Giáo trình Mô đun 28: Kỹ thuật lạnh - Điện công nghiệp

g ống dẫn không khí 
Đường ống dẫn không khí làm nhiệm vụ đưa không khí từ quạt gió tới các 
miệng thổi gió (đường ống cấp gió), hoặc từ miệng hút gió tới quạt gió hồi hoặc 
133 
quạt gió thải: nghĩa là bao gồm: đường ống dẫn gió chính, các ống nhánh trên 
đường ống cấp gió: đường ống gió hồi, đường ống gió thải 
Hệ thống dẫn không khí có thể phân thành hai loại chính: hệ thống kênh 
ngầm và hệ thống kiểu treo. 
a. Hệ thống kiểu kênh ngầm 
Vật liệu để làm kênh dẫn gió ngầm có thể là gạch xây hoặc bê tông. Kênh 
dẫn gió được đặt phía dưới sàn (trong đường ống gió thường kết hợp bố trí cả các 
đường dây cáp điện, dây điện thoại, ống nước, ) khiến cho gian máy gọn gàng, 
vận hành thuận tiện, dễ thu gom lại. 
Kênh dẫn gió ngầm thường để dẫn gió hồi, rất ít khi làm ống dẫn gió cấp vì 
không khí đã qua xử lý đi trong kênh dễ bị ô nhiễm bởi ẩm, mốc; nhất là trong điều 
kiện khí hậu nước ta. Trường hợp cần thiết lắm phải sử dụng (do không gian bị hạn 
chế) thì phải xử lý chống thấm thật cẩn thận. 
Các kênh gió ngầm thường có tiết diện ngang hình chữ nhật hoặc hình 
vuông. Các kênh ngầm thường được xây dựng đồng bộ cùng với tòan nhà máy, ít 
khi sử dụng khi cải tạo, lắp đặt hệ thống ĐHKK, vì khi đó sẽ ảnh hưởng đến mặt 
bằng máy. 
Hệ thống kênh ngầm được sử dụng phổ biến trong các nhà máy sợi dệt. Các 
kênh gió hồi cũng thực hiện thu gom bụi bông đưa về bộ khử bụi, khiến cho trong 
gian máy cũng giảm được nồng độ bụi bông bay. 
b. Hệ thống ống dẫn không khí kiểu treo 
Vật liệu làm ống yêu cầu mỏng, bền, chắc, không cháy,  thông thường 
trong hệ thống ĐHKK người ta dùng tôn hoa, tôn tráng kẽm có bề dày từ 0,5÷1,5 
mm (tùy tiết diện ngang ống mà chọn độ dầy thích hợp). Có thể dùng tôn đen có 
phủ sơn chống gỉ. Một số trường hợp thông gió công nghiệp có thể dùng thép 
không gỉ hoặc chất dẻo do môi trường có tính ăn mòn cao. 
Các ống dẫn khí lạnh thường được bọc một lớp vật liệu cách nhiệt (bông 
thủy tinh, stiropo, ), phía ngoài được bọc lớp màng nhôm mỏng chống ẩm; ngoài 
cùng bọc lưới thep mỏng để bảo vệ chống chuột, bọ gặm nhấm,  Nếu ống dẫn 
khí lạnh đi ngoài trời thì thay lưới thép và màng nhôm bằng vỏ bọc bằng tôn kẽm 
để tránh mưa nắng (vỏ bọc phải bảo đảm độ kín để nước mưa không làm ẩm vật 
liệu cách nhiệt) 
Nếu ống dẫn đi dưới trần bên trong gian máy thì không cần bọc cách nhiệt. 
Để tiện cho việc chế tạo và lắp ráp, các ống dẫn gió thường được chế tạo 
thành từng đoạn ngắn và được ráp nối với nhau bằng các mặt bích có đệm cao su. 
