Quạt Công Nghiệp Quạt Ly Tâm Quạt Hướng Trục Nguyên lý quạt Phần 1

TBN1: Quạt
• Định nghĩa
Quạt là thiết bị sản sinh ra dòng khí với 2 hoặc nhiều cánh hoặc cánh hướng
dòng được gắn cố định với trục quay. Mỗi thiết bị này, bao gồm bánh công tác,
chuyển đổi năng lượng cơ học quay, được áp dụng vào trục của chúng để toàn
tăng toàn bộ áp suất của dòng chuyển dịch khí. Đây là sự chuyển đổi trọn vẹn bởi
sự thay đổi động lượng của dòng lưu chất.
Theo ASOMEP: ”Quạt làm tăng tỉ trọng của khí không quá 7% so với đầu

vào và đầu ra. Nghĩa là tăng ko quá 7620 Pa so với khí tiêu chuẩn (200C;
101,725kPa). Nếu tăng quá thì đó sẽ là máy nén hoặc bơm cao áp.“
Quạt dùng cho cấp nhiệt, thông gió và điều hòa không khí, thập chí cho
những hệ thống có vận tốc cao áp suất lớn, hiếm khi bắt gặp khi chúng lớn hơn
2500 – 3000 Pa (10 – 12 inches áp suất nước)
Có 3 bộ phận chính của quạt: bánh công tác (đôi khi chúng được gọi là bánh
lái hoặc đĩa quay), bộ truyền chuyển động và lớp vỏ.
Để tính toán với hiệu suất quạt được hợp lý, người thiết kế cần phải biết.
• Định mức và việc tính toán quạt là như thế nào?
• Ảnh hưởng của hệ thống phân phối không khí sẽ ảnh hưởng tới hiệu suất
của quạt như thế nào?
Các loại quạt khác nhau, nhưng các loại quạt cùng loại mà cung cấp bởi các
nhà cung cấp khác nhau sẽ không tương tác với hệ thống 1 cách giống nhau.


TBN 2: Kí hiệu và ý nghĩa về quạt
• Không khí chuẩn
Không khí chuẩn là điều kiện làm việc lý tưởng của quạt, tại điều kiện này
dùng để thiết kế cũng như tính toán về quạt trên đường lý thuyết:
Trong đó: Nhiệt độ: 200C
Áp suất 101 325 Pa
Khối lượng riêng không khí: 1,205

kg/m

3

• Thang đo Gause
Thang đo áp suất ở khí quyển được biểu diễn
bởi chiều cao cột nước (mm). (ở điều kiện khí
quyển, m0 340 mm (304,1 inches) của nước
hoặc 10m (33,97 feet) nước)
• Áp suất tĩnh [static pressure]
Độ chênh lệch giữa áp suất tuyệt đối ở điểm trong dòng khí hoặc ở buồng
gió đầu vào và áp suất tuyệt đối với không khí môi trường xung quanh, mang dấu
dương khi áp suất ở điểm trên so với áp suất môi trường xung quanh và mang
dấu âm khi ở bên dưới. Nó được đo ở mọi hướng, không phụ thuộc vào vận tốc
và không phụ thuộc vào thế năng có sẵn trong dòng khí.


Là áp suất cần thiết để dòng khí thắng
sức cản của đường ống, và vật cản của hệ
thổng.. hay là sự chênh lệch của áp suất
tuyệt đối của 1 điểm trong luồng khí với áp
suất tuyệt đối khí quyển.
1 Pa = 1 N/m2; 1 mmH2O = 9,8Pa =
10 Pa.
• Áp suất động
Áp suất yêu cầu để làm tăng nhanh
thêm vận tốc từ 0 cho tới vận tốc bất khì và
nó tỉ lệ với động năng của dòng khí. Áp suất
động sẽ chỉ được dùng trong hướng của dòng
và nó luôn dương.

• Tổng áp suất: Là tổng đại số của áp
suất động và áp suất tĩnh. Nó được đo bởi toàn bộ năng lượng có sẵn trong
dòng khí.
Công thức: TP = SP + VP.
• Tổng áp suất quạt
Tổng áp suất quạt: Là độ chênh đại số
của tổng áp suất ở đầu vào hút quạt với tổng
áp suất của đầu ra quạt. Nó được đo bởi toàn
bộ năng lượng cơ học được thêm dòng khí
hoặc gas của quạt.
• Tĩnh áp quạt.


