QUẠT và HỆ THỐNG (FANS, BLOWERS AND SYSTEMS)
DẪN NHẬP CÁC LOẠI QUẠT CÁC THÔNG SỐ:
ĐẶC TÍNH, HÌNH HỌC
CHỌN QUẠT CÁC QUI LUẬT ĐỒNG DẠNG VẬN HÀNH, LẮP ĐẶT • KHẢO NGHIỆM QUẠT • TÍNH TRỞ LỰC HỆ THỐNG ( xem giáo trình) • TÍNH TÓAN CÁC KÍCH THƯỚC CHÍNH CỦA QUẠT
Nguyễn Hùng Tâm 1
QUẠT và HỆ THỐNG
• Quạt được sử dụng nhiều
trong sinh họat, công nghiệp, nhằm cung cấp gío, tiêu thụ > 15% điện…gồm:
• Quạt, đường ống+co nối,
môtơ+điều khiển, thiết bị đo, thiết bị đầu cuối (Bộ TĐN, ĐHKK..)
• Fans: H< 1136mmWG (tỷ số nén <1.11) • • Blower: H< 2066 mmWG
(1.11 – 1.2)
• Compressor: (>1.2 )
Nguyễn Hùng Tâm 2
QUẠT và HỆ THỐNG
• CÁC LOẠI QUẠT
– 4 LOẠI CHÍNH: li tâm ( centrifugal), hướng trục (axial),
hỗn hợp (mixed flow) và ngang dòng(cross flow)
Nguyễn Hùng Tâm 3
QUẠT và HỆ THỐNG
• QUẠT LITÂM: cấu tạo và NLHĐ
Thổi ra
Hút vào
Nguyễn Hùng Tâm 4
QUẠT LITÂM: cấu tạo và NLHĐ
FC Fan( Sirocco)
Plenum Fan
Quạt có 2 miệng hút
Nguyễn Hùng Tâm 5
Dĩa sau
• Cấu tạo rotor: • Dĩa sau, cánh, dĩa trước • Dĩa trước có thể côn, phẳng hoặc
Cánh
không có tùy theo công dụng • Dĩa sau phẳng hoặc không có • Cánh có hoặc không có gân tăng
cứng ( bền)
Gân tăng bền
Dĩa Côn trước
Gân tăng bền
Nguyễn Hùng Tâm 6
QUẠT và HỆ THỐNG
Đầu cánh hướng tâm (RT)
• CÁC DẠNG CÁNH:
Dạng khí(AF)
Hướng tâm (RB)
Cong tới (FC)
Nghiêng lui (BI),
2 miệng hút
7 Nguyễn Hùng Tâm
Nguyễn Hùng Tâm 8
Quạt li tâm nhiều tầng cánh
Vỏ ngoài dạng trụ tròn
Quạt li tâm 1 tầng cánh có
vỏ ngoài dạng xoắn ốc
Nguyễn Hùng Tâm 9
QUẠT và HỆ THỐNG
CÁC DẠNG CÁNH: phạm vi sử dụng Cánh AF: có hiệu suất (ƞ) cao nhất, ít ồn, dùng trong
thông thóang,ĐHKK, TĐN.
