Anh văn chuyên ngành CHƯƠNG 7: QUẠT LI TÂM

CHƯƠNG 7: QUẠT LY TÂMMÔ HÌNH DÒNG CHẢYHình 3.17 cho thấy một bánh xe quạt ly tâm điển hình với các lưỡi nghiêng ngược.Hình 3.18 cho thấy cùng một bánh xe quạt trong một hộp cuộn. Luồng không khíđi vào đơn vị theo trục, giống như trong quạt hướng trục, nhưng sau đó trải ratheo một mẫu hình phễu, biến 90o thành các hướng đi hướng ra ngoài khác nhautrước khi gặp các lưỡi dao. Các lưỡi dao sau đó làm chệch hướng các luồng khôngkhí riêng lẻ này thành một hình xoắn ốc theo hướng gần như vòng tròn. Tất cảcác luồng không khí này cuối cùng được thu thập bởi các nhà ở cuộn và đượcđoàn tụ thành một luồng không khí duy nhất mà rời khỏi đơn vị ở bên phải góctới trục.NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNGNhư đã thảo luận ở trên, nguyên lý hoạt động của quạt hướng trục là đơn giảnlàm lệch luồng không khí bằng các cánh quạt từ hướng trục thành dạng dòng xoắnốc. Trong quạt ly tâm, nguyên lý hoạt động là sự kết hợp của hai hiệu ứng: lực litâm (đây là lý do tại sao chúng được gọi là quạt ly tâm) và một lần nữa làm lệchluồng khí bằng các lưỡi dao, nhưng ở đây độ lệch là từ hướng ra ngoài mô hình,như có thể thấy trong hình 3.17 và 3.18. Khi bánh xe quay quay, không khí nằmgiữa các lưỡi dao và xoay cùng với chúng, tất nhiên, chịu lực ly tâm, và đây lànguyên nhân chính cho luồng ra ngoài của không khí. Độ lệch hướng ra ngoàiđơn giản của lưỡi dao là yếu tố góp phần, nhưng ở mức độ thấp hơn ở hầu hết cácloại quạt ly tâm. Chỉ trong trường hợp lưỡi cong về phía trước thì độ lệch khôngkhí có ảnh hưởng mạnh đến kiểu chảy và trên hiệu suất. Trong các loại quạt lytâm khác, lực ly tâm là hiệu ứng chiếm ưu thế. Điều này dẫn đến hai sự khác biệtsau đây giữa các màn trình diễn của quạt hướng trục và quạt ly tâm:1. Quạt ly tâm thường tạo ra áp suất tĩnh cao hơn so với quạt hướng trục có cùngđường kính bánh xe và tốc độ chạy tương tự do lực ly tâm bổ sung bị thiếu ở quạthướng trục.2. Vì quạt ly tâm nên thang máy bay (nếu chúng ta có thể gọi nó) chỉ đóng gópmột phần nhỏ áp suất được tạo ra (trong khi phần lớn được tạo ra bằng hành độngly tâm), cải tiến do lưỡi dao bay (trên một độ dày, lưỡi kim loại tấm quay ngược)không được phát âm trong quạt ly tâm vì nó là trong quạt hướng trục.Chúng ta có ý gì khi nói nếu chúng ta có thể gọi nó là? Lặp lại một đoạn từChương 2: Trong một bánh xe quạt ly tâm với lưỡi dao cánh ngược cong, mặt lồiChương 7: Quạt ly tâm Nhóm 7GVHD: TS.Nguyễn Hiếu Nghĩa 5của cánh máy bay là mặt áp suất. Điều này là bất thường đối với một chiếc máybay, mặc dù các đường nét máy bay được chồng lên trên một đường xoắn ốc. Đâylà loại lưỡi dao có thể có sự xuất hiện của một cánh máy bay, nhưng nó khôngthực sự có chức năng của một chiếc máy bay, vì không có lực nâng theo nghĩathông thường. Nó chỉ đơn giản là một lưỡi cong cong với một cạnh hàng đầu cùn,giúp mở rộng phạm vi hiệu quả tốt và cải thiện sức mạnh cấu trúc của lưỡi dao.SỰ THAY ĐỔI ĐIỀU KHIỂNMột quạt ly tâm, như trong hình 3.18, bao gồm một bánh xe quạt và một cuộnnhà ở cộng với các phụ kiện như đầu vào hình nón, ngưỡng cắt và các hỗ trợ khácnhau cho vỏ và cho sắp xếp ổ đĩa (động cơ, ròng rọc, vòng bi, và trục). Hầu hếtcác quạt ly tâm đều sử dụng ổ đĩa vành đai vì nó có ba ưu điểm sau:1. Có thể sử dụng động cơ 1750 hoặc 3450 vòngphút và động cơ tốc độ chậmđắt tiền tránh được.2. Tốc độ quạt chính xác cho khối lượng không khí yêu cầu và áp suất tĩnh có thểđược thu được.3. Tốc độ vẫn có thể được điều chỉnh trong lĩnh vực này, nếu