Tĩnh áp của quạt được định nghĩa là đại
lượng sử dụng trong đặc tính quạt và không
thể được đo trực tiếp. Tĩnh áp quạt là hiệu số
giữa tổng áp suất trừ đi áp suất động tương
ứng với vận tốc của dòng khí thổi ra. Lưu ý rằng
nó không phải là sự chênh lệch giữa áp suất
tĩnh ở đầu ra và áp suất tĩnh của đầu vào. ví
dụ: Nó không phải là áp suất tĩnh ở bên ngoài
hệ thống.
Kí hiệu:

p

đơn vị là pascal (Pa = N/m2 )
Công thức: p 

 gh

 là khối lượng riêng chất lỏng, g = 9,81 m.s-2, h là độ chênh lệch chất lỏng.

chuyển đổi: p[Pa]  9,81.h[mmH 2O]
• Lưu lượng gió: m3/h; m3/s
Là lượng gió mà quạt mang di chuyển mang đi trong quá trình hoạt động.
• Công suất gió:
Giả sử hiệu suất là 100%, là công suất yêu cầu di chuyển lượng khí nhất định.
STATICAkW 
TOTALAkW 

Q  Sp
1000

Q  TP
1000

Q là lưu lượng m3/s; TP là tổng áp suất (Pa)


• Công suất thực tế của động cơ (BkW)
Đây là công suất thực tế của quạt yêu cầu,
nó lớn hơn công suất của không khí vì không
có hệ thống quạt nào đạt hiệu suất 100% vì
năng lượng bị tiêu hao trên các ổ đĩa, V đai,
phụ kiện và bất kì yêu cầu năng lượng khác,
thêm vào đó là nạp điện cho quạt.

BkW 

Q TP

1000 t

Với ƞt là tổng hiệu suất quạt.
• Hiệu suất tĩnh (S.E)
Công suất tĩnh dòng khí chia cho
công suất đầu vào của quạt

S .E. 

PowerOutput
Q  SP

PowerInput 1000  BkW

• Hiệu suất động cơ (M.E)
Còn được gọi là tổng hiệu
suất.(T.E). Tỉ số của năng lượng đầu vào và
ra.
M .E . 

Q  TP
1000  BkW

• Áp suất tĩnh bị chặn kín
Ở điều kiện vận hành, khi quạt bên ngoài đóng hoàn toàn, kết quả là không
có gió.
• Hệ thống gió mở tối đa
Lúc này, áp suất tĩnh qua quạt sẽ bằng “không”

• Mở rộng công suất của động cơ
Công suất của động cơ bị tiêu hao khi quạt hoạt động với công suất tối đa.
Thường, với các đặc tính của quạt trong điều kiện của % độ mở rộng lưu lượng


cá mà đối với quạt cho sau đó cố định thương xứng với phần trăm áp suất quạt
khi đóng kín và phần trăm độ mở công suất động cơ.
• Dải phạm vi hoạt động:
Gồm lưu lượng và áp suất, được xác định bởi nhà xản suất, trong phạm vi
này, quạt sẽ hoạt động 1 cách ổn định.
o Phạm vi hoạt động của quạt li tâm cánh hướng tới: 30-80%
o Phạm vi hoạt động của quạt cánh nghiêng hướng sau: 40-85%
o Phạm vi hoạt động của quạt cánh hướng trục: 35 – 80%;
• Vận tốc gió tại cánh biên: Ký hiệu TS
TS 

 DN
60

D là đường kính bánh công tác.
N là số vòng quay trục.


TBN 3: Các luật về quạt
Nó không thực hành để kiểm tra đặc tính của mọi kích thước quạt trong
phạm vi của nhà sản xuất ở mọi tốc độ ở cái nó có thể được áp dụng. Ngoại trừ
nó có thể để mô phỏng mọi mật độ đầu vào cái mà có thể bị va chạm.
May mắn thay, việc sử dụng định luật về quạt nó có thể tiên đoán tốt độ
chính xác đặc tính của quạt ở tốc độ khác và mật độ hơn những tỉ lệ kiểm tra
ban đầu.

