Quạt ly tâm hoạt động như thế nào? Giải thích về cánh quạt, ống xoắn và động cơ

Nhìn vào bên trong một máy làm mát không khí nhỏ hoặc máy hút mùi nhà bếp, bạn sẽ thấy mô hình tương tự: không khí đi dọc theo trục động cơ, quay 90 độ và rời khỏi vỏ theo một góc vuông. Sự phóng điện vuông góc đó là dấu hiệu của quạt ly tâm. Không giống như quạt hướng trục, di chuyển không khí thẳng qua mặt phẳng cánh quạt, cánh quạt ly tâm đẩy không khí hướng ra ngoài và vỏ xoắn ốc chuyển đổi luồng không khí tốc độ cao thành áp suất tĩnh.

Bài học rút ra thực tế rất đơn giản: nếu ứng dụng của bạn có ống dẫn, bộ lọc hoặc bộ giảm chấn thì quạt ly tâm sẽ giữ luồng không khí tốt hơn nhiều so với quạt hướng trục có cùng kích thước. Và bởi vì cánh quạt chỉ tạo ra áp suất ở tốc độ phù hợp nên động cơ không phải là yếu tố cần cân nhắc—nó quyết định xem đường cong của quạt trên giấy có trở thành luồng không khí thực sự trong máy của bạn hay không.

Quạt ly tâm là gì? Quy tắc 90 độ

Cách nhận biết quạt ly tâm nhanh nhất là nhìn vào đầu vào và đầu ra. Không khí đi vào mắt bánh công tác theo trục, song song với trục động cơ và được đẩy ra ngoài theo mọi hướng. Vỏ xoắn ốc hoặc cuộn thu thập dòng hướng tâm đó và dẫn nó qua một ổ cắm, đó là lý do tại sao quạt ly tâm còn được gọi là quạt hướng tâm hoặc máy thổi.

Việc quay ngoắt 90 độ đó không phải là một sự lựa chọn về bao bì. Đó là cơ chế tạo ra áp suất tĩnh. Không khí rời khỏi bánh công tác có động năng; vỏ làm nó chậm lại và chuyển năng lượng đó thành áp suất. Quạt hướng trục không có tầng chuyển đổi như vậy nên nó tạo ra âm lượng lớn ở áp suất thấp nhưng mất khả năng phân phối nhanh chóng khi xuất hiện lực cản.

Kích thước nhỏ gọn và đầu vào bù đắp giúp quạt ly tâm dễ dàng đóng gói bên trong thiết bị HVAC, bộ làm mát không khí và hệ thống xả. Nếu bạn đang lên kế hoạch cho một cấu hình động cơ mới, chúng tôi dòng sản phẩm động cơ hiển thị kích thước khung chính có sẵn cho dòng quạt này.

Cách không khí di chuyển qua quạt ly tâm: Cửa hút gió, cánh quạt, ống xoắn

Quạt ly tâm là một cỗ máy năng lượng gồm ba giai đoạn: dẫn không khí vào, quay nhanh, sau đó giảm tốc độ để tạo áp suất. Mỗi giai đoạn có một thành phần chuyên dụng.

Không khí vào và vào

Đầu vào hoặc mắt cánh quạt phải phù hợp với đường kính cánh quạt. Đầu vào bị hạn chế làm thiếu đầu lưỡi dao và kéo một phần chân không làm giảm cả dòng chảy và hiệu suất. Giữ ống dẫn vào thẳng ít nhất một đường kính bánh công tác trước miệng chuông.

Cánh quạt quay

Cánh quạt là nơi lực ly tâm thực hiện công thực sự. Khi nó quay, các cánh quạt đẩy không khí ra ngoài, tăng thêm vận tốc hướng tâm và tiếp tuyến. Tốc độ đầu, chứ không phải tốc độ động cơ, quyết định lượng không khí nhận được.

Vỏ xoắn ốc

Dây xoắn ốc là một kênh xoắn ốc có tiết diện tăng dần. Không khí giãn nở và giảm tốc khi nó di chuyển qua ống xoắn, và sự giảm tốc đó chuyển đổi vận tốc thành áp suất tĩnh. Khoảng hở giới hạn gần ổ cắm ảnh hưởng đến tiếng ồn và hiệu suất, do đó hình dạng vỏ cũng đáng được quan tâm nhiều như hình dạng lưỡi dao. Khi luồng không khí thấp nhưng dòng điện động cơ bình thường, hãy kiểm tra đường dẫn vào và điểm cắt xoắn ốc trước khi thay đổi động cơ.

Ba loại cánh quạt và thời điểm chúng quan trọng

Độ cong của cánh quạt xác định đường cong, hiệu suất và tiếng ồn của quạt. Chọn sai loại lưỡi cắt là một trong những lỗi thông số kỹ thuật OEM phổ biến nhất.

