Dịch anh văn chuyên ngành nhiệt lạnh IUH chương 4

Đồ thị công suất áp suấtCác quạt ly tâm với cánh cong về phía trước thường phù hợp cho việc ứng dụng với dòng không khí có lưu lượng thể tích và áp suất dòng khí cao hơn.Các quạt hướng t

Nguyễn Hữu Danh NHÓM 9

FAN UNDERSTANDING

4.1 ABSTRACT:

A fan is the prime mover of an air system or ventilating system It moves theair and provides continuous air flow so that the conditional air, space air,exhaust air, or outdoor air can be transported from one location to anotherthrough air ducts or other air passages

A fan is driven by a motor directly (direct drive) or via belt and pulleys (beltdrive) Some large industrial fans in power plant are driven by steam or gasturbines

Two types of fans are widely used in air conditioning and ventilatingsystems: centrifugal fans and axial fans Fans can be mounted individually asventilating equipment to provides outdoor air or movement inside a building.They can also transport air containing dust particles or material from one place

to another via air dust systems In air conditioning systems, fans are ofteninstalled in air-handling units, packaged units, or other air conditioningequipment

It is common to classify fans such as:

• Axial and/or propeller fans

• Centrifugal (radial) fans

• Mixed flow fans

• Cross flow fans

The pressure head of different types of fans with equal periphery speed ofthe wheel are compared in the capacity diagram below ( see fig 4.1)

Figure 4.1 Pressure capacity curve

Centrifugal fans with forwarded blades are suited for application with higherair flow volumes and pressures Axial propeller fans are more suited forapplications with lower volumes and pressures

In both centrifugal and axial fans, the increase of air static pressure is created

by the conversion of velocity pressure into static pressure However, incentrifugal fans, air is radially discharged from the impeller, also known as thefan wheel-air turn 90Ofrom its inlet to its outlet In axial fans, the direction of airflow is parallel to the axel of the fan

Prime / praim / : chủ yếu, hàng đầu, cơ bản.Abstract / 'æbstrækt / : tóm tắt

Ventilating / 'ventileitiη / : thông gió, thông hơi

Conditional air / kən'di∫ənl eə / : không khí điều hòa

Exhaust air / ig'zɔ:st eə / : không khí thải

Belt drive / belt draiv/ : truyền động đai

Centrifugal fan / sen'trifjugel fæn / : quạt ly tâm

Axial fans / 'æksiəl fæn / : quạt hướng trục

Mount / maunt / : dán vào, lắp vào

Individually / indi'vidjuəli / : riêng lẻ, từng cái một

Equipment / i'kwipmənt / : sự trang bị, thiết bị, dụng cụ Packaged units / 'pækidʒd 'ju:nit / : đơn vị đóng gói

Mixed flow fan / ,mikst flou fæn / : quạt có dòng hòa trộn

Cross flow fan / krɔs flou fæn / : quạt có dòng thổi ngangPropeller / prə'pelə / : cánh quạt

Application / ,æpli'kei∫n / : sự gắn vào, sự ép vào

Increase / 'inkri:s / : sự gia tăng, sự tăng lên.Impeller / im'pelə / : bánh công tác

Parallel / 'pærəlel / : song song

CHƯƠNG 4 : NHỮNG HIỂU BIẾT VỀ QUẠT

4.1 TÓM TẮT:

Quạtlàđộng cơ chủ yếucủa mộthệthốngkhôngkhíhoặc hệ thốngthông gió

Nó di chuyểnkhông khí vàcungcấpdòng không khíliêntụcđểkhông khíđiều hòa,không khí trong phòng, không khí thải,hoặc không khíngoài trờicóthểđược vậnchuyểntừmột vị trí này đến một vị trí khác thôngquacácống dẫnkhíhoặccácđường dẫn khíkhác

Quạtđược vận hành trực tiếp bởimột động cơ (truyền động trực tiếp)hoặcthông quađaivàbánh đai (truyền động bằng đai) Một sốquạtcôngnghiệplớn ởcác nhà máy điệnđược điều khiểnbởihơi nước hoặc turbine

Hai loạiquạtđượcsử dụng rộng rãitrongđiều hòa không khívàhệthốngthông gió: quạtly tâmvàquạt hướng trục Quạtcó thể được lắpmột cáchriêng lẻnhưthiết bịthông gióđể cung cấpkhông khíngoài trời hoặcđảo khí trongtòa nhà Nó có thểchuyển lượng không khícó chứa các hạtbụitừnơi này đếnnơikhác thông quahệ thốnglọc bụi Trong các hệ thống điều hòa không khí,quạtthường được lắp đặttrongcác thiết bị xử lý không khí, đơn vịđóng gói, hoặccác thiết bịđiều hòa không khíkhác