Nó là điều lưu ý rất quan trọng, tuy nhiên, những định luật quạt được áp
dụng để đưa ra điểm trong phạm vi hoạt động của đặc tính quạt. Nó không thể
tiên đoán trên các được điểm khác của đường đặc tính này.
Luật về này thường được sử dụng để tính toán sự thay đổi trong lưu
lượng dòng, áp suất và điện năng của quạt khi tốc độ, tỉ trọng khối lượng
riêng bị thay đổi
Các luật về quạt sẽ tính toán cho tỉ lệ hình học về quạt; tuy nhiên bởi vì hệ
dung sai luôn không cân đối, đặc tính tốt hơn chút là đạt được thông thường khi
đưa ra từ cho kích thước quạt đến 1 cái lớn hơn.
o Lưu lượng thay đổi Q tỉ lệ thuật với tốc độ quay N, lập phương của đường
kính cánh quạt D.
N
Q2  Q1 x 2
N1

D 
x 2 
 D1 

3

o Áp suất thay đổi P tỉ thuận với khối lượng riêng d, bình phương đường
kính cánh D và bình phương tốc độ trục quạt N.
2

2

N  D  d 
P2  P1 x  2  x  2  x  2 
 N1   D1   d1 

o Công suất tỉ lệ thuận với khối lượng riêng, mũ 3 với tốc độ quay và mũ
5 với đường kính quạt.
3

5

N  D  d
W2  W1 x  2  x  2  x 2
 N1   D1  d1

Trong đó:

Q: Lưu lượng dòng CMH
P: Áp suất (TP,SP hoặc VP), Pa


d: khối lượng riêng, kg/m3
N: tốc độ quạt, rpm
D: Đường kính cánh quạt, mm
W: Công suất cánh quạt,
kW
• Thay đổi tốc độ quạt
Đầu tiên, chúng ta xem xét đến định
luật quạt ứng dụng để thay đổi chỉ tốc
độ (hệ thống giữa nguyên) khi cho quạt
và cho hệt hống điều khiển không khí ở
mật độ cho trước.
o Luật

1:

Chỉ

thay

đổi

N 
Q2  Q1 x  2 
 N1 
N 
P2  P1 x  2 
 d1 

N 
W2  W1 x  2 
 N1 

2

3

• Thay đổi kích thước quạt

Luật 2:
Tính toán với sự thay đổi trong
đặc tính do tỉ lệ thay đổi kích thước quạt,
dựa vào giữ nguyên tốc độ biên cánh
quạt, khối lượng riêng của khí, tỷ lệ quạt,

quạt cân bằng và điểm vận hành cố
định.
2

D 
W
Q2  Q1 x  2   Q1 x 2
W1
 D1 

tốc


 D2 
N

N

P2 = P1 ; 2

1 
 D1 
Chú ý: Theo thiết kế của người thiết
kế quạt và ít khi được áp dụng rộng rãi.
o Luật 3:
Tính toán cho sự thay đổi đặc tính do
tỉ lệ thay đổi với kích thước nhưng dựa vào
cố định tốc độ, với khối lượng riêng, tỉ lệ quạt
và điểm hoạt động cố định.
Nếu tốc độ quay không thay đổi:

D 
Q2  Q1 x  2 
 D1 
D 
P2  P1 x  2 
 D1 

3

2

D 
W2  W1 x  2 
 D1 

5

D 
TS 2  TS1 x  2 
 D1 

• Thay đổi khối lượng riêng của dòng khí
Xem xét tiếp đến ảnh hưởng của sự thay đổi của mật độ khối lượng riêng của đặc
tính quạt, 3 luật được áp dụng trong trường hợp này


o Luật 4: Với việc giữ nguyên
lưu lượng, hệ thống, kích
thước và tốc độ quay không
đổi.

Lưu lượng quạt, Q sẽ không thay
đôi với khối lượng riêng. Quạt có
thiết bị lưu lượng giữ nguyên và
sẽ tạo ra lưu lượng không vấn đề
gì cái mà khối lượng riêng không
khí có thể.
P2  P1 x

d
W2
 P1 x 2
d1
W1

Q2 = Q1

• Luật 5: Giữ nguyên áp suất, hệ
thống kích thước
1/2

N 
W 
d 
Q2  Q1 x  2   Q1 x  2   Q1 x  1 
 N1 
 W1 
 d2 

P2 = P1

o Luật 6: Giữ nguyên lưu lượng
dòng, giữ nguyên hệ thống, cố
định kích thước quạt:
N 
P 
d 
Q2  Q1 x  2   Q1 x  2   Q1 x  1 
 N1 
 P1 
 d2 
d 
W2  W1 x  2 
 d1 

2

Luật 4 – 6 là cơ bản cho việc chọn quạt
với cái khác với mật độ không khí chuẩn
dùng cho bản chọn quạt cái mà đều dựa
trên không khí chuẩn.