Việc treo đỡ ống trên trần hoặc sát trên tường tùy thuộc cảnh quan kiến trúc 
và tình hình cụ thể của nhà máy, dầm đỡ, tường bao,  
134 
Hình dáng ống dẫn gió kiểu treo khá đa dạng. Có thể chế tạo các ống có tiết 
diện ngang là tròn hoặc vuông hoặc chữ nhật. Ống tiết diện hình chữ nhật hiện nay 
được dùng phổ biến hơn cả vì chế tạo, nhất là các đoạn cút, tê. Mặt khác ống tiết 
diện hình chữ nhật tiết kiệm được không gian treo đỡ ống, đặc biệt với các gian 
máy có trần không cao lắm có thể chế tạo các ống “dẹt” (tiết diện 300x800 mm hay 
thậm chí 300x1200 mm) có làm thêm các gân tăng độ cứng. Nếu dùng ống tròn tiết 
diện ngang tương đương sẽ rất xấu (ống tròn tương đương có  550 mm hay  680 
mm) 
Hình 3.10. a) Ống có tiết diện thay đổi đều; b, c) Ống hạ bậc 
Các ống dẫn gió có lưu lượng thay đổi được chế tạo có tiết diện ngang cũng 
thay đổi. Sự thay đổi kích thước tiết diện ngang có thể đều đặn hoặc thực hiện hạ 
bậc (hình vẽ). Với các ống tiết diện vuông hình chữ nhật người ta thường cố định 
kích thước một chiều nào đó của tiết diện ngang. 
 Kết cấu miệng thổi gió 
Các miệng thổi gió thường đặt trên đường ống dẫn gió, bên trong gian máy 
để phân phối không khí. 
a. Miệng thổi kiểu lưới 
Hình vẽ dưới đây trình bày một loại miệng thổi cấp gió thụ động kiểu lưới 
(có kí hiệu PB) 
135 
Hình 3.11. Miệng thổi kiêu lưới 
Dòng khí thổi ra có góc mở từ 00 đến 900, góc mở này tương ứng với góc 
quay của cánh lưới 1, góc này được điều chỉnh nhờ chi tiết 2. Miệng thổi loại này 
thường được đặt ở thành bên của ống gió và được sử dụng thích hợp với các phòng 
có độ cao không lớn lắm 
b. Miệng thổi kiểu khe có cánh hướng quay được 
Hình 3.12. Miệng thổi kiểu khe có cánh hướng quay được 
Đây cũng là loại miệng thổi cấp gió thụ động, thường đặt trên các ống cấp 
gió bố trí dọc theo lối đi giữa các máy. Dòng khí thổi ra khỏi khe có cánh hướng 2 
sẽ tản ra khá đều ở không gian ở vùng làm việc. Các cánh hướng được quay nhờ 
chi tiết 1. 
c. Miệng thổi kiểu lỗ 
Trên hình vẽ trình bày hệ thống phân phối không khí kiểu đột lỗ trên ống 
tròn (gồm loại 6 dãy lỗ 1 và 12 dãy lỗ 3) 
Hình dáng và kích thước lỗ 3 cũng như kích thươc các tấm che chắn (các 
“lưỡi”) hướng dòng 4 cũng được thể hiện trên hình vẽ 
136 
Hình 3.13. Miệng thổi kiểu lỗ 
Tấm chắn 4 có tác dụng triệt tiêu thành phần tốc độ do áp suất động gây ra 
vđ trước cho véc tơ tốc độ dòng khí thổi ra v hướng gần như vuông góc với trục ống 
(trên hình vẽ, vt là thành phần véc tơ tốc độ do cột áp tĩnh gây ra) 
Véc tơ tốc độ dòng khí ra khỏi miệng thổi: 
 tđ vvv 
d. Miệng thổi hình bằng đơn giản 
Hình 3.14. Miệng thổi hình bằng đơn giản 
Trên thành các ống chữ nhật hoặc vuông người ta cho đột các khe hẹp 1 rồi 
bẻ ra phía ngoài làm thành tấm chắn ngang để khử thành phần tốc độ vđ giống như 
trường hợp trên, chỉ khác chiều bẻ ra và chiều chính trong ống, loại này có trở 
kháng thủy nhỏ hơn loại bẻ tấm chắn vào trong, hơn nữa lại dễ chế tạo đặc biệt 
thích hợp cho các ống tiết diện chữ nhật hoặc vuông. 
Trên đây là các loại miệng thổi cấp gió thụ động 
e. Các miệng thổi cấp gió chủ động 
137 
Hình 3.15. Miệng thổi cấp gió chủ động 
Để thực hiện cấp gió chủ động từ trên cao có thể sử dụng nhiều loại miệng 
thổi khác nhau 
Hình vẽ trình bày loại miệng thổi kiểu đĩa đặt sát trần nhà hoặc đặt xuống 
phía dưới trần nhà. 
Hình 3.16. a) Miệng thổi sát trần; b) miệng thổi dưới trần 
Không khí từ ống dẫn 1 qua van điều chỉnh 9 và các cánh hướng 8 (được 
bố trí trên bộ điều chỉnh 2) đi vào đoạn ống nhánh 3 rồi tới miệng ra 6. Phía dưới 
miệng ra người ta đặt đĩa 7 (có thể nâng lên hoặc hạ xuống nhờ một số vít điều 
chỉnh). Không khí thổi vào đĩa và thoát ra khoảng trống thành một luồng hình cái 
nơm (hình vẽ). Lưu lượng không khí được điều chỉnh nhờ thanh 4 và tay vặn 5. Đôi 
khi trên đĩa 7 người ta đục các lỗ nhỏ để tạo thành hai luồng: một luồng rỗng (hình 
nơm) và luồng trung tâm: 
138 
Hình 3.17. Miệng thổi có loa khuếch tán 
Trên hình vẽ trình bày một miệng thổi có loa khuếch tán. Các cánh hướng 
khuếch tán 1 được chế tạo gần với dạng khí động học khiến cho dòng khí thổi qua 
các khe giữa chúng có trở lực bé và được khuếch tán khá đều xuống phía dưới. Lưu 
lượng không khí qua miệng thổi được điều chỉnh nhờ van 2 tựa trên gối đỡ 7 (trong 
hình vẽ van đang ở vị trí đóng). Việc đóng mở van được thực hiện nhờ tay vặn 4, 
ống trượt 5 và dây kéo 6. 
Miệng thổi có loa khuếch tán có thể chế tạo dạng tiết diện tròn như ở hình vẽ, cũng 
có thể chế tạo dạng tiết diện vuông. Thay cho van điều chỉnh chế tạo phức tạp (như 
hình vẽ) người ta có thể đặt trên chúng hệ thống các lá chắn - hướng gió có điều 
chỉnh (tương tự các cánh chớp) vì việc điều chỉnh chỉ được thực hiện ban đầu khi 
mới lắp đặt. 
 Quạt gió 
a. Phân loại 
Quạt gió là thiết bị để vận chuyển chất khí nói chung và không khí nói 
riêng. Đó là thiết bị không thể thiếu được trong hệ thống điều hòa không khí và 
cũng là thiết bị khá quen thuộc trong kỹ thuật và đời sống. 
Hai thông số cơ bản của quạt gió là: 
- Lưu lượng Vq: lượng không khí qua quạt tỏng đơn vị thời gian, đơn vị là 
m3/s hoặc m3/h 
- Cột áp Hq: áp suất thừa của dòng khí mà quạt sinh ra, đơn vị là Pa hoặc 
mmH2O. 
Ở quạt dọc trục (quạt bàn, quạt trần) không khí vào và ra dọc theo hướng 
trục quay của quạt. Quạt dọc trục có cấu tạo đơn giản, gọn, nhẹ có thể cho lưu 
lượng lớn trong khi cột áp bé hoặc rất bé (chỉ vài chục Pa). Quạt dọc trục thường 
139 
hay dùng trong thông gió không có đường ống gió hoặc dùng trong mạng đường 
ống có trở lực bé. 
Ở quạt li tâm, không khí vào quạt theo hướng trục quay và được thổi ra 
theo hướng vuông góc trục quay, cột áp được tạo ra do lực li tâm (vì vậy quạt cần 
có vỏ mới có cột áp lớn). Quạt li tâm có thể tạo ra được cột áp rất lớn (tới 
15000Pa). 
Theo cột áp mà quạt có thể tạo ra, người ta phân ra quạt hạ áp (có cột áp H 
 3000Pa). 
Theo công dụng của quạt, người ta còn phân ra: quạt thông gió, quạt khói, 
quạt hút bụi, quạt tải liệu, 
b. Cấu tạo 
 Quạt ly tâm 
- Quạt ly tâm thổi thẳng 
- Quạt mái 
 Quạt dọc trục 
- Quạt dọc trục kiểu chong chóng a. 
140 
- Quạt dọc trục dạng ống b. 
- Quạt dọc trục có cánh hướng c. 
c. Đặc tính của quạt gió và đặc tính của mạng đường ống 
Đồ thị biểu diễn quan hệ giữa cột áp H và lưu lượng V ứng với số vòng 
quay n của guồng cánh của quạt được gọi là đồ thị đặc tính của quạt. Đôi khi trên 
đồ thị đặc tính người ta còn cho thêm các tham số khác như hiệu suất quạt q (hoặc 
cả công suất trên trục quạt Nq). Trên hình vẽ trình bày họ các đường đặc tính của 
một quạt gió ứng với các số vòng quay khác nhau của guồng cánh và đường hiệu 
suất q khác nhau. 
