Thiết bị sử dụng điện: Quạt và Quạt cao áp

p ƒ Hiệu quả về mặt chi phí khi điều chỉnh lưu lượng dòng khí trong khoảng 80-100% lưu lượng tối đa. ƒ Kém hiệu quả hơn với lưu lượng khí thấp hơn 80% lưu lượng tối đa Quạt điều chỉnh góc nghiêng cánh: chỉnh góc nghiêng giữa khí vào và cánh quạt bằng cách nghiêng các cánh quạt, nhờ vậy giảm cả tải động cơ và lưu lượng khí ƒ Có thể duy trì hiệu suất cao của quạt trong một dải các điều kiện hoạt động rộng. ƒ Tránh được vấn đề cộng hưởng nhờ duy trì tốc độ quay bình thường ƒ Có thể hoạt động trong điều kiện từ không tải tới đầy tải mà không có vấn đề gì. ƒ Chỉ áp dụng được với một số quạt hướng trục. ƒ Bị bám bụi bẩn nếu các chất bẩn tích tụ trong bộ tác động cơ khí điều khiển góc nghiêng cánh cánh ƒ Hoạt động ở mức tải thấp trong một thời gian dài sẽ làm giảm hệ số công suất và hiệu suất động cơ, do đó làm mất lợi thế về hiệu suất và có nguy cơ bị phạt hệ số cosϕ thấp Bộ điều khiển tốc độ vô cấp (VSD): giảm tốc độ quạt cho phù hợp với mức giảm lưu lượng yêu cầu ƒ Các bộ điều khiển tốc độ vô cấp cơ: li hợp thuỷ lực, khớp nối thuỷ lực, bánh đai và dây đai điều chỉnh được ƒ Các bộ điều khiển tốc độ vô cấp điện: dòng điện xoáy, bộ điều khiển động cơ rôto dây quấn, và bộ điều khiển biến tần (VFDs: thay đổi tốc độ ƒ Là cách điều chỉnh lưu lượng hiệu quả nhất. ƒ Cho phép điều chỉnh tốc độ quạt trong một dải liên tục Với các bộ điều khiển tốc độ vô cấp: ƒ Điều chỉnh lưu lượng dễ dàng và hiệu quả ƒ Nâng cao hiệu suất của quạt trong dải điều kiện hoạt động rộng ƒ Có thể lắp với những động cơ nhỏ gọn đang có. ƒ Không có trục trặc do đọng bụi ƒ Giảm tổn thất năng lượng và chi phí nhờ giảm lưu lượng tổng của cả hệ thống ƒ Các bộ điều khiển tốc độ vô cấp cơ khí dễ gặp vấn đề bám bụi bẩn. ƒ Chi phí đầu tư ban đầu lớn Hướng dẫn sử dụng năng lượng hiệu quả trong ngành công nghiệp Châu Á – 17 www.energyefficiencyasia.org © UNEP Thiết bị sử dụng điện: Quạt và Quạt cao áp Hướng dẫn sử dụng năng lượng hiệu quả trong ngành công nghiệp Châu Á – 18 Loại điều chỉnh lưu lượng Ưu điểm Nhược điểm quay của quạt bằng cách điều chỉnh tần số điện cung cấp) Bơm đa cấp ƒ Điều chỉnh lưu lượng hiệu quả ƒ Thích hợp nếu chỉ cần hai tốc độ cố định ƒ Cần chuyển từ tốc độ này sang tốc độ khác ƒ Chi phí đầu tư có thể là một trở ngại Van tiết lưu đĩa: thay đổi độ rộng của bánh công tác với dòng khí ƒ Thiết kế đơn giản ƒ Chỉ khả thi với một số thiết bị ứng dụng Vận hành quạt song song: dùng hai quạt song song thay vì dùng một chiếc lớn ƒ Hiệu suất cao với các thay đổi lớn về nhu cầu của hệ thống ƒ Dư thừa quạt giúp giảm khả năng phải ngừng hoạt động vì trục trặc hoặc bảo trì ngoài dự kiến ƒ Hai quạt nhỏ hơn sẽ rẻ hơn và có hiệu suất cao hơn một quạt lớn tương đương. ƒ Có thể sử dụng với các cách điều chỉnh lưu lượng khác để tăng mức độ linh hoạt và độ tin cậy ƒ Chỉ áp dụng khi quạt có thể hoạt động với trở lực thấp trong điều kiện trở lực rất thấp, gần bằng áp suất khí quyển (Xem hình 19) Vận hành quạt nối tiếp: sử dụng nhiều quạt theo cách sắp xếp hút-đẩy ƒ Áp suất ống trung bình thấp hơn ƒ Giảm tiếng ồn ƒ Giảm yêu cầu hỗ trợ về cấu trúc và điện. ƒ Thích hợp với các hệ thống ống dài, sụt áp giữa các thành phần trong hệ thống lớn, hoặc trở lực lớn ƒ Không thích hợp với hệ thống có trở lực thấp (Xem hình 19) www.energyefficiencyasia.org © UNEP Thiết bị sử dụng điện: Quạt và Quạt cao áp Hình 19. Vận hành quạt song song và nối tiếp (BEE India, 2004) 5. DANH SÁCH SÀNG LỌC GIẢI PHÁP Phần này nêu các giải pháp sử dụng năng lượng hiệu quả quan trọng nhất ƒ Sử dụng đường ống