Lưu lượng là thông số quan trọng khi lựa chọn quạt công nghiệp. Nhưng con số m³/h trên catalogue được xác định như thế nào? Có phải chỉ cần đặt máy đo vận tốc gió trước cửa thổi của quạt?
Trên thực tế, đo lưu lượng quạt trong phòng thử là một quá trình có kiểm soát. Quạt được kết nối với hệ thống thử tiêu chuẩn, vận hành tại nhiều trạng thái tải và đo đồng thời các thông số liên quan. Mục tiêu không chỉ là tìm ra lưu lượng lớn nhất, mà còn xác định quạt tạo được bao nhiêu lưu lượng tại từng mức áp suất.
Vì sao không thể chỉ đo gió tại cửa quạt?
Dòng khí ở cửa hút hoặc cửa đẩy thường không phân bố đều. Vận tốc có thể khác nhau giữa tâm dòng khí, khu vực gần thành ống và các vị trí chịu ảnh hưởng của xoáy. Vì vậy, một giá trị đo tại một điểm không đại diện đầy đủ cho toàn bộ lưu lượng đi qua quạt.
Ngoài ra, lưu lượng quạt không cố định. Khi trở lực của đường ống, van, bộ lọc hoặc thiết bị công nghệ thay đổi, điểm vận hành của quạt cũng thay đổi. Một chiếc quạt có thể tạo lưu lượng cao ở áp suất thấp nhưng lưu lượng sẽ giảm khi hệ thống yêu cầu áp suất lớn hơn.
ISO 5801:2017 quy định phương pháp xác định đặc tính làm việc của các loại quạt bằng đường dẫn khí tiêu chuẩn, ngoại trừ một số loại quạt tuần hoàn không khí và quạt phản lực thuộc phạm vi tiêu chuẩn khác. Tiêu chuẩn cũng đề cập đến độ không đảm bảo đo và việc quy đổi kết quả trong những giới hạn xác định. ISO 5801:2017 hiện có bản sửa đổi Amd 1:2025.
ANSI/AMCA 210-25/ASHRAE 51-25 cũng thiết lập phương pháp thử thống nhất để xác định hiệu suất khí động của quạt thông qua lưu lượng, áp suất, công suất tiêu thụ, khối lượng riêng không khí, tốc độ quay và hiệu suất.
Quy trình đo lưu lượng quạt trong phòng thử
1. Lắp quạt vào hệ thống thử
Quạt được lắp với đường dẫn khí hoặc buồng thử theo cấu hình phù hợp với loại quạt và phương pháp thử. Các mối nối phải được kiểm soát để hạn chế rò rỉ, đồng thời bảo đảm dòng khí đi qua khu vực đo theo đúng bố trí quy định.
Trước khi lấy số liệu, kỹ thuật viên thường kiểm tra chiều quay, tốc độ quay, nguồn điện, trạng thái vận hành và vị trí của các thiết bị đo.
2. Ghi nhận điều kiện không khí
Nhiệt độ, áp suất khí quyển và các thông số môi trường cần thiết được ghi nhận để xác định khối lượng riêng của không khí. Đây là yếu tố cần xem xét khi tính toán và quy đổi kết quả thử, bởi đặc tính áp suất và công suất của quạt chịu ảnh hưởng của mật độ môi chất.
3. Xác định lưu lượng qua bộ phận đo
Tùy cấu hình phòng thử, lưu lượng có thể được xác định bằng các thiết bị và đường dẫn khí tiêu chuẩn. Một phương án phổ biến tại các phòng thử theo AMCA là sử dụng buồng nhiều vòi phun đo lưu lượng.
Không khí đi qua các vòi phun có đặc tính xác định. Chênh lệch áp suất và các thông số liên quan được ghi nhận, sau đó lưu lượng được tính theo phương pháp của tiêu chuẩn. AMCA cho biết các phòng thử nhiều vòi phun được sử dụng để đo lưu lượng, đồng thời phép thử hiệu suất không khí còn bao gồm áp suất, công suất và hiệu suất.
4. Tạo nhiều điểm vận hành
Cơ cấu điều chỉnh trở lực được thay đổi để quạt làm việc tại nhiều trạng thái khác nhau. Mỗi trạng thái tạo thành một điểm đo gồm lưu lượng và áp suất tương ứng.
Số liệu chỉ được ghi nhận sau khi trạng thái vận hành đáp ứng điều kiện ổn định theo phương pháp thử. Từ các điểm đo này, phòng thử xây dựng đường đặc tính lưu lượng – áp suất của quạt.
5. Kiểm tra và lập báo cáo
Kết quả thử có thể bao gồm:
- Lưu lượng và áp suất tại từng điểm;
- Tốc độ quay của quạt;
- Công suất tại điểm làm việc;
- Hiệu suất khí động;
- Điều kiện không khí khi thử;
- Phương pháp và cấu hình thử;
- Độ không đảm bảo đo, khi được công bố.
Khách hàng cần xem gì trong kết quả thử?
Không nên chỉ nhìn vào “lưu lượng tối đa”. Giá trị quan trọng hơn là lưu lượng quạt đạt được tại đúng mức áp suất mà hệ thống yêu cầu.
Khách hàng cũng cần kiểm tra loại áp suất được công bố, tốc độ quay khi thử và cấu hình lắp đặt. Kết quả trong phòng thử tiêu chuẩn có thể khác với vận hành thực tế nếu cửa hút, cửa đẩy hoặc đường ống tạo ra dòng khí không đồng đều. ISO/TR 16219:2024 xác nhận rằng ảnh hưởng hệ thống có thể làm suy giảm hiệu suất quạt so với kết quả thử trong đường dẫn khí tiêu chuẩn; mức độ ảnh hưởng phụ thuộc vào hình học cụ thể của quạt và hệ thống.
Hiểu đúng cách đo lưu lượng quạt trong phòng thử giúp doanh nghiệp đánh giá dữ liệu kỹ thuật khách quan hơn, lựa chọn quạt theo đúng điểm làm việc và tránh so sánh thiết bị chỉ dựa trên một con số lưu lượng riêng lẻ.