muốn, bằng cáchthay đổi đơn giảntỷ lệ ley.Mặt khác, ổ đĩa trực tiếp là thích hợp hơn bất cứ khi nào có thể, đặc biệt là ở kíchthước nhỏ, bởi vì nó có ba ưu điểm sau:1. Nó làm giảm chi phí đầu tiên bất cứ khi nào một động cơ 1750 vòngphút cóthể được sử dụng, vì hỗ trợ thêm, ròng rọc, vòng bi, và trục được tránh.2. Nó tránh mất 5 đến 10% công suất phanh, được tiêu thụ bởi ổ đĩa vành đai.3. Đai mới thường kéo dài từ 10 đến 15% hoạt động, đòi hỏi phải điều chỉnh dâyđai. Ổ đĩa trực tiếp tránh được sự bảo trì này.CÁC LOẠI LƯỠI DAOTheo hình dạng lưỡi của chúng, quạt ly tâm có thể được chia thành sáu loại sau:AF (máy bay). BC (cong ngược). BI (cong ngược), RT (đầu xuyên tâm), FC (phíatrước cong), và RB (lưỡi xuyên tâm). Hình 7.1 cho thấy sáu hình dạng lưỡi thườngđược sử dụng này. Mỗi người trong số họ đều có những ưu điểm và nhược điểmriêng. Theo đó, mỗi cái đều phù hợp với một số ứng dụng nhất định. Hình 7

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM KHOA CƠNG NGHỆ NHIỆT LẠNH ––o0o— Mơn : Anh văn chun ngành CHƯƠNG 7: QUẠT LI TÂM GVHD: TS.NGUYỄN HIẾU NGHĨA DANH SÁCH NHÓM Trần Trọng Nhân Đinh Xuân Hùng MSSV 15052781 15094131 Lê Trọng Tài 15063561 Đỗ Hoàng Nam 15078921 Nguyễn Phước Bảo Thạnh 15089921 Nguyễn Văn Khánh 15057951 Hồ Chí Minh, tháng 11/2018 Chương 7: Quạt ly tâm Nhóm Nhận xét …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… ………………………………………………… ……………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………… GVHD: TS.Nguyễn Hiếu Nghĩa Chương 7: Quạt ly tâm Nhóm MỤC LỤC MƠ HÌNH DỊNG CHẢY NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG SỰ THAY ĐỔI ĐIỀU KHIỂN NHÓM QUẠT LY TÂM THEO AMCA 28 QUẠT LY TÂM VỚI RT BLADES 39 QUẠT THỔI ÁP LỰC, QUẠT KIỂU TUA-BIN 50 MÁY NÉN TUABIN 55 HAI QUẠT LY TÂM TRONG PARALLEL 66 TÓM TẮT 68 GVHD: TS.Nguyễn Hiếu Nghĩa Chương 7: Quạt ly tâm Nhóm CHƯƠNG 7: QUẠT LY TÂM MƠ HÌNH DỊNG CHẢY Hình 3.17 cho thấy bánh xe quạt ly tâm điển hình với lưỡi nghiêng ngược Hình 3.18 cho thấy bánh xe quạt hộp cuộn Luồng khơng khí vào đơn vị theo trục, giống quạt hướng trục, sau trải theo mẫu hình phễu, biến 90o thành hướng hướng khác trước gặp lưỡi dao Các lưỡi dao sau làm chệch hướng luồng khơng khí riêng lẻ thành hình xoắn ốc theo hướng gần vòng tròn Tất luồng khơng khí cuối thu thập nhà cuộn đoàn tụ thành luồng khơng khí mà rời khỏi đơn vị bên phải góc tới trục NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG Như thảo luận trên, nguyên lý hoạt động quạt hướng trục đơn giản làm lệch luồng khơng khí cánh quạt từ hướng trục thành dạng dòng xoắn ốc Trong quạt ly tâm, nguyên lý hoạt động kết hợp hai hiệu ứng: lực li tâm (đây lý chúng gọi quạt ly tâm) lần làm lệch luồng khí lưỡi dao, độ lệch từ hướng ngồi mơ hình, thấy hình 3.17 3.18 Khi bánh xe quay quay, khơng khí nằm lưỡi dao xoay với chúng, tất nhiên, chịu lực ly tâm, nguyên nhân cho luồng ngồi khơng khí Độ lệch hướng ngồi đơn giản lưỡi dao yếu tố góp phần, mức độ thấp hầu hết loại quạt ly tâm Chỉ trường hợp lưỡi cong phía trước độ lệch khơng khí có ảnh hưởng mạnh đến kiểu chảy hiệu suất Trong loại quạt ly tâm khác, lực ly tâm hiệu ứng chiếm ưu Điều dẫn đến hai khác biệt sau trình diễn quạt hướng trục quạt ly tâm: Quạt ly tâm thường tạo áp suất tĩnh cao so với quạt hướng trục có đường kính bánh xe tốc độ chạy tương tự lực ly tâm bổ sung bị thiếu quạt hướng trục Vì quạt ly tâm nên thang máy bay (nếu gọi nó) đóng góp phần nhỏ áp suất tạo (trong phần lớn tạo hành động ly tâm), cải tiến lưỡi dao bay (trên độ dày, lưỡi kim loại quay ngược) không