tròn, nhẵn để lấy khí vào ƒ Tránh phân phối lưu lượng kém ở bộ phận vào của quạt ƒ Giảm thiểu vật cản ở bộ phận vào và ra của quạt ƒ Thường xuyên làm sạch màng, bộ lọc và cánh quạt ƒ Giảm thiểu tốc độ quạt ƒ Sử dụng dây curoa phẳng hoặc trượt thấp để truyền công suất ƒ Thường xuyên kiểm tra độ căng của dây curoa ƒ Loại bỏ các puli bánh răng biến đổi ƒ Sử dụng bộ điều khiển tốc độ vô cấp cho những tải quạt biến đổi ƒ Sử dụng động cơ hiệu quả về mặt năng lượng cho những vận hành liên tục hoặc gần như liên tục ƒ Loại bỏ rò rỉ trong đường ống ƒ Giảm thiểu chỗ uốn trong đường ống ƒ Tắt quạt và quạt cao áp khi không cần thiết ƒ Giảm tốc độ quạt bằng cách điều chỉnh đường kính puli với động cơ quá cỡ ƒ Sử dụng cánh hướng dòng thay cho điều chỉnh bằng van xả ƒ Thay bánh công tác bằng nhựa gia cố thuỷ tinh/kim loại bằng bánh công tác FRP có hiệu quả sử dụng năng lượng cao hơn với thiết kế như ở máy bay ƒ Cố gắng vận hành quạt ở gần mức hiệu suất tối đa (BEP) ƒ Giảm tổn thất truyền tải bằng cách sử dụng các đai phẳng có hiệu quả sử dụng năng lượng cao hoặc đai hình thang có gờ thay cho loại đai hình thang truyền thống. ƒ Giảm thiểu trở lực của hệ thống và sụt áp bằng cách cải tạo hệ thống ống ƒ Đảm bảo độ đồng trục giữa hệ thống truyền động và bộ điều khiển ƒ Đảm bảo chất lượng điện cung cấp cho bộ điều khiển động cơ ƒ Thường xuyên kiểm tra độ rung để dự đoán những hỏng hóc như do ổ đỡ, không đồng trục, mất cân bằng, lỏng lẻo ở vị trí đặt, vv… Hướng dẫn sử dụng năng lượng hiệu quả trong ngành công nghiệp Châu Á – 19 www.energyefficiencyasia.org © UNEP Thiết bị sử dụng điện: Quạt và Quạt cao áp 6. CÁC BẢNG TÍNH Phần này bao gồm các bảng tính sau: ƒ Thông số kỹ thuật của quạt và quạt cao áp ƒ Tính toán hiệu suất quạt và quạt cao áp Bảng tính #1: THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA QUẠT VÀ QUẠT CAO ÁP STT Thông số Đơn vị Quạt/ quạt cao áp 1 2 3 1 Hình dáng 2 Loại (Dọc trục/Ly tâm) 3 Lưu lượng xả M3/h 4 Cột áp tạo ra MmWc 5 Xử lý chất lưu 6 Mật độ chất lưu Kg/m3 7 Hàm lượng bụi Mg/m3 8 Nhiệt độ chất lưu 0C 9 Kiểu điều khiển lưu lượng 10 Dải điều khiển lưu lượng % 11 Công suất vào của quạt KW 12 Tốc độ quạt Vòng/phút 13 Hiệu suất định mức của quạt % 14 Công suất tiêu thụ cụ thể KW/(m3/h) 15 Động cơ quạt Công suất định mức KW Dòng đầy tải Ampe Tốc độ định mức Vòng/phút Điện áp cấp Vôn Hiệu suất định mức % Hệ số công suất định mức Tần số cấp HZ 16 Loại ổ đỡ Quạt (Đầu không dẫn động) Quạt (Đầu dẫn động) Động cơ (Đầu không dẫn động) Động cơ (Đầu dẫn động) 17 Cấp bôi trơn Hướng dẫn sử dụng năng lượng hiệu quả trong ngành công nghiệp Châu Á – 20 www.energyefficiencyasia.org © UNEP Thiết bị sử dụng điện: Quạt và Quạt cao áp Bảng tính 2: TÍNH TOÁN HIỆU SUẤT CỦA QUẠT VÀ QUẠT CAO ÁP STT Thông số Đơn vị Quạt/ quạt cao áp 1 2 3 1 Lưu lượng chất lưu (trung bình) (Q) (đo bằng ống hở một đầu tại bộ phận xả của quạt) m3/s 2 Áp suất hút (đo ở đầu vào của quạt sử dụng áp kế kiểu ống chữ U) mmWC 3 Áp suất đẩy (đo ở bộ phận xả của quạt sử dụng áp kế kiểu ống chữ U) mmWC 4 Tổng áp suất tĩnh (ΔP) [3–4] mmWC 5 Tổng áp suất chênh lệch (dP) (đo bằng ống hở một đầu bằng cách đo tại một số điểm trên mặt cách ngang ống) mmWC 6 Hằng số ống hở một đầu (Cp) 7 Diện tích mặt cắt ngang ống (A) M2 8 Nhiệt độ của môi trường lỏng (đo tại bộ phận vào của quạt bằng nhiệt kế) 0C 9 Mật độ môi trường lỏng (r) (lấy từ số liệu chuẩn và hiệu chỉnh với nhiệt độ hoạt động/điều kiện áp suất) kg/m3 10 Công suất vào của động cơ (P) (đo tại cơ cấu chuyển mạch sử dụng tấm panen hoặc đồng hồ đo năng lượng cầm tay/bộ phân