Cùng một mẫu quạt công nghiệp nhưng khi lắp vào hai hệ thống khác nhau, lưu lượng thực tế có thể không giống nhau. Nguyên nhân nằm ở mối quan hệ giữa khả năng tạo áp của quạt và trở lực mà hệ thống đường ống tạo ra.

Để hiểu rõ hiện tượng này, cần xem xét điểm làm việc của quạt. Đây là vị trí thể hiện trạng thái vận hành thực tế của quạt khi kết hợp với một hệ thống cụ thể.

Xem thêm: Phú Đạt Vượng: Nâng chuẩn chất lượng quạt công nghiệp tại Việt Nam

Điểm làm việc của quạt công nghiệp là gì?

Điểm làm việc là trạng thái mà tại đó khả năng tạo áp của quạt cân bằng với yêu cầu áp suất của hệ thống.

Có thể hiểu đơn giản, quạt luôn có một đường đặc tính thể hiện mối quan hệ giữa lưu lượng và áp suất. Trong khi đó, hệ thống đường ống cũng có một đặc tính riêng do ma sát, co, cút, van, bộ lọc và các thiết bị khác tạo ra.

Hai đặc tính này giao nhau tại một vị trí. Vị trí đó chính là điểm làm việc của quạt.

Vì sao cùng một chiếc quạt nhưng lưu lượng lại khác nhau?

Thông số catalogue thường được xác định trong những điều kiện nhất định. Khi đưa quạt vào một hệ thống thực tế, điều kiện vận hành đã thay đổi.

Đường ống dài hơn

Đường ống càng dài, tổn thất ma sát trên thành ống càng tăng.

Khi hệ thống yêu cầu áp suất lớn hơn, quạt sẽ vận hành tại một điểm khác trên đường đặc tính và lưu lượng có thể giảm xuống.

Hệ thống có nhiều co và cút

Không khí không di chuyển qua co, cút hoặc đoạn chuyển hướng mà không phát sinh tổn thất.

Mỗi chi tiết đều tạo thêm trở lực. Một hệ thống có quá nhiều điểm đổi hướng sẽ khiến tổng áp suất cần thiết tăng lên.

Bộ lọc hoặc thiết bị xử lý bị nghẹt

Trong hệ thống hút bụi và xử lý khí, bộ lọc là một trong những thành phần có thể tạo ra trở lực đáng kể.

Khi bụi tích tụ, chênh lệch áp suất qua bộ lọc tăng lên. Hệ thống vì vậy cần nhiều áp suất hơn để duy trì cùng một dòng khí.

Van điều chỉnh không mở hoàn toàn

Van có tác dụng kiểm soát dòng khí nhưng cũng tạo ra tổn thất áp suất.

Nếu van bị đóng một phần, trở lực của hệ thống tăng và lưu lượng thực tế có thể giảm.

Đường đặc tính quạt có ý nghĩa gì?

Đường đặc tính quạt mô tả khả năng tạo áp của quạt tại những mức lưu lượng khác nhau.

Thông thường, khi lưu lượng tăng, áp suất mà quạt có thể tạo ra sẽ giảm. Vì vậy, không thể đánh giá một chiếc quạt chỉ bằng một con số lưu lượng hoặc công suất motor.

Khi lựa chọn thiết bị, cần đối chiếu đường đặc tính với yêu cầu thực tế của hệ thống.

Đường đặc tính hệ thống được hình thành như thế nào?

Khác với đường đặc tính quạt, đường đặc tính hệ thống phản ánh mức trở lực cần thiết để dòng khí di chuyển qua toàn bộ hệ thống.

Trở lực này có thể đến từ:

• Đường ống.
• Co, cút và đoạn chuyển tiếp.
• Van.
• Bộ lọc.
• Miệng hút hoặc cửa xả.
• Thiết bị xử lý khí.

Khi lưu lượng tăng, tổn thất áp suất của hệ thống thường cũng tăng. Vì vậy, hệ thống càng cần nhiều khí thì quạt càng phải tạo ra mức áp suất phù hợp.

Điều gì xảy ra khi thay đổi đường ống?

Đây là một trong những nguyên nhân phổ biến khiến thông số thực tế khác với thiết kế ban đầu.

Khi tăng đường kính ống

Với cùng một lưu lượng, vận tốc dòng khí trong ống có thể giảm và tổn thất ma sát cũng có xu hướng giảm.

Khi tổng trở lực giảm, điểm làm việc của quạt có thể dịch chuyển theo hướng tăng lưu lượng.