phát âm quạt ly tâm quạt hướng trục Chúng ta có ý nói "nếu gọi là"? Lặp lại đoạn từ Chương 2: Trong bánh xe quạt ly tâm với lưỡi dao cánh ngược cong, mặt lồi GVHD: TS.Nguyễn Hiếu Nghĩa Chương 7: Quạt ly tâm Nhóm cánh máy bay mặt áp suất Điều bất thường máy bay, đường nét máy bay chồng lên đường xoắn ốc Đây loại lưỡi dao có xuất cánh máy bay, khơng thực có chức máy bay, khơng có lực nâng theo nghĩa thơng thường Nó đơn giản lưỡi cong cong với cạnh hàng đầu cùn, giúp mở rộng phạm vi hiệu tốt cải thiện sức mạnh cấu trúc lưỡi dao SỰ THAY ĐỔI ĐIỀU KHIỂN Một quạt ly tâm, hình 3.18, bao gồm bánh xe quạt cuộn nhà cộng với phụ kiện đầu vào hình nón, ngưỡng cắt hỗ trợ khác cho vỏ cho xếp ổ đĩa (động cơ, ròng rọc, vòng bi, trục) Hầu hết quạt ly tâm sử dụng ổ đĩa vành đai có ba ưu điểm sau: Có thể sử dụng động 1750 3450 vòng/phút động tốc độ chậm đắt tiền tránh Tốc độ quạt xác cho khối lượng khơng khí u cầu áp suất tĩnh thu Tốc độ điều chỉnh lĩnh vực này, muốn, cách thay đổi đơn giản tỷ lệ ley Mặt khác, ổ đĩa trực tiếp thích hợp có thể, đặc biệt kích thước nhỏ, có ba ưu điểm sau: Nó làm giảm chi phí động 1750 vòng/phút sử dụng, hỗ trợ thêm, ròng rọc, vòng bi, trục tránh Nó tránh đến 10% công suất phanh, tiêu thụ ổ đĩa vành đai Đai thường kéo dài từ 10 đến 15% hoạt động, đòi hỏi phải điều chỉnh dây đai Ổ đĩa trực tiếp tránh bảo trì CÁC LOẠI LƯỠI DAO Theo hình dạng lưỡi chúng, quạt ly tâm chia thành sáu loại sau: AF (máy bay) BC (cong ngược) BI (cong ngược), RT (đầu xuyên tâm), FC (phía trước cong), RB (lưỡi xuyên tâm) Hình 7.1 cho thấy sáu hình dạng lưỡi thường sử dụng Mỗi người số họ có ưu điểm nhược điểm riêng Theo đó, phù hợp với số ứng dụng định Hình 7.1 cho thấy hiệu suất tối đa gần mà thường đạt với hình GVHD: TS.Nguyễn Hiếu Nghĩa Chương 7: Quạt ly tâm Nhóm dạng lưỡi Tuy nhiên, nhiều người hâm mộ xây dựng với chi phí thấp có hiệu tối đa bên người hiển thị — thấy — hiệu chí cao Hình 7.1 Sáu hình dạng lưỡi thường sử dụng quạt ly tâm Hiệu suất tối đa gần đạt loại hiển thị (Từ Hleier F R, Người hâm mộ, Cẩm nang Kỹ thuật Hệ thống Năng lượng New York: Wiley Được sử dụng với cho phép.) thu với lưỡi dao BI RT Hiệu suất cao thu với lưỡi dao bay, thấp với ngang phẳng Hãy để kiểm tra sáu hình dạng lưỡi tính chúng Quạt ly tâm với lưỡi dao AF Quạt ly tâm máy bay quạt ly tâm cao cấp Họ có tính năng, đặc điểm: Họ có hiệu cao tất quạt ly tâm Họ có mức độ tiếng ồn tương đối thấp Chúng có độ bền kết cấu cao để chúng chạy tốc độ cao sản xuất lên đến 30 WC áp suất tĩnh Họ có hiệu suất ổn định, mà khơng tăng xung Chúng sử dụng chủ yếu cho ứng dụng khí khơng khí để thơng gió chung Chúng tốt cho hệ thống có khả chống biến đổi đường cong hiệu suất khơng có phạm vi hoạt động Chúng hoạt động song song Các đoạn lưỡi liền kề dần mở rộng cho nhiễu loạn tối thiểu Các lưỡi dao thường làm thành cánh rỗng thép, hàn vào lưng vải liệm (Hình 7.2) Với kích thước nhỏ, tồn bánh xe quạt đơi chế tạo nhơm đúc (Hình 7.3) GVHD: TS.Nguyễn Hiếu Nghĩa Chương 7: Quạt ly tâm Nhóm Hình 7.2 Góc nhìn bánh xe quạt ly tâm 16-in (5 mã lực, 3450 vòng / phút) với tám lưỡi cánh rỗng, thép hàn, có mặt sau phẳng che quay cho lưỡi cắt (Được phép Coppus Division, TufhUl Corporation, Millbury, Mass.) Hình 7.3 Góc nhìn bánh xe ly tâm 10-in (1 hp, 3450 rpm) nhôm đúc với mười cánh máy bay (Được phép Tổng cơng ty Chicago Blower, GlenMe Heights, 1U.) Hình 7.4 cho thấy phác thảo sơ đồ bánh xe quạt ly tâm thơng thường Nó cho thấy mơ hình luồng khơng khí biểu tượng cho kích GVHD: TS.Nguyễn Hiếu Nghĩa