Ví dụ 1: Ở điều hòa không khí cung cấp quạt hoạt động ở 600 rpm chịu áp suất
tĩnh 500 Pa, yêu cầu điện năng 6,5 BkW. Nó nhận 19 000 CMH ở điều kiện
chuẩn. Thay vì điều khiển điều hòa không khí chạy khỏe hơn kế hoạch ban đầu,
mong muốn có thêm không khí nữa. Để tăng dòng tới 21 500CHM, thì tốc độ, áp
suất và công suất là bao nhiêu?
Sử dụng định luật 1:
Q2 = Q1N2\N1 => N2 = N1Q2\Q1 =
600.21500\19000 = 679 rpm

P2 = P1(N2\N1)2 = 500(679\600)2 = 640 Pa
W2 = W1(N2\N1)3 = 6,5(679\600)3 = 9,42 BkW


Ví dụ 2: Một quạt hoạt động ở tốc độ 2715 rpm ở 200C chịu áp suất 300 Pa. Nó
nhận lưu lượng 3560 CMH và yêu cầu 2,84 BkW. Ở 5 kW motor là hiệu suất của
quạt. Hệ thống chạy điện dung ngắn nhưng người quản lý không muốn bỏ thêm
tiền thay motor. Điện dung lớn nhất thay
đổi từ hệ thống là bao nhiêu khi motor là
5 kW. Tốc độ tăng cho phép là bao nhiêu.
Lưu lượng dòng và áp suất khi ở điều kiện
mới là bao nhiêu?
Sử dụng định luật 1.
N2 = N1 (W2/W1)1/3 = 2715(5/2,840)1/3 =
P2 = P1(N2/N1)2 =
Q2 = Q1(N2/N1) =

Ví dụ 3: Nhà sản xuất quạt mong muốn lưu lượng
thiết kế đạt được 400 mm dia. quạt đến 800 mmdia quạt. Ở điểm hoạt động 400 mm quạt nhận
7750 CMH ở 200C khí chịu 100 Pa áp suất tĩnh. Ở
yêu cầu này, 694 rpm (van tốc biên 14,53 m/s) và
1,77 BkW. Bản thiết kế lưu lượng, áp suất tĩnh,
điện năng và vận tốc biên sẽ ở 800 mm fan ở cùng
điều kiện tốc độ là bao nhiêu?
Sử dụng luật 3: hình 9:
Q2 = Q1x(D2\D1)3 = 7750x(800\400)3
P2 = P1 x (D2\D1)2 = 100x(800\400)2
W2 = W1 x (D2\D1)5 = 1,77x(800\400)5
TS2=TS1xD2\D1=14,53x800\400

Ví dụ 4: Quạt hút không khí từ ovan và nhận 18 629 CMH ở 1160C khí chịu áp
suất 250 Pa áp suất tĩnh. Nó hoạt động ở 796 rpm và yêu cầu 9,9 BkW. Giả thiết
ô van tổn thất nhiệt và không khí ở 200C. Tính áp suất tĩnh và công suất quạt đã
yêu cầu?
Sử dụng luật 4:
Khối lượng riêng ở 200C: 1,2 kg/m3
Khối lượng riêng ở 1160C: 0,9 kg/m3
Q2 = Q1 = 18,620 CMH.
P2 = P1(d2\d1) = 250(1,2\0,9) = 335 Pa
W2 = W1(d2\d1) = 9,9(1,2\0,9)=13,2
BkW
Ở ví dụ này diễn tả tại sao cánh quay
quạt nên luôn luôn lựa chọn trên công suất ở mật độ lớn nhất, cái sẽ có thể chịu
được ở nhiệt độ thấp nhất có thể.
Ví dụ 5: Một kỹ sư ghi rõ rằng anh ta muốn 15 200 CMH ở 200 Pa áp suât tĩnh,
490C và 300m độ cao. Xác định tốc độ và công suất quạt. (Gợi sy có 2 cách để
giải quyết vấn đề, luật 4 hoặc 6).
Sử dụng luật 4: Để nhập thông tin bảng tính toán của nhà sản xuất cái dựa trên
không khí chuẩn, chúng ta phải xác định áp suất tĩnh cái mà yêu cầu với không
khí chuẩn. Từ bảng hệ số mật độ không khí, chúng ta tìm được:
dthưc tế/dtiêu chuẩn = 0,88.