Cánh BI: dễ chế tạo hơn AF, dùng trong HVAC, khí có
tính mài mòn
Cánh FC: ít ồn nhất, Q lớn, ƞ thấp Cánh RB: ƞ trung bình, vận chuyển vật liệu Cánh RT: có ƞ cao hơn RB
Nguyễn Hùng Tâm 10
QUẠT và HỆ THỐNG
• QUẠT HƯỚNG TRỤC: cấu tạo và NLHĐ Quạt chong chóng,(propeller, panel) • Có 3 dạng
Quạt trục ống (tube axial, TAF)
Quạt trục có hướng dòng (van axial, VAF)
Nguyễn Hùng Tâm 11
QUẠT và HỆ THỐNG
• QUẠT HƯỚNG TRỤC: 2 tầng cánh,
nhằm tăng H, có 2 dạng:
2 stage VAF
2 stage TAF
Nguyễn Hùng Tâm 12
Nguyễn Hùng Tâm 13
Đường đặc tính của quạt HT
Đường đặc tính của các lọai quạt HT có cùng đường kính roto và số vòng quay n
Nguyễn Hùng Tâm 14
QUẠT và HỆ THỐNG
• QUẠT mixed flow = axial +centrifugal
Dạng 1
Dạng 2
15 Nguyễn Hùng Tâm
QUẠT mixedflow = axial +centrifugal = inline centrifugal
Nguyễn Hùng Tâm 16
QUẠT và HỆ THỐNG
• QUẠT crossflow
Nguyễn Hùng Tâm 17
CÁC THÔNG SỐ ĐẶC TÍNH
m3/s mmH2O kW Plt= Q * H/102 kW
• Lưu lượng Q, • Cột áp H: tĩnh áp-động áp, • Công suất Plt • • Công suất thực Pth •
η = Plt / Pth
• Hiệu suất: % • BEP, FOP
• Đường đặc tính Quạt:
Q= f(H,P, η)
Nguyễn Hùng Tâm 18
CÁC THÔNG SỐ KÍCH THƯỚC QUẠT HT
• Đường kính rotor, Dro, • Đường kính trống, Dtr, Dh • Đường kính vỏ, Dvỏ • Góc đặt cánh β1 β2 • Khe hở đầu cánh
– < 1,5% chiều dài cánh
• Cánh nắn dòng • Chiều dài ống vào – L1> 0,2Dtr • Chiều dài vỏ – L2 > 0,7Dtr • Bán kính loe r • Số cánh z, dạng cánh khí động, hay cong phẳng
Nguyễn Hùng Tâm 19
Ảnh hưởng của các thông số hình học
Tỷ số Dh/Dr đến H
• Số cánh và Bề rộng cánh đến độ ồn và η • Khe hở đầu cánh đến η, độ ồn, H
Nguyễn Hùng Tâm 20
Ảnh hưởng của góc đặt cánh
Góc đặt cánh ảnh hưởng đến Q, H
Nguyễn Hùng Tâm 21
CÁC THÔNG SỐ KÍCH THƯỚC QUẠT LT • Đường kính roto D2, đường kính miệng hút D1, bề rộng roto B1, B2; bề rộng vỏ B; góc đặt cánh ß1, ß2; Có vỏ ngòai tròn, hoặc xoắn với các bán kính tạo vỏ R1, 2, 3, 4 hoặc không có vỏ
• Số cánh z, dạng cánh khí động, cong phẳng
Nguyễn Hùng Tâm 22
CÁC QUI LUẬT ĐỒNG DẠNG
3
• Đồng dạng lưu lượng
=
Q 2 Q 1
n 2 n 1
D 2 D 1
2
2
• Đồng dạng cột áp
=
∆ p 2 ∆ p 1
n 2 n 1
D 2 D 1
3
5
• Đồng dạng công suất
=
P 2 P 1
n 2 n 1
D 2 D 1
• Đồng dạng độ ồn
N2 - N1=50 log10(D2/D1) + 50 log10(n2/n1)
• Với chỉ số 1 là của quạt đã biết, 2 là của quạt muốn biết
Nguyễn Hùng Tâm 23
ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH QUẠT – HỆ THỐNG
• Đồ thị mô tả quan hệ của Q với H,P,
• Điểm BEP • Điểm FOP
là giao điểm của đường đặc tính quạt với hệ thống
Nguyễn Hùng Tâm 24
ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH QUẠT
Đồ thị mô tả quan hệ của Q với H,P,
ÑÖÔØNG ÑAËC TÍNH QUAÏT Quaït 150HT-0.50-32-2010, n=782 v/ph
26
100
à
n o
24
90
ä
o Ñ
á
22
80
ä
mmH2O
20
70
, t a u s u e i H
Tinh,%
,
18
60
Co, %
dB(A)_T
16
50
O 2 H m m
kWatt
,
ù
14
40
ó
p a h n T
12
30
10
20
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
Löu löôïng, m3/s
Nguyễn Hùng Tâm 25
KHẢO NGHIỆM QUẠT
• Nhằm xác định đường đặc tính quạt • PHƯƠNG PHÁP vật cản : (Orific, Ventury, Nozzle) • PHƯƠNG PHÁP dùng ống pitot (Hệ Ống khảo nghiệm):
(JIS B 8330, ANSI/AMCA 210-99)
Nguyễn Hùng Tâm 26
Dụng cụ đo áp: ống pitot, áp kế
Phương pháp lỗ ( orific)
Áp kế nghiêng ( inclined manometer)
Ống pitot
Nguyễn Hùng Tâm 27
Phương pháp ống khảo nghiệm
Khi
Đọc thêm
Giáo trình Bơm quạt máy nén, Nguyễn Hùng tâm, 2007; và
Phương pháp khảo nghiệm quạt theo JIS B 8330
Nguyễn Hùng Tâm 28
Ống pitot tiêu chuẩn
Nguyễn Hùng Tâm 29
Vị trí đo vận tốc gió trong ống tròn, chữ nhật
Nguyễn Hùng Tâm 30
CHỌN QUẠT
• LI TÂM, HƯỚNG TRỤC HAY HỖN HỢP? • 1/ Tùy theo Q, H, n
1
– Nếu H < 50mmWG nên chọn HT – Dựa vào hệ số ns
2
ns =
– Với Q,m3/s; H,mmH2O; n,rpm
* Qn 3
4
H
• 2/ Tùy vào các yêu cầu: gọn nhẹ, độ ồn, to ,bụi
…
Nguyễn Hùng Tâm 31
Chọn quạt theo hệ số ns
Nguyễn Hùng Tâm 32
TRỞ LỰC HỆ THỐNG
• TRỞ LỰC ĐƯỜNG ỐNG • TRỞ LỰC CỤC BỘ • TRỞ LỰC CỦA THIẾT BỊ ĐẦU CUỐI. • Đọc tài liệu: • NGUYỄN HÙNG TÂM , 2007, Giáo trình Bơm Quạt Máy nén ứng
dụng
• ASHRAE handbook, 2004. Systems and Equipment. Chương16,18 .
