Quạt hướng trục và quạt ly tâm: So sánh chi tiết, cách chọn đúng

Quạt hướng trục và quạt ly tâm đều được sử dụng phổ biến trong hệ thống thông gió, hút khí và làm mát công nghiệp. Tuy nhiên, hai dòng quạt này có cách tạo dòng khí, khả năng tạo áp suất và phạm vi ứng dụng khác nhau.

Nếu chỉ nhìn vào công suất hoặc kích thước quạt thì rất khó xác định loại nào phù hợp. Khi lựa chọn, cần xem xét đồng thời lưu lượng gió, áp suất, chiều dài đường ống, số lượng co/cút, môi trường sử dụng và mục đích hút hoặc cấp khí.

Bài viết dưới đây giúp bạn phân biệt hai loại quạt một cách đơn giản và biết trường hợp nào nên sử dụng quạt hướng trục, trường hợp nào nên chọn quạt ly tâm.

Quạt hướng trục là gì?

Quạt hướng trục thường được sử dụng khi hệ thống yêu cầu lưu lượng gió lớn, trở lực không quá cao. Đây là dòng quạt phổ biến trong các hệ thống quạt thông gió công nghiệp cho nhà xưởng, kho hàng và khu vực sản xuất.

Đây là dòng quạt thường được sử dụng khi cần đưa một lượng không khí lớn qua không gian tương đối thoáng hoặc hệ thống có trở lực không quá cao.

Một số dạng quạt hướng trục thường gặp gồm:

• Quạt hướng trục trực tiếp.
• Quạt hướng trục gián tiếp.
• Quạt thông gió vuông sử dụng cánh hướng trục.
• Quạt hướng trục nối ống.
• Quạt hướng trục dùng cho giải nhiệt dàn nóng.

Đặc điểm của quạt hướng trục

Điểm dễ nhận biết nhất là đường đi của không khí tương đối thẳng. Không khí được hút vào phía sau hoặc phía trước cánh và được đẩy ra theo hướng của trục quạt.

Nhờ cấu tạo tương đối đơn giản, quạt hướng trục thường có kích thước gọn, dễ lắp đặt và phù hợp với những hệ thống yêu cầu lưu lượng lớn.

Tuy nhiên, khả năng tạo áp của quạt hướng trục phụ thuộc nhiều vào thiết kế cánh và từng model. Không nên mặc định rằng mọi quạt hướng trục đều chỉ dùng cho hệ thống áp thấp.

Quạt ly tâm là gì?

Quạt ly tâm hoạt động theo nguyên lý khác. Không khí được hút vào khu vực trung tâm của bánh công tác, sau đó được cánh quạt tăng tốc và đưa ra ngoài theo phương hướng tâm.

Dòng khí sau khi ra khỏi bánh công tác thường được dẫn vào vỏ quạt dạng xoắn để chuyển đổi và định hướng dòng khí.

Quạt ly tâm có nhiều cấu hình khác nhau, chẳng hạn:

• Quạt ly tâm áp suất thấp.
• Quạt ly tâm áp suất trung bình.
• Quạt ly tâm cao áp.
• Quạt ly tâm truyền động trực tiếp.
• Quạt ly tâm truyền động gián tiếp.

Nhờ khả năng tạo áp suất tốt, quạt ly tâm thường được lựa chọn cho các hệ thống có đường ống dài, nhiều co cút, nhiều thiết bị lọc hoặc trở lực lớn.

So sánh quạt hướng trục và quạt ly tâm

Để dễ hình dung, có thể xem hai dòng quạt qua các tiêu chí quan trọng sau:

Bảng trên chỉ mang tính định hướng. Khi chọn quạt thực tế, cần dựa vào đường đặc tính của từng model thay vì chỉ dựa vào tên gọi “hướng trục” hoặc “ly tâm”.

Khác nhau về hướng di chuyển của không khí

Đây là điểm khác biệt cơ bản nhất.

