Tính toán chọn quạt cho hệ thống điều hòa không khí

Cuộc sống hiện đại hóa ngày càng tăng, các sản phẩm thiên về công nghiệp cũng tăng theo đặc biệt tăng rất mạnh để có thể đáp ứng kịp thời nhu cầu của người tiêu dùng. Nói đến nghành công nghiệp cơ khí, điện tử điện lạnh thì hiện nay quạt công nghiệp đang là loại sản phẩm có số lượng tiêu thụ lớn bởi nó có nhiều mẫu mã đa dạng với nhiều chức năng được tạo ra để phù hợp với từng địa điểm, khu vực, môi trường khác nhau. Và với điều kiện khí hậu đang nóng dần như hiện nay thì sản xuất quạt là một lĩnh vực tất yếu của các nhà máy, công ty...để đáp ứng nhu cầu phục vụ cuộc sống cho con người. Chính vì vậy, nhóm chúng em xin giới thiệu khái quát chung về loại quạt phổ biến nhất mà sử dụng trong đời sống hàng ngày ở các gia đình, nơi công cộng cũng như ở các xưởng, các khu công nghiệp lớn. Đó chính là quạt. Quạt là để chỉ các thiết bị công nghiệp đảm nhiệm vai trò cung cấp, vận chuyển các dòng khí (không khí hoặc các chất khác) để phục vụ cho các nhu cầu, muc đích khác nhau mà các nhà máy công nghiệp, xây dựng, hóa chất, dệt may hay các tòa nhà cao tần...Có thể kể ra một vài chức năng của quạt, trong các không gian nhỏ hẹp như phòng học, phòng trọ, phòng thí nghiệp, công sở, nhà của chúng ta... thì việc không khí bị ngột ngạt là điều không thể tránh khỏi. Hoặc sử dụng quạt để giải nhiệt cho các dàn nóng của hệ thống lạnh tòa nhà, dùng trong máy sấy công nghiệp. Trong đó điển hình là công nghiệp điện, luyện kim, sản xuất xi măng, khai thác khoáng sản, dầu khí, chế biến thực phẩm, lĩnh vực nhiệt lạnh... Hiện nay trên thị trường có rất nhiều loại quạt thông gió trong đó có hai loại quạt thông gió phổ biến nhất hiện nay đó là quạt thông gió tròn và quạt thông gió vuông được sử dụng rộng rãi. Quạt thông gió là quạt được cấu tạo bởi hệ thống cánh quạt, motor và dây culoa. Hệ thống này hoạt động khi được nạp một lượng điện năng nào đó. Khi hoạt động thì cánh quạt sẽ hoạt động với chức năng hút gió nóng và thổi gió mát vào. Chính vì thế mà quạt thông gió được ứng dụng rộng rãi trên toàn quốc. Quạt thông gió được chia làm hai loại chính quạt thông gió tròn và quạt thông gió vuông: Quạt thông gió tròn là quạt có hình tròn, có khả năng làm mát không khí nhanh chóng mà tiêu tốn rất ít điện năng. Quạt thông gió tròn thường được ứng dụng nhiều trong đường ống. Quạt thông gió vuông là loại có hình dạng quạt vuông. Nó có khả năng hút gió rất mạnh, tiết kiệm điện năng và thông gió hiệu quả cao. Ngoài ra, quạt thông gió vuông được ứng dụng trong hầu hết các địa hình, các phòng ốc khác nhau. Chính vì thế mà quạt thông gió vuông rất được ưa chuộng trên thị trường quạt công nghiệp.

Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM

Khoa Đào tạo Chất lượng cao

GVHD: :

II NỘI DUNG

III KẾT LUẬN

I MỞ ĐẦU

NỘI DUNG BÁO CÁO

Sơ lược về ĐHKK

I Mở Đầu

Điều hòa không khí là thiết

bị tạo ra và duy trì điều

kiện vi khí hậu thích hợp để

phục vụ cho nhu cầu của

con người

Các hệ thống điều hòa không khí trong các công trình

+ Điều hòa không khí cục bộ (Split Air Conditioner)

+ Điều hòa không khí trung tâm làm lạnh bằng nước (Water Chiller) + Điều hòa không khí trung tâm kiểu biến tầng VRV ,VRF

(Variable Refrigerant Volume, Variable Refrigerant Flow)

Ứng dụng điều hòa không khí trong công nghiệp

Ứng dụng điều hòa không khí trong các tòa nhà

Ứng dụng điều hòa không khí trong đời sống

Giới thiệu về quạt

- Quạt hướng trục (axial-fan)

- Quạt ly tâm (centrifugal fan)

- Quạt phối hợp (mixed-flow fan)

- Quạt dòng ngang trục (cross-flow fan)

1 Giới thiệu về quạt

Dựa theo đặc tính khí động có 2 loại quạt: quạt hướng

trục và quạt ly tâm Ngoài ra còn có quạt kết hợp và quạt

dòng ngang trục.

1.1 Quạt hướng trục

- Quạt hướng trục thực chất là  quạt thông gió, với

chiều hút và chiều thổi gió song song với trục quạt

Quạt hướng trục trực tiếp: Là loại quạt có cánh gắn

trực tiếp vào mô tơ.

