Qmax Và Lưu Lượng Làm Việc Của Máy Thổi Khí Con Sò: Vì Sao Không Chọn Theo m³/h Tối

Trên bảng thông số máy thổi khí, lưu lượng tối đa thường là một trong những con số được chú ý đầu tiên. Tuy nhiên, nếu một máy được giới thiệu với Qmax = 300 m³/h, điều đó không có nghĩa thiết bị luôn cấp được 300 m³/h sau khi kết nối với đường ống, đầu sục hoặc các thiết bị sử dụng khí. Đây chỉ là ví dụ giả định để phân biệt lưu lượng tối đa và lưu lượng vận hành thực tế.

Lưu lượng làm việc của máy thổi khí phụ thuộc vào chênh lệch áp suất mà thiết bị phải tạo ra khi kết nối với hệ thống. Với Side Channel Blower (máy thổi khí con sò), khi chênh áp tăng, lưu lượng thường giảm theo đường đặc tính Q–p của từng model.

Vì vậy, hai máy có cùng Qmax vẫn có thể cung cấp lượng khí khác nhau tại cùng một áp suất làm việc. Muốn đánh giá đúng khả năng cấp khí, cần phân biệt Qmax, lưu lượng thực tế và lưu lượng hệ thống yêu cầu.

Qmax và lưu lượng làm việc của máy thổi khí khác nhau thế nào?

Qmax (Maximum Airflow) là lưu lượng lớn nhất được công bố trong những điều kiện thử xác định. Trên nhiều đường đặc tính Side Channel Blower, giá trị này nằm gần vùng chênh áp thấp, khi máy chưa phải vượt qua trở lực lớn.

Lưu lượng làm việc (Q tại Duty Point) là lưu lượng mà máy cung cấp ở điểm vận hành thực tế khi kết nối với hệ thống.

Ngoài hai thông số trên, còn có lưu lượng mà ứng dụng cần để đạt yêu cầu thiết kế.

Ba đại lượng này không phải lúc nào cũng bằng nhau.

Chẳng hạn, một hệ thống cần 200 m³/h tại mức chênh áp xác định. Máy có Qmax lớn hơn 200 m³/h chưa chắc đáp ứng được yêu cầu, bởi lưu lượng còn lại tại chênh áp làm việc có thể thấp hơn con số đó.

Ngược lại, nếu máy cung cấp lượng khí lớn hơn nhu cầu, điều này cũng không tự động mang lại hiệu quả cao hơn. Cần xem xét đặc tính thiết bị sử dụng, cách điều khiển và giới hạn vận hành cho phép.

Điểm làm việc thực tế được hình thành từ quan hệ giữa đường đặc tính của máy và đường đặc tính trở lực hệ thống. Khi trở lực thay đổi, lưu lượng và chênh áp tại điểm làm việc cũng có thể thay đổi.

Qmax còn phải phân biệt với chênh áp tối đa (Δpmax). Hai thông số cực đại này thường được xác định ở những điểm khác nhau trên đường đặc tính. Không được mặc nhiên kết hợp Qmax và Δpmax thành một điểm làm việc có thể đạt đồng thời.

Vì sao lưu lượng thực tế giảm khi hệ thống có trở lực?

Khi không khí đi qua hệ thống, các bộ phận trên đường hút và đường đẩy tạo ra tổn thất áp suất.

Ở phía hút, dòng khí có thể đi qua bộ lọc, đường ống hoặc thiết bị phụ trợ trước khi vào máy. Ở phía đẩy, đường ống, co nối, van và đầu phân phối khí tiếp tục tạo ra trở lực.

Nếu cấp khí dưới nước, máy còn phải tạo đủ áp suất để thắng áp lực thủy tĩnh tại độ sâu đặt đầu sục.

Các yếu tố này ảnh hưởng đến chênh áp mà Side Channel Blower phải tạo ra giữa cửa hút và cửa xả.

Với đường đặc tính của các model Side Channel Blower đang xét, khi độ lớn chênh áp tăng từ vùng gần 0, lưu lượng khí thường giảm. Mức giảm cụ thể phụ thuộc thiết kế, đường cong và điều kiện vận hành của từng máy.