Thông thường quạt được phân thành những loại cơ bản như sau:

• Quạt hướng trục/ quạt có cánh hướng trục

• Quạt ly tâm

• Quạt có dòng hòa trộn

• Quạt có dòng thổi ngang

Áp suấtcủa từng loại quạtkhác nhauvớivận tốc vòng quaynhư nhauđược

so sánhtrong biểu đồ công suất dưới đây:

Đồ thị công suất áp suất

Các quạt ly tâm với cánh cong về phía trước thường phù hợp cho việc ứng dụng với dòng không khí có lưu lượng thể tích và áp suất dòng khí cao hơn.Các quạt hướng trục phù hợp hơn cho việc ứng dụng với lưu lượng khí và áp suất thấp hơn

Trong cả hai loại quạt ly tâm và quạt hướng trục, việc tăng áp suất tĩnhcủa không khí được tạo ra bởi việc biến đổi của áp suất động thành áp suất tĩnh.Tuy nhiên, trong các quạt ly tâm, không khí thoát ra từ bánh guồng, cũng đượcbiết đến như guồng quạt, không khí di chuyển 90O từ đầu vào tới đầu ra.Trongcác loại quạt hướng trục, hướng của lưu lượng khí sẽ song song với hướng trụcquạt

Phạm Lâm Thế Duy—NHÓM 9

4.2 AXIAL AND PROPELLER FANS.

QuạtHướngTrụcvàQuạtHướngTrụcCánhDài.

Axial fans are used to provide ventilation and spot cooling in areas where space

is limited Axial fans that are designed to be used in different areas.Axial fans can be used in computers, copy machine, and other office equipment Our axial fans can also be used in industrial control equipment, audio and visual

equipment, and vending machines In addition axial fans can be used in

telephone equipment, light projects, TV cameras, and other electrical

equipment.( See fig 4.2 and fig 4.3)

Quạt hướng trục được sử dụng đểcung cấp thông gióvà làm lạnh cục bộ

trongkhu vực mà nơi đó không gianbị giới hạn Quạt hướng trụcđược thiết kế đểđược sử dụng trong các khu vực khác nhau Quạt hướng trục có thể được sử dụng trong máy tính,máy copy, và thiết bị văn phòng khác Quạt hướng

trụccủacũng có thểđược sử dụng trong thiết bị điều khiển công nghiệp, thiết bị nghe nhìn , vàmáybán hàng tự động Ngoài ra quạt hướng trục có thể được sử dụng trong thiết bị điện thoại, các dự án ánh sáng, máy quay truyền hình , và thiết bị điện khác

Axial fan charateristics

Đặc điểm của quạt hướng trục:

• Size – Kích Thước.

Larger fans will obviously move more air In general a larger fan can move the same amount of air more quietly than a smaller fan because the rotational speed is lower

Các quạt lớn hơn rõ ràng sẽ di chuyển lượng không khí nhiều hơn Nói chung một cái quạt lớn hơn có thể di chuyển cùng một lượng khí yên tĩnhhơn một cái quạt nhỏ hơn vì tốc độ quay thấp hơn

• Fan speed – Tốc độ quạt.

Increasing the fan speed contributes enormously to both increasing the volume of air moved and increasing noise levels

Tăng tốc độ quạt góp phần tolớn để tăng thể tích của không khí được di chuyển và tăng mức độ ồn

• Depth - Độ sâu

If the hub size in the same, the deeper the fan, in general the more air will

be moved at the same fan speed (because there is more blade area) In other words, an 80mm fan that’s 38mm deep should move more air than

an 80mm fan that’s just 25mm deep Also a deeper fan will usually do better pumping air against a pressure gradient than a shallower fan.

Nếu kích thước mayo lắp cánh quạt như nhau, quạt có độ sâu hơn, nói chung lượng không khí nhiều hơn sẽ được di chuyển ở cùng tốc độ quạt (vì ở đó có diện tích cánh quạt lớn hơn ) Nói cách khác , một cái quạt có đường kính 80mm mà độ sâu 38mm sẽ di chuyển lượng không khí nhiều hơn một cái quạt có mayo 80mm mà độ sâu chỉ 25mm Cũng là một cái quạt sâu hơn thường bơm không khí chống lại tổn thất áp suất tốthơn một cái quạt nông hơn