Ở quạt hướng trục, không khí đi qua quạt theo hướng gần như thẳng. Vì vậy, quạt có thể được bố trí để hút hoặc đẩy không khí trực tiếp qua tường, cửa gió hoặc không gian thông thoáng.

Trong khi đó, quạt ly tâm hút khí vào tâm bánh công tác rồi đổi hướng dòng khí trước khi đưa ra cửa xả.

Chính sự thay đổi hướng dòng khí này giúp quạt ly tâm có thể được thiết kế để tạo ra áp suất phù hợp với nhiều hệ thống đường ống phức tạp.

Khác nhau về áp suất và lưu lượng

Đây là yếu tố khiến nhiều người dễ chọn nhầm quạt.

Một hệ thống không chỉ cần “nhiều gió” mà còn cần đủ áp suất để thắng trở lực.

Ví dụ, một quạt có lưu lượng công bố rất lớn nhưng khi đưa vào đường ống dài, có nhiều co, van, cửa gió hoặc bộ lọc thì lưu lượng thực tế có thể giảm đáng kể nếu quạt không đủ áp.

Ngược lại, nếu hệ thống chỉ cần trao đổi không khí trong nhà xưởng và cửa hút/xả khá thoáng, việc sử dụng một quạt tạo áp quá cao có thể không cần thiết.

Do đó:

Hệ thống càng nhiều trở lực → càng cần quan tâm đến áp suất của quạt.

Hệ thống càng thông thoáng → yếu tố lưu lượng thường trở nên quan trọng hơn.

Khi nào nên sử dụng quạt hướng trục?

Quạt hướng trục thường phù hợp với các trường hợp cần luân chuyển một lượng không khí lớn trong thời gian liên tục.

Một số ứng dụng phổ biến:

Thông gió nhà xưởng

Quạt được lắp trên tường hoặc các vị trí phù hợp để đưa khí nóng, khí tù và không khí trong nhà ra ngoài.

Làm mát không gian

Trong các khu vực cần tăng trao đổi không khí, quạt hướng trục có thể kết hợp với cửa lấy gió, tấm làm mát hoặc các thiết bị thông gió khác.

Giải nhiệt dàn nóng

Một số model hướng trục được thiết kế riêng cho dàn ngưng hoặc dàn nóng, giúp tạo luồng không khí đi qua bề mặt trao đổi nhiệt.

Hệ thống thông gió có đường đi ngắn

Nếu đường ống không quá dài và tổng trở lực thấp, quạt hướng trục có thể là một phương án phù hợp.

Khi nào nên sử dụng quạt ly tâm?

Quạt ly tâm thường được cân nhắc khi hệ thống cần áp suất cao hơn hoặc phải đưa khí qua nhiều thành phần gây cản trở dòng khí.

Ví dụ:

• Hệ thống hút bụi công nghiệp.
• Hệ thống hút khói.
• Hệ thống hút mùi.
• Hệ thống cấp khí qua đường ống.
• Đường ống dài.
• Hệ thống có nhiều co, cút.
• Hệ thống có bộ lọc.
• Hệ thống cần duy trì áp suất nhất định.
• Hệ thống thông gió có tổng trở lực lớn.

Đối với các hệ thống này, việc chỉ nhìn vào lưu lượng danh nghĩa của quạt là chưa đủ.

Quạt hướng trục hay quạt ly tâm tiết kiệm điện hơn?

Không có câu trả lời cố định rằng quạt hướng trục luôn tiết kiệm điện hơn quạt ly tâm hoặc ngược lại.

Điện năng tiêu thụ phụ thuộc vào:

• Công suất động cơ.
• Lưu lượng làm việc thực tế.
• Áp suất làm việc.
• Hiệu suất quạt.
• Hiệu suất động cơ.
• Thời gian vận hành.
• Cách điều khiển tốc độ.
• Tình trạng đường ống và thiết bị đi kèm.

