Tính toán thiết kế quạt ly tâm

Tính toán thiết kế quạt ly tâm  là điều mà khá nhiều người đang thắc mắc vậy thiết bị này được tính toán thiết kế thế nào thì chúng ta cùng nhau tìm hiểu qua bài viết này nhé !

Khái niệm như thế nào gọi là quạt ly tâm?

Sản phẩm này nổi bật với chức năng là hút gió dựa vào nguyên lý lực ly tâm. Nhờ thế mà thiết bị này còn được sử dụng như một loại quạt với chức năng là thông gió, hút mùi và hút bụi bẩn và điều đặc biệt là thông hơi tại những tầng hầm hay tại các khu chung cư…

Hiện nay, sự phát triển ngày một nhiều và mạnh mẽ hơn của các ngành công nghiệp kéo theo các chất thải hay bụi bặm công nghiệp ngày một nhiều hơn.  Nhờ sự hỗ trợ của máy móc công nghệ, thiết bị hiện đại thì quạt ly tâm đáp ứng được 1 cách đầy đủ những yêu cầu về mặt công suất, năng suất vận hành hiệu quả và cả về giá thành.

Ưu điểm quạt ly tâm

+ Có số lượng cánh cắt không khí lớn, làm việc dựa vào nguyên tắc lúc roto quay thì áp suất tại tâm quạt sẽ nhỏ, không khí sẽ đi vào tâm quạt và nhờ thế nó được cấp thêm năng lượng lực ly tâm.

+ Áp lực của luồng không khí tới bánh xe trong quạt , quạt ly tâm sẽ chuyển khí xuyên tâm hướng của không khí bên bị thay đổi, thường sẽ là 900 tùy vào hướng gió.

+ Có cấu tạo đặc biệt, tính chịu nén tốt hơn rất nhiều so với loại quạt hướng trục vì thế nên cho áp lực rất lớn đạt lên đến hàng trăm nghìn Pa trong khi áp suất của quạt hướng trục chỉ hơn 1000 Pa thôi.

+ Motor truyền động trực tiếp và motor truyền động gián tiếp có dây cuaro đặt ở bên ngoài, nên motor tránh được lượng bụi trực tiếp từ luồng gió. Thế nên mà quạt ly tâm có thể hút được cả  cặn bụi bẩn trong không khí.

+ Được ứng dụng trong các hệ thống thông gió điều hòa không khí có dạng đóng thùng cách âm kết hợp với ống đồng AHU hay FCU

Cách tính toán để thiết kế quạt ly tâm

Có rất nhiều phương pháp khác nhau để xây dựng nên đặc tính hoạt động của quạt ly tâm như: về lý thuyết, thực nghiệm hay mô phỏng số…

Vậy trước hết chúng ta cần tìm hiểu cấu tạo và nguyên lý hoạt động của thiết bị này nhé !

Cấu tạo bao gồm: Guồng quạt + trục máy + giá máy và vỏ quạt.

• Trong đó, guồng quay có vai trò tạo áp lực và chuyển khí đi vào bên trong máy.
• Vỏ quạt có vai trò hội tụ và chuyển hướng dòng khí đi vào, đối với những loại quạt nhỏ thì vỏ quạt có thể sẽ được gắn với quạt, còn với quạt lớn thì vỏ quạt phải đặt lên bệ đỡ riêng của nó.

Nhờ vào lực ly tâm quanh vỏ quạt mà không khí dọc theo trục sẽ bị đẩy ra theo hướng thẳng góc với trục quạt. Trong sản xuất thực tế, quạt ly tâm sẽ có 2 chiều quay là cùng chiều và ngược chiều quay kim đồng hồ.

Trong việc nghiên cứu này, người ta có thể xem dòng khí trong quạt ly tâm phát triển theo hướng 1 chiều khi dòng lưu chất chuyển động bên trong bộ phận vỏ bao quạt từ phần miền hút đến phần miền thoát quạt nhờ có chuyển động quay tròn của bánh công tác của quạt.Với:

• ω  chính là vận tốc quay của quạt.
• V1 là vận tốc tuyệt đối ở đầu vào.
• U1 chính là vận tốc pháp tuyến của phần lá cánh quạt ở đầu vào với u1 sẽ = ωr1
• W1 là vận tốc dọc theo lá cánh quạt ( hay gọi là vận tốc kéo theo)
• Vθ1 và Vθ2 là vận tốc xoay vòng của dòng

Công thức trong tính toán lý thuyết là:

Moment xoay thì T= m(R2Vθ2 – R1Vθ1)

Về công suất: P = m(R2Vθ2 – R1Vθ1) x ω

Năng lượng ( hay còn gọi là cột áp): h= U2Vθ2/g

Không chỉ dựa vào những chỉ số của momen xoay (T), công suất (P) và năng lượng (h) như ở trên mà để xây dựng nên đặc tính của quạt ly tâm còn được thể hiện ở những hệ số vô thứ nguyên về lưu lượng: Q/nD3, về phần tổng năng lượng gH/n2D2 và công suất (P/(γ/g))/n3D5.