• Hub size– Kích thước may ơ

If the central hub is larger there’s less blade area so there’ll be somewhat less air moved than if the hub is smaller While important, the effect is not as much as you’d think because the outer portion of the fan blade contributes more to air movement than the inner portion The outer

portion of the blade moves faster through the air than the inner portion ( nearer the hub), so the outer portion of the fan blade contributes more

to air movement than the central ( hub) area of the blade

Nếu mayo lắp cánh quạt trung tâm lớn hơn thì diện tích cánh quạt íthơn vì vậy sẽ có phần khí di chuyển ít hơn nếu mayo lắp cánh quạt nhỏhơn Trong khi đó điều quan trọng, hiệu suất không nhiều như bạn nghĩ vìphần bên ngoài của cánh quạt góp phần nhiều đến sự chuyển động củakhông khí hơn phần bên trong, phần bên ngoài của cánh quạt chuyểnđộng thông qua không khí nhanh hơn phần bên trong ( gần mayo hơn ) vìvậy phần bên ngoài của cánh quat góp phần tới sự chuyển động củakhông khí nhiều hơn phần khu vực trung tâm của cánh quạt

• Blade Shape– Hình dạng cánh quạt

The shape of the fan blade will contribute to the efficiency and also the noise level of the fan A poorly designed blade will move less air and be noisier than a well designed blade

Hình dạng của cánh quạt sẽ góp phần tới hiệu suất và độ ồn củaquạt Một cánh quạt được thiết kế kém sẽ di chuyển lượng khí ít hơn và

ồn hơn so với một cánh quạt được thiết kế tốt

• Shroud and frame –Màn che và khung đỡ

A shrouded fan is more efficient than a no shrouded fan The shroudprevents air from moving around the tip of the fan blade as it spins.Without a shroud, the pressurized air on the output side of the fan tends tomove around the tip of the fan to the depressurized air on the input size ofthe fan reducing total fan output A close fitting shroud is necessary to

maintain efficiency The shroud also serves as a mounting bracket andforms the outer portion of the fan frame There will be supportingmembers between the outer portion of the frame and the hub Thesesupporting members are in the airflow stream so should be thin to reducenoise The spinning blade passing close to the fixed supporting memberswill cause turbulent air cavitations which will contribute to fan noise.

Một cái quạt được che chắn có hiệu suất làm việc cao hơn so vớimột cái quạt không được che chắn Màn che ngăn cản không khí dichuyển xung quanh đầu của cánh quạt khi nó đang quay Nếu không cómột màn che, không khí bị nén trên vị trí đầu ra của quạt có xu hướngchuyển động xung quanh đầu quạt để không khí đã được giảm áp trên vịtrí đầu vào của của quạt giảm toàn bộ lưu lượng ra của quạt Một màn chelắp cố định thì cần thiết để duy trì hiệu suất Màn che hoạt động như mộtgiá đở và tạo nên phần bên ngoài của khung quạt Ơ đó có các thanhchống đỡ giữa phần bên ngoài của khung và mayo lắp cánh quạt Nhữngthanh chống đỡ này nằm trong dòng khí ẩm cho nên được làm mỏng đểgiảm đi độ ồn Cánh quạt đang quay đi ngang gần với các thanh chống đỡ

đã được cố định này sẽ gây ra dòng chảy rối của không khí và các lổ hốc

mà gây ra độ ồn của quạt

Noise is a function of fan speed, turbulent airflow, cavitations, air flow noise, and bearing noise See the” quiet” section of the site for much more on fans related to noise

In an axial fan the air flows in parallet to the shaft It is common to

classify axial fans upon their wheel like:

• C-Wheel-Blades can be adjusted when running High efficiency, small dimensions, variable air volume

• A-Wheel-Blades can be adjusted only when the fan is standing still High efficiency, small dimensions, adaptive to recommended air volume

• K-Wheel-Blades cannot be adjusted Simple, small dimensions The pressure head developed for single stage is up to 300N/m2 Axial fans are suited for relatively large volumes compared to pressure

Độ ồn là một đặc trưng của tốc độ quạt, dòng chảy rối của khôngkhí, các lỗ hốc, độ ồn của dòng khí, độ ồn của giá đỡ Xem bộ phận tĩnhcủa nơi rất lớn trên quạt liên quan đến độ ồn

Trong một quạt hướng trục, không khí chảy song song với trụcquạt Thông thường phân loại quạt hướng trục theo bánh đai của chúngnhư sau :

Bánh đai C : Cánh quạt có thể được điều chỉnh khi đang vận hành.Hiệu suất cao, kích thước nhỏ, lưu lượng khí thay đổi.