Chương 7: Quạt ly tâm Nhóm thước Các biểu tượng tương tự sử dụng loại quạt ly tâm khác Trong hình 7.4, lưu ý điều sau: Bánh xe quạt có sau, vải liệm mười lưỡi dao bay ngược Các kích thước chính, hiển thị, lưỡi dao bên ngồi đường kính d2, đường kính lưỡi bên d1, chiều dài lưỡi l, chiều rộng lưỡi b, góc lưỡi 𝛽1 𝛽2 Cạnh lưỡi dao cạnh cùn bên Nó có góc lưỡi 𝛽2, đo tiếp tuyến với chu vi vòng tròn bên đường chia đôi cạnh đầu lưỡi dao Cạnh sau lưỡi dao cạnh nhọn đầu lưỡi dao Nó có góc lưỡi 𝛽2, đo tang tiếp với chu vi vòng tròn bên ngồi đường chia đôi cạnh sau lưỡi dao Con số cho thấy hình nón đầu vào kéo hướng dẫn luồng khơng khí vào đầu vào bánh xe giúp quay bên ngồi với mức tối thiểu hỗn loạn Tấm vải liệm thể hình 7.4 có phần cong đầu vào cộng với phần phẳng mở rộng ngồi Một số vải liệm có phần cong cộng với phần hình nón (thay phẳng) cho chiều rộng lưỡi dao không cố định hẹp phía đầu, làm cho diện tích cho luồng khơng khí Nói cách khác, chiều rộng lưỡi dao thay đổi từ b1 mép đầu chết đến b2 nhỏ đầu lưỡi cho khu vực d1𝜋b1=d2𝜋b2 Đây thiết kế chấp nhận chung vùng khơng đổi góc giảm cho luồng khơng khí quay ngồi cho có hiệu tốt Lý này, nhiên, bỏ qua mát gây mở rộng đột ngột đầu lưỡi dao, từ chiều rộng lưỡi đến chiều rộng nhà lớn nhiều Một phần vải liệm phẳng bên hóa hiệu chí hiệu chút dẫn đến tăng tốc vận tốc khơng khí tuyệt đối luồng khơng khí từ mép đầu đến đầu lưỡi mở rộng đột ngột lưỡi dao đó, nghiêm trọng Như tiền thưởng thêm, lưỡi dao bay đơn giản tiết kiệm sản xuất b1=b2 GVHD: TS.Nguyễn Hiếu Nghĩa Chương 7: Quạt ly tâm Nhóm Hình 7.4 Sơ đồ phác thảo bánh xe quạt ly tâm điển hình với mười lưỡi dao bay ngược cong có chiều rộng tối đa cho phép b Lưu ý: d1: lưỡi i.d ; d2: lưỡi o.d ; b: chiều rộng lưỡi ; l: chiều dài lưỡi ; 𝛽1: góc lưỡi cạnh đầu ; Góc lưỡi 𝛽2 đầu lưỡi dao; Vận tốc lưỡi V𝛽1 (fpm) cạnh đầu lưỡi; V𝛽1 vận tốc lưỡi (fpm) đầu lưỡi dao; W1, vận tốc không khí tương đối (fpm) cạnh đầu lưỡi dao; Tốc độ khơng khí tương đối W2 (fpm) đầu lưỡi dao; Tốc độ khơng khí tuyệt đối kết V1 (fpm) cạnh đầu lưỡi dao; V2, tạo vận tốc khơng khí tuyệt đối (fpm) đầu lưỡi dao Sơ đồ vận tốc Hình 7.4 cho thấy sơ đồ vận tốc cạnh đầu cuối Nhìn vào sơ đồ này, thực số quan sát số tính tốn lấy kích thước định từ yêu cầu tốc độ, thể tích khơng khí áp suất tĩnh sau: Tổng vectơ vận tốc khơng khí tương đối W vận tốc lưỡi VB dẫn đến vận tốc khơng khí tuyệt đối V.Điều mép đầu cạnh sau Ở mép đầu, điều kiện sau tồn tại: a Khu vực hình trụ A1 thơng qua luồng khơng khí qua là: 𝐴1 = 𝑑1 𝜋.𝑏 144 = 0.02182𝑑1 𝑏 (7.1) d1 b inch A1 tính feet vng b Tốc độ lưỡi dao VB1 cạnh đầu tính GVHD: TS.Nguyễn Hiếu Nghĩa Chương 7: Quạt ly tâm Nhóm 𝑉𝐵1 = 𝑑1 𝜋 12 × 𝑟𝑝𝑚 = 0.2618𝑑1 × 𝑟𝑝𝑚 (7.2) VB1 tính feet phút (fpm) c Vận tốc khơng khí tuyệt đối VB1 cạnh đầu hướng vng góc với vùng hình trụ 𝐴1 Nó tính 𝑉1 = 𝑐𝑓𝑚 𝐴1 = 45.8 𝑐𝑓𝑚 (7.3) 𝑑1 𝑏 V1 tính feet phút (fpm) d Góc lưỡi dao 𝛽1 cạnh đầu tính tốn từ tan 𝛽1 = 𝑉1 𝑉𝐵1 = 175 𝑐𝑓𝑚 𝑑12 𝑏×𝑟𝑝𝑚 (7.4) Nó thường từ 10 đến 30o e.Vận tốc khơng khí tương đối W1 cạnh đầu khoảng tiếp tuyến với cạnh đầu lưỡi dao Khi di chuyển từ mép đầu đến đầu lưỡi dao vận tốc lưỡi V𝛽 tăng, vận tốc khơng khí tương đối W giảm phần (do kênh cánh liền kề trở nên rộng hơn) vận tốc không khí tuyệt đối V (là tổng vector hai) tăng lên Ở đầu lưỡi dao, điều kiện sau tồn tại: a Khu vực hình trụ A2 𝐴2 = 𝑑2 𝜋.