Dưới đây là phân tích “kỹ sư hoá” cho quạt hút khí ẩm lò gạch tuynel cỡ No 16 / 18 / 20 / 22—tập trung vào lưu lượng (Q), đặc tính – đường cong quạt, công suất (P) và áp suất tĩnh (ΔP), kèm ví dụ tính nhanh để bạn áp dụng ngay.
1) Lưu lượng (Q)
- Mục tiêu: hút hơi ẩm ở vùng sấy/làm mát, duy trì luồng khí ổn định dọc lò.
- Khoảng tham khảo theo cỡ quạt (ở 50–60 Hz):
- No16: 22.000–30.000 m³/h
- No18: 30.000–38.000 m³/h
- No20: 38.000–45.000 m³/h
- No22: 45.000–55.000 m³/h
- Quy đổi: Q_m³/s=Q_m³/h3600Q\_{\text{m³/s}}= \dfrac{Q\_{\text{m³/h}}}{3600}Q_m³/s=3600Q_m³/h.
- Từ nhu cầu thực tế: ước lượng theo tổng tiết diện cửa hút × vận tốc thiết kế.
- Gợi ý vận tốc khí trong ống chính 10–14 m/s, nhánh 6–10 m/s để hạn chế ồn và tổn thất.
Ví dụ 1 – ra Q yêu cầu
8 cửa hút, mỗi cửa 0,12 m20,12\,\text{m}^20,12m2, chọn vận tốc 10 m/s
→ Mỗi cửa =1,2 m3/s=1,2\,\text{m}^3/s=1,2m3/s → Tổng =9,6 m3/s≈34.560 m3/h=9,6\,\text{m}^3/s \approx 34.560\,\text{m}^3/h=9,6m3/s≈34.560m3/h.
Phù hợp No18 (hoặc No20 nếu cần dự phòng).
2) Áp suất tĩnh cần thiết (ΔP)
ΔP = tổn thất ma sát ống + tổn thất cục bộ (co, cút, van, phin lọc) + tổn thất miệng hút/xả + áp âm cần duy trì trong lò (thường 50–100 Pa).
- Tham khảo ΔP cho hệ hút ẩm tuynel: 500–1.200 Pa (tuỳ chiều dài ống, số cút, lọc bụi ẩm…).
- Ảnh hưởng nhiệt độ/ẩm: Với khí nóng 80–120 °C, mật độ ρ giảm, ΔP do quạt tạo ra tỉ lệ với ρ.
- Hệ số hiệu chỉnh gần đúng: k=ρ_thựcρ_20∘Ck=\dfrac{\rho\_{\text{thực}}}{\rho\_{20^\circ C}}k=ρ_20∘Cρ_thực.
- Ở ~100 °C, k≈0,79k ≈ 0,79k≈0,79. Muốn đạt ΔP thực 800 Pa trong lò, phải chọn quạt có ΔP chuẩn ≈ 800/0,79 ≈ 1.015 Pa trên catalogue không hiệu chỉnh.
Khoảng ΔP làm việc theo cỡ (thực tế trong lò):
- No16: 400–800 Pa
- No18: 500–900 Pa
- No20: 500–1.000 Pa
- No22: 600–1.200 Pa
3) Công suất trục & chọn motor (P)
Công suất hấp thụ xấp xỉ: P_kW=Q_(m³/s)×ΔP_(Pa)η_tổng×1000P\_{\text{kW}}=\frac{Q\_{\text{(m³/s)}}\times \Delta P\_{\text{(Pa)}}}{\eta\_{\text{tổng}}\times 1000}P_kW=η_tổng×1000Q_(m³/s)×ΔP_(Pa)
Trong đó η_tổng\eta\_{\text{tổng}}η_tổng (quạt + truyền động) thường 0,60–0,70 với quạt hướng trục/ly tâm áp thấp.