Bánh đai A : Cánh quạt chỉ có thể điều chỉnh được khi quạt đangđứng yên Hiệu suất cao, các kích thước nhỏ, có khả năng thích ứngvới lưu lượng khí yêu cầu

Bánh đai K : Cánh quạt không thể được điều chỉnh Đơn giản, kíchthước nhỏ Chiều cao cột áp tăng lên đơn bậc lên đến 300 N/m2.Quạt hướng trục tương đối thích hợp với lưu lượng lớn so với ápsuất

Turbulent /'tə:bjulənt/ dòng chảy rối

Cavitations /,kævi'teiʃn/ Sự tạo ra lỗ trống

Classify /'klæsifai/ phân loại

Adapt /ə'dæpt/ thích nghi, thích ứng

TRỊNH DUY MINH – 11280681 – NHÓM 9

4.3 CENTRIFUGAL FANS

4.3.1 Generation ( See fig 4.7 and fig 4.8 )

Figure 4.8 Components of a centrifugal fan

Hình 4.8 Các bộ phận của quạt ly tâm

A centrifugal fan ( also squirrel-cage fan , as it looks like a hamster wheel ) is a mechanical device for moving air or other gases It has a fan wheel composed

of a number of fan blades mounted around a hub As shown in Figure 4.7 , the hub turns on a shaft that passes through the fan housing The gas enters from the side of the fan wheel , turns 90 degrees and accelerates due to centrifugal force as it flows over the fan blades and exits the fan housing

4.3 quạt ly tâm

4.3.1 cấu tạo : xem hình 4.7 và 4.8

Quạt ly tâm ( cùng với quạt lồng sóc ,mà trong giống như lồng bánh xe của chuột ) là một cơ cấu cơ học cho việc di chuyển không khí và các loại gas Nó

có một bánh cánh quạt được bao gồm các cánh quạt được gắn xung quanh mayơ được thể hiện ở hình 4.7 , mayơ được gắn trên trục mà đi xuyên qua buồng quạt , khí đi vào từ một đầu của bánh cánh quạt xoay 90 độ và gia tốc theo lực

ly tâm đến khi tạo thành dòng khí qua cánh quạt và thoát ra buồng quạt

Centrifugal fans can generate pressure rises in the gas stream Accordingly , they are well-uited for industrial processes and air pollution control systems

Quạt ly tâm có thể tạo ra áp suất lớn trong dòng khí Do đó, chúng phù hợp tốt cho các quy trình công nghiệp và hệ thống kiểm soát khí thải

The major components of a typical centrifugal fan include the fan wheel , fan housing , driver mechanism , and inlet and/or outlet dampers

Các bộ phận chính của các lọai quạt ly tâm bao gồm bánh cánh quạt, buồng quạt, bộ truyền động , và bộ chống rung đầu vào hoặc đầu ra

Fig 4.8 Sructure of a centrifugal fanHình 4.8 Cấu trúc của quạt ly tâm

4.3.2 Types of drive mechanisms

The fan drive gia tốc

s the speed of the fan wheel and the extent to which this speed can be varied There are three basic types of fan drives (See fig 4.9 , fig 4.10 )

4.3.2 các lọai truyền động

Bộ truyền động quạt quyết định tốc độ của bánh xe cánh quạt và độ lớn của tốc

độ có thể thay đổi được, có 3 lọai truyền động cơ bản( xem hình 4.9, 4.10 )

Direct drive .

The fan wheel can be linked directly to the shaft of an electric motor This means that the fan wheel speed is identical to the motor’s rotational speed With

this type of fan drive mechanism , the fan speed cannot be varied unless the motor speed is adjustable

Truyền động trực tiếp

Bánh xe cánh quạt có thể kết nối trực tiếp với trục của 1 động cơ điện, điều này

có nghĩa là bánh xe cánh quạt đó có cùng tốc độ với tốc độ quay của motor , vớikiểu truyền động quạt này , tốc độ quạt không thể biến đổi dược trừ khi tốc độ motor điều chỉnh đựơc

Belt drive

Truyền động dây đai :

Figure 4.9 Direct drive Figure 4.10 Belt drive

Hình 4.9 Truyền động trực tiếp Hình 4.10 truyền động dây đai

Belt driven fans use multiple belts that rotale in a set of sheaves mounted is depicted in figure 4.8 The belts transmit the mechanical energy from the motor

to the fan

Truyền động dây đai sử dụng kết hợp nhiều dây đai cùng quay trên bánh răng được gắn trên trục động cơ và trục của bánh xe cánh quạt, lọai truyền động này được mô tả trong hình 4.8 ,dây đai truyền cơ năng từ động cơ đến quạt

The fan wheel speed depends upon the ratio of the diameter of the motor sheave

to the diameter of the fan wheel sheave and can be obtained from this equation :