ASHRAE handbook, 2001. Fundamental. Chương,12,32,34,35. • Leâ Chí Hieäp. 2001. Kyõ thuaät ñieàu hoøa khoâng khí: Chöông 10:
Thieát keá oáng daãn khoâng khí, trang 325- 416. Nxb Khoa hoïc Kyõ thuaät, Haø noäi.
Nguyễn Hùng Tâm 33
TÍNH TÓAN
• Nhằm tính toán các thông số chính của
quạt: hướng trục, li tâm đọc NGUYỄN HÙNG TÂM , 2007, file Xls, Giáo trình Bơm Quạt Máy nén ứng dụng
• và các bảng tính Excels. • Làm các bài tập liên quan, và • Làm các khảo nghiệm quạt • Lưu ý: việc tính tóan thiết kế quạt cần kết hợp lý thuyết và thực nghiệm, kinh nghiệm, nhất là đối với quạt li tâm vì có nhiều sự chọn lựa cho một yêu cầu cụ thểNguyễn Hùng Tâm
34
MỘT VÀI LƯU Ý KHI LẮP ĐẶT QUẠT-TK
Ổ đở có thể: treo 1 bên, 2 bên, hoặc đặt 1 bên,
Không hoặc có miệng hút chuyển hướng, 1 hay 2 miệng hút..
Nguyễn Hùng Tâm 35
Nguyễn Hùng Tâm 36
Lắp đặt quạt – đường ống hút
Lắp đúng ống hút
Lắp sai
Nguyễn Hùng Tâm 37
Lắp đặt quạt – đường ống đẩy
Lắp ống đường đẩy Đúng
Cần chọn quạt hợp lý để diện tích miệng thổi và diện tích đường ống gần bằng nhau!
Lắp sai
38 Nguyễn Hùng Tâm
Lắp trên sàng
Lắp dưới trần nhà
Nguyễn Hùng Tâm 39
• Kiểm tra bộ truyền đai
Nguyễn Hùng Tâm 40
LẮP QUẠT HT
• CHƯA ĐÚNG
• ĐÚNG
Môtơ phía trước cánh gây rối và ồn
Độ côn đầu vào lớn gây rối và tổn thất
Nguyễn Hùng Tâm 41
Nguyễn Hùng Tâm 42
Quạt HT lắp trên sàng nhà
Nguyễn Hùng Tâm 43
Quạt HT lắp dưới trần
Nguyễn Hùng Tâm 44
Quạt + Moto lắp ngoài, lắp trên sàng
Nguyễn Hùng Tâm 45
Quạt + Moto lắp ngoài, lắp dưới trần
Nguyễn Hùng Tâm 46
• Cần trao đổi thêm xin liên hệ: • GVC. Nguyễn Hùng Tâm • hungtamng@yahoo.com • DĐ 0913 900 676
• Một số hình ảnh về quạt đã
được nghiên cứu TK chế tạo KN và lắp đặt
47 Nguyễn Hùng Tâm
Nguyễn Hùng Tâm 48
Nguyễn Hùng Tâm 49
Nguyễn Hùng Tâm 50
NOW WHAT ??? Why ???
Nguyễn Hùng Tâm 51
