Bài giảng Bơm quạt máy nén - Bài 4: Quạt và hệ thống - Nguyễn Hùng Tâm

1QUẠT và HỆ THỐNG
(FANS, BLOWERS AND SYSTEMS)
DẪN NHẬP
CÁC LOẠI QUẠT
CÁC THÔNG SỐ:
ĐẶC TÍNH, HÌNH HỌC
CHỌN QUẠT
CÁC QUI LUẬT ĐỒNG DẠNG
VẬN HÀNH, LẮP ĐẶT
• KHẢO NGHIỆM QUẠT
• TÍNH TRỞ LỰC HỆ THỐNG ( xem giáo trình)
• TÍNH TÓAN CÁC KÍCH THƯỚC CHÍNH CỦA QUẠT
Nguyễn Hùng Tâm
2QUẠT và HỆ THỐNG
• Quạt được sử dụng nhiều 
trong sinh họat, công nghiệp, 
nhằm cung cấp gío, tiêu thụ 
> 15% điệngồm:
• Quạt, đường ống+co nối, 
môtơ+điều khiển, thiết bị đo, 
thiết bị đầu cuối (Bộ TĐN, 
ĐHKK..)
• Fans: H< 1136mmWG
• (tỷ số nén <1.11) 
• Blower: H< 2066 mmWG 
(1.11 – 1.2)
• Compressor: (>1.2 )
Nguyễn Hùng Tâm
3QUẠT và HỆ THỐNG
• CÁC LOẠI QUẠT
– 4 LOẠI CHÍNH: li tâm ( centrifugal), hướng trục (axial), 
hỗn hợp (mixed flow) và ngang dòng(cross flow)
Nguyễn Hùng Tâm
4QUẠT và HỆ THỐNG
• QUẠT LITÂM: cấu tạo và NLHĐ
Hút vào
Thổi ra
Nguyễn Hùng Tâm
Nguyễn Hùng Tâm 5
QUẠT LITÂM: cấu tạo và NLHĐ
Plenum Fan Quạt có 2 
miệng hút
FC Fan( Sirocco)
Nguyễn Hùng Tâm 6
• Cấu tạo rotor:
• Dĩa sau, cánh, dĩa trước
• Dĩa trước có thể côn, phẳng hoặc 
không có tùy theo công dụng
• Dĩa sau phẳng hoặc không có
• Cánh có hoặc không có gân tăng 
cứng ( bền)
Dĩa sau
Cánh
Dĩa Côn trước
Gân tăng bền
Gân tăng bền
Nguyễn Hùng Tâm
7
QUẠT và HỆ THỐNG
• CÁC DẠNG CÁNH:
Dạng khí(AF)
Nghiêng lui (BI), 
Cong tới (FC)
Hướng tâm (RB)
Đầu cánh hướng tâm (RT)
2 miệng hút
Nguyễn Hùng Tâm 8
Nguyễn Hùng Tâm 9
Quạt li tâm nhiều tầng cánh
Vỏ ngoài dạng trụ tròn
Quạt li tâm 1 tầng cánh có 
vỏ ngoài dạng xoắn ốc
10
QUẠT và HỆ THỐNG
CÁC DẠNG CÁNH: phạm vi sử dụng
Cánh AF: có hiệu suất (ƞ) cao nhất, ít ồn, dùng trong 
thông thóang,ĐHKK, TĐN.