Tốc độ bánh xe cánh quạt phụ thuộc vào tỉ số của đường kính của bánh răng động cơ trên đường kính của bánh răng của bánh xe cánh quạt và có thể tìm được từ công thức

motor fan motor

= fan wheel speed , revolutions per minute

tốc độ bánh xe cánh quạt, số vòng quay trên phút

motor

rpm

= motor nameplate speed , revolutions per minute

tốc độ quay biểu kiến của động cơ , số vòng quay trên phút

motor

D

= diameter of the motor sheave

đườg kính bánh công tác của động cơ

fan

D

= diameter of the fan wheel sheave

đường kính của bánh công tác của quạt

Fan wheel speeds in belt-driven fans are fixed unless the belts slip Belt

slippage can reduce the fan wheel speed several hundred revolutions per minute ( rpm )

Tốc độ bánh xe cánh quạt trong bộ truyền động dây đai được cố định trừ khi bánh đai bị trượt , có thể làm giảm tốc độ quay của bánh xe cánh quạt hàng trămvòng trên phút

4.3.3 MIXED FLOW FANS

In a mixed flow fan the air flows in both axial and radial direction relative to theshaft Mixed flow fans develops higher pressures than axial fans ( See fig 4.11)

4.3.3 quạt có dòng hòa trộn :

Trong quạt có dòng hòa trộn , dòng không khí có hướng dọc theo trục và tỏa tròn so với trục quạt , quạt có dòng hòa trộn tạo áp suất cao hơn quạt hướng trục( xem hình 4.11 )

Figure 4.11 Mixed flow fanHình 4.11 quạt có dòng hòa trộn

4.3.4 CROSS-FLOW FANS

In a cross flow fan the air flows in an inward direction and then in an outward radial direction ( See fig 4.12 )

4.3.4 quạt có dòng thổi ngang

Quạt có dòng thổi ngang , dòng không khí vào được hút vào trong và sau đó thổi ra ngòai theo hướng xuyên tâm ( xem hình 4.12 )

Figure 4.12 Mixed flow fan

Hình 4.12 Quạt có dòng thổi ngang

VOCABURALY:

centrifugal fan [sen´trifjugəl fæn] (n) Quạt ly tâm

squirrel-cage fan [skwɪrəl keidӡ fæn] (n) Quạt lồng sóc

centrifugal force [sen´trifjugəl fɔ:s] Lực ly tâm

fan housing [fæn ´hauziη] buồng quạt

generate ['dʒenəreit] tạo ra, sinh ra

air pollution [eə] [pə'lu:∫n] khí thải

major component ['meidʒə][kəm'pounənt] bộ phận chính

driver mechanism ['draivə] ['mekənizm] bộ truyền động

directly [di'rektli] trực tiếp

cross flow fan [krɔs][flou][fæn] quạt có dòng thổi ngang

An alternate method of varying the fan speed is by use of an electronic variable-speed drive which controls the speed of the motor driving the fan This ofters better overall energy efficiency at reduced speeds than mechanical couplings.

4.3.5 Các bộ phận của quạt :

4.3.5.1 Truyền động có thể biến đổi:

Quạt có bộ phận truyền động có thể biến đổi được sử dụng thủy lực hoặc mối ghép từ tính (giữa trục cánh quạt và trục động cơ ) mà cho phép điều khiển được tốc độ bánh xe của quạt không phụ thuộc vào tốc độ động cơ Bộ phận điều khiển tốc độ động cơ thường được kết hợp trong các hệ thống tự động để duy trì tốc độ bánh xe cánh quạt mong muốn.

Một phương pháp thay thế tốc độ của quạt là sử dụng truyền động biến đổi tốc độ bằng điện mà có thể điều khiển tốc độ của động

cơ truyền động đến quạt Nó cung cấp tổng hiệu suất tốt hơn khi giảm tốc độ hơn sử dụng các khớp nối.

4.3.5.2 Fans dampers

Fans dampers are used to control gas flow into and out of the centrifugal fan The may be installed on the inlet side or on the outlet side of the fan, or both Dampers on the outlet side impose a flow resistance that is used to control gas flow Dampers on the inlet side

are designed to control gas flow and to change how the gas enters the fan wheel

Inlet dampers reduce fan energy usage due to their ability to affect the airflow pattern into the fan

4.3.5.2 Thiết bị điều chỉnh quạt:

Thiết bị điều chỉnh quạt được sử dụng để điều tiết dòng khí vào

và ra của quạt ly tâm Nó thường được lắp tại đầu vào hoặc đầu ra của quạt, hoặc cả hai Thiết bị điều chỉnh quạt tại đầu ra áp đặt một lực cản dòng khí mà được sử dụng để điều khiển dòng khí Thiết bị điều chỉnh quạt đặt ở đầu vào được thiết kế để điều khiển dòng khí và thay đổi hướng không khí để dòng khí vào bánh xe cánh quạt.

