CHƯƠNG QUẠT GIÓ 9.1 KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI 9.1.1 KHÁI NIỆM Quạt gió thiết bị tạo chênh áp ñầu vào quạt ñể vận chuyển khơng khí từ miệng hút tới miệng thổi khí hệ thống hay từ nơi tới nơi khác không gian 9.1.2 PHÂN LOẠI - Theo nguyên lý: Có hai loại quạt gió thường dùng thực tế ứng với hai nguyên lý cấu tạo khác + Quạt gió ly tâm lọaị quạt gió mà khơng khí đồi từ chuyển động theo trục miệng vào quạt thành chuyển ñộng theo hướng ly tâm ñi qua guồng cánh ti miệng + Quạt gió hướng trục loại quạt mà khơng khí chuyển động từ miệng vào tới miệng dọc theo trục quay quạt - Theo nhiệm vụ chất ô nhiễm: + Quạt vận chuyển khơng khí thường + Quạt chống ăn mòn + Quạt chống cháy nổ + Quạt vận chuyển khơng khí lẫn bụi - Theo áp suất tạo thành: + Quạt áp suất thấp (∆p ≤ 100 kg/m2); + Quạt áp suất trung bình (∆p = 100~300 kg/m2) + Quạt áp suất cao (∆p > 300 kg/m2) - Theo hình dáng: + Quạt guồng cánh đơn + Quạt guồng cánh đơi hút bên 9.1.3 QUẠT LY TÂM Cấu tạo quạt: - Vỏ (xoắn ốc): Mặt trước mang ống gom – mặt sau – vành bao – lưỡi nhơ - ống đẩy - Giá đỡ - ðộng truyền gồm: Trục quay, ổ ñỡ, dây ñai pu-ly - Guồng cánh gồm: ðĩa trước – cánh quạt – đĩa sau – moay-ơ Quạt có cánh cong phía sau Quạt có cánh đầu mút thẳng Quạt có cánh cong phía trước Làm việc Chiều quay guồng cánh quay theo chiều mở rộng dần vỏ Chiều quay vỏ quạt: Quay trái vỏ quạt mở rộng dần theo chiều kim ñồng hồ nhìn từ miệng hút Quay Phải vỏ quạt mở rộng dần ngược chiều kim ñồng hồ nhìn từ miệng hút Hướng miệng thổi: T – D – P – T Cách gọi tên: Quạt liên xô gọi tên theo chủng loại – hệ số áp suất tồn phần – số tốc độ - ñường kính guồng cánh quạt (dm) VD: quạt Ц - 70 số Chỉ số tốc ñộ: ny = L1 × n P3 9.1.4 QUẠT HƯỚNG TRỤC Cấu tạo: guồng cánh, vỏ , trục ñỡ, ñộng pu-ly đai truyền, hướng dòng trước sau guồng cánh 9.2 BIỂU ðỊ ðẶC TÍNH CỦA QUẠT LY TÂM 9.2.1 SƠ ðỒ KHÍ ðỘNG Là vẽ kích thước chi tiết khoảng khơng gian quạt từ lối vào tới lối theo tỷ lệ phần trăm với đường kính guồng cánh quạt Mỗi loại quạt có chung sơ đồ khí động khác kích thước tốc độ quay 9.2.2 BIỂU ðỒ ðẶC TÍNH CỦA QUẠT Là đồ thị biểu diễn mối tương quan áp suất lưu lượng tốc độ quay đường kính guồng cách ñịnh Biểu ñồ ñặc tính quạt ñược xây dựng từ đo đạc thiết bị có thực 9.2.3 BIỂU ðỒ ðẶC TÍNH KHƠNG THỨ NGUN CỦA QUẠT LY TÂM Là biểu ñồ biểu thị mối quan hệ ñại lượng không thứ nguyên quạt Hệ số lưu lượng: Q F× u π × D2 F= π×n ×D u= 60 ϕ= Trong đó: D - đường kính guồng cánh quạt (m) n - Tốc ñộ quay trục quạt (v/ph) Q – Lưu lượng dòng khí qua quạt (m3/s) Hệ số áp suất: ψs = ψ= Ps 0,5 × ρ × u P 0,5 × ρ × u Trong đó: - Hệ số áp suất tồn phần tính từ áp suất tồn phần quạt tạo P(kg/m2) ψs - Hệ số áp suất tĩnh tính từ áp suất tĩnh quạt tạo Ps(kg/m2) ρ - Mật độ khơng khí (ρ = γ/g) Hệ số cơng suất: λ= 204 × N ρ × F × u2 N – công suất tiêu tốn trục quạt (kW) Hiệu suất quạt: ϕ× ψ λ ϕ × ψs ηs = λ η= Biểu ñồ biểu diễn quan hệ ñại lượng ϕ - ψ - η - ψs - ηs - λ ñược gọi biểu đồ đặc