Pstd = Pact x (dstd\dact) = 200\0,88 = 227 Pa, có
thể chọn 225.
Từ bảng tính toán quạt, chúng ta tìm đến chỗ
nhận 15200 CMH chịu 225 Pa sẽ yêu cầu 1120
rpm. Công suất yêu cầu là 8,07 BkW. Tốc độ
đúng ở 1120, nhưng khi quạt điều khiển mật

độ không khí ít hơn thì:
Wac = Wstdx(dact\dstd)=2,07x0,88=7,1 BkW.
Lưu ý rằng cũng từ ví dụ này trở kháng áp
suất tĩnh của hệ thống biến đổi trực tiếp với
khối lượng riêng của không khí.

Sử dụng luật 6:
Trong trường hợp này, giả thiết điều kiện
hoạt động ở chuẩn để xác định tốc độ và
công suất trong tính toán. Sau khi công
suất tính toán và áp suất tĩnh sẽ được
chỉnh sửa thông qua luật 6.
Qstd=Qactx(dact\dstd)=15200x0,88=13400
CMH
Pstd = Pactx(dact\dstd)=200x0,88 = 176 Pa.
Quạt sẽ nhật 13400 CMH chịu 175 Pa khi
hoạt động ở 988 rpm. Yêu cầu công suất
5,55 BkW. Chỉnh sửa tốc độ cho khối
lượng riêng thông qua luật 6 ta được.
Nact = Nstd x (dstd\dact)
= 988\0.88 = 1120 rpm.
Wact = Wstdx(dstd\dact)2 = 5,55\0,882 = 7,1 BkW.
Như mong đợi kết quả ra được giống với cùng cách giải quyết tương tự.
Ví dụ 6: Giả thiết rằng quạt điều khiển 41,280 CMH ở áp suất tĩnh 300 Pa, chạy ở
418 rpm và yêu cầu 14,99 BkW. Nếu tốc độ duy trì cố định ở 418 rpm nhưng trở


lực bổ xung thêm 100 Pa, (dựa vào sự tồn tại có sẵn vận tốc) là đặt trong hệ
thống, áp suất tĩnh sẽ là 400 Pa nếu điện dụng, 31 280 CMH duy trì ở điều kiện
đó. Từ bảng tỉ lệ nhà sản xuất quạt, nó được xem như tốc độ phải tăng lên 454

rpm và sẽ yêu cầu 18,7 BkW. Định mức quạt mới phải giảm tới tốc độ được xác
định trước của 318 rpm dọc theo ống mới đường trở lực bởi luật 1.
Q1 = Q2(N1\N2) = 41 280(418\454) = 38000 CMH
P1 = P2(N1\N2)2 = 400 (418\454)2=339 Pa;
W1=W2(N1\N2)3 = 18,7x(418\454)3=14,6 BkW.
Trong ví dụ này, sự hữu ích của bổ xung thêm trở kháng, như bộ phễu lọc tuyệt
đối, đã chèn lắp thêm trong hệ thống quạt và bởi vậy tăng áp suất tĩnh trước
quá với định mức tính toán


TBN 4: Đường đặc tính quạt
Mỗi loại quạt và kích thước có 1 đường đặc tính khác nhau. Đường đặc tính
của quạt phát triển bởi nhà sản xuất quạt.
Đường đặc tính quạt là hình biểu diễn đặc tính quạt. Thường đường đặc
tính sẽ trải phạm vi đi vào từ chỗ không có trở lực (tự do thổi ra) đến chỗ khe hẹp
hệ thống rất chặt (trở lực lớn).
Các quan hệ giữa các thông số trên (áp suất, hiệu suất, công suất, lượng
gió _ thường được thể hiện trên đồ thì bởi đường đặc tính quạt. Điểm có hiệu suất
cao nhất là vùng trên đường đặc tính mô tả hoạt động có hiệu suất cao về cả năng
lượng và bảo dưỡng. Quạt làm việc xa vùng hiệu suất cao này sẽ tăng ồn và tăng
tải.
Khối lượng riêng của khí, kích thước quạt và tốc độ thường là cố định với
đường cong trọn vẹn và phải được chỉ rõ.
Các đường đặc tính đặc trưng của quạt được biểu diễn như hình dưới. Nhìn
chung các được xác định bởi bài kiểm tra trong phòng thí nghiệm, được dẫn tới
thông qua đến thương tích trong kiểm tra chuẩn công nghiệp.
Có điều quan trọng cần lưu ý rằng bài kiểm tra để cài đặt theo chuẩn AMCA
gần với chuẩn lý tưởng, vì lí do này, các đường cong đặc tính cho áp suất và công
suất chống lại dòng khí và đạt được dưới điều kiện lí tưởng, cái hiếm khi tồn tại
trong thực tế.