Thiết bị điều chỉnh quạt tại đầu vào làm giảm công hữu ích của quạt bởi vì khả năng của chúng làm ảnh hưởng đến hình dạng của dòng khí vào quạt.( hình 4.13)

Figure 4.13 Fan damper Hình 4.13 Thiết bị điều chỉnh quạt

4.3.5.3 Fan blades

The fan wheel consists of a hub on which a number of fan blades are attached The fan blades on the hub can be arranged in three different ways: forward-curved, backward-curved or radial (See fig 4.14)

4.3.5.3 Cánh quạt:

Bánh xe cánh quạt bao gồm mayơ với các thành phần cánh quạt được gắn vào Cánh quạt trên mayơ có thể được sắp xếp theo 3 hướng khác nhau: cong về phía trước, cong về phía sau và xuyên tâm (Hình 4.14)

a) Forward-curved blades

Forward-curved blades, as in Figure 4.17 a, use blades that curve in the direction of the fan wheel’s rotation These are especially

sensitive to particulates Forward-curved blades are for high flow, low pressure applications.

a) Cánh quạt cong về phía trước:

Cánh quạt cong về phía trước được mô tả trong hình 4.17, cánh quạt có hướng cong cùng chiều với chiều quay của bánh xe cánh quạt Chúng chính xác nhạy cảm không khí bẩn Cánh quạt cong về phía trước cung cấp lưu lượng cao, áp suất thấp.

b) Backward-curve blades

Backward-curve blades, as in Figure 4.17b, use blades that curve against the direction of the fan wheel’s rotation These types of fan wheels are used in fans designed to handle gas streams with relatively low particulate loadings because they are prone to solids build-up Back-curved fans are more energy efficient than radial blade fans Backward curved blades are used for high pressure, low flow applications.

b) Cánh quạt cong về phía sau:

Cánh quạt cong về phía sau như hình 4 17b, cánh quạt có hướng ngược lại đối với chiều quay của bánh xe cánh quạt Các lọai bánh xe cánh quạt này được sử dụng trong các quạt được thiết kế để

xử lý hơi ẩm mà có tương quan với dòng chảy thấp bởi vì chúng rất

dễ hư khi vật rắn va vào Cánh quạt cong về phía sau có hiệu suất nhiều hơn cánh quạt xuyên tâm Cánh quạt cong về phía sau được dùng trong áp suất cao, lưu lượng thấp.

c) Straight radial blades

Radial fan blades, as in Figure 4.17c, extend straight out from the hub A radial blade fan wheel is often use particulate-laden gas streams because it is the least sensitive to solids build-up on the blades.

In a centrifugal fan the air flows is in a radial direction relative

to the shaft Cenrifugal fans can be classified by their wheel like:

• F-wheel – Curved forward blades High efficiency, small dimensions, changing in pressure have little influence on pressure head.

• B-wheel – Curved backward blades High efficiency, low energy consumption, changing in pressure have little influence on air volume Low noise emission, stable in parallel running.

• P-wheel – Straight backward blades High efficiency, self cleaning, changing in pressure have little influence on air volume.

• T-wheel – Straight radial blades Self cleaning, suitable for material transport Types of blades used in centrifugal fans are:

• Straight steel plate paddle wheel

• Forward multi-vane multi-blade

Figure 4.17 Model of blades of centrifugal fans

c) Quạt cánh thẳng, xuyên tâm:

Cánh quạt xuyên tâm như hình 4.17c, kéo dài đường thẳng ra ngoài từ mayơ Bánh xe cánh quạt xuyên tâm thường được dùng cho các dòng hơi có bụi nặng bởi vì nó ít bị nhạy cảm khi hạt rắn va chạm vào cánh.

Trong quạt ly tâm dòng không khí có hướng xuyên tâm so với trục Quạt ly tâm có thể được phân loại bởi bánh xe cánh quạt của chúng:

• Bánh xe cánh quạt cong về phía trước lọai F: hiệu suất cao, kích thước nhỏ, thay đổi được áp suất, có ảnh hưởng nhỏ đến cột áp.

• Bánh xe cánh quạt cong về phía sau lọai B: hiệu suất cao, ít tiêu tốn năng lượng, thay đổi được áp suất có ít ảnh hưởng đến lưu lượng không khí Ít tiếng ồn phát ra, ổn định khi chạy song song.

• Bánh xe cánh quạt cánh thẳng về phía trước lọai P: hiệu suất cao, tự làm sạch, thay đổi được áp suất có ít ảnh hưởng đến lưu lượng không khí.

• Bánh xe cánh quạt cánh thẳng xuyên tâm lọai T: tự làm sạch, phù hợp với các lọai khí và hơi Những loại cánh quạt được dùng trong quạt ly tâm là:

• Cánh quạt thẳng bằng thép.

• Cánh quạt nhiều lá hướng về phía trước.

