CÁCH ĐÁNH GIÁ HIỆU SUẤT QUẠT ĐỂ LỰA CHỌN QUẠT HÚT BỤI, HÚT KHÓI HIỆU QUẢ
1. Hiệu suất/kết quả hoạt động của quạt hút bụi, hút khói là gì?
Hiệu suất của quạt hút bụi, quạt hút khói là tỉ số giữa công suất hữu ích ( công suất truyền cho dòng khí) với công suất toàn phần (công suất do động cơ cung cấp cho quạt). Công suất của dòng khí là tích số của lưu lượng và áp suất.
Một thuật ngữ khác về hiệu suất của quạt hút thường được sử dụng là hiệu suất tĩnh, sử dụng áp suất tĩnh thay cho áp suất toàn phần để đánh giá hiệu suất quạt. Khi đánh giá hiệu suất của quạt, cần biết xem thuật ngữ nào về hiệu suất đang được sử dụng.
Hiệu suất quạt hút bụi. quạt hút khói phụ thuộc vào loại quạt và bánh công tác. Khi lưu lượng tăng, hiệu suất tăng lên đến hiệu suất đỉnh rồi giảm xuống khi lưu lượng tiếp tục tăng thêm hiệu suất sẽ giảm xuống. Hiệu suất đỉnh thay đổi với các loại quạt hướng trục và quạt ly tâm khác nhau.
Hiệu suất quạt được đánh giá bằng đồ thị cho thấy các mức áp suất khác nhau do quạt hút bụi, quạt hút khói tạo ra và công suất yêu cầu tương ứng. Thông thường, nhà sản xuất quạt sẽ cung cấp những đường đặc tính hiệu suất của quạt. Rất cần hiểu rõ mối quan hệ này để tìm chọn, thiết kế, vận hành hệ thống quạt. Nó là yếu tố then chốt trong việc lựa chọn quạt hút bụi, quạt hút khói một cách tối ưu.
2. Phương pháp đánh giá hiệu suất của quạt hút bụi, quạt hút khói
Trước khi tính toán hiệu suất của quạt hút, cần đo các thông số hoạt động, bao gồm vận tốc dòng khí, cột áp, nhiệt độ dòng khí trên quạt hút và công suất đầu vào của động cơ điện. Để có được những số liệu chính xác, cần chú ý các yếu tố sau:
▪ Quạt hút bụi, quạt hút khói và các thành phần liên quan đang hoạt động ở tốc độ địnhmức.
▪ Hoạt động trong các điều kiện ổn định về nhiệt độ, mật độ, trở lực hệ thống,vv….
Dưới đây là một số bước đánh giá hiệu suất quạt hút
Bước 1: Tính toán tỷ trọng khí
Bước đầu tiên là tính toán tỷ trọng khí sử dụng phương trình dưới đây:
Tỷ trọng khí = (273 x 1,293)/(273 + toC)
Trong đó, t oC = Nhiệt độ của khí tại khu vực lắp quạt hút
Bước 2: Đo vận tốc khí và tính vận tốc khí trung bình của quạt hút bụi, quạt hút khói
Chúng ta có thể đo vận tốc khí bằng áp kế và ống hở một đầu, hoặc công cụ chênh áp hay còn gọi là thiết bị cảm ứng lưu lượng hoặc có thể dùng máy đo tốc độ gió chính xác. Hình bên dưới là hình mô tả cách làm thế nào để đo áp suất động bằng cách sử dụng áp kế và ống hở một đầu. Áp suất tĩnh đo bằng ống ngoài của ống hở một đầu còn áp suất toàn phần được đo nhờ sử dụng ống trong của ống hở một đầu còn . Áp kế được nối với ống trong và ống ngoài, ta đo được chênh lệch giữa áp suất tĩnh và áp suất toàn phần. Để đo vận tốc thấp, thay vì áp kế hình chữ U, chúng tnên sử dụng một áp kế dốc
Hình: Đo vận tốc khí của quạt hút bụi, quạt hút khói
Tính vận tốc khí trung bình bằng cách lấy các giá trị áp suất động đo được qua mặt cắt của ống, sử dụng phương trình sau (lưu ý: không lấy trung bình áp suất động mà lấy trung bình vận tốc!):
Trong đó:
Cp = Hằng số ống, 0,85 hoặc do nhà sản xuất cung cấp
Δp = Áp suất chênh lệch trung bình đo với ống hở một đầu bằng cách đo tại một số điểm trên toàn bộ tiết diện của ống.
γ = Mật độ không khí hoặc khí tại điều kiện kiểm tra
Bước 3: Tính toán mức lưu thông thể tích
Bước thứ ba là tính toán mức lưu thông thể tích, như sau:
Volumetric flow (Q), m3/sec = V x Area (m2)
▪ Tính đường kính ống (hoặc chu vi từ đó ước tính ra đườngkính).
▪ Tính toán lưu lượng khí chia cho không khí trong ống
Bước 4: Đo công suất cho động cơ truyền động
Công suất của động cơ truyền động (kW) có thể đo bằng thiết bị phân tích tải. Công suất này nhân với hiệu suất động cơ ta sẽ được công suất hữu dụng của quạt.
Bước 5: Tính hiệu suất quạt hút bụi, quạt hút khói
Hiệu suất cơ và hiệu suất tĩnh của quạt tính theo công thức sau:
a). Hiệu suất cơ:
b) Hiệu suất tĩnh, tương tự trên ngoại trừ áp suất động đầu ra không đưa vào áp suất tĩnh của quạt.
3. Những khó khăn trong việc đánh giá hiệu suất của quạt hút bụi và quạt hút khói
Trong thực tế, khi đánh giá hiệu suất của quạt hút bụi và quạt hút khói thường hay gặp phải một số vấn đề khó khăn sau:
▪ Không có các dữ liệu về thông số của quạt: Các thông số quạt rất cần thiết đối với việc đánh giá hiệu suất của động cơ. Đa phần doanh nghiệp không có dữ liệu này hoặc không lưu trữ một cách hệ thống. Lúc đó, khó có thể đánh giá chính xác tỷ lệ phần trăm tải liên quan đến áp suất hoặc lưu lượng. Các thông số của quạt hút bụi hoặc quạt hút khói phải được thu thập từ nhà sản xuất và lưu trữ.
▪ Gặp khó khăn trong việc đo vận tốc: Đo vận tốc trên thực tế là một nhiệm vụ khó khăn trong đánh giá hiệu suất của quạt. Khi đó, áp suất động có thể đo ở giữa ống và điều chỉnh bằng cách nhân với hệ số 0,9.
▪ Hiệu chuẩn ống hở đầu, máy đo tốc độ gió, áp kế, và các thiết bị đo không chuẩn: Để tránh đánh giá quạt và quạt cao áp không chính xác cần hiệu chuẩn tất cả các thiết bị đo, kể cả dụng cụ đo công suất. Không nên thực hiện đánh giá bằng cách áp dụng hệ số điều chỉnh để bù lại việc sai số đo.
▪ Biến động của các thông số quá trình trong khi kiểm tra: Kết quả đánh giá hiệu suất sẽ trở nên kém tin cậy nếu có sự biến động lớn các thông số quá trình đo được trong khi đo kiểm