𝑏 144 = 0.02182𝑑2 𝑏 (7.5) d2 b inch A2 tính feet vuông b Tốc độ lưỡi dao VB2 đầu lưỡi dao tính 𝑉𝐵2 = 𝑑2 12 × 𝑟𝑝𝑚 = 0.2618𝑑2 × 𝑟𝑝𝑚 (7.6) nơi VB2 tính feet phút (fpm) c Vận tốc khơng khí tuyệt đối V2 đầu lưỡi khơng hướng ngồi vng góc với khu vực hình trụ A2 Vào thời điểm chạm tới đầu lưỡi dao, luồng khơng khí bị lệch hướng đáng kể theo hướng quay quạt, từ hướng ngồi đến góc khoảng 20 đến 30o từ chu vi d.Vận tốc khơng khí tuyệt đối V2 giải thành hai thành phần: thành phần hướng bên V2r thành phần chu vi V2c Thành phần xun tâm tính tốn dễ dàng GVHD: TS.Nguyễn Hiếu Nghĩa 10 Chương 7: Quạt ly tâm Nhóm điều khiển 50 mã lực Động 3500 vòng / phút Các bánh xe quạt có tỷ lệ đường kính 0,55 15 lưỡi xun tâm, rộng đến 3, bên Đơn vị cung cấp 4000 cfm so với 24 oz/in2 = 41.5 inWC (1 oz /in2 = 1.73 inWC) Nó có tốc độ đầu 22.910 fpm Cố gắng cân áp suất tĩnh tối đa thiết bị quạt áp lực 54-inch mà vừa thảo luận, bánh xe 25-in có 15 xuyên tâm, bánh xe 54-in có 18 lưỡi dao BI Áp dụng tỷ lệ vuông hai tốc độ đỉnh tới áp suất tĩnh tối đa quạt 54, nhận ( 22,910 ) 16,120 x 20 = 40.4 inWC gần với 41,5 inWC thực sản xuất quạt gió 25-in MÁY NÉN TUABIN Quạt áp lực máy thổi tuabin, thảo luận trên, tạo chất mồi tĩnh lên đến khoảng 50 inWC Thậm chí áp lực cao cần thiết cho số ứng dụng Có ba cách để tạo áp suất cao này: tăng tốc độ, hai máy thổi khí riêng biệt kết nối theo chuỗi quạt tuabin nhiều tầng Hãy thảo luận ba phương pháp Tốc độ tăng, dẫn đến tốc độ đỉnh cao áp suất cao hơn, đạt với ổ đĩa vành đai — cho tốc độ cao — với ổ đĩa, sử dụng tốc độ lên đến 4.5 Hình 7.36 cho thấy ví dụ thiết bị thổi khí / tuabin tăng áp 173/4-in o.d cánh quạt có mười lưỡi cong ngược, hình 7.36a Cuộn thân gắn vào hộp số, hình 736b Hộp số khác sử dụng để sản xuất tốc độ quạt khác nhau, thay đổi từ 6000 đến 11.000vòng/phút Với tốc độ động 3450vòng/phút, tỷ lệ truyền động tương ứng thay đổi từ 1,8 đến 3,2 Các đơn vị tiêu thụ lên đến 100 mã lực Hình 7.37 cho thấy hiệu suất làm quạt gió; Hình 7.38 cho thấy hiệu suất máy hút bụi Quạt tạo áp suất tới 8,3 psig = 230 inWC (1 psi = 27,7 inWC) Máy hút khí tạo chân không lên tới 10,9 inHg = 48 inWC (1 inHg = 13,6 inWC) Lý cho chân khơng thấp giải thích sau Đó để đo áp suất cao tính pound inch vuông (psi) chân không inch thủy ngân (inHg) Tám pound inch vuông (8 psi) thực áp lực cao, xem xét áp suất khí bề mặt trái đất 14,7 psi Sản xuất quạt gió psi, đó, thêm 54 phần trăm vào áp suất khí Những đơn vị chắn cao, thường gọi máy nén turbin, có hiệu tốt (80 đến 85 phần trăm), tốt so với đơn vị đa tầng Do tốc độ đỉnh cao, mức ồn cao, chúng bị giảm GVHD: TS.Nguyễn Hiếu Nghĩa 55 Chương 7: Quạt ly tâm Nhóm giảm Dòng khơng khí rời khỏi thiết bị nóng, nén đoạn nhiệt, với nhiệt độ tăng từ 60 đến 800 F Để ngăn chặn tốc độ chạy mức mức độ tiếng ồn tạo áp suất cao vậy, người ta sử dụng hai quạt tuabin loại, hình 7.39 Bằng cách kết nối đầu quạt gió với đầu vào quạt thứ hai, hai áp suất tĩnh (hoặc chân không) tăng lên, tổng sản lượng tăng gấp đơi (Như đề cập trước đó, hai quạt song song tăng gấp đôi lượng không khí, hai quạt loại tăng gấp đơi áp lực.) Hình 7.36 Quạt áp lực cao (chân khơng) (máy hút bụi), 6000 đến 11000 vòng / phút (a) Cánh quạt, 17%-in o.d (b) Lắp ráp nhà ở, cánh quạt hộp số (Lịch sử hệ thống lưu lượng khơng khí hợp lý, Baltic, Ohio.) GVHD: TS.Nguyễn Hiếu Nghĩa 56 Chương 7: Quạt ly tâm Nhóm Một phương pháp khác để tạo áp suất tĩnh cao (khơng có tốc độ tiếng ồn mức) quạt thổi nhiều tầng, thể hình 7,40 đến 7,42 Trong đơn vị này, thấy, luồng khơng khí chảy thẳng ngồi lần nữa, làm số 1800 lượt Điều dẫn đến hiệu thấp hơn, áp suất tạo ln tăng lên đơn giản cách thêm giai đoạn khác Một đơn vị điển hình thể hình 