• Cánh quạt turbin hướng về phía sau.

Những cánh quạt khác nhau được mô tả khi xem biểu đồ công suất phía dưới:

Hình 4.14 Biểu đồ lưu lượng, áp suất, công suất.

Hình 4.15 Biểu đồ lưu lượng, áp suất, công suất.

Hình 4.16 Hướng luân chuyển và vị trí đẩy cho quạt ly tâm.

Hình 4.17 Các dạng cánh của quạt ly tâm.

NGUYỄN THỨ LỄ NHÓM 9

4.3.6 CENTRIFUGAL FAN RATINGS :

4.3.6 CÔNG SUẤT DANH NGHĨA QUẠT LY TÂM :

Ratings found in centrifugal fan performance tables and curves are based

on standard air SCFM Fan manufacturers define standard air as clean, dry air with a density of 0.075 pounds mass per cubic foot (1.2 kg/m3 ), with the

barometric pressure at sea level of 29.92 inches of mercury (1013.25hPa) and a temperature of 70oF (21oC) Selecting a centrifugal fan to operate at conditions other than standard air requires adjustment to both static pressure and brake horsepower The volume of air will not be affected in a given system because a fan will move the same amount of air regardless of the air density

Công suất danh nghĩa căn cứ vào bản đặc tính của quạt ly tâm ,những đường công được căn cứ vào tiêu chuẩn không khí SCFM sản xuất quạt xác định tiêu chuẩn không khí về độ sạch , không khí ẩm với khối lượng riêng 0,075pounds/ foot3 (1,2kg/m3),với áp suất khí quyển đo ở mực nước biển là 29,92 inch hg ( 1013,25hpa) và nhiệt độ là 70F cho quạt ly tâm họat động ở điều kiệnkhác cao hơn tiêu chuẩn không khí yêu cầu điều chỉnh theo áp suất tĩnh và công suất th75c , lưu lượng của không khí sẽ không bị ảnh hưởng khi đặt vào hệ thống bởi vì quạt sẽ đ chưyển lượng không khí tương tự bất chấp khối lượng riêng của không khí

If a centrifugal fan is to operate at a non-standard density, then

corrections must be made to static pressure and brake horsepower At higher than standard elevation (sea level) and higher than standard temperature, air density is lower than standard density Centrifugal fans that are specified

operation at higher temperatures need to be selected taking into account air density corrections Again, a centrifugal fan is a constant volume device that will move the same amount of air at two different temperature

Nếu quạt họat động không theo khối lượng riêng tiêu chuẩn ,sau đó cần hiệu chỉnh lại áp suất tĩnh và công suất thực ,tại chiều cao cao hơn mực nước biểnvà nhiệt độ cao hơn nhiệt độ tiêu chuẩn , khối lượng riêng không khí sẽ thấphơn khối lượng riêng tiêu chuẩn, , quạt ly tâm mà họat động liên tục tại với điềukiện nhiệt độ cao thì cần được chọn trong bản thống kê hiệu chỉnh mật độ khôngkhí tóm lại, quạt ly tâm là một thiết bị lưu lượng không đổi mà sẽ di chuyển lượng không khí tại 2 nhiệt độ khác nhau

If, for example, a centrifugal fan moves 1,000 (28.317 m3/min) at 70oF it will also move 1,000 CFM at 200oF (93oC) Centrifugal fan air delivered by the centrifugal fan is not affected by density However, since the 200oF air weighs much less than the 70oF air, the centrifugal fan will create less static pressure and will require less brake horsepower Selecting a centrifugal fan to operate at conditions other than standard air requires adjustment to both static pressure andbrake horsepower When a centrifugal fan is specified for a given CFM and static pressure at conditions other than standard, an air density correction factor must be applied to select the proper size fan to meet the new condition Since

200oF air weighs only 80% of 70oF air, the centrifugal fan will create less

pressure To get the actual pressure required at 200oF, the designer would have

to multiply the pressure at standard conditions by an air density correction factor of 1.25 (i.e., 1.0/0.8) to get the system to operate correctly To get actual horsepower at 200oF, the designer would have to divide the brake horsepower atstandard conditions by the air density correction factor