Cánh BI: dễ chế tạo hơn AF, dùng trong HVAC, khí có 
tính mài mòn
Cánh FC: ít ồn nhất, Q lớn, ƞ thấp
Cánh RB: ƞ trung bình, vận chuyển vật liệu
Cánh RT: có ƞ cao hơn RB
Nguyễn Hùng Tâm
11
QUẠT và HỆ THỐNG
• QUẠT HƯỚNG TRỤC: cấu tạo và NLHĐ
• Có 3 dạng Quạt chong chóng,(propeller, panel)
Quạt trục ống (tube axial, TAF)
Quạt trục có hướng dòng (van axial, VAF)
Nguyễn Hùng Tâm
12
QUẠT và HỆ THỐNG
• QUẠT HƯỚNG TRỤC: 2 tầng cánh,
nhằm tăng H, có 2 dạng:
2 stage VAF 2 stage TAF
Nguyễn Hùng Tâm
13Nguyễn Hùng Tâm
14
Đường đặc tính của quạt HT
Đường đặc tính của 
các lọai quạt HT có 
cùng đường kính roto 
và số vòng quay n
Nguyễn Hùng Tâm
15
QUẠT và HỆ THỐNG
• QUẠT mixed flow = axial +centrifugal
Dạng 1
Dạng 2
Nguyễn Hùng Tâm
16
QUẠT mixedflow = axial +centrifugal
= inline centrifugal
Nguyễn Hùng Tâm
17
QUẠT và HỆ THỐNG
• QUẠT crossflow
Nguyễn Hùng Tâm
18
CÁC THÔNG SỐ ĐẶC TÍNH
• Lưu lượng Q, m3/s
• Cột áp H: tĩnh áp-động áp, mmH2O
• Công suất Plt kW
• Plt= Q * H/102
• Công suất thực Pth kW
•
• Hiệu suất: % η = Plt / Pth
• BEP, FOP
• Đường đặc tính Quạt: Q= f(H,P, η)
Nguyễn Hùng Tâm
19
CÁC THÔNG SỐ KÍCH THƯỚC QUẠT HT
• Đường kính rotor, Dro, 
• Đường kính trống, Dtr, Dh
• Đường kính vỏ, Dvỏ
• Góc đặt cánh β1 β2
• Khe hở đầu cánh 
– < 1,5% chiều dài cánh
• Cánh nắn dòng
• Chiều dài ống vào 
– L1> 0,2Dtr
• Chiều dài vỏ
– L2 > 0,7Dtr
• Bán kính loe r
• Số cánh z, dạng cánh khí 
động, hay cong phẳng
Nguyễn Hùng Tâm
20
Ảnh hưởng của các thông số hình học
Tỷ số Dh/Dr đến H
• Số cánh và Bề rộng cánh đến độ ồn và η
• Khe hở đầu cánh đến η, độ ồn, H
Nguyễn Hùng Tâm
21
Ảnh hưởng của góc đặt cánh
Góc đặt cánh ảnh hưởng đến Q, H
Nguyễn Hùng Tâm
22
CÁC THÔNG SỐ KÍCH THƯỚC QUẠT LT
• Đường kính roto D2, đường kính miệng hút D1, bề rộng 
roto B1, B2; bề rộng vỏ B; góc đặt cánh ß1, ß2; Có vỏ 
ngòai tròn, hoặc xoắn với các bán kính tạo vỏ R1, 2, 3, 4
hoặc không có vỏ
• Số cánh z, dạng cánh khí động, cong phẳng
Nguyễn Hùng Tâm
23
CÁC QUI LUẬT ĐỒNG DẠNG
• Đồng dạng lưu lượng
• Đồng dạng cột áp
• Đồng dạng công suất
• Đồng dạng độ ồn
N2 - N1=50 log10(D2/D1) + 50 log10(n2/n1)
• Với chỉ số 1 là của quạt đã biết, 2 là của quạt muốn biết
3
1
2
1
2
1
2












=
D
D
n
n
Q
Q
2
1
2
2
1
2
1
2












=
∆
∆
D
D
n
n
p
p
5
1
2
3
1
2
1
2












=
D
D
n
n
P
P
Nguyễn Hùng Tâm
24
ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH QUẠT – HỆ THỐNG
• Đồ thị mô tả quan 
hệ của Q với H,P,
• Điểm BEP
• Điểm FOP 
là giao điểm của 
đường đặc tính quạt 
với hệ thống
Nguyễn Hùng Tâm
Nguyễn Hùng Tâm 25
ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH QUẠT 
Đồ thị mô tả quan hệ của Q với H,P,
10
12
14
16
18
20
22
24
26
20
30
40
50
60
70
80
90
100
7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Tó
nh
 a
ùp,
 m
m
H
2O
, 
H
ie
äu 
su
aát
, Ñ
oä 
oàn
Löu löôïng, m3/s
ÑÖÔØNG ÑAËC TÍNH QUAÏT
Quaït 150HT-0.50-32-2010, n=782 v/ph
mmH2O
Tinh,%
Co, %
dB(A)_T
kWatt
26
KHẢO NGHIỆM QUẠT
• Nhằm xác định đường đặc tính quạt
• PHƯƠNG PHÁP vật cản : (Orific, Ventury, Nozzle)
• PHƯƠNG PHÁP dùng ống pitot (Hệ Ống khảo nghiệm): 
(JIS B 8330, ANSI/AMCA 210-99)
Nguyễn Hùng Tâm
Nguyễn Hùng Tâm 27
Dụng cụ đo áp: ống pitot, áp kế
Phương pháp lỗ ( orific)
Áp kế nghiêng ( inclined manometer)
Ống pitot
Nguyễn Hùng Tâm 28
Đọc thêm 
Giáo trình Bơm quạt máy nén, Nguyễn Hùng tâm, 2007; và
Phương pháp khảo nghiệm quạt theo JIS B 8330
Phương pháp ống khảo nghiệm
Khi
29
Ống pitot tiêu chuẩn
Nguyễn Hùng Tâm
30
Vị trí đo vận tốc gió trong ống tròn, chữ nhật
Nguyễn Hùng Tâm
31
CHỌN QUẠT
• LI TÂM, HƯỚNG TRỤC HAY HỖN HỢP?
