Đọc fan curve từ lưu lượng và áp suất

Một đường cong quạt cơ bản đặt lưu lượng khí trên trục ngang và áp suất quạt trên trục đứng. Đường cong đi qua các tổ hợp lưu lượng – áp suất mà quạt tạo được tại một tốc độ xác định. Đây là cách biểu diễn phổ biến trong dữ liệu hiệu suất quạt.

Ở vùng lưu lượng thấp, quạt tạo được mức áp suất cao hơn. Khi dòng khí tăng, áp suất khả dụng giảm dần theo đặc tính của quạt. Vì vậy, một FFU không có một giá trị lưu lượng độc lập với áp suất.

Nếu trên biểu đồ có nhiều đường, mỗi đường thường tương ứng với một tốc độ hoặc chế độ vận hành khác nhau. Đọc đúng đường tốc độ đang sử dụng trước khi đối chiếu với yêu cầu của hệ thống.

Điểm làm việc xuất hiện khi quạt gặp trở lực hệ thống

Sau khi lắp vào FFU, quạt không làm việc trong điều kiện “tự do”. Dòng khí phải đi qua HEPA, lưới bảo vệ, pre-filter nếu có, khoang hút và các chi tiết khác trên đường khí.

Mỗi thành phần tạo ra một phần tổn thất áp suất. Khi lưu lượng tăng, tổng trở lực của hệ thống tăng theo. Quan hệ này được biểu diễn bằng system curve.

Giao điểm giữa fan curve và system curve là điểm làm việc thực tế. Tại vị trí đó, áp suất quạt tạo ra cân bằng với trở lực của hệ thống; giá trị đọc trên trục ngang chính là lưu lượng mà quạt đang cấp.

Điểm này giải thích vì sao một quạt có thông số catalogue giống nhau nhưng khi lắp vào hai cấu hình lọc hoặc đường hút khác nhau lại cho lưu lượng khác nhau.

HEPA tăng trở lực kéo điểm vận hành sang vùng lưu lượng thấp

HEPA mới có một mức trở lực ban đầu. Trong quá trình sử dụng, bụi tích trên vật liệu lọc làm tổn thất áp suất tăng.

Nếu tốc độ quạt giữ nguyên, fan curve không đổi nhưng system curve dịch lên. Giao điểm mới nằm ở vùng lưu lượng thấp hơn. Quạt vẫn quay bình thường, trong khi lượng khí qua filter giảm.

Hiện tượng này thường được nhận ra qua vận tốc mặt lọc hoặc lưu lượng đo thực tế. Việc chỉ kiểm tra motor đang chạy hay không sẽ không phản ánh được FFU đang làm việc ở vị trí nào trên đường cong.

Chênh áp qua HEPA trong trường hợp này dùng để theo dõi trở lực filter. Nó khác với chênh áp phòng, vốn mô tả quan hệ áp suất giữa hai không gian.

Điều chỉnh tốc độ làm fan curve thay đổi

Khi thay đổi tốc độ quạt, khả năng tạo lưu lượng và áp suất thay đổi theo. FFU điều tốc vì vậy có một nhóm đường đặc tính thay vì chỉ một đường cố định.

Nếu trở lực tăng, tăng tốc quạt sẽ dịch đường đặc tính lên và tạo một điểm làm việc mới ở lưu lượng cao hơn. Cách điều chỉnh này chỉ có hiệu quả trong phạm vi làm việc của quạt và motor.

Khi quạt đã chạy gần giới hạn tốc độ, tăng thêm cài đặt không còn nhiều dư địa để bù cho trở lực tăng. Điện năng, tiếng ồn và tải motor cũng thay đổi theo điểm vận hành mới.

Vì vậy, trong quá trình hiệu chỉnh FFU, tốc độ quạt được xem cùng lưu lượng và áp suất thay vì điều chỉnh riêng dựa trên cảm giác gió mạnh hay yếu.

Điểm thiết kế và số đo tại hiện trường có thể khác nhau

Fan curve thường được xây dựng trong điều kiện thử xác định. Khi đưa quạt vào thiết bị thực tế, cửa hút, filter, lưới bảo vệ hoặc vật cản gần quạt có thể làm điều kiện dòng khí khác với môi trường thử.

AMCA gọi phần sai khác do điều kiện lắp đặt này là system effect. Một fan được chọn đúng duty point trên dữ liệu thử vẫn có thể không đạt đúng giá trị dự kiến nếu điều kiện đầu vào hoặc đầu ra làm tăng tổn thất ngoài tính toán.

Với FFU, điểm vận hành tại hiện trường được kiểm tra bằng số đo lưu lượng hoặc vận tốc kết hợp với trạng thái filter, tốc độ quạt và điều kiện đường hút. Nếu lưu lượng thấp, việc tăng tốc chỉ nên thực hiện sau khi xác định trở lực đang nằm ở đâu.

Giải pháp Fan Filter Unit tại VCR

VCR cung cấp FFU VCR575 và FFU VCR1175 cho các module trần phòng sạch phổ biến. Hai cấu hình hiện công bố lưu lượng tham khảo lần lượt khoảng 550 m³/h và 1080 m³/h, đồng thời sử dụng bộ điều tốc để hiệu chỉnh vận hành theo điều kiện thực tế.

Khi lựa chọn FFU, VCR đối chiếu lưu lượng với trở lực filter, áp suất cửa hút và cấu hình đường khí thay vì chỉ lấy một con số lưu lượng danh định. Với dự án có điều kiện hút hoặc trở lực khác cấu hình thông thường, các dữ liệu này được xác nhận trước để lựa chọn quạt và chế độ vận hành phù hợp.

Kết luận

Đường cong quạt FFU phản ánh mối quan hệ giữa lưu lượng và áp suất của quạt, còn lưu lượng thực tế được xác định tại giao điểm với đường trở lực hệ thống. Khi HEPA tích bụi, đường hút thay đổi hoặc tốc độ quạt được điều chỉnh, điểm làm việc dịch chuyển theo. Đọc fan curve vì vậy giúp đánh giá FFU dựa trên trạng thái vận hành thực tế thay vì chỉ nhìn thông số catalogue.

FAQs

Điểm làm việc của FFU có cố định không?

Không. Điểm này thay đổi khi trở lực hệ thống hoặc tốc độ quạt thay đổi.

HEPA tăng trở lực thì lưu lượng thay đổi ra sao?

Với tốc độ quạt giữ nguyên, điểm làm việc dịch về phía lưu lượng thấp hơn trên fan curve.

Có thể tăng tốc FFU để bù filter bẩn không?

Có trong phạm vi dự trữ của quạt. Khi filter tiếp tục tăng trở lực hoặc quạt đã gần giới hạn tốc độ, khả năng bù giảm dần.

Fan curve có thay thế đo lưu lượng tại hiện trường không?

Không. Fan curve dùng để dự đoán và phân tích quan hệ vận hành. Số đo tại hiện trường xác nhận FFU thực tế đang làm việc ở trạng thái nào.