Nếu, cho ví dụ, 1 quạt ly tâm luân chuyển 1000 CFM ( 28,317 m3/min) tại 70F , nó cũng sẽ luân chuyển 1000CFM tại 200F lưu lượng không khí đượcdẫn vào quạt ly tâm bởi quạt ly tâm không bị ảnh hưởng bởi mật độ không khí tuy nhiên từ 200F trở lên , trọng lượng không khí thấp hơn trọng lượng không khí ở 70F rấ nhiều , quạt ly tâm sẽ tạo ra áp suất tĩnh thấp hơn và công suất thựcthấp hơn công suất yêu cầu ,chọn một quạt ly tâm họat động ở điều kiện khác cao hơn điều kiện không khí tiêu chuẩn cần phải hiệu chỉnh cả áp suất tĩnh và công suất thực,khi một quạt ly tâm được sử dụng cho lượng CFM và áp suất tĩnh tại điều kiện lớn hơn điều kiện tiêu chuẩn , hệ số hiệu chỉnh mật độ không khí cần phải được đưa ra để xác định kích cỡ riêng của quạt tại điều kiện mới

từ 200F trọng lượng không khí chỉ bằng 80% trọng lượng không khí ở 70F , quạt ly tâm sẽ tạo ra áp suất thấp hơn, để tạo ra áp suất yêu cầu trong điều kiện thực tế , người thiết kế nên nhân áp suất tại điều kiện tiêu chuẩn với hệ số hiệu chỉnh mật độ không khí với 1,25 (I,e.,1,0/0,8) để hệ thống họat động cho đúng ,

để có công suất thực tại 200F , người thiết kế có thể chia công suất thực tại điều kiện tiêu chuẩn bởi hệ số hiệu chỉnh mật độ không khí

TỪ VỰNG :

Centrifugal /sen´trifjugəl/ Ly tâm

Performance /pə'fɔ:məns/ sự thực hiện

Standard /'stændəd/ Tiêu chuẩn, chuẩn, mẫu

Regardless /ri'ga:dis/ không quan tâm

Adjustment /ə'dʤʌstmənt/ sự hiệu chính

Cubic /kju:bik/ có hình khối, có hình lập phương

Terminology [,tə:mi'nɔlədʒi] :thuật ngữ

Proportional [prə'pɔ:∫ənl] tỷ lệ

Inetic [ki'netik](thuộc) động lực

Gebraic [,ældʒi'breiik] đại số

Plenum ['pli:nəm] (vật lý) khoảng đầy (một chất gì, ngược với khoảng trống)

Potential [pə'ten∫l] tiềm năng; tiềm tàng

cubic ['kju:bik] có hình khối, có hình lập phương

brake [breik] cái hãm, cái phanh, cái thắng

NGUYỄN THANH HIỆP-NHÓM 9

Vacuum

Atmospheric air pressure

407.1" water

at sea level

4.4 FAN TERMINOLOGY AND DEFINITIONS

4.4.1 Standard Air ( SI )

Dry air at 20oC and 101.325 kPa Under these

conditions dry air has a mass density of 1.204 kg / m3

4.4.2 Water Gauge ( WG )

The measure of pressure above atmospheric

expressed as the heigh of the column of water in mm

(inches)

Atmospheric at sea level equals 1000 mm ( 407.1

inches ) of water in fig 4.19

4.4.3 static pressure

The difference between the absolute pressure at a point in an airstream or a plenum chamber and the absolute pressure of ambient atmosphere being

positive when the pressure at the point is above the ambient pressure and

negative when below

It acts equally in all directions, is independent of velocity and is a measure of the potential energy available in an airstream

4.4.4 Velocity Pressure / Dynamic pressure

Is the pressure requires to accelerate air from zero velocity to some velocity and

is proportional to the kinetic energy of the air stream

The velocity pressure will only be exerted in the direction of air flow and is always positive

Vp = 1,3

V

for standard air

Where: Vp: velocity pressure in Pa

V: velocity in m/s

4.4.5 Total Pressure

Figure 4.21 SP, VP and TP at a point

The algebraic sum of static and velocity pressure It is a measure of the total energy available in an air stream ( Fig.4.21)

TP = SP + VP

4.4.6 Fan total Pressure

The algebraic difference between the mean total pressure at the fan outlet and the mean total pressure at the fan inlet It is the measure totail mechanical energy added to the air or gas by fan How it this the measured is the show in Fig.4.22

TP = total pressure in Pa

4.4.7 Fan Static Pressure

The fan static pressure is a defined quantity used in rating fans and cannot be measured directly

It is the fan total pressure minus the velocity pressure corresponding to the mean air velocity at the fan outlet

Note that is not the difference between the static pressure at the outlet and the static pressure at the inlet i.e it is not the external system static pressure

4.4.8 Air Flow (Q)

Air Flow (Q) The cubic meter per second (CMS) of air produced by a fan in a given system is independent of the air density

4.4.9 Air Horse power (AkW)

Assuming 100% efficiency, it is the horsepower required to move a given

volume of air against a given pressure

QxSP STATICAkW =

1000 QxTP

1000 ηt

Where ηt

= total fan efficiency

4.4.11 Static Efficiency ( S.E.)

The static air horsepower (AKW) divided by the power input to the fan