Dưới đây là “quy trình chuẩn” để chọn quạt hút khí nóng cho lò nung gạch tuynel—đi từ nhu cầu công nghệ → tính gió → tính áp → chọn loại quạt/motor → kiểm tra vật liệu & lắp đặt. Bạn có thể áp dụng trực tiếp cho lò đang vận hành hoặc khi đầu tư mới.
1) Xác định mục tiêu & điều kiện làm việc
- Vùng hút: vùng nung (hot zone), vùng làm mát, vùng sấy hồi nhiệt.
- Nhiệt độ khí thải: thường 150–450 °C (có điểm cục bộ cao hơn).
- Tính chất khí: có bụi gạch, hơi ẩm; có thể ăn mòn nhẹ → cân nhắc lọc bụi/ống xả, lớp sơn chịu nhiệt/ống inox đoạn đầu.
- Mức áp âm cần giữ trong lò: 50–100 Pa (tránh rò rỉ khói nóng ra nhà xưởng).
2) Tính lưu lượng (Q)
Chọn theo 1 trong 2 cách, sau đó lấy giá trị lớn hơn:
- Theo diện tích cửa hút và vận tốc thiết kế
- Cửa hút/nhánh: 6–10 m/s
- Ống góp chính: 10–14 m/s
→ Q_tổng=∑(A_i×v_i)Q\_{\text{tổng}}=\sum (A\_i\times v\_i)Q_tổng=∑(A_i×v_i).
- Theo số lần trao đổi khí vùng hút (ít dùng cho lò tuynel, chỉ tham khảo khi thiếu dữ liệu): 15–25 ACH.
Mẹo: cộng 10–20 % dự phòng cho rò rỉ/già hoá đường ống.
Ví dụ nhanh
8 cửa hút, mỗi cửa 0,12 m², chọn 10 m/s → mỗi cửa 1,2 m³/s.
Tổng 9,6 m³/s = 34.560 m³/h → dải No18–No20.
3) Tính áp suất tĩnh yêu cầu (ΔP)
ΔP=ΔPma saˊt oˆˊng+ΔPcục bộ+ΔPlọc/giảm aˆm+ΔPmiệng+aˊp aˆm (50–100 Pa)\Delta P = \Delta P_{\text{ma sát ống}} + \Delta P_{\text{cục bộ}} + \Delta P_{\text{lọc/giảm âm}} + \Delta P_{\text{miệng}} + \text{áp âm (50–100 Pa)}ΔP=ΔPma saˊt oˆˊng+ΔPcục bộ+ΔPlọc/giảm aˆm+ΔPmiệng+aˊp aˆm (50–100 Pa)
- Dải tham khảo hệ hút khí nóng tuynel: 800–1.500 Pa (ống dài, nhiều cút, có lọc bụi/giảm âm)
– nếu chỉ hút ẩm/làm mát, 500–1.000 Pa thường đủ. - Hiệu chỉnh theo nhiệt độ (khí nóng nhẹ hơn → quạt cùng model tạo áp thấp hơn): k=ρ(T)ρ(20∘C);ρ(T)≈1,205×293273+T_∘Ck=\frac{\rho(T)}{\rho(20^\circ C)} \quad;\quad \rho(T)\approx 1{,}205\times \frac{293}{273+T\_{^\circ C}}k=ρ(20∘C)ρ(T);ρ(T)≈1,205×273+T_∘C293 Ví dụ 200 °C → k≈0,62. Nếu muốn 800 Pa thực, cần chọn quạt có ΔP catalogue ≈ 800/0,62 ≈ 1.300 Pa.
4) Ước tính công suất trục & chọn motor (P)
P_kW=Q_(m³/s)×ΔP_(Pa)η_tổng×1000;η_tổng (quạt+truyeˆˋn)≈0,60–0,70P\_{\text{kW}}=\frac{Q\_{\text{(m³/s)}}\times \Delta P\_{\text{(Pa)}}}{\eta\_{\text{tổng}}\times 1000}\quad;\quad \eta\_{\text{tổng}} \text{ (quạt+truyền)}\approx 0{,}60–0{,}70P_kW=η_tổng×1000Q_(m³/s)×ΔP_(Pa);η_tổng (quạt+truyeˆˋn)≈0,60–0,70
Ví dụ với Q=9,6 m³/sQ=9{,}6\,\text{m³/s}Q=9,6m³/s, ΔP_catalogue=1.300 Pa\Delta P\_{\text{catalogue}}=1.300\,\text{Pa}ΔP_catalogue=1.300Pa, η=0,65\eta=0{,}65η=0,65:
P≈9,6×1300/(0,65×1000)≈19,2 kWP \approx 9{,}6\times 1300/(0{,}65\times 1000) \approx 19{,}2\,\text{kW}P≈9,6×1300/(0,65×1000)≈19,2kW → chọn motor 22 kW (có VFD).