Các định luật về quạt sử dụng xác định công suất và đặc tính hiệu ở những
tốc độ và kích thước của quạt khác nhau. Bình thường, trước khi đề cập chỉ một
kích thước và tốc độ được kiểm tra để xác định trong công suất quạt.



TBN 5: Đường trở lực hệ thống
Trở lực hệ thống là tổng toàn bộ tổn thất
áp suất đi qua phễu lọc, bộ trao đổi nhiệt, bộ
chống rung và ống làm việc. Đường trở lực hệ
thống là 1 đường đơn biểu diễn của áp suất cái
mà yêu cầu dịch chuyển dòng khí xuyên qua
hệ thống.
Khi hệ thống cố định, cái mà không có sự thay
đổi trong cài đặt bộ chống rung chấn.. trở lực
hệ thống biến đổi bình phương của lưu lượng
Q. ĐƯờng trở lực cho bất cứ hệ thống nào đại
diện bởi đường cong đươn. Ví dụ, xem xét hệ
thống điều khiển 1000 CMH với tổng trở lực tới
100 Pa SP.
Nếu Q tăng gấp đôi, trở lực SP sẽ tăng tới 400
Pa, như hình biểu diễn bởi giá trị bình phương
với hệ số đã cho ở hình 1.
Đường cong này thay đổi, tuy nhiên, chẳng
hạn bộ phễu lọc hoạt động với bụi, trao đổi
nhiệt bắt đầu ngưng đọng độ ẩm, hoặc khi đầu
ra của bộ chống rung thay đổi vị trí.
Điểm hoạt động (như hình 2) cái mà quạt và
hệ thống biểu diễn được xác định bởi sự giao
nhau của đường cong trở lực hệ thống và

đường cong đặc tính quạt. Lưu ý rằng mọi quạt
hoạt động chỉ dọc theo đường cong đặc tính
của nó. Nếu trở lực hệ thống được thiết kế
không gióng với trở lực ngoài được lắp đặt thì
điểm hoạt động sẽ thay đổi, áp suất tĩnh và lưu
lượng nhận được sẽ không còn giống như tính
toán.
Lưu ý ở hình 3 hệ thống thực tế có độ chên áp
suất hơn dự đoán trong thiết kế, bởi vậy, lưu
lượng khí sẽ giảm đi và áp suất tĩnh sẽ tăng
lên.


Đường biểu diễn công suất kW đặc trưng cho kết quả khi giảm bớt đi BkW. Đặc
trưng, RPM sẽ tăng lên sau đó và BkW sẽ cần đạt được Q mong muốn. Trong
nhiều trường hợp nơi có sự khác nhau giữa thực tế và tính toán đầu ra của quạt,
nó do sự thay đổi của trở lực hệ thống hơn là do bất cứ thiếu sót nào của quạt
hay đĩa quay. Thông thường, lỗi này tạo ra bởi chênh áp suất tĩnh chỉ ra thông
qua quạt và kết luận răng, nếu nó ở hoặc trên thiết kế yêu cầu Q là cũng ở trên
thiết kế yêu cầu. Ở hình 3 biểu diễn tại sao giả thiết hoàn toàn không hợp lệ.

Trở lực hệ thống là tổng tất cả áp suất tổn thất khi đi qua phễu lọc, bộ
trao đổi nhiệt, bộ giảm chấn – rung - ồn, các đường ống hệ thống.
Trở lực của bất cứ hệ thống nào cũng được biểu diễn bởi 1 đường cong
đơn. Khi đường cong thay đổi, có thể do bộ lọc bụi hoạt động có bụi, thiết bị trao
đổi nhiệt ngưng tụ hơi nước hoặc đầu ra của bộ chống rụng bị thay đổi vị trí.
Điểm hoạt động
Điểm làm việc của quạt và hệ thống được xác định bởi điểm giao nhau giữa
đường trở lực hệ thống và đường đặc tính của quạt.
Nếu đường trở lực hệ thống thiết kế mà không trùng với đường hệ thống

được lắp đặt, điểm hoạt động sẽ thay đổi và lưu lượng cùng áp suất sẽ ko đưa ra
như tính toán.


Trong nhiều trường hợp, có sự khác nhau giữa thực tế và tính toán đầu ra
của quạt, lí do là việc thay đổi trở lực hệ thống nhiều hơn là những thiếu sót của
quạt và motor. Tần suất gặp lỗi làm đọc áp suất tĩnh của quạt và đưa tới kết luận
nếu nó ở tại hoặc điều kiện thiết kế trên lưu lượng.


