- Nắm được các kiến thức cơ sở về điều hịa khơng khí và hệ thống ĐHKK.
b. Đường đặc tính của quạt và điểm làm việc trong mạng đường ống
* Đồ thị đặc tính:
Đồ thị biểu diễn quan hệ giữa cột áp H và lưu lượng V ứng với số vịng quay n của guồng cánh của quạt gọi là đồ thị đặc tính của quạt.
Trên đồ thị đặc tính người ta cịn biểu thị các đường tham số khác như đường hiệu suất quạt q, đường cơng suất quạt Nq.
Hình 4.24 Đồ thị đường đặc tính quạt
* Đặc tính mạng đường ống:
Mỗi một quạt ở một tốc độ quay nào đĩ đều cĩ thể tạo ra các cột áp Hq và lưu lượng Hq khác nhau ứng với tổng trở lực p dịng khí đi qua
Quan hệ p – V gọi là đặc tính mạng đường ống.
Trên đồ thị đặc tính điểm A được xác định bởi tốc độ làm việc của quạt và tổng trở lực mạng đường ống gọi là điểm làm việc của quạt. Như vậy ở một tốc độ quay quạt cĩ thể cĩ nhiều chế độ làm việc khác nhau tùy thuộc đặc tính mạng đường ống. Do đĩ hiệu suất của quạt sẽ khác nhau và cơng suất kéo địi hỏi khác nhau.
Nhiệm vụ của người thiết kế hệ thống đường ống là phải làm sao với một lưu lượng V cho trước phải thiết kế đường ống sao cho đạt hiệu suất cao nhất hoặc chí ít càng gần max càng tốt.
* Tính chọn quạt giĩ:
Muốn chọn quạt và định điểm làm việc của quạt cần phải tiến hành xác định - Lưu lượng tính tốn Vtt
- Cột áp tính tốn Htt
- Sau đĩ cần lưu ý một số yếu tố như: độ ồn cho phép, độ rung nơi đặt máy, nhiệt độ chất khí, khả năng gây ăn mịn kim loại, nồng độ bụi trong khí.
+ Lưu lượng tính tốn Vtt đối với hệ thống điều hịa khơng khí chính là lưu lượng thể tích khơng khí làm việc Lv
+ Cột áp tính tốn chính là Htt = p
- Với mơi trường sạch: Vq = Vtt
- Với quạt hút hay tải liệu: Vq = 1,1 Vtt
+ Cột áp cần thiết của quạt Hq chọn theo áp suất khí quyển và và nhiệt độ chất khí
Hq = Htt. [(273+t)/293]. [760/B].[k/kk] [3-36]
k, kk mật độ của chất khí và khơng khí tính ở 0oC và B0 = 760mmHg - Nếu quạt tải bụi hoặc các vật rắn khác (bơng, vải, sợi.. ) thì chọn
Hq = 1,1.(1 + K.N).Htt
K là hệ số tùy thuộc vào tính chất của bụi
N – Nồng độ hổn hợp vận chuyển = Khối lượng vật chất tải / khối lượng khơng khí sạch, kg/kg
B – áp suất làm việc của quạt, mmHg
e) Căn cứ vào Vq và Hq tiến hành chọn quạt thích hợp sao cho đường đặc tính H-V cĩ hiệu suất cao nhất (gần max).
f) Định điểm làm việc của quạt và xác định số vịng quay n và hiệu suất của nĩ. Từ đĩ tính được cơng suất động cơ kéo quạt.