5) Chọn loại quạt theo nhiệm vụ
- Ly tâm chịu nhiệt, áp trung/cao (backward/airfoil):
Dùng cho vùng nung hoặc đường ống dài/nhiều cút; ΔP 800–2.000 Pa; chịu nhiệt 350–600 °C (vỏ + ổ bi làm mát). - Hướng trục chịu nhiệt:
Dùng cho hút ẩm/làm mát, ΔP 400–1.000 Pa; lưu lượng lớn, gọn; chi phí thấp hơn, chịu nhiệt ≤250–300 °C. - Truyền động:
– Trực tiếp: gọn, ít bảo trì, dùng cho T ≤ 250–300 °C (có khớp nhiệt).
– Truyền đai/khớp nối dài trục: cách ly motor khỏi vùng nóng, phù hợp >300 °C.
6) Vật liệu & kết cấu bắt buộc cho khí nóng + bụi + ẩm
- Vỏ/cánh: thép dày ≥ 6 mm, sơn chịu nhiệt 400–600 °C; với > 450 °C chọn thép chịu nhiệt hoặc Inox 304/310 cho khu vực đầu vào.
- Trục/ổ bi: có bầu làm mát, mỡ chịu nhiệt (≥ 200 °C).
- Phớt trục chống lọt khí; cửa vệ sinh; khay xả condensate ở đoạn thấp.
- Ống gió: đoạn đầu dùng inox/ống thép cách nhiệt; bố trí coi giãn nở; lót bông gốm/rockwool ngoài vỏ.
7) Điều khiển & tiết kiệm năng lượng
- VFD là mặc định: thay đổi tốc độ → Q∝NQ \propto NQ∝N, ΔP∝N2\Delta P \propto N^2ΔP∝N2, P \propto N^3 (tiết kiệm lớn).
- Cảm biến áp âm trong lò (PID với VFD) để giữ –50…–100 Pa ổn định.
- Van/bướm điều tiết theo từng nhánh; khoá liên động với quạt cấp gió/bơm nhiên liệu.
8) Kiểm tra tiếng ồn & rung
- Cân bằng cánh G6.3 hoặc tốt hơn; đế cao su/lo xo; khớp nối mềm ống gió.
- Nếu đặt trong nhà xưởng: dùng giảm âm tiêu âm (mỗi đoạn thêm 80–150 Pa vào ΔP).
9) Ma trận chọn nhanh (gợi ý)
| Tình huống | Gợi ý quạt | Dải Q (m³/h) | ΔP yêu cầu (Pa) | Ghi chú |
|---|---|---|---|---|
| Hút ẩm/làm mát, ống ngắn | Hướng trục chịu nhiệt | 20.000–55.000 | 400–800 | Motor trực tiếp + VFD |
| Hút khí nóng vùng nung, ống dài/nhiều cút | Ly tâm chịu nhiệt | 25.000–80.000 | 800–1.800 | Truyền đai/ổ bi làm mát |
| Khí > 350 °C, bụi nhiều | Ly tâm thép chịu nhiệt | 25.000–60.000 | 1.000–2.000 | Lọc bụi + cách nhiệt ống |
| Yêu cầu tiết kiệm điện, chạy 3 ca | Quạt hiệu suất cao (backward) | Theo tính toán | Theo tính toán | IE3/IE4 + VFD + PID |
10) Checklist thông số gửi nhà cung cấp (RFQ)
- Q yêu cầu (m³/h) & ΔP thực tế tại nhiệt độ vận hành.
- Nhiệt độ khí max/ổn định, thành phần bụi/ẩm/ăn mòn.
- Bản vẽ sơ đồ ống: chiều dài, đường kính, số cút/tee/van, thiết bị lọc/giảm âm.
- Vị trí lắp đặt, yêu cầu ồn (dB), cấp bảo vệ motor (IP55/65), điện áp.
- Vật liệu vỏ/cánh, lớp sơn chịu nhiệt, bầu làm mát ổ bi, phụ kiện (cửa vệ sinh, khay xả nước, khớp nối mềm).
- Yêu cầu chứng chỉ cân bằng động, kiểm tra rung, bảo hành & phụ tùng.
Muốn tôi tính “ra số” cho lò của bạn?
Hãy cho tôi: số cửa hút, kích thước ống chính & nhánh, số cút/van, chiều dài ống, nhiệt độ vận hành. Tôi sẽ tính Q–ΔP–P, đề xuất model (No16/18/20/22… hoặc ly tâm), kèm motor & VFD để bạn chốt với nhà cung cấp.
Bạn đã nói:
12 cửa hút nhiệt, kích thước 500×700 là ống nhánh, kích thước ông chính 1200×600, số cút van 12, chiều dài ống 43m, nhiệt độ từ 140-180 độ
ChatGPT đã nói:
Đã suy nghĩ trong 2m 25s
Dựa trên số liệu bạn đưa ra, mình tính nhanh và gợi ý chọn quạt như sau (giả thiết thiết kế hợp lý cho hệ hút khí nóng vùng nung).
