Ba loại cánh quạt ly tâm: cong về phía trước, cong về phía sau, hướng tâm

Một rôto bị hỏng sau một chiến dịch thường nói lên nhiều điều về hình dạng cánh quạt hơn là về tên trên vỏ. Lấy một chiếc quạt hút của lò nung xi măng xử lý bụi bột thô ở tốc độ 30 g/m3: một bánh xe có các cánh mỏng cong về phía trước có thể bị mất các cạnh dẫn đầu trong vòng vài tháng và rôto mất cân bằng từ lâu trước khi có bất kỳ sự cố nào khác xảy ra. Lắp một bánh xe hướng tâm thẳng có đường kính tương tự và quạt có thể chạy trong nhiều năm, đồng thời tiêu thụ thêm 15 đến 20 điểm phần trăm công suất trục cho cùng một nhiệm vụ.

Sự cân bằng đó chính là điểm tạo nên sự khác biệt giữa ba họ cánh quạt được sử dụng trong quạt ly tâm: cong về phía trước, cong về phía sau (thường được cung cấp dưới dạng tấm phẳng nghiêng về phía sau trong công nghiệp) và hướng tâm thẳng. Hình dạng lưỡi dao giải quyết bốn vấn đề cùng một lúc: bánh xe có thể tạo ra áp suất tĩnh bao nhiêu, lượng không khí di chuyển ở áp suất đó, lượng bụi và nhiệt mà nó chịu được cũng như điều gì xảy ra với dòng điện động cơ khi điện trở của hệ thống thay đổi. Giải quyết loại lưỡi dao đầu tiên. Vật liệu, bộ truyền động, vòng bi và vòng đệm là những chi tiết tiếp theo và không có sự nâng cấp nào về loại thép sẽ giữ cho bánh xe không được cân bằng.

So sánh ba loại lưỡi dao

Các nhóm này được phân biệt rõ ràng về hình học, khả năng chịu áp lực và đặc tính mài mòn, đồng thời các số liệu bên dưới là những số liệu đáng đưa vào đánh giá thông số kỹ thuật.

Cánh cong về phía trước: Luồng khí trước, Chỉ làm sạch luồng khí

Cánh quạt cong về phía trước mang nhiều cánh nông cong cùng chiều với bánh xe quay, gắn trên một bánh xe rộng, đường kính nhỏ. Bởi vì các cánh quạt quét về phía trước, không khí rời khỏi bánh công tác với vận tốc tương đối cao và vận tốc đó chuyển thành thể tích chứ không phải áp suất. Đối với một đường kính bánh xe nhất định, quạt cong về phía trước sẽ di chuyển nhiều không khí hơn hai loại còn lại, nhưng tạo ra áp suất tĩnh ít nhất, do đó, nó phù hợp với các đường ống dẫn ngắn và hệ thống điện trở thấp.

Hiệu suất cao nhất nằm trong khoảng 55 đến 70% và công suất tiếp tục tăng khi lưu lượng tăng. Trong thực tế, điều đó có nghĩa là bộ lọc bị loại bỏ, van điều tiết nhánh mở hoặc ống xả bổ sung có thể đẩy động cơ vượt quá định mức của nó. Bộ giảm chấn đầu vào, biên độ động cơ hợp lý và bộ điều khiển tần số thay đổi với tần số giới hạn trên là những biện pháp bảo vệ thông thường. Về mặt cơ học, phần gót của cánh cong về phía trước và khe hở từ cánh tới tấm che thu thập vật liệu, do đó hình dạng thuộc về không khí sạch hoặc được lọc tốt. Các loại áp suất thấp tiêu chuẩn như dòng 468, 472, 473, 479 và 42x72 nằm trong nhóm này.

Quạt ly tâm áp suất thấp tùy chỉnh: Dòng 4-68 đến 4-2x79 Dòng quạt ly tâm áp suất thấp phù hợp với không khí sạch hoặc được lọc tốt, với nhiều tùy chọn truyền động và cánh quạt kép để thông gió công nghiệp. Xem sản phẩm →

Lưỡi cong về phía sau và nghiêng về phía sau: Hiệu quả với đường cong công suất tự giới hạn

Bánh xe cong về phía sau sử dụng ít lưỡi hơn, sâu hơn, thường là 8 đến 16, nghiêng ra khỏi hướng quay. Hai biến thể thống trị nguồn cung công nghiệp. Cánh máy bay rỗng mang lại hiệu quả cao nhất nhưng không chứa bụi; tấm phẳng có độ dày đơn, được gọi là nghiêng về phía sau, mang lại một hoặc hai điểm hiệu quả để đổi lấy các lối đi rộng hơn và khả năng chống tích tụ tốt hơn. Cả hai thường đạt hiệu suất cao nhất từ ​​80 đến 86%, đó là lý do tại sao chúng thống trị các quạt chạy 8.000 giờ một năm trở lên.