tính khơng thứ ngun quạt Từ biểu đồ đặc tính khơng thứ ngun, người ta xây dựng biểu đồ đặc tính cho quạt có ñường kính tốc ñộ quay khác khoảng giới hạn hiệu suất khí động quạt: η = 0,8 x ηmax Các bước tiến hành: + Cho trước D n + Tính F u + Thế vào cơng thức tính L; P; N từ giá trị ϕ - ψ - η - ψs - ηs - λ + Vẽ đường đặc tính làm việc quạt với n D khác 9.2.4 TÍNH CHỌN QUẠT Các bước sau: - Các thơng số cần biết để chọn quạt: + Lưu lượng yêu cầu: L (m3/h) + Trở lực yêu cầu: P (kg/m2) + Những yêu cầu khác: Tính chống cháy nổ; Nhiệt độ khơng khí qua quạt; Nồng độ bụi loại bụi; Tính ăn mòn… - Chọn chủng loại quạt có tính phù hợp: → Chủng loại quạt - Tra biểu đồ đặc tính làm việc: →ðường kính guồng cánh tốc độ quay Lưu ý: Tốc ñộ dài u guồng cánh ≤ 50~100 m/s - Tính cơng suất yếu cầu cho động điện: N= L×P 102 × ηk × η t × ηc (KW ) ηk – Hiệu suất quạt ηt – Hiệu suất truyền ñai ( = 0,9~0,95) ηc – Hiệu suất trục ñỡ quạt ( = 0,95~0,97) - So sánh với dãy cơng suất động để chọn cơng suất động điện Bảng cấp động ñiện HP 1/4 1/2 3/4 1,5 7,5 10 KW 0,18 0,37 0,55 0,75 1,1 1,5 2,1 3,7 5,5 7,5 HP 15 20 25 30 40 50 60 75 100 125 KW 11 15 18,5 22 30 37 45 55 75 90 Loại ñộng ñiện chọn phải có cơng suất Nđc: Nđc = N x 1,2 (KW) 9.3 LÀM VIỆC CỦA QUẠT TRONG MẠNG 9.3.1 SỰ TƯƠNG THÍCH CỦA QUẠT VÀ MẠNG Khi lắp nối quạt vào mạng, quạt làm việc ñiểm giao đường đặc tuyến mạng đặc tính khí ñộng quạt Khi ñiểm không trùng với ñiểm tính tốn phải hiệu chỉnh lại hệ thống Khi Lưu lượng thực lớn lưu lượng tính tốn → Khép lại van hệ thống hay giảm tốc ñộ quay trục Khi Lưu lượng thực nhỏ lưu lượng tính tốn → Tăng tốc độ quay trục 9.3.2 SỰ THAY ðỔI TỐC ðỘ QUAY TRÊN TRỤC Khi thay đổi tốc độ quay quạt, thơng số quạt biến ñổi sau: ϕ = idem L1 n = L2 n2 ψ = idem P1 n = P2 n λ = idem N1 n = N n L; n; P; N – Lưu lượng; tốc ñộ quay; áp suất tồn phần; cơng suất động chế ñộ ñang xét (1 2) 9.3.3 LẮP NỐI QUẠT SONG SONG Chỉ lắp nối nhiều quạt làm việc song song mạng ñường ống quạt giống hệt Lưu lượng hệ thống tổng lưu lượng quạt L HT = L1 + L2 + …+LN Áp suất quạt trở lực toàn hệ thống PHT = P1 = P2 = …= PN Lắp ráp hai quạt song song Lắp ráp hai quạt nối tiếp 9.3.4 LẮP QUẠT NỐI TIẾP Chỉ lắp nối nhiều quạt làm việc nối tiếp mạng ñường ống quạt giống hệt Lưu lượng hệ thống lưu lượng quạt LHT = L1 = L2 = … = LN Tổng áp suất quạt trở lực toàn hệ thống PHT = P1 + P2 +…+ PN ... – Hiệu suất quạt ηt – Hiệu suất truyền ñai ( = 0 ,9~ 0 ,95 ) ηc – Hiệu suất trục ñỡ quạt ( = 0 ,95 ~0 ,97 ) - So sánh với dãy công suất ñộng ñể chọn công suất ñộng ñiện Bảng cấp ñộng ñiện HP 1/4 1/2... cánh, vỏ , trục ñỡ, ñộng pu-ly ñai truyền, hướng dòng trước sau guồng cánh 9. 2 BIỂU ðỊ ðẶC TÍNH CỦA QUẠT LY TÂM 9. 2.1 SƠ ðỒ KHÍ ðỘNG Là vẽ kích thước chi tiết khoảng khơng gian quạt từ lối vào tới... 60 75 100 125 KW 11 15 18,5 22 30 37 45 55 75 90 Loại động điện chọn phải có cơng suất Nđc: Nđc = N x 1,2 (KW) 9. 3 LÀM VIỆC CỦA QUẠT TRONG MẠNG 9. 3.1 SỰ TƯƠNG THÍCH CỦA QUẠT VÀ MẠNG Khi lắp nối