Đối với các thiết bị tiêu dùng nhỏ gọn, lưỡi dao cong về phía trước cung cấp đủ áp suất ở tốc độ đầu thấp hơn và độ ồn thấp hơn. Hệ thống không khí công nghiệp sử dụng cánh cong về phía sau để có hiệu suất và áp suất cao hơn. Nếu không khí mang theo bụi hoặc các hạt dính, lưỡi hướng tâm là lựa chọn an toàn nhất vì chúng làm rơi vật liệu dễ dàng hơn.

Quạt ly tâm và quạt hướng trục: Sự đánh đổi hiệu suất

Quạt hướng trục và quạt ly tâm hiếm khi cạnh tranh cho cùng một công việc. Quạt hướng trục di chuyển khối lượng lớn mà hầu như không có lực cản; quạt ly tâm di chuyển âm lượng vừa phải chống lại lực cản đáng kể. Bộ lọc, cuộn dây, ống dẫn dài và ống xả đều tạo ra lực cản mà quạt hướng trục không thể vượt qua một cách hiệu quả.

Biểu đồ cho thấy các đường cong tương đối điển hình. Quạt ly tâm khởi động với áp suất ngắt cao hơn và duy trì tốc độ phân phối phẳng hơn khi luồng khí tăng lên; quạt hướng trục mất áp suất nhanh chóng. Để có áp suất cộng với hoạt động êm ái, hãy điều chỉnh kích thước cánh quạt một cách thận trọng và để động cơ hoạt động gần điểm định mức của nó. Động cơ quá khổ không khắc phục được cánh quạt không khớp; nó chỉ làm tăng thêm chi phí và tiếng ồn.

Cách động cơ xác định hiệu suất thực sự của quạt

Sau khi cánh quạt và vỏ được cố định, động cơ sẽ điều khiển những gì khách hàng cảm nhận: mô-men xoắn khởi động, độ ổn định tốc độ, tiếng ồn, mức tiêu thụ điện và tuổi thọ. Thông số trực tiếp nhất của động cơ là tốc độ, được đặt theo số cực và tần số dòng AC.

Trên lưới 50 Hz, động cơ cảm ứng hai cực có tốc độ đồng bộ khoảng 3000 vòng/phút, động cơ bốn cực khoảng 1500 vòng/phút và động cơ sáu cực khoảng 1000 vòng/phút. Tốc độ thực tế thấp hơn một chút do bị trượt. Ở tần số 60 Hz, nhân các giá trị này với 1,2.

Điều này quan trọng bởi vì luật dành cho người hâm mộ là không thể tha thứ. Luồng khí thay đổi trực tiếp theo tốc độ, áp suất tĩnh thay đổi theo hình vuông và công suất trục thay đổi theo hình lập phương. Nếu quạt chạy chậm hơn 10%, luồng không khí giảm khoảng 10%, áp suất giảm khoảng 20% ​​và công suất hấp thụ giảm khoảng 30%. Cách rõ ràng nhất để thay đổi đầu ra là bộ chuyển đổi tần số được ghép nối với một động cơ được xếp hạng biến tần, chẳng hạn như động cơ quạt nhỏ có tần số thay đổi . Sau đó, cùng một vỏ có thể phục vụ nhiều điểm đặt dòng chảy mà không cần bộ giảm chấn cơ học. Đối với các trường hợp hư hỏng thực tế, điều này Tổng quan về kỹ thuật động cơ quạt gió bao gồm những cạm bẫy phổ biến đáng để xem xét trước khi bạn tạo nguyên mẫu.

Động cơ máy thổi nhỏ tốc độ tần số thay đổi YYK-60 Nhà cung cấp, Công ty bán buôn Cixi Xinhao Motor Co., Ltd. là nhà cung cấp và bán buôn Động cơ máy thổi nhỏ có tốc độ biến tần YYK-60 của Trung Quốc và... Xem sản phẩm →

Nơi quạt ly tâm xuất hiện trong thiết bị hàng ngày

Quạt ly tâm hiếm khi ngồi một mình trên kệ. Chúng được chôn bên trong các thiết bị cần áp suất để đẩy không khí qua vật gì đó. Biểu đồ bên dưới thể hiện trọng lượng điển hình của các ứng dụng trong các ngành mà chúng tôi hợp tác.

Trong thiết bị HVAC, quạt phải vượt qua được điện trở của cuộn dây và ống dẫn. Trong máy làm mát không khí bay hơi, cánh quạt hút không khí qua các miếng đệm ướt, do đó động cơ chạy trong luồng không khí ẩm và cần lớp cách nhiệt chống ẩm và tuổi thọ vòng bi dài hơn—đó là lý do tại sao động cơ làm mát không khí làm mát bay hơi được thiết kế xung quanh chu kỳ nhiệm vụ đó.

