Máy thổi khí cánh guồng (roots) là gì?

Máy thổi khí cánh guồng (Roots) là gì?

Máy thổi khí kiểu Roots (Roots-type blower) là một loại máy bơm thể tích vận hành theo nguyên lý nén thay đổi thể tích tạo ra khí nén thấp áp.

Máy thổi kiểu Roots được đặt theo tên của các nhà phát minh người Mỹ và anh em Philander và Francis Marion Roots , những người sáng lập Công ty Roots Blower ở Connersville, Indiana Hoa Kỳ, người đã được cấp bằng sáng chế cho thiết kế cơ bản vào năm 1860 cho ứng dụng bơm khí vào các lò cao và một số ứng dụng công nghiệp khác

Vào năm 1900, Gottlieb Daimler đã ứng dụng một loại máy thổi kiểu Roots vào một thiết kế động cơ được cấp bằng sáng chế. Hiện tại, máy thổi khí kiểu roots đã được các nhà sản xuất trên thế giới không ngừng cải tiến nâng cao hiệu suất hoạt động cũng như ứng dụng cho rất nhiều lĩnh vực từ công nghiệp đến dân dụng.

Roots-type blower là tên gọi gốc bằng tiếng anh của máy thổi khí kiểu Roots. Tại Việt Nam, Chúng ta còn gọi chúng bằng những cái tên như máy thổi khí cánh guồng, máy thổi khí dạng hoa khế

Nguyên lý cấu tạo

Máy thổi khí cánh guồng cấu tạo cơ bản của than máy chính bao gồm:

• 02 rotor (02 bộ cánh guồng)
• 01 bộ vòng bi
• 01 bộ ránh răng
• Vỏ máy chính (bao gồm than và nắp che vòng bi và bánh răng)

Nguyên lý hoạt động

Nguyên lý hoạt động của máy thổi khí phụ thuộc vào 2 cánh guồng (Lobe) có hướng chuyển động ngược với nhau thông qua cơ cấu của cặp bánh răng chủ động và bị động. Hai trục tâm được đặt song song nhau. Hai cánh guồng không được chạm lẫn nhau và cũng không được phép chạm vào vỏ thân máy

Khi 02 cánh guồng quay sẽ tạo ra 02 vùng áp suất thấp tại đầu hút và áp cao tại đầu đẩy

Khả năng hút của máy phụ thuộc vào khe hở giữa 2 cánh cam, khe hở giữa phần quay và thân máy. Khe hở càng nhỏ thì lực hút – đẩy của máy càng mạnh. Đây chính là yếu tố công nghệ ảnh hưởng nhiều nhất đến giá thành của các loại máy thổi khí trên thị trường hiện nay.

Phân loại máy thổi khí kiểu roots

a. Theo cấu tạo cánh guồng

+ Cánh thẳng (Lobe blower) và cánh guồng xoắn (Helical blower)

+ Cánh guồng 02 thùy (Two-lobed blower) và cánh guồng 03 thùy (three-lobed blower)

b. Theo dạng truyền động

+ Truyền động trực tiếp: trục của máy thổi khí nối thẳng hàng với trục động cơ, thông thường các máy thổi khí dạng này là máy có tốc độ vòng quay bằng với tốc độ động cơ. Ta chỉ có thể thay đổi tốc độ thông qua biến tần hoặc sử dụng động cơ có số cực phù hợp.

+ Truyền động gián tiếp: trục và động cơ song song với nhau và được truyền động thông qua cơ cấy dây coroa (V-Belt) và Pully. Kiểu lắp đặt này cho sự linh hoạt trong việc điều chỉnh tốc độ máy thổi thông qua điều chỉnh tỷ số truyền trên pulley. Máy dạng này thông thường là máy thổi khí tốc độ cao hoặc tốc độ thấp

c. Theo vị trí đầu hút – đầu xả

+ Đầu hút và đầu xả thẳng hàng: dạng thiết kế này thường gặp ở các máy truyền động trực tiếp hoặc máy thổi được lắp trong thùng cách âm nhằm tối ưu không gian lắp đặt

+ Đầu hút và đầu xả vuông góc: đây là dạng thiết kế máy thổi khí được dùng nhiều nhất trong lĩnh vực xử lý nước

d. Theo cấp độ bảo vệ

+ Máy thổi khí đặt cạn: sử dụng loại động cơ truyền động TEFC giải nhiệt bằng quạt

+ Máy thổi khí chìm: kiểu thiết kế này phù hợp cho các ứng dụng trong lĩnh vực xử lý nước cần hạn chế tối đa tiếng ồn và không gian lắp đặt. Động cơ được thiết kế có cấp độ bảo vệ IP68 lắp chìm trong nước.