Quạt máy nén khí sự khác nhau ưu và nhược điểm

Sự khác nhau giữa ba loại quạt được sử dụng phổ biến nhất trên máy nén khí giải nhiệt gió
Quạt ly tâm cánh cong về phía trước (Forward curve - FC) 
Quạt ly tâm cánh cong về phía sau (Backward Curve - BC)
Quạt hướng trục

Quạt FC và BC dùng cho máy sử dụng phương pháp hút khí nóng(Áp suất âm). Phương pháp này giúp lượng gió được tản đều khắp bề mặt giàn tản nhiệt, hạn chế biến dạng bề mặt nếu gặp dị vật, lượng lượng gió qua các lan nhôm tản nhiệt đều khắp và thấp. 
Phương pháp đẩy gió nóng(áp suất dương) phương pháp này thường áp dụng với quạt hướng trục ưu điểm giá thành rẻ, đơn giản, quạt tạo lượng gió lớn với áp suất thấp. Cần lưu ý với các ống thông gió có độ dài lớn áp suất gió sẽ bị giảm hiệu suất giải nhiệt kém đi.
Một số hãng máy sử dụng quạt BC cho phương pháp đẩy gió nóng nhằm kết hợp ưu điểm của quạt FC và quạt hướng trục như Ceccato, CP, Liutech... tuy nhiên phương pháp này mang lại nhiều bất tiện trong quá trình vận hành và sửa chữa

1, Quạt ly tâm cánh cong về phía trước (FC)

Quạt FC còn có tên gọi khác là quạt lồng sóc đơn, hoặc quạt sirocco,. Thường được xử dụng với những model máy nén khí Châu Á như: Hitachi OSP, Kobelco, Hanshin, Kyungwon...

Ưu điểm vượt trội của quạt FC 
Độ ồn thấp hơn BC và nhiều dòng quạt khác
Giá thành rẻ hơn quạt BC

Nhược điểm quạt FC
Hiệu suất FC thấp (max. 65%) hơn so với BC (max. 85%)

Tốc độ quạt FC và áp lực thấp hơn BC ở cùng một điểm làm việc tương ứng
Tuổi thọ, vòng đời sản phẩm FC thấp

Đặc điểm làm việc quạt FC

Quạt sẽ bị mất ổn định khi xảy ra mất áp suất trên hệ thống.

Chiều quay và hướng gió

Quạt có xu hướng đuối sức, bị quá tải vì sự gia tăng công suất động cơ theo sự tăng lên lượng gió ra

Hiệu suất FC thấp (max. 65%) hơn so với BC (max. 85%)

Tốc độ quạt FC và áp lực thấp hơn BC ở cùng một điểm làm việc tương ứng

Độ ồn thấp hơn và giá thành thấp hơn

Tuổi thọ, vòng đời sản phẩm FC thấp

Dễ dàng nhận biết FC vì lưỡi cánh ngắn, nhỏ và số lá cánh rất nhiều (khoảng 30-60 cánh).

Hướng lá cánh thuận theo chiều quay của quạt. Xem hình minh họa

Hình 2.14 trên đây biểu diễn đường cong đặc tính của quạt FC

Ta sẽ dễ dàng nhận thấy :

Đường đứt nét biểu diễn công suất hấp thụ (Absorbed Power) có xu hướng tăng lên theo lưu lượng gió tăng

Cụ thể:

Điểm làm việc thiết kế và chọn quạt có lưu lượng: 10m3/s, áp lực tĩnh: 1200Pa (điểm B2)

Công suất hấp thu 25kW, do đó công suất motor đựơc chọn cho quạt là 30kW

Tại điểm làm việc: 16m3/s, áp lực tĩnh: 0Pa (điểm A2) thì công suất hấp thu là 55kW (điểm A1) lớn hơn rất nhiều motor đã chọn

2, Quạt ly tâm cánh cong về phía sau (Backward Curve - BC)

Loại quạt thường được xử dụng cho máy nén thương hiệu G7 như Atlas copco, Ceccato, Sullair WS (mới)




Đây là loại quạt hoạt động ổn định bởi vì nếu có sự khác biệt về áp trên hệ thống thì công suất giảm xuống mặc dù có thể lưu lượng tăng lên.


Quạt BC ít bị quá tải do đặc điểm tự giới hạn công suất

Hiệu suất BC cao hơn

Tuổi thọ, vòng đời sản phẩm cao hơn

Độ ồn BC cao hơn FC đôi chút

Giá thành BC cao hơn FC

Cánh quạt BC nhìn chắc chắn, số lá cánh ít (từ 6-16 cánh)

Hướng của lá cánh ngược với chiều quay của quạt. Xem hình minh họa

Hình 2.18 Trên đây biểu diễn đường cong đặc tính của quạt BC, đường đứt nét là đường biểu diễn công suất hấp thu.

Lưu ý: dòng quạt BC phát huy hiệu suất khi ở áp suất cao, nên hạn chế sử dụng cho các thiết kế có áp suất thấp.

Dễ dàng nhận thấy, công suất động cơ đạt đến đỉnh điểm và sau đó bắt đầu rơi. Điều này được gọi là đặc tính tự giới hạn
 

Do nhược điểm cũng như hiệu quả năng lượng thấp của Forward Curve nên các nước như Vương Quốc Anh và Úc và gần đây là Trung Quốc không đưa vào thiết kế cũng như sử dụng đối với dòng quạt có FC có công suất động từ 0.75kW trở lên.

3, Quạt hướng trục

Tạo ra tốc độ lưu lượng cao hơn ở áp suất thấp
Không lắp với các đường ống dài (vì tạo ra áp suất thấp)
Rẻ tiền nhờ cấu tạo đơn giản
Đạt hiệu suất tối đa, với áp suất đẩy gần bằng áp suất khí quyển, thường được sử dụng cho các ứng dụng thông gió trên mái nhà xưởng
Có thể tạo ra dòng ngược chiều, rất thích hợp với các ứng dụng thông gió
Nhược điểm:

Hiệu quả sử dụng năng lượng tương đối thấp

Trần Đình Huy