Hình 3.18. Đồ thị đặc tính của quạt 
Mỗi quạt gió bất kỳ ở số vòng quay n nào đó của guồng cánh đều có thể tạo 
ra những cột áp Hq khác nhau và lưu lượng Vq khác nhau tương ứng với tổn thất áp 
suất Δp khác nhau tương ứng với tổn thất áp Δp của dòng khí đi qua đường ống với 
lưu lượng V, quan hệ Δp-V được gọi là đường đặc tính mạng đường ống. Trên đồ 
thị đặc tính, điểm A được xác định bởi chế độ làm việc của quạt ở số vòng quay n 
nào đó tương ứng với đường đặc tính mạng đường ống được gọi là điểm làm việc 
của quạt. Rõ ràng là ở cùng một số vòng quay của guồng cánh, quạt gió có thể làm 
việc ở nhiều chế độ khác nhau tùy thuộc vào đặc tính mạng. Như trên hình vẽ, cùng 
số vòng quay n quạt gió có thể cho lưu lượng V1 và cột áp H1 ứng với tổn thất áp 
suất trên đường ống là Δp1 (điểm làm việc là A1), cũng có thể cho lưu lượng V2 và 
cột áp H2 ứng với tổn thất áp suất trên đường ống là Δp2,Cần nhớ rằng hiệu suất 
141 
của quạt ứng với các điểm làm việc A1, A2 đều nhỏ hơn chế độ làm việc điểm A 
(tại A có maxq ). Như vậy, điểm làm việc của quạt quyết định trị số hiệu suất của 
quạt, và do đó quyết định công suất của động cơ kéo quạt N. Trên vẽ có thể thấy: 
để đạt lưu lượng VA cần thiết có thể chọn điểm làm việc ở số vòng quay n1 > n nếu 
tổn thất áp suất trên mạng là Δp4 < Δp. Tất nhiên các điểm làm việc A3 và A4 đều 
cho trị số hiệu suất nhỏ hơn maxq và các công suất kéo quạt N3, N4 cũng khác N 
(hiển nhiên là N3 > N). 
4. Các phần tử khác của hệ thống điều hòa không khí 
Mục tiêu: 
 - Nêu được khâu tự động điều chỉnh nhiệt độ và độ ẩm trong phòng 
 - Các phương pháp lọc bụi và tiêu âm trong điều hòa không khí 
 - Trình bày được quá trình cung cấp nước cho điều hòa không khí 
 Khâu tự động điều chỉnh nhiệt độ và độ ẩm trong phòng 
Bản thân các máy ĐHKK khi làm lạnh đã đồng thời làm khô không khí nên 
có thể đảm bảo duy trì độ ẩm trong phong khá nhỏ, nhưng độ ẩm trong phòng có 
thể tăng lên vượt quá trị số cho phép, nhất là khi cửa ra vào mở, có lọt không khí 
ngoài vào phòng. Khi độ ẩm không khí trong phòng giảm đi, nhưng nhiệt độ phòng 
cũng đồng thời tăng lên: bộ phận cảm biến nhiệt độ (cũng đặt trong phòng) truyền 
tín hiệu sang bộ điều khiển để tự động khởi động máy lạnh, làm giảm nhiệt độ 
phòng. Nếu nhiệt độ phòng bị giảm quá mức thì sẽ khởi động thêm bộ sấy không 
khí cấp II để tự động duy trì chính xác nhiệt độ trong phòng (đồng thời duy trì luôn 
độ ẩm dưới trị số cho phép). 
 Lọc bụi và tiêu âm trong điều hòa không khí 
Chất lượng của không khí trong nhà không chỉ đánh giá qua các thông số 
nhiệt độ, độ ẩm của không khí mà còn qua mức độ trong sạch và mức độ tiếng ồn 
của không khí nữa. Mặt khác, trong phòng không khí tuần hoàn có bụi còn làm ảnh 
hưởng tới sự truyền nhiệt nếu không có bộ lọc bụi). Vì vậy lọc bụi và tiêu âm trong 
các hệ thống thông gió và điều hòa không khí cũng là một nhiệm vụ của khâu xử lí 
không khí. 