Khi chọn quạt cần định tốc độ tiếp tuyến cho phép nằm trong khoảng u < 40 – 45 m/s để tránh gây ồn quá mức. Riêng quạt cĩ kích thước lớn hơn do > 1000mm cho phép chọn u < 60m/s
g) Cơng suất yêu cầu trên trục
Nq = (Vq.Hq.10-3)/q, kW [3-37] Trong đĩ Vq (m3/s) và Hq (Pa)
Với quạt hút bụi hoặc quạt tải: Nq = (1,2.Vq.Hq.10-3)/q, kW h) Cơng suất đặt của động cơ:
Nđc = Nq.Kdt/ tđ [3-38] tđ – Hiệu suất truyền động
+ Trực tiếp tđ = 1 + Khớp mềm: tđ = 0,98 + Đai: tđ = 0,95
Bảng 3.5 Bảng hệ số dự trữ của quạt theo cơng suất trên trục Nq, kW Quạt ly tâm Quạt hướng trục
< 0,5 0,51 – 1,0 1,1 – 2,0 2,1 – 5,0 > 5 1,5 1,3 1,2 1,15 1,10 1,20 1,15 1,10 1,05 1,05
Khi chọn quạt phải lưu ý độ ồn. Độ ồn của quạt thường được các nhà chế tạo đưa ra trong các catalogue. Nếu khơng cĩ catalogue ta cĩ thể kiểm tốc độ dài trên đỉnh quạt. Tốc độ đĩ khơng được quá lớn
= .D1.n < 40 45 m/s [3-39]
4.3.4 Bài tập về quạt giĩ và trở kháng đường ống
Ví dụ 1: Xác định tổn thất áp suất của 1 đoạn ống dẫn thẳng cĩ tiết diện hình trịn. Cho biết d = 200 mm, lưu lượng 904,7 m3/h, chiều dài ống l = 10 m và λ = 0,045
Giải: Tốc độ khơng khí đi trong ống:
= 8 ) 2 , 0 .( . 3600 4 . 7 , 904 2 m 2/s
Tổn thất áp suất của đoạn ống dẫn: pms = 2 .2 d l = 86,4 2 8 . 2 , 1 2 , 0 10 045 , 0 2 mmH2O.
Ví dụ 2: Xác định cơng suất động cơ quạt biết thơng số của quạt Vtt = 32000 m3/h và Htt = 60 mmH20. Biết quạt làm việc ở điều kiện áp suất khí quyển, hiệu suất quạt 75% và khơng khí ở đầu vào của quạt cĩ nhiệt độ 1150C.
Giải: Giả sử quạt làm việc trong mơi trường khơng khí sạch: Lưu lượng cần thiết của quạt: Vq = Vtt = 32000 m3/h
Do quạt làm việc với khơng khí ở áp suất khí quyến B = 760 mmHg nên k = kk. Cột áp cần thiết của quạt Hq:
Hq = Htt. [(273+t)/293]. [760/B].[k/kk] = 60.[388/293] = 79,45 mmH2O.
Nq = (Vq.Hq.10-3)/q = 9,24 75 , 0 10 . 81 , 9 . 45 , 79 . 3600 32000 3 kW Cơng suất đặt của động cơ:
Nđc = Nq.Kdt/ tđ
Giả sử động cơ kéo trực tiếp trục quạt: tđ = 1 + Nếu quạt li tâm Kdt = 1,1
Cơng suất đặt của động cơ:
Nđc = (9,24.1,1)/1 = 10,16 kW + Nếu quạt hướng trục Kdt = 1,05
Cơng suất đặt của động cơ: Nđc = (9,24.1,05)/1 = 9,7 kW
4.4 Các phần tử khác của hệ thống ĐHKK
4.4.1 Khâu tự động điều chỉnh nhiệt độ và độ ẩm trong phịng
Chức năng của hệ thống điều chỉnh tự động là nhằm duy trì và giữ ổn định các thơng số vận hành của hệ thống điều hịa khơng khí khơng phụ thuộc vào điều kiện khí hậu bên ngồi và phụ tải bên trong.
Các thơng số cơ bản cần duy trì là: - Nhiệt độ.
- Độ ẩm - Áp suất. - Lưu lượng.
Trong các thơng số trên nhiệt độ là thơng số quan trọng nhất.
Ngồi chức năng đảm bảo các thơng số khí hậu trong phịng, hệ thống điều khiển cịn cĩ tác dụng bảo vệ an tồn cho hệ thống, ngăn ngừa các sự cố cĩ thể xảy ra, đảm bảo hệ thống làm việc hiệu quả và kinh tế nhất; giảm chi phí vận hành của cơng nhân.