Đường đặc tính Q–p máy thổi khí con sò cho thấy lưu lượng thay đổi theo chênh lệch áp suất

Biểu đồ cho thấy không thể lấy Qmax rồi coi đó là lưu lượng của máy tại mọi mức áp suất.

Để biết một model có thể cung cấp bao nhiêu m³/h ở chênh áp cụ thể, phải đối chiếu đúng đường cong của model trong chế độ thổi hoặc hút tương ứng.

Nếu cần xác định trực tiếp lưu lượng tại một giá trị áp suất trên biểu đồ, cách đọc đường cong Q–p máy thổi khí sẽ giúp tìm đúng điểm dữ liệu mà không nhầm giữa giá trị cực đại và lưu lượng làm việc.

Một tình huống khác cần phân biệt là rò khí. Khi đường ống hoặc mối nối bị rò, lượng khí thực sự đến thiết bị sử dụng có thể thấp hơn lượng khí máy đang vận chuyển.

Do đó, lưu lượng đo tại máy và lưu lượng hữu ích đến các điểm cấp khí không phải lúc nào cũng bằng nhau.

Nếu hệ thống đang sử dụng có lượng khí cấp yếu đi, không nên kết luận ngay rằng công suất máy quá nhỏ. Bộ lọc bẩn, đầu phân phối bị tắc, van không đúng trạng thái hoặc rò rỉ đường ống đều có thể ảnh hưởng đến điều kiện vận hành.

Đối chiếu thông số m³/h thế nào để tránh chọn nhầm máy?

Khi so sánh hai máy thổi khí, việc đầu tiên là xác định các thông số lưu lượng có được công bố trong cùng điều kiện hay không.

m³/h là đơn vị lưu lượng thể tích, cho biết thể tích khí trong một đơn vị thời gian. Tuy nhiên, khí có khả năng nén và giãn nở theo áp suất, nhiệt độ. Vì thế, phải biết lưu lượng đang được xét tại điều kiện nào.

Đặc biệt, m³/h và Nm³/h không được tự động coi là cùng một giá trị. Nm³/h biểu thị thể tích khí đã được quy đổi về điều kiện tham chiếu xác định. Khi so sánh cần kiểm tra nhiệt độ, áp suất chuẩn mà nhà sản xuất sử dụng.

Tương tự, số liệu tại cửa hút, cửa xả hoặc quy đổi về điều kiện tham chiếu có thể khác nhau về cách biểu diễn. Không nên chỉ nhìn đơn vị và trị số rồi kết luận hai máy có cùng năng lực cấp khí.

Ví dụ, đối với hệ thống sục khí có nhiều đầu phân phối đặt dưới nước, lưu lượng yêu cầu phải được xem xét đồng thời với áp lực tại độ sâu cấp khí và tổn thất trên tuyến ống.

Khi đã xác định được lưu lượng cùng chênh áp cần thiết, lựa chọn máy thổi khí theo Q–p, đường cong và số tầng cánh mới có đủ cơ sở để so sánh các cấu hình.

Tương tự, hai máy cùng công suất kW hoặc cùng Qmax vẫn có thể có đường đặc tính khác nhau. Không thể chỉ dùng một trong các thông số này để kết luận máy mới sẽ thay thế được máy cũ.

Nếu đã có các yêu cầu kỹ thuật của hệ thống, người mua có thể tham khảo danh mục máy thổi khí con sò hồ bơi để xác định nhóm thiết bị phù hợp trước khi kiểm tra thông số từng model.

Qmax là thông số hữu ích để nhận diện năng lực lưu lượng của máy, nhưng không phải căn cứ duy nhất để lựa chọn. Một máy đáp ứng tốt cần tạo đủ lưu lượng tại chênh áp làm việc yêu cầu, trong giới hạn vận hành cho phép, thay vì chỉ có con số m³/h tối đa lớn.

Nguồn kỹ thuật tham khảo

1. REXCHIP — Side Channel Blower Catalogue.

2. Atlas Copco.