Một chiếc quạt công suất nhỏ nhưng không đáp ứng được yêu cầu hệ thống có thể khiến người dùng phải lắp thêm quạt hoặc vận hành không hiệu quả.

Vì vậy, cách tiết kiệm điện tốt hơn là chọn đúng điểm làm việc của quạt, thay vì chỉ chọn model có công suất thấp.

Quạt nào phù hợp với đường ống dài?

Trong trường hợp đường ống dài, cần tính tổng trở lực của hệ thống trước khi chọn quạt.

Các yếu tố cần xem xét gồm:

• Chiều dài đường ống.
• Đường kính ống.
• Vật liệu làm ống.
• Số lượng co.
• Số lượng cút và nhánh rẽ.
• Van gió.
• Cửa gió.
• Lưới chắn.
• Bộ lọc.
• Thiết bị xử lý khí.

Nếu tổng trở lực lớn, quạt ly tâm thường có nhiều lựa chọn phù hợp hơn, đặc biệt là những dòng được thiết kế cho áp suất trung bình hoặc cao.

Tuy nhiên, một số quạt hướng trục chuyên dụng vẫn có thể làm việc với áp suất đáng kể. Vì vậy cần kiểm tra thông số thực tế của từng model.

Quạt nào phù hợp để thông gió nhà xưởng?

Nếu mục tiêu chính là thay đổi không khí trong nhà xưởng, hệ thống tương đối thoáng và không có đường ống phức tạp, quạt hướng trục thường là lựa chọn được cân nhắc nhiều.

Ví dụ:

Không khí trong nhà xưởng → quạt hút → ngoài trời

Đường đi ngắn, trở lực thấp và yêu cầu chính là trao đổi một lượng không khí lớn.

Trong trường hợp này, cần tính:

Thể tích nhà xưởng × số lần trao đổi khí cần thiết = lưu lượng thông gió yêu cầu

Sau đó mới xác định số lượng quạt.

Quạt nào phù hợp để hút bụi?

Hút bụi là trường hợp cần thận trọng hơn.

Hệ thống hút bụi thường có:

Chụp hút → đường ống → co/cút → bộ lọc → quạt → cửa xả

Toàn bộ hệ thống tạo ra trở lực đáng kể. Vì vậy, cần xác định lưu lượng tại từng điểm hút và tổng áp suất mà quạt phải đáp ứng.

Trong nhiều hệ thống hút bụi, quạt ly tâm được sử dụng do có nhiều dòng có khả năng tạo áp phù hợp.

Ngoài ra, cần xem xét loại bụi, nồng độ bụi, nhiệt độ khí và yêu cầu an toàn của hệ thống trước khi lựa chọn thiết bị.

Những sai lầm thường gặp khi chọn quạt

Chỉ nhìn vào lưu lượng

Một quạt ghi lưu lượng rất lớn không đồng nghĩa với việc quạt sẽ duy trì được lưu lượng đó khi kết nối vào hệ thống có trở lực cao.

Chỉ dựa vào công suất motor

Hai quạt cùng công suất motor chưa chắc có cùng lưu lượng và áp suất.

Không tính đường ống

Đường ống càng dài, nhiều co cút và nhiều thiết bị thì tổn thất áp suất càng tăng.

Chọn quạt theo kích thước cửa lắp

Kích thước vị trí lắp chỉ là một trong các điều kiện cần. Trước tiên vẫn phải xác định yêu cầu về lưu lượng và áp suất.

Ghép quạt nhưng không tính lại hệ thống

Khi tăng số lượng quạt, lưu lượng và áp suất của toàn hệ thống không phải lúc nào cũng tăng theo tỷ lệ đơn giản. Cách bố trí quạt cũng ảnh hưởng đến hiệu quả vận hành.