TNB 6. Sự cố hệ thống, Sự cố quạt, và nối song song
Có 3 lý do chính làm dòng khí không hoạt động trong hệ thống quạt đó là:
• Sự cố hệ thống
• sự cố quạt
• nối quạt song song
➢ Sự cố hệ thống:
Sảy ra khi trả kháng hệ thống và
đường đặc tính của quạt không giao nhau tại
điểm rõ ràng nhưng lại nằm trong vùng phạm
vi lưu lượng áp suất. Sự cố hệ thống này
không sảy ra đối với quạt: Cánh nghiêng,
quạt cánh nghiêng phía sau, quat có cánh ly
tâm. Tuy nhiên nó có thể sảy ra với quạt ly
tâm có cánh hướng tới.
Trong trường hợp này, do đường quạt
và đường hệ thống gần như song song nhau,
điểm hoạt động có thể kết thúc ở phạm vi
của dòng khí hoặc áp suất tĩnh. Đây là kết
quả làm hệ thống không hoạt động được biết
như Sự cố hệ thống, xung kích hoặc xả khí..

Sự cố hệ thống không nên bị lẫn lộn
với “chế độ song song”, cái chỉ có thể sảy ra khi 2 quạt được lắp song song với
nhau.
➢ Sự cố quạt:
Sự cố quạt khác với sự cố hệ thống, nhưng nó có thể hoặc không sảy ra
cùng lúc với nhau.
Với bất cứ loại quạt nào, điểm có
áp suất nhỏ nhất là ở trung tâm cánh quạt
và lớ nhất ở lề dòng chảy của vòng quay.
Nếu quạt không quay và chênh lệch áp
suất tồn tại, dòng sẽ dịch chuyển từ nơi
có áp suất cao đến nơi có áp suất thấp.
Sự đối lập về hướng khối khí này thường
làm khí chảy xuyên qua cánh quạt. Điều
duy nhất giữ dòng chảy đúng hướng là độ xoáy của cánh quạt.


Việc ngưng chạy sảy ra trừ khi có đủ lượng khí đi vào cánh quạt để lấp đầy
khoảng trống giữa cánh quạt.
Ở sự cố này, ta có thể cảm nhận và lắng
nghe lỗi say ra ở tất cả các quạt cho đến mức
độ biến đổi. như là áp suất tĩnh block-tight tiến
lại gần. Riêng cánh quạt hướng tâm là 1 ngoại
lệ.
Trong khi độ lớn của sự cố này có thể
diễn ra ở tất cả các loại quạt, sảy ra lớn nhất ở
quạt cánh cong và nhỏ nhất là ở quạt ly tâm có
cánh hướng tới. Việc biến thiên áp suất gần tới
đỉnh có thể loại 10%. Ví dụ, quạt có sự cố phát
triển ở 600Pa của tổng áp suất tĩnh có thể có

áp suất biến đổi của 600/10 của Pa. Điều này
giải thích tại sao quạt lớn trong sự cố được cho
phép. Tường phòng trang thiết bị bị rạn nứt từ độ rung của ống bảo dưỡng trong
sự cố.
Trên đường đặc tính của quạt, không nên lựa chọn ở bên trái của Điểm sự
cố. Tại điểm này được định nghĩa: đường hệ thống khi hoạt động ở tất cả các tốc
độ được xem xét, với các loại quạt khác nhau được xét. với đối tượng này, hoạt
động ổn định có thể nhận được nhiều hơn tới bên trái khi quạt hoạt động trong
phòng thí nghiệm tại điều kiện lý tưởng.
Phần lớn, các nhà sản xuất không liệt kê ra phạm vi hoạt động của tất cả
các cách của đường sự cố.
Tuy nhiên, Từ việc tính toán điểm cắt là 1 sự cơ sở nền tảng cho tính toán
phán đoán, Lượng đặc tính bảo toàn sẽ cung cấp phạm vi hoạt động, nơi mà sẽ
cho phép hệ thống hoạt động với bất cứ lý do nào trong miền thiết kế.
➢ Mắc song song
Điều này sảy ra khi nhiều quạt được lắp kết nối với nhau theo lối vào thông
thường hoặc dòng vào thông thường hoặc cả hệ thống. Đặc biệt lưu lượng lớn của
không khí phải điều khiển. Việc kết hợp đường cong áp suất – lưu lượng khí trong
trường hợp này đã đặt được bởi bổ xung thêm năng suất dòng khí với mỗi quạt ở
cùng 1 điều kiện áp suất.