Tính nhanh tại điểm giữa dải làm việc (η=0,65):
- No16: Q≈26.000Q≈26.000Q≈26.000 m³/h (7,22 m³/s), ΔP≈600 Pa → P≈6,7 kW → motor 7,5 kW
- No18: Q≈34.000Q≈34.000Q≈34.000 m³/h (9,44 m³/s), ΔP≈700 Pa → P≈10,2 kW → motor 11 kW
- No20: Q≈41.500Q≈41.500Q≈41.500 m³/h (11,53 m³/s), ΔP≈750 Pa → P≈13,3 kW → motor 15 kW
- No22: Q≈50.000Q≈50.000Q≈50.000 m³/h (13,89 m³/s), ΔP≈800–900 Pa → P≈17,1–19,2 kW → motor 18,5–22 kW
Lưu ý: Ở khí nóng (ρ thấp), áp suất và công suất thực giảm ~ theo ρ; tuy nhiên khi tính chọn, bạn phải hiệu chỉnh ΔP yêu cầu lên như mục 2, nên công suất chọn motor thường đúng bằng dải ở trên.
4) Đặc tính & đường cong quạt (Q–ΔP–P)
- Đường cong quạt: ΔP giảm khi Q tăng; có điểm hiệu suất cao nhất (BEP).
- Đường cong hệ thống: ΔP_hệ∝Q2\Delta P\_{\text{hệ}} \propto Q^2ΔP_hệ∝Q2. Khi lắp vào, điểm làm việc là giao của 2 đường cong.
- Quy luật đồng dạng (affinity laws)
- Q∝ND3Q \propto N D^3Q∝ND3
- ΔP∝ρ(ND)2\Delta P \propto \rho (N D)^2ΔP∝ρ(ND)2
- P∝ρN3D5P \propto \rho N^3 D^5P∝ρN3D5
(N: tốc độ quay, D: đường kính cánh).
→ Dùng biến tần (VFD) hạ N để điều chỉnh Q/ΔP rất hiệu quả (giảm P theo N3N^3N3).
5) Khuyến nghị thiết kế nhanh
- Tính Q từ tổng cửa hút (tiết diện × vận tốc mục tiêu).
- Tính ΔP:
- Ma sát ống: ΔP_f=fLDρv22\Delta P\_f = f \frac{L}{D}\frac{\rho v^2}{2}ΔP_f=fDL2ρv2 (dùng bảng tra hệ số ma sát ống tôn tráng kẽm/CT3).
- Cục bộ: cút 90°, co/loe, tee, van, phin lọc ẩm (dùng hệ số ζ).
- Cộng thêm 50–100 Pa để duy trì áp âm.
- Hiệu chỉnh nhiệt độ: chia cho k≈0,75–0,85k≈0,75–0,85k≈0,75–0,85 để ra ΔP “chuẩn catalogue”.
- Chọn quạt có Q ≥ 1,1×Q yêu cầu, ΔP chuẩn ≥ ΔP đã hiệu chỉnh, η cao nhất gần điểm làm việc.
- Motor & điều khiển: motor IE3/IE4, VFD, đồng bộ cánh hướng hoặc bướm điều tiết ở nhánh.
- Tiếng ồn & rung: cân bằng cánh G6.3 hoặc tốt hơn; lắp khớp nối mềm, đế cao su chống rung, ống mềm nối lò.
- Bảo trì ẩm bụi: lắp khay xả nước/condensate, cửa vệ sinh, không để nước đọng trong ống.
6) Bảng tóm tắt chọn nhanh
| Cỡ quạt | Q làm việc (m³/h) | ΔP khả dụng (Pa) | P điển hình (kW) | Motor đề xuất | Khu vực khuyến nghị |
|---|---|---|---|---|---|
| No16 | 22.000–30.000 | 400–800 | ~6–7 | 7,5 kW | Làm mát cuối – hút ẩm nhẹ |
| No18 | 30.000–38.000 | 500–900 | ~9–11 | 11 kW | Làm mát/sấy trung bình |
| No20 | 38.000–45.000 | 500–1.000 | ~12–15 | 15 kW | Sấy – làm mát chính |
| No22 | 45.000–55.000 | 600–1.200 | ~17–20 | 18,5–22 kW | Hút ẩm toàn tuyến/ốn |