7.40 Nó có sáu giai đoạn 8-in o.d bánh xe thổi, với 13 lưỡi xuyên tâm, rộng 7/16 đến 7/16 Tỷ lệ đường kính 0,4 Một stato nằm hai bánh xe quạt gió Các đơn vị thúc đẩy động bóng mờ, ¼ hp, 3300 vòng / phút Nó cung cấp 30 cfm so với 13 inWC, áp suất tĩnh tối đa tạo 15 inWC, trung bình 2,5 inWC giai đoạn (giai đoạn đầu sản xuất hơn, giai đoạn sau nhiều hơn) Tốc độ tip 6900 fpm Một số quan trọng tỷ số đường kính bên đường kính bên ngồi Nó gọi tỷ lệ khuếch tán cho biết khơng gian xun tâm có sẵn ngồi đầu lưỡi dao để luồng khơng khí khuếch tán trước quay 1800 vào Quạt tuabin 8-in này, hình 7,40 thiết kế gọn nhẹ chi phí thấp Nó có tỷ lệ khuếch tán 1,2, dẫn đến hiệu thấp Trong đơn vị lớn hơn, tiêu thụ lên đến 10000 mã lực, hiệu tốt quan trọng, đoạn khuếch tán dài cung cấp, dẫn đến tỷ lệ khuếch tán 1.5 đến 2.0 Như đề cập trước đây, áp lực tối đa sản xuất giai đoạn quạt tuabin 8-in 2,5 inWC tốc độ đầu 6900 fpm Hãy thử so sánh điều với quạt tuabin 18-in với lưỡi xuyên tâm có tốc độ tip 16.500 fpm làm giảm áp suất tối đa 23,3 inWC Áp dụng tỷ lệ vuông hai tốc độ đỉnh tới áp suất tĩnh tối đa tạo máy thổi gió 18 inch, nhận GVHD: TS.Nguyễn Hiếu Nghĩa 57 Chương 7: Quạt ly tâm Nhóm Hình 7.37 Hiệu suất quạt gió áp suất cao 12 tốc độ khác (Được phép hệ thống luồng khí Invincible, Baltic, Ohio.) QUẠT LY TÂM Hiệu suất ống xả dòng 8000 Hình 7.38 : Hiệu suất hút chân khơng tuain 12 cấp độ khác ( Các hệ thống lưu lượng khơng khí Baltic, Ohio ) GVHD: TS.Nguyễn Hiếu Nghĩa 58 Chương 7: Quạt ly tâm Nhóm Hình 7.39 Hai máy quạt gió tuabine, điều khiển trực tiếp từ động mở rộng hai trục, kết nối theo chuỗi ống dẫn bên ngồi Hình 7.40 Máy thổi tuabine sáu cấp với ổ đĩa trực tiếp từ động có chắn, Tốc độ 3300 vòng/ phút, đường kính bánh S-in, tỉ lệ đường kính 0,4 : 13 xuyên tâm, rộng 6%, tỉ lệ khuếch tán 1,2 GVHD: TS.Nguyễn Hiếu Nghĩa 59 Chương 7: Quạt ly tâm Nhóm Hình 7.41 Quạt thổi bốn giai đoạn, băng chuyền từ động 300 mã lực, đường kính 26 inch, 4800 vòng/phút, để truyền tải ngũ cốc.( Được phép Christanson Systems, Inc , Blomkest Minn GVHD: TS.Nguyễn Hiếu Nghĩa 60 Chương 7: Quạt ly tâm Nhóm Hình 7.42 Hiệu suất quạt gió 26 inch 4800 vòng/phút, tỉ lệ đường kính 0,5; 14 lưỡi xuyên tâm, ,tỉ lệ khuếch tán 1,4 6,900 (16,500) × 23.3 = 4.1 inWC Chúng tơi thấy 2.5inWC giai đoạn thực sản xuất máy thổi gió 8in thấp 4.1 inWC đươc sản xuất máy thổi gió 18 in sau chuyển đổi kích thước tốc độ Có lí cho áp suất tĩnh tối đa thấp là: Tỉ lệ khuếch tán nhỏ máy quạt gió 8-in Cấu hình đa tầng máy quạt gió 8-in với vòng quay 1800, dẫn đến tổn thất tỷ lệ khuếch tán lớn Kích thước nhỏ máy quạt gió 8-in thơng thường hiệu GVHD: TS.Nguyễn Hiếu Nghĩa 61 Chương 7: Quạt ly tâm Nhóm Bây thảo luận ba đơn vị đa tầng thiết kế cho ba ứng dụng khác : Máy thổi khí cấp 26-in để truyền tải khí nén Máy thổi khí pha 8-in để thổi phồng túi X A 5-in máy hút tuabin hai giai đoạn cho máy hút bụi Hình 7.41 Cho thấy quạt gió giai đoạn 26-in cho vận chuyển khí nén ngũ cốc vật liệu khác Các bánh xe thổi có lưỡi xun tâm, hình 7.32 Nó chạy tốc độ 4800 vòng/ phút, điều khiển ổ đĩa vành đai từ động 300 mã lực, 2400 vòng/ phút Tất phận ( động cơ, quạt gió, lốc xốy để tách tải, phụ kiện khác nhau) gắn toa mosooc bốn bánh để vận chuyển dễ dàng Hình 7.42 cho thấy hiệu suất quạt gió 26-in 4800 vòng/ phút cho một, hai, ba bốn giai đoạn Nó cho thấy cách bổ sung giai đoạn ảnh hưởng đến hiệu suất: Số giai đoạn SP tối đa (mWC) Sự khác biệt SP 75 152 77 231 79 312 82 Bạn nhận thấy áp suất tĩnh tối đa lớn chút so với tỷ lệ số lượng giai đoạn mật độ khơng khí trở nên lớn chút sau giai đoạn Hình 7.43 cho thấy máy thổi tuabin ba giai đoạn 8-in sử dụng để thổi phòng túi xe tăng quân đội để làm cho đổ Nó chạy 8000 rpm, với ổ đĩa trực tiếp từ động DC mã lực Hình 7.44 cho thấy hiệu suất thiết bị Nó cung cấp 150 cfm so với 50 inWC, áp suất tĩnh cao thu cách kết hợp thiết kế nhiều tầng cộng với tốc độ tăng lên Hình 7.45 trình bày sơ đồ bánh xe quạt ly tâm cho máy hút bụi Những bánh xe quạt thường có từ đến lưỡi, đến 6-in o.d Va rộng Các lưỡi dao thường có độ cong ngược mạnh, với góc lưỡi khoảng 350 mép đầu từ 350 đến 400 đầu lưỡi dao Những ống xả cho máy hút bụi có hai giai đoạn điều khiển trực tiếp động pha Vi, Y4 hp, chạy đâu 16000 24000 vòng/ phút Tốc độ động thay đổi đáng kể vận cung cấp miễn phí khơng cung cấp, thường 4000 rpm Có nhiều cách để kiểm tra máy hút bụi, giải GVHD: TS.Nguyễn Hiếu Nghĩa 62 Chương 7: Quạt ly tâm Nhóm thích chương 19 Một máy hút bụi điển hình cung cấp khoảng 40 cfm so với 40 inWC chân không hiệu suất tối đa 40-45% Hình 7.44 Hiệu suất quạt gió tuabin 8-in có ba giai đoạn, thúc đẩy động hp, 27V DC Lưu ý thay đổi đáng kể từ cung cấp miễn phí đến không cung cấp cho tốc độ amps GVHD: TS.Nguyễn Hiếu Nghĩa 63 Chương 7: Quạt ly tâm Nhóm Hình 7.45 Sơ đồ phác thảo bánh xe quạt ly tâm điển hình cho máy hút bụi Bánh xe thường 5-6-in có sáu đến tám lưỡi BC, khoảng ¼ rộng Áp suất cao so với chân khơng cao Hầu hết quạt thơng gió tạo áp suất tối đa từ đến 15 inWC thực tương tự cho dù chúng thổi hay cạn kiệt Tuy nhiên, điều khơng đơn vị áp suất cao mà vừa thảo luận Ở đây, mật độ khơng khí trở nên lớn 0,075 ib/ ft3 thổi nhỏ 0,075 ib/ ft3 cạn kiệt, điều dẫn đến áp suất lớn chân không nhỏ Tuy nhiên, tỷ lệ áp suất giống Điều thể tốn học ( sử dụng atm = 407 inWC) sau: 407+𝑃 407 = 407 407−𝑉 (7.18) Trong P V áp suất chân khơng tính inch cột nước Giải phương trình cho V, nhận 𝑉= GVHD: TS.Nguyễn Hiếu Nghĩa 407𝑃 407+𝑃 (7.19) 64 Chương 7: Quạt ly tâm Nhóm Hình 7.46 Trình bày phương trình (7.19) đồ họa, đường cong cho thấy chân không tối đa sản xuất máy hút so với áp suất tối đa sản xuất đơn vị Hình 7.46 Đối với thiết bị áp suất cao, chân không tạo nhỏ áp suất tạo ra, vạch liền Các dấu gạch ngang cho thấy chân không với áp suất Sự khác biệt hai đường cong cho thấy thiếu hụt sử dụng làm quạt gió Bạn nhận thấy thiếu hụt ( khác biệt đường thẳng đường cong) không đáng kể áp suất lên đến 20inWC, trở nên ngày quan trọng chuyển sang áp suất cao GVHD: TS.Nguyễn Hiếu Nghĩa 65 Chương 7: Quạt ly tâm Nhóm HAI QUẠT LY TÂM TRONG PARALLEL Như đề cập trước đó, hai quạt ly tâm song song sử dụng khối lượng khơng khí u cầu lớn so với kích thước quạt có sẵn Sử dụng hai quạt song song khơng phải quạt lớn có ưu điểm sau: Khi khơng khí thổi vào không gian lớn, chẳng hạn thùng để lưu trữ sấy hạt, phân bố chí thu hai quạt hoạt động song song ( Nguyên tắc áp dụng cho quạt hướng trục) Nếu động bị hỏng, quạt lại sử dụng Trong thực tế, dự đốn quạt thứ hai đơi sử dụng chế độ chờ, để bên an tồn sau cần thêm công suất thay đổi hệ thống Hai quạt nhỏ vừa với khơng gian sẵn có, quạt lớn khơng Các điều kiện tương đối giống với quạt DIDW thay cho quạt SISW lớn Hai quạt dộng nhỏ tiêu thụ lượng hơn, đặc biệt chúng hoạt động phạm vi hiệu suất hiệu Quạt AF, BC BI an toàn cho hoạt động song song Quạt FC khơng khuyến khích có nguy ổn định ( nhúng vào đường cong áp suất) điều kiện cộng hưởng KIỂM SOÁT ÂM LƯỢNG Trong nhiều lần lắp đặt, quạt chọn cho yêu cầu đầu tối đa, phương tiện cung cấp