 Lọc bụi 
Bụi là một trong những chất độc hại. Nồng độ bụi trong không khí zb 
(mg/m3) không được vượt quá giới hạn cho phép. Muốn vậy cần tiến hành lọc bụi. 
Việc lựa chọn phương pháp lọc bụi trong thông gió và ĐHKK phải căn cứ vào 
nguồn gốc, cỡ hạt và mức độ độc hại. 
Các thiết bị lọc bụi thường gặp là: bộ lọc thấm dầu, bộ lọc vải, bộ lọc bụi 
kiểu lưới kim loại, bộ lọc kiểu tĩnh điện, bộ lọc bụi kiểu xiclon, 
142 
Hình 3.19. Thiết bị lọc bụi thấm dầu tự làm sạch bụi 
 Tiêu âm 
Tiếng ồn là một trong những chỉ tiêu chất lượng của hệ thống ĐHKK vì nó 
cũng là một trong những nhân tố đánh giá tiện ghi vi khí hậu. Vì vậy không thể coi 
thường tiếng ồn khi lắp đặt các hệ thống ĐHHK, đặc biệt là các công trình văn hóa. 
Để đạt được độ ồn cho phép trong phòng cần xác định được nguồn âm, 
đồng thời phải tiến hành phân tích các con đường truyền âm vào phòng, từ đó mới 
có được giải pháp hữu hiệu để làm suy giảm tiếng ồn (còn gọi là tiêu âm). 
Thiết bị tiêu âm được bố trí trên đường ống gió cấp và trên đường ống gió 
hồi, gần với quạt gió. Thường có 2 dạng chính sau: hầm tiêu âm, ống tiêu âm. 
Hình 3.20. a) Hầm tiêu âm; b) Ống tiêu âm 
 Cung cấp nước cho điều hòa không khí 
143 
Hình 3.21. Sơ đồ hệ thống có hai đường ống 
Trong các hệ thống ĐHKK trung tâm nước (Water Chiller) hay hệ thống 
VRV giải nhiệt nước hoặc các hệ thống ĐHKK cần phun ẩm bổ sung thì việc cung 
cấp nước là hết sức cần thiết. 
Hình 3.22. Sơ đồ có buồng phun ở gần trạm lạnh 
Hệ thống nước lạnh làm nhiệm vụ tải lạnh từ bình bay hơi tới các phòng 
vào mùa hè để làm lạnh phòng (và có thể có thêm nhiệm vụ tải nhiệt từ nồi hơi 
hoặc bình ngưng của bơm nhiệt để sưởi ấm phòng vào mùa đông). 
Hệ thống nước giải nhiệt (còn gọi là nước làm mát) có nhiệm vụ tải nhiệt từ 
bình ngưng lên tháp giải nhiệt để vào môi trường. Nước sau khi được làm mát ở 
tháp lại quay về bình ngưng nên gọi là nước tuần hoàn. Khi sử dụng nước thành 
phố hoặc nước giếng một lần rồi thải bỏ gọi là nước không tuần hoàn. 
Việc cung cấp nước thường theo sơ đồ đi ống của từng hệ thống cụ thể. 
Thường gặp các sơ đồ cung cấp nước sau: Sơ đồ cung cấp nước lạnh cho các buồng 
phun (sơ đồ khi buồng phun ở gần trạm lạnh, sơ đồ khi buồng phun ở xa trạm 
lạnh), sơ đồ cấp nước cho các FCU và AHU (sơ đồ 2 đường ống, sơ đồ 3 đường 
ống, sơ đồ 4 đường ống). 
144 
Hình 3.22. Sơ đồ có vòng cung cấp lạnh kín 
145 
146 
147 
148 
149 
150 
151 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
1. Bùi Hải, Trần Thế Sơn, Kỹ thuật nhiệt, NXB Giáo dục. 
2. Bùi Hải, Bài tập kỹ thuật nhiệt, NXB Khoa học và Kỹ thuật. 
3. Nguyễn Đức Lợi, Phạm Văn Tùy, Thông gió và điều hòa không khí, NXB Khoa 
học và Kỹ thuật. 
4. Nguyễn Đức Lợi, Máy và thiết bị lạnh, NXB Khoa học và Kỹ thuật. 
5. Hà Đăng Trung, Nguyễn Tuân, Cơ sở kỹ thuật điều hòa không khí, NXB Khoa 
học và Kỹ thuật.