Khi giảm đường kính ống

Đường ống nhỏ khiến vận tốc không khí tăng nếu vẫn duy trì cùng lưu lượng.

Tổn thất áp suất vì vậy có thể tăng lên, khiến quạt khó duy trì lưu lượng như thiết kế.

Khi kéo dài đường ống

Đường ống dài hơn đồng nghĩa với quãng đường dòng khí phải di chuyển lớn hơn.

Nếu không tính lại trở lực, hệ thống sau khi mở rộng có thể xuất hiện tình trạng thiếu lưu lượng tại điểm sử dụng.

Xem thêm: Tác dụng của lưới bảo vệ cánh quạt công nghiệp và những yêu cầu khi sử dụng

Điểm làm việc thay đổi khi tốc độ quạt thay đổi

Tốc độ quay là một trong những yếu tố có ảnh hưởng lớn đến đặc tính hoạt động của quạt.

Khi tốc độ thay đổi, khả năng tạo lưu lượng và áp suất của quạt cũng thay đổi theo. Đây là cơ sở để biến tần được sử dụng trong nhiều hệ thống cần điều chỉnh lưu lượng theo nhu cầu thực tế.

Tuy nhiên, không nên tự ý tăng tốc quạt vượt quá giới hạn thiết kế. Tốc độ cao có thể làm tăng tải lên cánh, trục, vòng bi và motor.

Điểm làm việc quá xa vùng thiết kế có sao không?

Quạt vẫn có thể quay nhưng không có nghĩa hệ thống đang hoạt động ở trạng thái phù hợp.

Nếu điểm vận hành nằm quá xa vùng thiết kế, hiệu suất có thể giảm và các vấn đề như tiếng ồn, rung động hoặc tải motor có thể xuất hiện.

Đối với hệ thống yêu cầu vận hành ổn định trong thời gian dài, việc lựa chọn điểm làm việc phù hợp ngay từ đầu có ý nghĩa rất quan trọng.

Có thể dùng van để giảm lưu lượng không?

Có thể sử dụng van để điều chỉnh dòng khí, nhưng đây không phải lúc nào cũng là phương án tối ưu.

Khi van đóng bớt, trở lực hệ thống tăng lên và điểm làm việc của quạt thay đổi. Nếu hệ thống thường xuyên cần giảm lưu lượng, có thể cân nhắc giải pháp điều khiển tốc độ để điều chỉnh công suất theo nhu cầu.

Phương án phù hợp còn phụ thuộc vào đặc điểm quạt và chế độ vận hành của hệ thống.

Làm thế nào để xác định quạt đang chạy đúng điểm làm việc?

Có thể kiểm tra một số thông số thực tế như:

• Lưu lượng khí.
• Áp suất tại các vị trí phù hợp.
• Tốc độ quay.
• Dòng điện motor.
• Độ rung.
• Nhiệt độ của các bộ phận chính.

Sau đó đối chiếu kết quả với thông số thiết kế và đường đặc tính của quạt.

Nếu dữ liệu thực tế chênh lệch lớn, cần kiểm tra lại toàn bộ hệ thống thay vì chỉ tập trung vào bản thân chiếc quạt.

Quạt Phú Đạt Vượng hỗ trợ lựa chọn quạt theo điều kiện vận hành

Quạt Phú Đạt Vượng cung cấp các dòng quạt công nghiệp phục vụ nhiều hệ thống thông gió, hút khí và xử lý môi trường.

Để thiết bị hoạt động phù hợp, thông số quạt cần được xem xét cùng với đường ống, áp suất yêu cầu và điều kiện vận hành. Việc lựa chọn dựa trên tổng thể hệ thống giúp hạn chế tình trạng quạt có công suất lớn nhưng lưu lượng thực tế không đạt kỳ vọng.

Điểm làm việc quyết định trạng thái vận hành thực tế của quạt công nghiệp trong một hệ thống cụ thể. Lưu lượng không chỉ phụ thuộc vào bản thân quạt mà còn chịu ảnh hưởng trực tiếp từ trở lực của đường ống và các thiết bị đi kèm.

Khi thay đổi đường ống, van, bộ lọc hoặc tốc độ quay, điểm làm việc cũng có thể thay đổi. Vì vậy, lựa chọn quạt cần dựa trên sự tương thích giữa đường đặc tính quạt và đặc tính hệ thống, thay vì chỉ nhìn vào công suất motor hoặc lưu lượng ghi trên catalogue.