Phân loại quạt trong điều hòa không khí

Quạt là thiết bị dùng để vận chuyển và phân phối không khí là thiết bị không thể thiếu được trong hệ thống điều hòa không khí và đời sống. Có 2 loại quạt : Loại được lắp đặt trong các máy điều hoà hoặc quạt được sử dụng thông gió.

Mỗi quạt đều được đặc trưng bởi 2 thống số cơ bản sau:

    * Lưu lượng gió, V, m3/s, m3/hr
    * Cột áp Hq , Pa hoặc mmH2O

* Phân loại

- Theo đặc tính khí động

+ Hướng trục : Không khí vào và ra đi dọc theo trục. Gọn nhẹ có tể cho lưu lượng lớn với áp suất bé. Thường dùng trong hệ thống không có ông gió hoặc ống ngắn

+ Ly tâm : Đi vào theo hướng trục quay đi ra vuông góc trục quay, cột áp tạo ra do ly tâm. Vì vậy cần có ống dẫn gió mới tạo áp suất lớn. Nó có thể tạo nên luồng gió có áp suất lớn. Trong một số máy ĐHKK dạng Package thường sử dụng quạt ly tâm.

- Theo cột áp:

+ Quạt hạ áp : Hq < 1000 Pa

+ Quạt trung áp : 1000 pa < Hq < 300 Pa

+ Quạt cao áp Hq > 3000 Pa

- Theo công dụng

+ Quạt gió

+ Quạt khói

+ Quạt bụi

+ Quạt thông hơi

Quạt ly tâm được chia ra làm các loại sau (hình 6-26):

- Quạt ly tâm cánh cong về phía trước (forward Curve - FC)

- Quạt ly tâm cánh nghiêng về phía sau (Backward Inclined - BI)

- Quạt ly tâm cánh hướng kính (Radial Blade - RB)

- Quạt ly tâm dạng ống (Tubular Centrifugal - TC)

Hình 2

Nguyên tắc hoạt động của hầu hết các quạt ly tâm như sau : Không khí được guồng cánh quay hút vào bên trong và ép lên thành vỏ quạt. Vỏ quạt có cấu tạo đặc biệt để biến áp suất động thành áp suất tĩnh lớn ở đầu ra, đồng thời đổi hướng chuyển động của luồng gió. Môtơ dẫn động thường được gắn trực tiếp lên trục quạt hoặc dẫn động bằng đai.

Dưới đây là đặc điểm của một số quạt ly tâm thường gặp.

1. Quạt ly tâm cánh cong về phía trước (FC)

Quạt ly tâm cánh hướng về phía trước được sử dụng trong các trường hợp cần lưu lượng lớn nhưng áp suất tĩnh thấp. Số lượng cánh của quạt thường nằm từ 24 đến 64 cánh. Khoảng làm việc có hiệu qủa cao (hiệu suất cao) của quạt nằm trong khoảng 30% đến 80% lưu lượng định mức. Hiệu suất có thể đạt tới 70%. Quạt ly tâm có cánh cong về phía trước có các ưu điểm :

- Đơn giản nên giá thành rẻ

- Tốc độ quay thấp.

- Phạm vi hoạt động rộng.

Tuy nhiên , quạt FC cũng có nhược điểm là khi cột áp tĩnh thấp có khả năng động cơ bị quá tải, kết cấu cánh không vững chắc.

2. Quạt ly tâm cánh nghiêng về phía sau (BI)

Quạt ly tâm cánh hướng sau có 2 dạng cánh đơn và cánh dạng khí động (cánh 2 lớp). Đặc điểm của quạt BI là tốc độ quay lớn, áp suất tạo ra lớn. Do đặc điểm cấu tạo nên hiệu suất quạt BI khá lớn, có thể đạt 80%. Khả năng quá tải của động cơ ít xãy ra do đường đặc tính của công suất đạt cực đại ở gần ngoài vùng làm việc. Khoảng làm việc hiệu quả từ 45% đến 85% lưu lượng định mức.

3. Quạt ly tâm cánh hướng kính (RB)

Quạt RB ít được sử dụng trong kỹ thuật do đường kính rôto lớn. Đặc điểm của quạt RB là khả năng tạo áp suất tĩnh lớn , chính vì vậy nó thường được sử dụng để vận chuyển vật liệu dạng hạt. Đường đặc tính công suất N gần như tỷ lệ với lưu lượng, vì thế loại này có thể kiểm soát lưu lượng thông qua kiểm soát năng lượng cung cấp môtơ. Nhược điểm của quạt RB là giá thành cao và hiệu suất không cao. Hiệu suất cực đại có thể đạt 68%.

4. Quạt ly tâm dạng ống (TC)

Quạt ly tâm thổi thẳng (dạng ống) : (Tubular centrifugal fan, in-line centrinfugal fan)

Quạt TC gồm một vỏ hình trụ, guồng cánh, cánh, miệng hút và ống côn. Dòng khí đi vào quạt theo trục, qua quạt đổi hướng 90o và bị ép vào vỏ trụ tạo nên áp suất, sau đó lại đổi hướng song song với trục. Quạt TC thoạt trông giống quạt hướng trục nhưng nguyên lý khí đông khác hẳn. Hiệu suất thấp và độ ồn cao, nhưng không thay đổi dòng nên được sử dụng thay cho quạt hướng trục khi cần áp suất cao.
Quạt hướng trục :

Có 3 loại chủ yếu :

- Quạt dọc trục kiểu chong chóng

- Dạng ống

- Có cánh hướng

Hình 6-27 : Các loại quạt hướng trục

Đối với quạt hướng trục cácác đặc tính của nó phụ thuộc rất lớn vào tỷ số đường kính chân cánh và đỉnh cánh Rh = Do/D1

1. Quạt hướng trục dạng chong chóng :

Sử dụng tương đối rộng rãi, có 3 đến 6 cánh , tỷ số Rh nhỏ hơn 0,15 nên cột áp bé trong khi lưu lượng lớn. Loại quạt ly tâm kiẻu chong chóng thường thêm vành cánh hay vành đĩa phía trước.

2. Quạt hướng trục dạng ống

Loại dạng ống thường có 6 đến 9 cánh, đặt trong vỏ trụ, hai đầu uốn cong dạng khí động. Tỉ số Rh không quá 0,3. Quạt có lưu lượng và cột áp lớn so với kiểu chong chóng

3. Quạt có cánh hướng

Quạt có cánh hướng cũng có vỏ trụ tương tự quạt dạng ống. Để triệt tiêu dòng xoáy và nắn thẳng dòng phía sau guồng cánh còn có thêm các cánh hướng . Các cánh hướng còn có tác dụng biến một phần áp suất động thành áp suất tĩnh.

Quạt có cánh hướng thường có tỉ số Rh > 0,3 , nên có khả năng tạo ra áp suất cao và lưu lượng lớn. Số lượng cánh thường nhiều từ 8 đến 16 cánh.