Ưu điểm thứ hai là đường cong sức mạnh. Quạt cong về phía sau đạt công suất tối đa gần lưu lượng thiết kế, sau đó xẹp xuống hoặc rơi ra, do đó, quạt được đẩy vượt quá điểm làm việc của nó sẽ không làm động cơ bị quá tải. Đặc tính đó bảo vệ ổ đĩa và động cơ khi van điều tiết bị hở hoặc bộ lọc bị bỏ quên. Nhiệm vụ áp suất trung bình và cao, bao gồm các loại áp suất trung bình Y547, Y548 và G-Y651 và các dòng áp suất cao 809, 912, 919 và 926, thường được xử lý theo hình học này.

Hai giới hạn cần biết trước khi chỉ định một giới hạn. Các mép dẫn đầu bị ăn mòn do bụi mài mòn và một cánh gió rỗng chứa đầy vật liệu sẽ trở thành một rôto không cân bằng, vì vậy các dòng chất bẩn đòi hỏi phải sử dụng các bánh xe dạng tấm phẳng, các dải mòn hoặc một họ lưỡi dao khác. Vật liệu dính hoặc dạng sợi cũng có thể kết nối giữa các lưỡi dao có khoảng cách gần nhau. Khi luồng không khí sạch và chi phí năng lượng quan trọng, đường cong ngược là mặc định; ở đâu không có thì đó là trách nhiệm pháp lý.

Máy thổi ly tâm cao áp: Dòng 8-09, 9-12, 9-19, 9-26 Dòng máy thổi ly tâm áp suất cao dành cho cung cấp không khí vòm, lò nung, lò rèn và đầu đốt, với luồng không khí, áp suất và phạm vi công suất trên bốn kiểu máy. Xem sản phẩm →

Lưỡi hướng tâm thẳng: Được chế tạo để chống bụi, nhiệt và lạm dụng

Bánh xe hướng tâm thẳng là loại đơn giản nhất trong ba loại: 8 đến 16 lưỡi phẳng nhô ra khỏi trục giống như nan hoa, thường được gắn các tấm chống mòn có thể thay thế và được hàn vào một tấm nặng phía sau. Hiệu quả là giá cả, thường là 55 đến 68%, nhưng lối đi mở giữa các cánh quạt sẽ đẩy vật liệu ra ngoài thay vì giữ lại, do đó bánh xe tiếp tục hoạt động trong luồng không khí có thể phá hủy cánh quạt cong.

Điều đó làm cho lưỡi xuyên tâm trở thành lựa chọn tiêu chuẩn cho bụi mài mòn, khí thải nhiệt độ cao và dòng mang các hạt dính, dạng sợi hoặc ngưng tụ. Dây chuyền lò nung và clanhke, khí thải thiêu kết và luyện kim, thu gom bụi gỗ và thực phẩm, và nhiều quy trình xử lý nhiệt chất thải rắn đều thuộc nhóm này, thường ở tải lượng bụi đo bằng hàng chục gam trên mét khối. Tốc độ đầu và độ dày lưỡi dao có thể được thay đổi theo áp suất và tuổi thọ mài mòn, đồng thời áp suất tĩnh có thể đạt khoảng 15 kPa khi thực hiện công việc nặng nhọc.

Nỗ lực kỹ thuật chuyển từ khí động học sang kết cấu: độ dày cánh và mặt cứng, độ cứng của trục và tấm sau, hình nón đầu vào chống mài mòn và vòng bi chịu được tải trọng trục phát sinh. Quạt hướng tâm cũng là câu trả lời trung thực khi nhiệt độ xử lý loại trừ bánh xe bằng nhôm hoặc khổ mỏng.

Quạt hút đuôi lò quay xi măng để xử lý khí thải Quạt hút đuôi lò để loại bỏ bụi khí thải ở nhiệt độ 80–180°C, cung cấp áp suất âm sau bộ thu bụi đuôi lò để xả ống khói. Xem sản phẩm →

Kết hợp loại lưỡi cắt với quy trình của bạn

Hãy thực hiện theo thứ tự sau đây; câu trả lời thường rơi ra khỏi ba câu hỏi đầu tiên.