cho luồng khơng khí giảm theo thời gian, bằn gtay tự động Một thảo luận ba phương pháp phổ biến để thực điều sau: TỐC ĐỘ CHẠY BIẾN Phương pháp áp dụng cho loại quạt Ảnh hưởng việc giảm tốc độ đường cong áp suất khối lượng quạt BC đượcc thể hình 7.47 Như đề cập trước đó, điểm đường cong tuân theo luật quạt di chuyển dọc theo đặc tính hệ thống parapol Hiệu suất quạt thay đổi có nguy chuyển đổi vào phạm vi hoạt động không ổn định( trường hợp quạt FC) Một ưu điểm phương pháp giảm lưu lượng tạo hiệu lượng lớn nhất, cơng suất phanh quạt thay đổi theo công suất thứ ba tốc độ Ưu điểm thứ ba GVHD: TS.Nguyễn Hiếu Nghĩa 66 Chương 7: Quạt ly tâm Nhóm tốc độ giảm- mức độ nhiễu giảm đáng kể Những bất lợi phương pháp chi phí thường cao, đặc biệt biến đỏi liên tục mong muốn Hình 7.47 Điều khiển âm lượng tốc độ chạy ( Từ Bleier, EE, Quạt, Cẩm nang Kỹ thuật Hệ thống Năng lượng New York: Wiley, 1985 Được sử dụng với cho phép) ĐIỀU CHỈNH Một chế cửa trập gắn đầu quạt Hiệu ứng Ttie van tiết lưu đường cong áp suất quạt FC thể hình 7.48 So với hai phương pháp khác, tiết kiệm điện tiêu thụ nhỏ hơn, phương pháp đơn giản xây dựng thấp chi phí Do đó, thường sử dụng để giảm lưu lượng kích thước nhỏ, nơi mà sav-power có cơng suất nhỏ tốc độ Đối với kích thước trung bình lớn, chia sẻ trường với phương thức khác VAN ĐIỀU CHỈNH ĐẦU VÀO Không điều chỉnh đầu vào vans ga dòng khơng khí, họ truyền đạt vào dòng khơng khí chuyển động xoắn ốc theo hướng quay quạt dẫn đến giảm khối lượng khơng khí, áp suất tĩnh, mã lực phanh Đối với tiết kiệm điện chi phí đầu tiên, phương pháp nơi hai van khác Van đầu vào có lợi bổ sung đóng vai trò hướng dẫn khơng khí tạo điều kiện dòng đầu vào định trước để nhiễu loạn nhiễu loạn đầu vào, gây hộp đầu vào, khuỷu tay, vật cản khác đầu vào GVHD: TS.Nguyễn Hiếu Nghĩa 67 Chương 7: Quạt ly tâm Nhóm giảm thiểu Van đầu vào sử dụng để tăng cường thay giảm đầu quạt ly tâm Trong trường hợp này, chúng phải tạo quay trượt đầu vào đối diện với vòng quay quạt Tuy nhiên, điều dẫn đến mã lực động lớn giảm hiệu suất quạt Phương pháp sử dụng đơn vị lớn để thơng gió tốc độ chạy khơng thể tăng lí cấu trúc lí khác TĨM TẮT Chúng ta thảo luận 12 loại quạt ly tâm, tất có nguyên tắt hoạt động tương tự khác biệt thiết kế, ngoại hình hiệu suất Bảng 7.4 cho thấy số liệu điển hình cho 12 loại quạt li tâm GVHD: TS.Nguyễn Hiếu Nghĩa 68 Chương 7: Quạt ly tâm Nhóm Bảng 7.4 So sánh số liệu điển hình thường sử dụng loại quạt li tâm khác AF BC B1 AH MH Kích thước (in) 12132 12132 12132 94104 19104 d1/d2 0,65 0,8 0,6 0,8 0,6 0,8 0,6 0,6 L S 19 10 0,2 OA (%) 𝛽1 (0) 100 100 100 32 32 10 30 40 50 100 100 10 30 35 50 100 100 10 30 35 50 100 100 20 25 60 70 80 60 Yes Yes Yes DIDW Yes Yes Nhiệt độ max (0F) Ô nhiễm Số Cánh bmax/d Dãy SP Đường bhp 800 𝛽2 (0) Cuộn Chiểu rộng SISW LSO RT FC RB 19104 25110 2-73 12122 0,2 0,5 0,8 32 32 30 30 90 90 90 90 80 60 80 60 Yes Yes Yes No No 800 800 800 800 No Bụi Bụi Bụi No 12 0,35 12 0,35 12 0,3 10 0,3 0,35 35 Khôn g tải 60 Khôn g tải 30 Khôn g tải 20 Yế u 20 Quá tải GVHD: TS.Nguyễn Hiếu Nghĩa Máy quạt 8-96 Máy nén 8-96 0,3 0,6 0,4 0,6 100 0,3 75 0,6 0, 100 100 25 15 80 120 120 160 100 100 90 80 60 20 35 80 90 90 75 90 100 30 90 65 90 90 50 30 90 65 90 80 50 Y es N o 16 00 Yes Yes Yes Yes Yes Yes No Yes Yes Yes Yes No 160 800 150 120 110 110 Gr an Gra n 0,35 Gra n 24 64 0,55 No 0, 35 20 Q uá tải Gra n 12 24 0,2 10 0,4 Gra n 12 24 0,22 Gra n 12 24 0,22 20 Quá tải 10 40 Quá tải 10 Quá tải 20 40 Quá tải 10 50 Quá tải 40 300 Quá tải 90 69