Cách lựa chọn giữa quạt hướng trục và quạt ly tâm

Bạn có thể bắt đầu bằng 5 câu hỏi:

1. Cần bao nhiêu lưu lượng gió?

Xác định lưu lượng yêu cầu theo m³/h, m³/min hoặc đơn vị phù hợp.

2. Hệ thống có đường ống không?

Nếu có, cần xác định chiều dài và kích thước đường ống.

3. Có nhiều trở lực không?

Kiểm tra co, cút, van, cửa gió, bộ lọc và các thiết bị khác.

4. Áp suất yêu cầu là bao nhiêu?

Đây là thông số rất quan trọng khi hệ thống có đường ống hoặc thiết bị xử lý khí.

5. Môi trường khí cần hút là gì?

Không khí thông thường, khí nóng, khói, hơi ẩm, bụi hoặc khí có tính đặc biệt sẽ có yêu cầu lựa chọn quạt khác nhau.

Sau khi có các thông tin trên mới tiến hành đối chiếu với đường đặc tính lưu lượng – áp suất của quạt.

Bảng lựa chọn nhanh

Kết luận

Quạt hướng trục và quạt ly tâm không phải là hai loại quạt có thể thay thế cho nhau trong mọi trường hợp.

Quạt hướng trục thường phát huy hiệu quả trong các bài toán cần trao đổi lượng không khí lớn, đường đi của dòng khí tương đối trực tiếp và trở lực hệ thống không quá cao.

Trong khi đó, quạt ly tâm có nhiều lựa chọn dành cho các hệ thống cần áp suất cao hơn, đường ống phức tạp hoặc tổng trở lực lớn.

Quan trọng nhất là không nên lựa chọn quạt chỉ dựa trên công suất, kích thước hoặc lưu lượng quảng cáo. Một lựa chọn chính xác cần dựa trên lưu lượng yêu cầu + áp suất hệ thống + đặc điểm đường ống + môi trường sử dụng.

Nếu bạn đang cần chọn quạt cho nhà xưởng, kho hàng, hệ thống hút bụi, hút khói hoặc cấp khí, nên xác định các thông số của hệ thống trước rồi mới chọn model cụ thể. Cách này giúp hạn chế tình trạng quạt chạy nhưng thiếu gió, tiêu thụ điện cao hoặc không đạt hiệu quả thông gió như mong muốn.

FAQ – Câu hỏi thường gặp

Quạt hướng trục và quạt ly tâm khác nhau điểm nào?

Khác biệt cơ bản nằm ở cách dòng khí đi qua bánh công tác. Quạt hướng trục đưa khí theo phương gần song song với trục quay, còn quạt ly tâm hút khí vào tâm và đẩy khí ra theo hướng tâm.

Quạt hướng trục có dùng cho đường ống được không?

Có. Tuy nhiên cần kiểm tra áp suất mà quạt có thể tạo ra và so sánh với tổng trở lực của đường ống. Không nên lựa chọn chỉ dựa trên lưu lượng danh nghĩa.

Quạt ly tâm có dùng để thông gió nhà xưởng được không?

Có thể. Quạt ly tâm phù hợp khi hệ thống thông gió có đường ống hoặc trở lực tương đối lớn. Với hệ thống thông thoáng, cần cân nhắc cả hiệu quả và cách bố trí trước khi lựa chọn.

Hút bụi nên dùng quạt hướng trục hay ly tâm?

Nhiều hệ thống hút bụi sử dụng quạt ly tâm do yêu cầu về áp suất và trở lực đường ống. Tuy nhiên model cụ thể phải được lựa chọn dựa trên lưu lượng, áp suất, loại bụi và cấu hình hệ thống.

Có thể thay quạt hướng trục bằng quạt ly tâm không?

Không nên thay trực tiếp chỉ dựa trên kích thước hoặc công suất. Hai loại quạt có đặc tính dòng khí và đường đặc tính khác nhau. Cần tính lại yêu cầu lưu lượng và áp suất của hệ thống.