Những yếu tố nào cần cân nhắc khi chọn quạt bịt thông gió?

Bắt đầu từ điểm làm việc, chứ không phải từ trang danh mục

Quạt hút thông gió thường được chọn từ một danh sách ngắn các mẫu và một giá trị lưu lượng khí duy nhất. Cách tiếp cận này gây ra rắc rối về sau. Điểm làm việc thực tế mới là điểm xuất phát thực sự. Nó bao gồm lưu lượng khí yêu cầu, áp suất tĩnh, mật độ không khí, nhiệt độ và độ cao so với mực nước biển. Một quạt có công suất ghi trên nhãn là 10.000 m3/h ở điều kiện không tải có thể cung cấp lưu lượng thấp hơn nhiều khi các yếu tố như bộ lọc, dàn ống trượt (coil) và ống dẫn tạo ra trở lực. Độ cao ảnh hưởng vì mật độ không khí thấp hơn làm giảm lưu lượng khối và khả năng làm mát động cơ. Nhiệt độ cũng quan trọng vì không khí nóng làm thay đổi thể tích và tuổi thọ bạc đạn. Một quạt hút thông gió hoạt động tốt trong tòa nhà văn phòng ven biển có thể thất bại khi lắp đặt tại nhà máy ở vùng cao nguyên. Việc lựa chọn nên bắt đầu từ đường cong hệ thống và điểm vận hành thực tế, chứ không phải từ thông số nổi bật trên nhãn.

Lưu lượng khí, áp suất tĩnh và dạng đường cong hệ thống

Đường cong quạt và đường cong hệ thống phải cắt nhau tại điểm dự kiến. Một đường cong hệ thống dốc, thường gặp khi dùng bộ lọc dày đặc hoặc ống dẫn dài, để lại rất ít biên độ an toàn. Một đường cong hệ thống thoải, thường gặp khi luồng khí thổi tự do ngắn, có thể gây quá tải nếu quạt vận hành xa về phía bên phải điểm thiết kế của nó. Các bánh xe công tác cong về phía trước và cong về phía sau có hành vi khác nhau trong trường hợp này. Quạt cắm kiểu cong về phía sau thường chịu được áp suất tĩnh cao hơn với độ ổn định tốt hơn. Các bánh xe cong về phía trước có thể rẻ hơn ở áp suất thấp nhưng giảm lưu lượng nhanh chóng khi trở kháng tăng lên. Tiêu chuẩn AMCA 210 và ISO 5801 quy định các phương pháp phòng thí nghiệm để kiểm tra lưu lượng khí và áp suất, do đó các phép so sánh nên sử dụng cùng một cấu hình thử nghiệm. Một điểm ghi trong danh mục sản phẩm mà không nêu rõ tiêu chuẩn thử nghiệm thì khó có thể tin cậy.

Loại động cơ, điều khiển tốc độ và hóa đơn điện đằng sau bảng thông số kỹ thuật

Động cơ EC đã thay đổi cách chọn quạt cắm. Tốc độ có thể điều chỉnh để phù hợp với nhu cầu thực tế, điều này rất quan trọng khi bộ lọc bị tắc hoặc mật độ người sử dụng thay đổi. Tuy nhiên, không phải mọi quạt EC đều có dải điều chỉnh tốc độ như nhau hay hiệu suất như nhau ở tải một phần. Một số thiết bị mất nhiều hiệu suất khi giảm tốc độ xuống dưới 40 phần trăm. Một quạt cắm thông gió có dải giảm tốc độ rộng có thể tiết kiệm năng lượng trong các hệ thống lưu lượng không khí biến thiên, nhưng chiến lược điều khiển và cảm biến phải tương thích. Cảm biến áp suất, trạm đo lưu lượng và tích hợp với hệ thống quản lý tòa nhà (BMS) đều ảnh hưởng đến kết quả. Tiêu chuẩn IEC 60034 quy định về máy điện quay, và quy định ErP đặt ra yêu cầu hiệu suất đối với một số loại quạt. Người mua nên yêu cầu biểu đồ công suất, chứ không chỉ nhãn ghi thông số động cơ.

