng chuyển động ly tâm.Những quạt này có khả năng tạo ra cả áp suất cao và lưu lượng lớn.Phần lớn các quạt ly tâm truyền thống được bao bọc trong vỏ dạng cuộn (như trong Hình 2) có tác dụng định hướng luồng không khí chuyển động và chuyển đổi động năng thành áp suất tĩnh một cách hiệu quả.Để di chuyển nhiều không khí hơn, quạt có thể được thiết kế với một cánh quạt 'đầu vào kép có chiều rộng gấp đôi', cho phép không khí đi vào cả hai mặt của vỏ.

---

Hình 2: Quạt ly tâm dạng cuộn, có cánh quạt nghiêng về phía sau

---

Có một số hình dạng cánh quạt có thể tạo nên cánh quạt, với các loại chính là cong về phía trước và cong về phía sau – hình dạng của cánh quạt sẽ quyết định hiệu suất, hiệu quả tiềm năng và hình dạng của đường cong đặc trưng của quạt.Các yếu tố khác sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất của quạt là chiều rộng của bánh công tác, khoảng trống giữa hình nón đầu vào và bánh công tác quay, và khu vực được sử dụng để xả không khí từ quạt (cái gọi là 'khu vực nổ') .

Loại quạt này theo truyền thống được dẫn động bằng động cơ có bố trí dây đai và ròng rọc.Tuy nhiên, với sự cải tiến trong điều khiển tốc độ điện tử và sự sẵn có ngày càng tăng của động cơ chuyển mạch điện tử ('EC' hoặc không chổi than), truyền động trực tiếp đang được sử dụng thường xuyên hơn.Điều này không chỉ loại bỏ sự thiếu hiệu quả vốn có trong truyền động dây đai (có thể là bất kỳ thứ gì từ 2% đến hơn 10%, tùy thuộc vào việc bảo trì2) mà còn có khả năng làm giảm độ rung, giảm bảo trì (ít yêu cầu vệ sinh và ổ trục hơn) và giúp cho việc lắp ráp trở nên dễ dàng hơn. nhỏ gọn hơn.

Quạt ly tâm cong ngược

Quạt cong ngược (hoặc 'nghiêng') được đặc trưng bởi các cánh quạt nghiêng khỏi hướng quay.Chúng có thể đạt hiệu suất tới 90% khi sử dụng các cánh quạt dạng cánh quạt, như thể hiện trong Hình 3, hoặc với các cánh phẳng có hình dạng ba chiều và thấp hơn một chút khi sử dụng các cánh cong trơn và lại thấp hơn khi sử dụng các cánh nghiêng về phía sau tấm phẳng đơn giản.Không khí rời khỏi các đầu của bánh công tác với vận tốc tương đối thấp, do đó tổn thất do ma sát bên trong vỏ thấp và tiếng ồn do không khí tạo ra cũng thấp.Họ có thể bị đình trệ ở các thái cực của đường cong hoạt động.Các cánh quạt tương đối rộng hơn sẽ mang lại hiệu quả cao nhất và có thể dễ dàng sử dụng các cánh quạt định hình cánh quạt lớn hơn.Cánh quạt mỏng sẽ cho thấy ít lợi ích từ việc sử dụng cánh quạt nên có xu hướng sử dụng cánh quạt phẳng.Quạt cong ngược được đặc biệt chú ý nhờ khả năng tạo ra áp suất cao kết hợp với tiếng ồn thấp và có đặc tính công suất không quá tải – điều này có nghĩa là khi điện trở giảm trong hệ thống và lưu lượng tăng, công suất do động cơ điện sẽ giảm .Cấu trúc của quạt cong về phía sau có thể chắc chắn hơn và khá nặng hơn so với quạt cong về phía trước kém hiệu quả hơn.Tốc độ không khí tương đối chậm của không khí qua các cánh quạt có thể cho phép tích tụ các chất gây ô nhiễm (chẳng hạn như bụi và dầu mỡ).