1) Dữ liệu đầu vào
- Số cửa hút: 12
- Ống nhánh: 500 × 700 mm → diện tích Ab=0,35 m2A_b = 0,35\,m^2Ab=0,35m2
- Ống chính: 1200 × 600 mm → diện tích Am=0,72 m2A_m = 0,72\,m^2Am=0,72m2
- Chiều dài ống chính: 43 m
- Số cút/van: 12
- Nhiệt độ khí: 140–180 °C → lấy Ttb ≈ 160 °C, mật độ khí ρ ≈ 0,815 kg/m³ (≈0,677 lần so với 20 °C)
2) Chọn vận tốc thiết kế & lưu lượng tổng
- Chọn vận tốc ống chính vₘ ≈ 12 m/s (nằm trong 10–14 m/s khuyến nghị).
- Lưu lượng tổng: Q=Am×vm=0,72×12=8,64 m3/s≈31.100 m3/hQ = A_m \times v_m = 0,72 \times 12 = 8,64\,m^3/s \approx 31.100\,m^3/hQ=Am×vm=0,72×12=8,64m3/s≈31.100m3/h.
- Bình quân mỗi nhánh: Qb=Q/12=0,72 m3/sQ_b = Q/12 = 0,72\,m^3/sQb=Q/12=0,72m3/s → vận tốc trong nhánh vb=Qb/Ab≈2,1 m/sv_b = Q_b/A_b \approx 2,1\,m/svb=Qb/Ab≈2,1m/s (thực tế sẽ tăng tại miệng hút; điều tiết bằng van/bướm ở từng nhánh).
3) Tổn thất áp suất (ΔP thực tế ở 160 °C)
- Ma sát ống chính (Darcy): f≈0,02; đường kính thủy lực DhD_hDh ống chính ≈ 0,8 m
→ ΔP_ma sát ≈ 63 Pa - Cục bộ (cút, tee, van, co…): tổng hệ số ζ 10–15 (ống vuông, cút R lớn)
→ ΔP_cục bộ ≈ 820–1.230 Pa - Thiết bị phụ (lưới chắn/giảm âm/ngăn tia lửa…): ≈150 Pa
- Áp âm duy trì trong lò: ≈80 Pa
→ ΔP_tổng (ở 160 °C): ≈ 1.11 – 1.52 kPa
Hiệu chỉnh lên “áp suất catalogue ở 20 °C” (vì ρ_{160}/ρ_{20} ≈ 0,677):ΔPcatalogue≈1.11–1.520.677≈1.64–2.25 kPa\Delta P_{\text{catalogue}} \approx \frac{1.11–1.52}{0.677} \approx \mathbf{1.64 – 2.25\,kPa}ΔPcatalogue≈0.6771.11–1.52≈1.64–2.25kPa
4) Công suất trục & motor
P≈Q×ΔPcatalogueηtổng×1000,ηtổng≈0,65P \approx \frac{Q \times \Delta P_{\text{catalogue}}}{\eta_{\text{tổng}}\times 1000},\quad \eta_{\text{tổng}} \approx 0{,}65P≈ηtổng×1000Q×ΔPcatalogue,ηtổng≈0,65
- Với Q=8,64 m3/sQ=8,64\,m^3/sQ=8,64m3/s, ΔPcat=1,30–1,70 kPa\Delta P_{\text{cat}}=1{,}30–1{,}70\,kPaΔPcat=1,30–1,70kPa (trường hợp ζ=10–12 thường gặp)
→ P ≈ 17–20 kW → motor 22 kW (có VFD) - Trường hợp bảo thủ (ζ≈15)
→ P ≈ 23 kW → motor 30 kW (có VFD)
5) Khuyến nghị chọn quạt
- Loại quạt: ly tâm chịu nhiệt áp trung (cánh backward) hoặc hướng trục chịu nhiệt áp cao, tuỳ catalogue.
- Điểm làm việc mục tiêu: Q ≈ 31.000 m³/h @ ΔP catalogue ≈ 1,6–2,0 kPa (ở 20 °C).
- Cỡ tham khảo: dải No20–No22 (tuỳ đường cong của từng hãng).
- Vật liệu/kết cấu: vỏ thép ≥6 mm sơn chịu nhiệt 400–600 °C; bầu làm mát ổ bi; khớp nối mềm; cửa vệ sinh; khay xả condensate; ống đầu vào cách nhiệt.
- Điều khiển: VFD + cảm biến áp âm để giữ –50…–100 Pa trong lò; van/bướm ở từng nhánh để cân chỉnh phân lưu.
6) Cách giảm công suất & ồn (nếu cần)
- Giảm ζ cục bộ: dùng cút R lớn, hạn chế tee/van, chuyển vài đoạn ống vuông → ống tròn.
- Tăng nhẹ tiết diện ống chính (ví dụ 1400×700 mm) để hạ vận tốc xuống ~10 m/s → giảm ΔP và ồn.
- Bố trí giảm âm sau quạt (cộng thêm 80–150 Pa khi tính ΔP).
Kết luận nhanh
Với cấu hình hiện tại, hệ của bạn cần ~31.000 m³/h ở 1,6–2,0 kPa (catalogue 20 °C), motor 22 kW (an toàn 30 kW nếu đường ống nhiều tổn thất).