• 1/ Tùy theo Q, H, n
– Nếu H < 50mmWG nên chọn HT
– Dựa vào hệ số ns
– Với Q,m3/s; H,mmH2O; n,rpm
• 2/ Tùy vào các yêu cầu: gọn nhẹ, độ ồn, to ,bụi 
4
3
2
1
*
H
Qnns =
Nguyễn Hùng Tâm
32
Chọn quạt theo hệ số ns
Nguyễn Hùng Tâm
33
TRỞ LỰC HỆ THỐNG
• TRỞ LỰC ĐƯỜNG ỐNG
• TRỞ LỰC CỤC BỘ
• TRỞ LỰC CỦA THIẾT BỊ ĐẦU CUỐI.
• Đọc tài liệu:
• NGUYỄN HÙNG TÂM , 2007, Giáo trình Bơm Quạt Máy nén ứng 
dụng
• ASHRAE handbook, 2004. Systems and Equipment. Chương16,18 . 
ASHRAE handbook, 2001. Fundamental. Chương,12,32,34,35.
• Leâ Chí Hieäp. 2001. Kyõ thuaät ñieàu hoøa khoâng khí: Chöông 10: 
Thieát keá oáng daãn khoâng khí, trang 325- 416. Nxb Khoa hoïc Kyõ 
thuaät, Haø noäi.
Nguyễn Hùng Tâm
34
TÍNH TÓAN
• Nhằm tính toán các thông số chính của 
quạt: hướng trục, li tâm đọc NGUYỄN HÙNG 
TÂM , 2007, file Xls, Giáo trình Bơm Quạt Máy nén ứng 
dụng
• và các bảng tính Excels.
• Làm các bài tập liên quan, và
• Làm các khảo nghiệm quạt
• Lưu ý: việc tính tóan thiết kế quạt cần kết hợp 
lý thuyết và thực nghiệm, kinh nghiệm, nhất 
là đối với quạt li tâm vì có nhiều sự chọn lựa cho 
một yêu cầu cụ thể
Nguyễn Hùng Tâm
35
MỘT VÀI LƯU Ý KHI LẮP ĐẶT QUẠT-TK
Ổ đở có thể: treo 1 bên, 2 bên, hoặc đặt 1 bên, 
Không hoặc có miệng hút chuyển hướng, 1 hay 2 miệng hút..
Nguyễn Hùng Tâm
36Nguyễn Hùng Tâm
37
Lắp đặt quạt – đường ống hút
Lắp đúng ống hút
Lắp sai
Nguyễn Hùng Tâm
38
Lắp đặt quạt – đường ống đẩy
Lắp ống đường đẩy Đúng
Lắp sai
Cần chọn quạt hợp lý để diện tích miệng thổi và diện tích đường ống gần bằng nhau!
Nguyễn Hùng Tâm
Nguyễn Hùng Tâm 39
Lắp trên sàng
Lắp dưới trần nhà
Nguyễn Hùng Tâm 40
• Kiểm tra 
bộ truyền đai
41
LẮP QUẠT HT
• CHƯA ĐÚNG • ĐÚNG
Môtơ phía trước cánh gây rối và ồn
Độ côn đầu vào lớn gây rối và tổn thất
Nguyễn Hùng Tâm
42Nguyễn Hùng Tâm
Nguyễn Hùng Tâm 43
Quạt HT lắp trên sàng nhà
Nguyễn Hùng Tâm 44
Quạt HT lắp dưới trần
Nguyễn Hùng Tâm 45
Quạt + Moto lắp ngoài, lắp trên sàng
Nguyễn Hùng Tâm 46
Quạt + Moto lắp ngoài, 
lắp dưới trần
Nguyễn Hùng Tâm 47
• Cần trao đổi thêm xin liên hệ:
• GVC. Nguyễn Hùng Tâm
• hungtamng@yahoo.com
• DĐ 0913 900 676
• Một số hình ảnh về quạt đã 
được nghiên cứu TK chế tạo 
KN và lắp đặt
48Nguyễn Hùng Tâm
49Nguyễn Hùng Tâm
Nguyễn Hùng Tâm 50
Nguyễn Hùng Tâm 51
NOW 
WHAT ???
Why ???