Bài giảng Bơm, quạt, máy nén - Bài 4: Quạt và hệ thống - Nguyễn Hùng Tâm

 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% điệngồm:
• 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 
 không có tùy theo công dụng
• Dĩa sau phẳng hoặc không có
 Cánh
• 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
• CÁC DẠNG CÁNH: Đầu cánh hướng tâm (RT)
 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
• Có 3 dạng Quạt chong chóng,(propeller, panel)
 Quạt trục ống (tube axial, TAF)
 Nguyễn Hùng Tâm
 11
 Quạt trục có hướng dòng (van axial, VAF)
 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
 Nguyễn Hùng Tâm 15
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
• Lưu lượng Q, m3/s
• Cột áp H: tĩnh áp-động áp, mmH2O
• Công suất Plt kW
• Plt= Q * H/102
• Công suất thực Pth kW
•
• Hiệu suất: % η = Plt / Pth
• 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 Q2 n2 D2
 =    
 Q1  n1   D1 
• Đồng dạng cột áp 2 2
 ∆p2  n2   D2 
 =    
 ∆p1  n1   D1 
• Đồng dạng công suất 3 5
 P2  n2   D2 
 =    
 P1  n1   D1 
• 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
 100 26
 90 24
 80 22
 70 20 mmH2O
 Tinh,%
 60 18
 Co, %
 50 16 dB(A)_T
 kWatt
 40 14
 Tónh aùp, mmH2O, Hieäu suaát, Ñoä oàn Ñoä suaát, Hieäu mmH2O, aùp, Tónh 30 12
 20 10
 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
 – Nếu H < 50mmWG nên chọn HT
 – Dựa vào hệ số ns 1
 n*Q 2
 =
 – Với Q,m3/s; H,mmH2O; n,rpm ns 3
 H 4
• 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
 Nguyễn Hùng Tâm 47
Nguyễn Hùng Tâm 48
Nguyễn Hùng Tâm 49
Nguyễn Hùng Tâm 50
 NOW 
WHAT ???
 Why ???
 Nguyễn Hùng Tâm 51