---

Hình 3: Minh họa cánh quạt ly tâm

---

Quạt ly tâm cong về phía trước

Quạt cong về phía trước được đặc trưng bởi một số lượng lớn các cánh cong về phía trước.Vì chúng thường tạo ra áp suất thấp hơn nên chúng nhỏ hơn, nhẹ hơn và rẻ hơn so với quạt cong ngược chạy bằng năng lượng tương đương.Như thể hiện trong Hình 3 và Hình 4, loại cánh quạt này sẽ bao gồm hơn 20 cánh quạt có thể đơn giản như được tạo thành từ một tấm kim loại.Hiệu quả được cải thiện thu được ở kích thước lớn hơn với các lưỡi cắt được tạo hình riêng lẻ.Không khí rời khỏi các đầu lưỡi dao với vận tốc tiếp tuyến cao và động năng này phải được chuyển thành áp suất tĩnh trong vỏ – điều này làm giảm hiệu suất.Chúng thường được sử dụng cho lượng không khí từ thấp đến trung bình ở áp suất thấp (thường <1,5kPa) và có hiệu suất tương đối thấp dưới 70%.Vỏ cuộn đặc biệt quan trọng để đạt được hiệu quả tốt nhất, vì không khí rời khỏi đầu cánh quạt ở tốc độ cao và được sử dụng để chuyển đổi động năng thành áp suất tĩnh một cách hiệu quả.Chúng chạy ở tốc độ quay thấp và do đó, mức độ tiếng ồn do cơ học tạo ra có xu hướng nhỏ hơn so với quạt cong phía sau tốc độ cao hơn.Quạt có đặc tính công suất quá tải khi hoạt động với điện trở hệ thống thấp.

---

Hình 4: Quạt ly tâm cong phía trước với động cơ tích hợp

---

Những quạt này không phù hợp ở những nơi, chẳng hạn như không khí bị ô nhiễm nhiều bụi hoặc mang theo những giọt dầu mỡ.

---

Hình 5: Ví dụ về quạt cắm dẫn động trực tiếp có cánh cong về phía sau

---

Quạt ly tâm cánh hướng tâm

Quạt ly tâm cánh hướng tâm có lợi ích là có thể di chuyển các hạt không khí bị ô nhiễm và ở áp suất cao (theo thứ tự 10kPa), nhưng khi chạy ở tốc độ cao, nó rất ồn và không hiệu quả (<60%) và do đó không nên được sử dụng cho mục đích chung HVAC.Nó cũng có đặc tính công suất quá tải – khi điện trở của hệ thống giảm (có thể do mở bộ giảm chấn điều khiển âm lượng), công suất động cơ sẽ tăng lên và tùy thuộc vào kích thước động cơ, có thể bị 'quá tải'.

cắm quạt

Thay vì được gắn trong vỏ cuộn, các cánh quạt ly tâm được thiết kế theo mục đích này có thể được sử dụng trực tiếp trong vỏ của thiết bị xử lý không khí (hoặc thực tế là trong bất kỳ ống dẫn hoặc khoảng thông gió nào) và chi phí ban đầu của chúng có thể thấp hơn quạt ly tâm đặt trong nhà.Được gọi là quạt ly tâm 'toàn thể', 'phích cắm' hoặc đơn giản là 'không có vỏ bọc', những loại này có thể mang lại một số lợi thế về không gian nhưng với cái giá là hiệu quả vận hành bị giảm (với hiệu suất tốt nhất tương tự như hiệu suất đối với quạt ly tâm cong phía trước được đặt trong nhà).Quạt sẽ hút không khí vào qua hình nón hút gió (giống như cách quạt tích hợp) nhưng sau đó thải không khí ra xung quanh toàn bộ chu vi 360° bên ngoài của cánh quạt.Chúng có thể mang lại sự linh hoạt tuyệt vời cho các kết nối đầu ra (từ khoảng thông gió), nghĩa là có thể ít cần đến các khúc cua liền kề hoặc chuyển tiếp đột ngột trong hệ thống ống dẫn mà bản thân chúng sẽ làm tăng thêm sự sụt giảm áp suất của hệ thống (và do đó, bổ sung thêm công suất quạt).Hiệu quả hệ thống tổng thể có thể được cải thiện bằng cách sử dụng các lối vào miệng chuông cho các ống dẫn rời khỏi hội nghị.Một trong những lợi ích của quạt cắm là hiệu suất âm thanh được cải thiện, phần lớn là do khả năng hấp thụ âm thanh trong khoảng thông gió và thiếu đường dẫn 'tầm nhìn trực tiếp' từ cánh quạt vào miệng ống dẫn.Hiệu quả sẽ phụ thuộc rất nhiều vào vị trí của quạt trong khoảng thông gió và mối quan hệ của quạt với đầu ra của nó – khoảng thông gió được sử dụng để chuyển đổi động năng trong không khí và do đó làm tăng áp suất tĩnh.Hiệu suất khác nhau đáng kể và độ ổn định khác nhau của hoạt động sẽ phụ thuộc vào loại cánh quạt – cánh quạt dòng chảy hỗn hợp (cung cấp sự kết hợp giữa dòng chảy hướng tâm và hướng trục) đã được sử dụng để khắc phục các vấn đề về dòng chảy do mô hình luồng không khí hướng tâm mạnh được tạo ra bằng cách sử dụng cánh quạt ly tâm đơn giản3.