Toàn bộ hiệu quả của nhiều quạt sẽ
nhỏ hơn tổng chuẩn của điều kiện đầu vào
bị cản trở hoặc dòng đi vào bị cản trở.
Một số quạt có độ nghiêng dương
trong đường cong lưu lượng – áp suất đến
bên trái của điểm cực trị áp suất. Nếu quạt
hoạt động song song đã được chọn trong
miền giới hạn của độ dốc dương, hệ thống

không hoạt động có thể sẽ là kết quả.
Nếu bụng gần với đỉnh bên trái là kết
quả của sơ đồ tất cả kết hợp có thể của
dòng lưu lượng ở mỗi áp suất. Nếu đường
hệ thống giao với đường quạt trong mạch
kín có thể có nhiều hơn 1 điểm giao. Trường
hợp này, quạt để điều khiển không khí và có thể là lí do motor quá tải nếu quạt
chuyển động riêng lẻ nhau.
Điều kiện dòng mất cân bằng dẫn đến đảo chiều sẵn sàng cho kết quả cái
mà quạt gián
đoạn quay hoặc
không
quay.
Trường
hợp
phát sung này
thường
phát
sinh tiêng ồn, độ
rung và là điều
kiện có thể phá
hủy quạt, ống
dẫn hoặc truyền
động motor.
Yêu cầu
lắp đặt máy
chống rung lưu
lượng
xoắn
(hình 6). Nó

phục vụ sự thay
đổi hình của


quạt xoắn và như vậy, với mỗi vị trí của máy chống rung, sẽ có 1 đường đặc tính
khác tương ứng với nó.
Kết quả đường cong quạt từ nhiều
giá trị của đầu ra máy chống rung như
hình 7. Mục đích để thay đổi đường hiệu
suất quạt nhiều như cái tổng sự chênh
lệch đường cong sẽ giao nhau ở đường
đơn tại A’ và nó cung cấp hệ thống hoạt
động. Đường đặc tính có thể giảm nhẹ
xuống và tương ứng sẽ tăng RPM nên sẽ
đạt được ở điều kiện cụ thể. Tuy nhiên,
rất hiếm khi đạt được do sự khác nhau là
đặc trưng không đáng kể.
Để chính xác, máy chống rung lưu
lượng xoắn rất hiếm giới hạn đẩy xuống
của các quạt cho đến khi áp suất tĩnh và độ rung ồn biến mất. Nhìn chung, nó ở
bên trái trong vị trí vĩnh cửu. Đường
cong phát sinh bởi máy chống rung
ở điểm định hình cái mà thổng các
đường chênh lệch cắt nhau ở 1
điểm.
Quạt hoạt động song song
nên chọn cùng loại, kích cỡ và tốc
độ đặc tính biến chứng ngoài mong
đợi có thể là kết quả. Lời khuyên từ
các nhà sản xuất cần cân nhắc khi

sử dụng quạt mắc song song.
Dùng quạt động hướng trục
mắc song song thể hiện rõ tiếng ồn.
Trừ khi trong giai đoạn thiết kế đưa
ra các thang đo cụ thể, bổ xung
điều khiển tiếng ồn là khó có thể
diễn ra bình thường.
Vấn đề tiếng ồn sảy ra với quạt hoạt động song song và tạo phách. Đây là
lí do chênh lệch nhỏ trong tốc độ quay của 2 quạt đồng nhất về lý thuyết. Kết quả


của khử tần số tạp âm thấp có thể sẽ làm phiền và khó để loại bỏ. Vấn đề có thể
được xem giống như là ảnh hưởng hoạt nghiệp của ánh sáng huỳnh quang chiếu
sáng quay quanh với chênh lệch yếu giữa ần số quay của đĩa tròn và điện 2 chiều
cung cấp cho bóng đèn.
TBN 7: Các loại quạt
Các loại quạt
Để trải rộng phạm vi ứng dụng, quạt được sản xuất đa dạng chủng loại, người
ta phân loại ra 3 loại phổ biến: Quạt ly tâm, quạt hướng trục, quạt trộn dòng.
Bảng 1 so sách đặc điểm cơ bản của 1 số loại quạt thông thường nhất.
➢ Quạt ly tâm
Quạt mà dòng khí đi vào bánh công tác hướng tâm và sau đó thoát ra tỏa tròn
vào vỏ bơm xoắn ốc.
Quạt ly tâm chia làm 4 loại:
•
•
•
•

Cánh

Cánh
Cánh
Cánh

cong phía trước (FC)
cong nghiêng phía sau (BI)
hướng trục (RB)
ly tâm dạng ống (TC)