1. Tải bụi và mài mòn. Dưới khoảng 0,1 g/m3 và lưỡi cong, không mài mòn là an toàn. Trên khoảng 1 g/m3, hoặc bất cứ nơi nào có các hạt khoáng cứng, hãy lên kế hoạch sử dụng các lưỡi hướng tâm hoặc chấp nhận thời gian sử dụng ngắn.
2. Áp suất tĩnh tại lưu lượng thiết kế. Công suất áp suất thấp lên tới khoảng 1 kPa hướng tới đường cong về phía trước; điểm áp suất trung bình và cao đến cong ngược hoặc hướng tâm. Sử dụng áp suất tổng, bao gồm bộ lọc, bộ giảm thanh và tổn thất ống khói, không chỉ áp suất ống dẫn.
3. Giờ chạy và chi phí năng lượng. Sự chênh lệch hiệu suất 15 điểm trên một chiếc quạt 110 kW chạy 8.000 giờ một năm là một khoản chi phí lớn hàng năm; trên một chiếc quạt chạy vài trăm giờ thì nhỏ so với giá vốn thấp hơn.
4. Thành phần khí và nhiệt độ. Khí nóng, ăn mòn hoặc ngưng tụ thúc đẩy sự lựa chọn về kết cấu không gỉ, FRP hoặc phủ Teflon và thường là bánh xe hướng tâm.
5. Hành vi hệ thống. Nếu bộ giảm chấn, tải bộ lọc hoặc hoạt động với tần số thay đổi có thể di chuyển điểm vận hành, hãy ưu tiên lưỡi cắt không quá tải và kiểm tra đường cong công suất ở các điểm cực trị, không chỉ ở thiết kế.
6. Thực tế bảo trì Cửa ra vào, tấm chống mòn có thể thay thế và cấp độ cân bằng rô-to đóng vai trò quan trọng hơn một điểm phần trăm về hiệu suất khi quạt đặt phía trên lò nung.

Một cấu trúc hướng dẫn lựa chọn bao gồm công suất, áp suất và vật liệu là một cách kiểm tra chéo hữu ích khi họ lưỡi dao được thu hẹp lại.

Cân nhắc mua hàng và những sai lầm phổ biến

Hầu hết các lỗi lựa chọn đều không mang tính khí động học; chúng là những thiếu sót.

• Lựa chọn chỉ dựa trên hiệu quả. Một cánh máy bay cong về phía sau có hiệu suất cao trên dòng bụi sẽ bị xói mòn, lấp đầy và mất cân bằng nhanh hơn so với bánh hướng tâm mà nó thay thế.
• Bỏ qua đường cong công suất. Bánh xe cong về phía trước bị quá tải khi lực cản giảm, do đó động cơ phải có kích thước phù hợp với phần cuối của đường cong chứ không phải điểm thiết kế.
• Đánh giá thấp sự hao mòn. Yêu cầu độ dày của lưỡi dao, cấp độ mài mòn và mức độ cho phép xói mòn trong khoảng thời gian sử dụng dự định và chỉ định lớp lót có thể thay thế khi có lượng bụi lớn.
• Bỏ qua việc xem xét ổ đĩa và con dấu. Dây đai, truyền động trực tiếp và biến thiên thay đổi phạm vi tốc độ sẵn có và phốt trục không rò rỉ là một quyết định riêng biệt với hình dạng cánh quạt khi khí xử lý không được thoát ra ngoài.
• Để lại phụ tùng cho sau này. Rôto và vòng bi có thời gian hoạt động dài phải theo thứ tự ban đầu chứ không nằm trong kế hoạch ngừng hoạt động được viết sau khi xảy ra sự cố.

Loại cánh quạt là thông số kỹ thuật đầu tiên trên quạt ly tâm, không phải là chi tiết cuối cùng. Bánh xe cong về phía trước mua lại luồng không khí và độ nén cũng như yêu cầu khí sạch; bánh xe cong về phía sau và nghiêng về phía sau mang lại hiệu quả và đường cong công suất ổn định; Bánh xe hướng tâm thẳng có khả năng chịu bụi, nhiệt và sự lơ là với chi phí là công suất trục. Xung quanh sự lựa chọn đó là các loại vật liệu, khả năng bảo vệ chống mài mòn, cách bố trí bịt kín và bộ truyền động quyết định tuổi thọ thực sự của rôto - và những thứ đó đáng được xem xét cẩn thận như số liệu về luồng khí.