Trả lời trực tiếp: Quạt ly tâm đẩy không khí ra theo phương vuông góc với trục nhờ lực ly tâm, nên tạo được áp suất cao và đẩy qua được đường ống dài. Quạt hướng trục đẩy không khí dọc theo trục, cho lưu lượng lớn nhưng áp suất thấp — hợp với thông gió không gian mở.
Nội dung thuộc chuyên trang Máy & thiết bị của cokhi.net, cụm Thiết bị xưởng — ở góc nguyên lý dòng khí, không giới thiệu hay so sánh thiết bị của nhà cung cấp nào.
Hai đường đi của dòng khí, hai đặc tính khác hẳn
Điểm khác nhau gốc chỉ là hướng khí ra so với trục quay, nhưng nó kéo theo gần như toàn bộ khác biệt còn lại.
Quạt ly tâm. Khí vào dọc theo trục ở tâm, rồi bị các cánh hất văng ra ngoài theo phương bán kính. Chính chuyển động quay này cộng năng lượng vào khí và tạo được chênh áp lớn giữa đầu vào và đầu ra. Nhờ vậy quạt ly tâm thắng được sức cản của đường ống dài, của bộ lọc, của túi bụi.
Quạt hướng trục. Cánh có dạng như cánh quạt máy bay, đẩy khí đi thẳng theo hướng trục. Nó dịch chuyển được lượng khí rất lớn với công suất khiêm tốn, nhưng chênh áp tạo ra nhỏ: gặp sức cản là lưu lượng tụt nhanh.
⇒ Câu hỏi chọn quạt vì thế không phải "cần bao nhiêu khí" mà là "khí phải đi qua cái gì". Cùng một lưu lượng yêu cầu, hệ có ống dài và có lọc là bài toán khác hẳn hệ thổi thẳng ra ngoài trời.
So sánh theo bốn tiêu chí quyết định
| Quạt ly tâm | Quạt hướng trục | |
|---|---|---|
| Hướng khí ra | Vuông góc với trục | Dọc theo trục |
| Áp suất tạo được | Cao — thắng được sức cản đường ống | Thấp |
| Lưu lượng ứng với cùng công suất | Nhỏ hơn | Lớn hơn |
| Khi sức cản tăng | Lưu lượng giảm từ từ | Lưu lượng tụt nhanh |
| Hợp với | Hút bụi, hút khói hàn, hệ có ống và lọc | Thông gió không gian mở, làm mát, thổi thẳng |
Bảng nêu quan hệ hướng dòng – đặc tính áp suất và lưu lượng – phạm vi dùng; bảng không nêu trị số lưu lượng, cột áp hay công suất, vì các trị số này gắn với từng quạt cụ thể và phải lấy từ đường đặc tính của chính quạt đó.
Vì sao "quạt to hơn" thường không giải quyết được hút bụi kém?
Đây là sai lầm hay gặp nhất khi cải tạo hệ hút. Lưu lượng thực tế của một hệ là giao điểm giữa đường đặc tính của quạt và sức cản của đường ống — nên nếu sức cản mới là thứ đang chặn dòng, thay quạt lớn hơn chỉ dịch giao điểm được một chút.
Nguồn sức cản hay bị bỏ qua nhất là lọc hoặc túi bụi đã bít: sức cản tăng dần và âm thầm, đúng cùng lớp vấn đề với lọc thủy lực khi lõi bám bẩn — hệ vẫn chạy, chỉ là không còn làm được việc. Hai nguồn còn lại là đường ống nhiều co gấp và chỗ thu hẹp đột ngột, mỗi chỗ đổi hướng gấp là một chỗ mất áp; và rò hút trên đường ống, khi khí lọt vào từ các khe hở giữa chừng làm giảm lưu lượng tại đúng chỗ cần hút.
Vì lưu lượng thật phụ thuộc cả hệ chứ không chỉ phụ thuộc quạt, việc đo và so với chính nó lần trước có giá trị hơn đọc thông số danh nghĩa — đúng nguyên tắc theo dõi xu hướng nêu ở bài đường cong P-F, và nên nằm trong biểu mẫu định kỳ như trình bày ở bài kế hoạch bảo trì phòng ngừa.
Quạt hỏng theo những cách nào?
Ba nhóm, và đều là dạng xuống cấp dần chứ không hỏng đột ngột.
Mất cân bằng cánh do bụi bám không đều hoặc do mòn — với quạt hút bụi thì bám bụi lên cánh là nguyên nhân số một. Lực ly tâm sinh rung xuất hiện một lần mỗi vòng quay, đúng đặc trưng nêu ở bài chẩn đoán hỏng hóc qua rung động; nguyên tắc chung của cân bằng vật quay nằm ở bài cân bằng động và tĩnh.
Mòn cánh khi khí mang theo hạt mài. Mòn làm đổi biên dạng cánh, nên quạt tụt đặc tính dần trước khi hỏng hẳn — một dạng xuống cấp bắt được bằng theo dõi xu hướng chứ không bằng kiểm tra một lần.
Ổ đỡ và bộ truyền đai là hạng mục chung với các thiết bị quay khác, xem bài bảo trì thiết bị phổ quát; riêng bộ truyền đai còn có vấn đề trượt và căng đai nêu ở bài so sánh bộ truyền đai và xích.
Câu hỏi thường gặp
Lắp thêm một quạt nữa nối tiếp có tăng được lưu lượng không? Nối tiếp thì cộng được áp suất, hợp khi sức cản đường ống là thứ đang chặn. Nối song song thì cộng được lưu lượng, hợp khi sức cản thấp. Chọn nhầm kiểu ghép thì hai quạt chạy mà kết quả gần như một quạt.
Vì sao quạt hướng trục kêu to hơn ở cùng lưu lượng? Vì nó phải quay nhanh hơn để bù cho việc tạo áp kém, và vì cánh cắt qua dòng khí theo cách sinh nhiều nhiễu động hơn. Với không gian có người làm việc, đây là yếu tố phải cân chứ không chỉ xét lưu lượng.
Đảo chiều quay để thổi ngược được không? Với phần lớn quạt thì không nên. Cánh được thiết kế cho một chiều quay; quay ngược cho lưu lượng thấp hơn nhiều và làm việc kém hiệu quả, chứ không đơn giản là đổi chiều dòng khí.