Quạt ly tâm: Động lực của chuyển động không khí

Quạt ly tâm có mặt khắp nơi. Từ máy tính làm mát CPU cho đến máy thổi công suất lớn trong hệ thống thông gió công nghiệp, những cỗ máy đa năng này được sử dụng trong vô số ứng dụng để di chuyển không khí và khí đốt. Nhưng chính xác thì chúng hoạt động như thế nào và điều gì khiến chúng trở thành lựa chọn phổ biến như vậy?

Về cốt lõi của nó, một quạt ly tâm sử dụng các nguyên lý quán tính và động lực học chất lỏng để tạo ra luồng không khí. Thành phần quan trọng là một bánh công tác quay, thường được đặt trong vỏ hình xoắn ốc. Khi cánh quạt quay, không khí đi vào gần tâm và được gia tốc ra ngoài nhờ lực ly tâm. Lực này làm tăng vận tốc và động năng của không khí. Sau đó, không khí đi qua vỏ và thoát ra khỏi quạt với tốc độ cao, tạo ra luồng không khí có hướng.

Có hai loại quạt ly tâm chính:

Quạt cánh cong về phía sau: Đây là loại phổ biến nhất và mang lại sự cân bằng tốt về luồng không khí, áp suất và hiệu quả. Các lưỡi dao được uốn cong theo hướng quay ngược lại, giúp vận hành êm ái và yên tĩnh. Chúng rất phù hợp cho nhiều ứng dụng, bao gồm hệ thống thông gió, thu gom bụi và điều hòa không khí.
Quạt cánh cong về phía trước: Những quạt này ưu tiên luồng không khí cao nhưng lại giảm áp suất và hiệu quả. Các lưỡi dao uốn cong theo hướng quay, tạo ra hành động cắt làm gián đoạn luồng không khí và tạo ra tiếng ồn. Tuy nhiên, chúng là lựa chọn tốt cho các ứng dụng cần có chuyển động không khí với khối lượng lớn, chẳng hạn như hút khói và khói.

Quạt ly tâm có một số ưu điểm so với các loại quạt khác, chẳng hạn như:

Đầu ra áp suất cao: Chúng có thể tạo ra một lượng áp suất đáng kể, khiến chúng trở nên lý tưởng cho các ứng dụng yêu cầu đường ống dẫn dài hoặc khắc phục lực cản trong đường dẫn khí.
Tính linh hoạt: Chúng có nhiều kích cỡ và cấu hình khác nhau, cho phép chúng được điều chỉnh theo nhu cầu cụ thể. Từ những chiếc quạt thu nhỏ dùng trong làm mát thiết bị điện tử cho đến những chiếc máy thổi công nghiệp cỡ lớn, hầu hết mọi ứng dụng đều có quạt ly tâm.
Độ bền: Thiết kế chắc chắn của quạt ly tâm khiến chúng rất phù hợp với môi trường khắc nghiệt có bụi, chất bẩn hoặc hơi ẩm.
Tuy nhiên, cũng có một số hạn chế cần xem xét:

Tiếng ồn: Vòng quay tốc độ cao của bánh công tác có thể tạo ra tiếng ồn đáng kể, đặc biệt với thiết kế cánh cong về phía trước. Kỹ thuật lựa chọn và lắp đặt cẩn thận là rất quan trọng để giảm thiểu vấn đề tiếng ồn.
Hiệu quả: Trong khi quạt cánh cong về phía sau mang lại hiệu suất được cải thiện, thì quạt ly tâm có thể tiêu thụ nhiều điện năng hơn so với một số loại quạt khác, chẳng hạn như quạt hướng trục, loại quạt có khả năng di chuyển khối lượng không khí lớn ở áp suất thấp một cách vượt trội.
Dưới đây là một số ứng dụng phổ biến của quạt ly tâm:

Hệ thống HVAC: Quạt ly tâm là thành phần thiết yếu trong hệ thống sưởi, thông gió và điều hòa không khí (HVAC), nơi chúng lưu thông không khí được điều hòa khắp các tòa nhà.
Thông gió công nghiệp: Trong các nhà máy, nhà xưởng, chúng loại bỏ khói, bụi và nhiệt sinh ra từ các quy trình công nghiệp.
Kiểm soát ô nhiễm không khí: Chúng được sử dụng trong hệ thống xả để loại bỏ các chất ô nhiễm từ các nhà máy và nhà máy điện.
Vận chuyển bằng khí nén: Chúng có thể vận chuyển các vật liệu như dăm gỗ, mùn cưa và ngũ cốc qua ống.
Thông gió tòa nhà: Chúng cung cấp lượng không khí trong lành và khí thải trong các tòa nhà thương mại và dân cư.