Đối với các thiết bị nhỏ hơn, thiết kế nhỏ gọn của chúng thường được bổ sung thông qua việc sử dụng các động cơ EC có thể điều khiển dễ dàng.

quạt hướng trục

Trong quạt hướng trục, không khí đi qua quạt theo trục quay (như thể hiện trong quạt hướng trục dạng ống đơn giản của Hình 6) – áp suất được tạo ra bởi lực nâng khí động học (tương tự như cánh máy bay).Chúng có thể tương đối nhỏ gọn, chi phí thấp và trọng lượng nhẹ, đặc biệt phù hợp với không khí di chuyển với áp suất tương đối thấp, vì vậy thường được sử dụng trong các hệ thống trích xuất nơi áp suất giảm thấp hơn so với hệ thống cung cấp – nguồn cung cấp thường bao gồm cả sự sụt giảm áp suất của tất cả các máy điều hòa không khí các bộ phận trong bộ phận xử lý không khí.Khi không khí rời khỏi một chiếc quạt hướng trục đơn giản, nó sẽ bị xoáy do chuyển động quay của không khí khi nó đi qua cánh quạt – hiệu suất của quạt có thể được cải thiện đáng kể nhờ các cánh dẫn hướng xuôi chiều để phục hồi xoáy, như trong cánh quạt quạt hướng trục được thể hiện trong Hình 7. Hiệu quả của quạt hướng trục bị ảnh hưởng bởi hình dạng của cánh quạt, khoảng cách giữa đầu cánh quạt và vỏ xung quanh và khả năng phục hồi dòng xoáy.Cao độ của cánh quạt có thể được thay đổi để thay đổi hiệu quả đầu ra của quạt.Bằng cách đảo chiều quay của quạt hướng trục, luồng không khí cũng có thể đảo ngược – mặc dù quạt sẽ được thiết kế để hoạt động theo hướng chính.

---

Hình 6: Quạt hướng trục dạng ống

---

Đường đặc tính của quạt hướng trục có vùng dừng có thể khiến chúng không phù hợp với các hệ thống có nhiều điều kiện hoạt động khác nhau, mặc dù chúng có lợi ích là đặc tính công suất không quá tải.

---

Hình 7: Quạt lưu lượng hướng trục cánh gạt

---

Quạt hướng trục cánh quạt có thể hiệu quả như quạt ly tâm cong ngược và có thể tạo ra lưu lượng lớn ở áp suất hợp lý (thường là khoảng 2kPa), mặc dù chúng có khả năng tạo ra nhiều tiếng ồn hơn.

Quạt dòng hỗn hợp là sự phát triển của quạt hướng trục và, như trong Hình 8, có một bánh công tác hình nón nơi không khí được hút xuyên tâm qua các kênh mở rộng và sau đó được truyền dọc trục qua các cánh dẫn hướng thẳng.Hoạt động kết hợp có thể tạo ra áp suất cao hơn nhiều so với các loại quạt hướng trục khác.Hiệu quả và độ ồn có thể tương tự như hiệu quả của quạt ly tâm đường cong ngược.

---

Hình 8: Quạt nội tuyến dòng hỗn hợp

---

Việc lắp đặt quạt

Nỗ lực cung cấp một giải pháp quạt hiệu quả có thể bị hủy hoại nghiêm trọng bởi mối quan hệ giữa quạt và các đường ống dẫn khí cục bộ.

---

Thời gian đăng: Jan-07-2022