Quạt hướng trục gián tiếp: Sử dụng dây curoa để

truyền lực xoay từ mô tơ tới cánh.

Quạt hướng trục có số lượng cánh quạt ít và cắt không khí một cách trực tiếp nên môi trường không khí nếu có chất cặn bẩn sẽ gây hiện tượng nhanh ăn mòn cánh quạt do ma sát với bụi và không khí

Nguyên lí làm việc:

Motor đặt phía ngoài chuyển động bằng dây curoa, giữa phần tiếp xúc giữa dây curoa với Puli mà có bụi với kích thước lớn sẽ làm hỏng dây curoa.

Với motor đặt trên trục phía trong thì bụi bám vào cuộn dây đồng hoặc bạc đạn bên trong cũng làm

cho motor nhanh bị nóng lên và chạy không bền, từ đó làm giảm

hiệu suất tải.

Ưu điểm của

quạt hướng

trục

 Hoạt động êm không ồn

 Tiêu tốn ít năng lượng

 Hoạt động ổn định, độ bền cao

Hình ảnh của quạt hướng trục

2.2 Quạt ly tâm

Cấu tạo: Guồng quạt, trục máy, giá máy

và vỏ quạt. 

- Guồng quay có tác dụng để tạo áp lực và chuyển khí vào bên trong máy

- Vỏ quạt có tác dụng hội tụ và chuyển hướng dòng không khí vào

Không khí được guồng cánh quay hút vào bên trong và ép lên thành vỏ quạt Vỏ quạt có cấu tạo đặc biệt để biến áp suất động thành áp suất tĩnh lớn ở đầu ra, đồng thời đổi hướng chuyển động của luồng gió.

Ở trong dàn lạnh, dàn nóng, người ta lắp một

hệ thống quạt để giúp không khí được lưu thông một lượng đều đặn, không khí từ ngoài môi trường đưa vào, nhờ hệ thống quạt, làm mát các chi tiết máy bên trong dàn, tản nhiệt, làm bụi bẩn không bám vào dàn.

3.3 Quạt phối hợp

Là dạng kết hợp ưu điểm của 2 loại:

Quạt hướng trục (lưu lượng lớn) và

ly tâm (áp suất cao,ít ồn)

Dựa vào Rôto của thiết bị, quạt phối hợp có 2 dạng:  + Dạng 1: có vòng giữ.

+ Dạng 2: không có vòng giữ

Quạt kết hợp có vòng giữ và

không vòng giữ

4 Quạt dòng ngang trục

Đặc điểm: Lưu lượng lớn, tĩnh áp thấp,

ít ồn, nhưng hiệu suất thấp.

II NỘI DUNG

TÍNH CHỌN QUẠT TRONG

HỆ THỐNG ĐHKK

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ QUẠT TRONG HỆ THỐNG

ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ

Phòng 60m2 theo bảng 8.2/348 – sách ĐHKK thì 1 người sử dụng từ 6 – 20m2 Chọn 6m2/người => 1 phòng

có 10 người

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ QUẠT TRONG HỆ THỐNG

ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ

Ta chọn 10W/m2

 1 phòng có lượng nhiệt thừa tỏa ra là 600W

- Lượng nhiệt thừa do động cơ điện

o Máy tính bàn: trung bình 1 máy 250W điện

o Mỗi người 1 bộ máy tính

Máy tính sử dụng với hiệu suất 0,7 thì

ta có công thức tính nhiệt thừa ở trang

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ QUẠT TRONG HỆ

THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ

Công thức 8.37/374

- Lượng bức xạ mặt trời

o 1 phòng có cửa sổ có kích thước 6 x 1.5 , cửa sổ

này được đặt ở phía tây

o Từ bảng 8.14/382 thì ta được lượng nhiệt xâm

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ QUẠT TRONG HỆ

THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ

II Tính lưu lượng

𝑄𝑝 ò𝑛𝑔 h =𝐺× ∆ h

Tra đồ thị t – d, ta gọi

• Điểm 1 là điểm không khí vào

• Điểm 2 là điểm không khí ra khỏi dàn lạnh

• Điểm 6 là điểm không khí ở dàn lạnh

• Nhiệt độ tại điểm 6: 16

• Nhiệt độ tại điểm 2: 17

• Nhiệt độ tại điểm 1: 27

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ QUẠT TRONG HỆ

THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ

III Tính tổn thất qua đường ống

Chọn đường ống có kích thước là 0,2 x 0,5

𝑣𝑐= 𝑚 𝐴

𝑐= 1,25 0,11 =11,36 𝑚/𝑠Chọn kích thước tất cả đường ống nhánh có

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ QUẠT TRONG HỆ

THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ

=> Pk=0,17 =>

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ QUẠT TRONG HỆ

THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ

Từ (1) và lưu lượng qua mỗi nhánh giảm bớt 0,135 m3/s ta

tính được vận tốc tại từng điểm và tra đồ thị hình 11.5/470

Điểm C:

Vậy tổng tổn thất là:

III KẾT LUẬN

32