Động cơ làm mát không khí làm mát bằng bay hơi YYK-200 Nhà cung cấp, Công ty bán buôn Cixi Xinhao Motor Co., Ltd. là nhà cung cấp Động cơ làm mát không khí làm mát bay hơi YYK-200 của Trung Quốc và bán buôn Máy làm mát không khí làm mát bay hơi... Xem sản phẩm →

Máy lọc không khí công nghiệp tích lũy điện trở khi tải bộ lọc. Động cơ dẫn động trực tiếp với bánh xe nhôm ngoại cỡ giữ điểm vận hành tốt hơn theo thời gian; một Động cơ máy lọc không khí công nghiệp quạt nhôm lớn là một ví dụ điển hình cho sự mạnh mẽ đó.

Quạt nhôm lớn hiệu quả Động cơ máy lọc không khí công nghiệp YYK-120 Nhà cung cấp, Ai Cixi Xinhao Motor Co., Ltd. là nhà cung cấp và bán buôn Quạt nhôm lớn hiệu quả Động cơ máy lọc không khí công nghiệp YYK-120 ... Xem sản phẩm →

Trước khi bạn mua: Năm chi tiết đặc điểm kỹ thuật có thể thay đổi mọi thứ

Đọc biểu dữ liệu dễ dàng hơn so với việc khớp nó với điểm vận hành thực sự của bạn. Năm chi tiết này gây ra sự không phù hợp thường xuyên nhất trong các cuộc đàm phán mua sắm OEM.

1. Áp suất tĩnh so với áp suất tổng. Áp suất tĩnh là yếu tố vượt qua lực cản của ống dẫn; áp suất tổng bao gồm áp suất vận tốc và luôn cao hơn. Trộn cả hai sẽ dẫn đến quạt có kích thước nhỏ hơn.
2. Dung sai tốc độ động cơ. Một vài phần trăm thay đổi tốc độ sẽ trở thành một sự thay đổi bình phương của áp suất. Nếu ứng dụng chặt chẽ, hãy chỉ định loại tốc độ chặt chẽ hơn.
3. Tiếng ồn là một quang phổ. Cùng một dBA không có nghĩa là âm thanh giống nhau. Các cánh cong về phía trước kêu vo vo ở tần số thấp; lưỡi xuyên tâm tạo ra tiếng ồn băng thông rộng.
4. Chu kỳ làm việc và cách nhiệt. Hoạt động liên tục trong nhiều giờ đòi hỏi cách điện loại F hoặc H và vòng bi định mức. Động cơ chu kỳ 10 phút có thể quá nóng khi hoạt động liên tục.
5. Tính nhất quán hàng loạt. Kiểm tra cấp độ cân bằng của nhà cung cấp. Mất cân bằng cánh quạt làm giảm tuổi thọ vòng bi động cơ nhanh hơn hầu hết các yếu tố khác.

Không có điều nào trong số này là hấp dẫn, nhưng mỗi điều đều quyết định liệu người hâm mộ có còn biểu diễn sau sáu tháng hoạt động hay không.

Câu hỏi thường gặp

Quạt ly tâm có cần vỏ cuộn không?

Thực tế là có. Nếu không có ống xoắn, không khí sẽ giãn nở đột ngột và quạt hoạt động giống như một cánh quạt tốc độ cao với áp suất đầu ra kém.

Tại sao luồng khí của tôi thấp hơn bảng dữ liệu?

Trước tiên hãy kiểm tra hạn chế đầu vào, tốc độ động cơ và điện trở hệ thống. Ngoài ra, hãy xác minh rằng cánh quạt không được gắn ngược—điều này xảy ra thường xuyên hơn những gì nhà cung cấp muốn thừa nhận.

Quạt ly tâm có hiệu quả hơn quạt hướng trục không?

Ở chế độ làm việc không khí tự do ở áp suất thấp, trục hướng trục thắng về hiệu quả và chi phí. Ở lực cản thực tế của hệ thống, một quạt ly tâm cong về phía sau tốt thường xuyên hướng ra phía trước.

Một động cơ có thể phục vụ tốc độ cố định và tốc độ thay đổi không?

Động cơ AC tiêu chuẩn có thể quá nóng ở tốc độ thấp nếu không được thiết kế cho chế độ biến tần. Nếu bạn có kế hoạch kiểm soát tốc độ, hãy chỉ định sớm một động cơ được xếp hạng biến tần trong dự án.

Làm cách nào để chọn giữa cong về phía trước và cong về phía sau?

Sử dụng đường cong về phía trước cho các thiết bị nhỏ gọn, yên tĩnh. Sử dụng đường cong ngược cho áp suất cao, hiệu quả cao và hoạt động công nghiệp liên tục. Sử dụng radial cho không khí bẩn hoặc dính.