Độ vừa khít cơ học, cách lắp đặt và khả năng tiếp cận để bảo trì

Quạt cắm thường được lắp đặt bên trong bộ xử lý không khí hoặc tủ dẫn khí. Đường kính bánh công tác, hình dạng vỏ xoắn và hướng cửa xả quyết định việc lắp đặt thiết bị có phù hợp hay không. Việc tiếp cận để bảo trì cũng rất quan trọng. Một quạt yêu cầu tháo rời toàn bộ tủ để làm sạch bánh công tác sẽ tốn kém hơn về lâu dài. Các bộ giảm chấn rung, khớp nối linh hoạt và khoảng cách vào khí hợp lý giúp giảm tiếng ồn và ngăn ngừa cộng hưởng cấu trúc. Một sai lầm phổ biến là ép một quạt cắm lớn vào buồng phân phối nhỏ mà không đảm bảo đủ khoảng trống ở đầu vào. Hệ quả là dòng khí rối, tiếng ồn tăng cao và lưu lượng khí thấp hơn so với giá trị dự báo trên đường đặc tính. Hướng lắp đặt cũng ảnh hưởng đến bôi trơn ổ bi và thoát nước ngưng tụ.

Tiếng ồn, rung động và giới hạn của thiết kế nhỏ gọn

Các khiếu nại về tiếng ồn thường bắt nguồn từ những trường hợp đặc biệt, chứ không chỉ do quạt gây ra. Một quạt cắm dạng nhỏ chạy gần tốc độ tối đa có thể phát ra âm thanh mang tính tần số, lan truyền qua hệ thống ống dẫn. Khe hở giới hạn, độ cân bằng của cánh quạt và đường dẫn làm mát động cơ đều ảnh hưởng đến phổ âm thanh. Dao động có thể xuất phát từ cánh quạt bám bụi, khung lắp đặt yếu hoặc cộng hưởng trong ống dẫn. Một quạt đạt giới hạn công suất âm thanh trong phòng thí nghiệm vẫn có thể gây khó chịu cho người sử dụng nếu hệ thống ống dẫn khuếch đại một tần số nhất định. Thực hành tốt là đo công suất âm thanh tại điểm vận hành thực tế, chứ không phải trong điều kiện không tải. Việc ép một quạt nhỏ đảm nhiệm công việc của quạt lớn thường làm tăng tiếng ồn và giảm dự trữ an toàn.

Một trường hợp cải tạo mà lựa chọn ban đầu chưa đạt yêu cầu

Trong quá trình nâng cấp phòng sạch tại Tô Châu, quạt thông gió dạng phích cắm hiện hữu đã được thay thế bằng một đơn vị nhỏ hơn nhưng vận hành ở tốc độ cao hơn nhằm tiết kiệm không gian trong tủ điều khiển. Sau vài tuần hoạt động, các bộ lọc HEPA bị tắc và áp suất tĩnh tăng lên. Quạt dịch chuyển sang phía bên phải trên đường đặc tính của nó và lưu lượng khí giảm xuống. Cân bằng áp suất trong phòng sạch bị phá vỡ. Việc thay thế này còn phát ra âm thanh có tần số hẹp, có thể nghe rõ trong hành lang liền kề. Lựa chọn thứ hai sử dụng quạt phích cắm dạng cong ngược lớn hơn, có biên độ áp suất rộng hơn và tốc độ đầu cánh thấp hơn. Đơn vị này vừa khít sau khi thực hiện một sửa đổi nhỏ đối với tủ điều khiển. Bài học rút ra là việc tiết kiệm không gian có thể trở thành giải pháp thiếu hiệu quả nếu điểm làm việc không có dự phòng. Việc tắc lọc, rò rỉ ống dẫn và biến đổi mật độ không khí theo mùa đều cần được đưa vào xem xét khi lựa chọn quạt.

Các yếu tố cân nhắc cuối cùng và vị trí của Fanova

Việc lựa chọn quạt nút thông gió nên kết thúc bằng một danh sách kiểm tra, chứ không phải chỉ một mã số mô hình duy nhất. Lưu lượng khí yêu cầu ở điều kiện bộ lọc bẩn nhất, dự phòng áp suất tĩnh, mật độ không khí, dải điều chỉnh tốc độ động cơ, công suất âm thanh và khả năng tiếp cận để bảo trì đều phải có mặt trong danh sách đó. Fanova đã hoạt động trong lĩnh vực thiết kế và sản xuất quạt EC từ năm 2003, với năng lực bao quát cả quạt ly tâm, quạt trục và quạt xoáy. Nền tảng này giúp khớp đường đặc tính quạt với hệ thống thực tế, chứ không chỉ với một trang trong catalogue. Việc lựa chọn tối ưu nhất vẫn vận hành hiệu quả ngay cả khi bộ lọc đã bẩn và tòa nhà đang hoạt động ở tải đầy.