Panduan Lengkap Kipas Aksial vs Sentrifugal

Dalam sistem ventilasi perlombongan dan industri, kipas aliran paksi dan kipas sentrifugal masing-masing mempunyai kelebihan aplikasi yang berbeza kerana perbezaan dalam arah aliran udara, parameter prestasi, dan reka bentuk struktur. Artikel ini membandingkan secara sistematik prinsip kerja, parameter utama, titik pemilihan, dan senario aplikasi tipikal mereka, untuk membantu jurutera membuat pemilihan kipas yang optimum berdasarkan keperluan projek.

1. Perbandingan Prinsip Kerja

Kipas Aliran Paksi
Udara mengalir lurus melalui sepanjang aci kipas, didorong ke hadapan oleh bilah.

• Struktur: Pemutar dan motor dipasang pada aci yang sama; masuk dan keluar adalah sejajar secara mendatar.

• Ciri-ciri: Aliran udara tinggi, kepala (tekanan) rendah, rintangan permulaan rendah.

Kipas Sentrifugal
Udara masuk dari pusat (masuk), dan dilemparkan ke pinggir oleh daya sentrifugal yang dihasilkan oleh pemutar yang berputar. Tekanan meningkat dalam volute atau penyebar sebelum pelepasan.

• Struktur: Pemutar ditempatkan di dalam volute, masuk adalah paksi, keluar adalah radial.

• Ciri-ciri: Kepala (tekanan) tinggi, aliran udara sederhana, mudah mengatasi rintangan jaringan.

Rajah: Kipas aksial dengan aliran udara aksial/selari—kebiasaannya kadar aliran tinggi pada kenaikan tekanan yang rendah. Kipas empar (radial) dengan hembusan radial/melintang—kebiasaannya kenaikan tekanan lebih tinggi pada kadar aliran yang lebih rendah; sesuai apabila kehilangan tekanan dalam rangkaian saluran udara lebih besar.

2. Perbezaan Prestasi Utama

3. Garis Panduan Pemilihan

• Rintangan Sistem & Panjang Saluran:
  Kipas aliran paksi adalah pilihan untuk sistem dengan rintangan rendah dan saluran lurus yang panjang.
  Untuk rintangan yang lebih tinggi atau saluran yang kompleks (banyak belokan/flange), kipas sentrifugal mempunyai kelebihan.

• Ruang & Pemasangan:
  Kipas aliran paksi adalah padat dan boleh dipasang terus di mulut aci atau saluran pendek.
  Kipas sentrifugal memerlukan ruang tambahan untuk pemeriksaan volute dan pelepasan.

• Penggunaan Tenaga & Kecekapan:
  Kipas aliran paksi menawarkan kecekapan lebih tinggi dan penggunaan tenaga lebih rendah untuk aliran udara besar, senario tekanan rendah.
  Kipas sentrifugal mengekalkan kecekapan stabil di seluruh julat, sesuai untuk tekanan sederhana/tinggi, aliran udara sederhana/kecil.

• Penyelenggaraan:
  Kipas aliran paksi mempunyai struktur sederhana—mudah untuk menukar bilah atau motor.
  Kipas sentrifugal memerlukan penanggalan rumah untuk penyelenggaraan pemutar, mengambil lebih banyak masa.

• Kawalan Hingar & Getaran:
  Untuk kawasan sensitif hingar, pasang penstabil aliran dan penyenyap.
  Kipas sentrifugal biasanya menggunakan pengikat fleksibel dan pangkalan penyerap getaran untuk operasi lebih lancar.

4. Senario Aplikasi Tipikal

Kipas Aliran Paksi:

• Ventilasi utama dalam aci lombong, ventilasi tempatan bawah tanah

• Pelepasan relau metalurgi, ventilasi kecemasan terowong dan subway

• Ventilasi bengkel besar dan pertukaran udara

Kipas Sentrifugal:

• Ventilasi berbilang peringkat dan pengektrakan gas dalam lombong arang bawah tanah

• Pengumpulan habuk dan pemindahan gas dalam kilang kimia

• Sistem pembersihan habuk dan pengeringan tekanan tinggi dalam industri simen dan keluli

5. Kesimpulan & Cadangan

• Aliran Pemilihan Cepat:
  Tentukan aliran udara dan rintangan jaringan yang diperlukan
  Nilai ruang pemasangan dan kitar penyelenggaraan
  Bandingkan kecekapan tenaga dan kos keseluruhan untuk penyelesaian terbaik

• Langkah Selanjutnya:
  Selepas pemilihan awal, gunakan simulasi CFD atau ujian lapangan untuk mengesahkan prestasi aerodinamik.
  Integrasikan pemantauan dalam talian dan teknologi VFD untuk lebih mengoptimumkan kecekapan dan kebolehpercayaan.

Dengan perbandingan sistematik ini, anda boleh memilih kipas yang paling sesuai untuk keadaan sebenar anda, mengimbangi keperluan pemasangan dan operasi untuk memastikan sistem ventilasi yang ekonomik, berkesan, dan boleh dipercayai.