tích năng lượng) kW 11 Công suất vào trục (P1) (P x hiệu suất động cơ X hiệu suất truyền tải) % 12 Tần số cung cấp Hz 13 Công suất vào của bơm kW 14 Vận tốc khí/không khí (V) [= (Cpx√(2x9,81xdPxr)]/r m/ s 15 Tốc độ dòng (Q) (= V x A) m3/ s 16 Hiệu suất cơ học của quạt (ηF) (QxΔP)/(102xP1) x 100 % 17 Tiêu thụ công suất cụ thể (P/Q) kW/(m3/ s) 18 % Tải động cơ theo trọng số công suất % 19 % tải quạt theo trọng số lưu lượng % 20 % tải quạt theo trọng số tổng áp suất % Hướng dẫn sử dụng năng lượng hiệu quả trong ngành công nghiệp Châu Á – 21 www.energyefficiencyasia.org © UNEP Thiết bị sử dụng điện: Quạt và Quạt cao áp tĩnh Hướng dẫn sử dụng năng lượng hiệu quả trong ngành công nghiệp Châu Á – 22 www.energyefficiencyasia.org © UNEP Thiết bị sử dụng điện: Quạt và Quạt cao áp 7. TÀI LIỆU THAM KHẢO Những nguồn tài liệu sử dụng trong chương này: Bureau of Energy Efficiency (BEE), Government of India. Energy Efficiency Guide Book, chapter 5, p 93-112. 2004 Canadian Blower. Industrial Fans and Blowers, www.canadianblower.com/blowers/index.html FanAir Company, product presentation. www.fanair.com/products.pdf Ganasean, Indian Institute of Technology. Fans, Pumps and Compressors Northern Industrial Supply Company (NISCO), Products – Fans and Blowers, New York Blowers. www.nisco.net/nyb.html US Department of Energy (US DOE), Energy Efficiency and Renewable Energy, 1989. Improving Fan System Performance – a sourcebook for industry www1.eere.energy.gov/industry/bestpractices/pdfs/fan_sourcebook.pdf Copyright: Copyright © United Nations Environment Programme (year 2006) This publication may be reproduced in whole or in part and in any form for educational or non-profit purposes without special permission from the copyright holder, provided acknowledgement of the source is made. UNEP would appreciate receiving a copy of any publication that uses this publication as a source. No use of this publication may be made for resale or any other commercial purpose whatsoever without prior permission from the United Nations Environment Programme. Bản quyền Copyright © Chương trình môi trường liên hợp quốc (năm 2006) Ấn bản này có thể tái xuất bản toàn bộ hoặc một phần và cho bất kỳ mục đích giáo dục hay phi lợi nhuận nào mà không có sự cho phép đặc biệt từ người giữ bản quyền với điều kiện phải nêu nguồn của ấn bản. ỦNEP mong rằng sẽ nhận dược bản sao của bất kỳ ấn bản nào có sử dụng ấn bản này như nguồn thông tin. Không sử dụng ấn bản này để bán lại hay cho bất kỳ mục đích thương mại nào khác mà không có sự cho phép trước đó từ Chương trình Môi trường của Liên hợp quốc Disclaimer: This energy equipment module was prepared as part of the project "Greenhouse Gas Emission Reduction from Industry in Asia and the Pacific" (GERIAP) by the National Productivity Council, India. While reasonable efforts have been made to ensure that the contents of this publication are factually correct and properly referenced, UNEP does not accept responsibility for the accuracy or completeness of the contents, and shall not be liable for any loss or damage that may be occasioned directly or indirectly through the use of, or reliance on, the contents of this publication, including its translation into other languages than English. This is the translated version from the chapter in English, and does not constitute an official United Nations publication. Khuyến cáo: Môđun thiết bị năng lượng này được thực hiện là một phần của dự án “Giảm Phát Thải Khí Nhà Kính từ Hoạt Động Công Nghiệp ở Khu vực Châu Á và Thái Bình Dương” (GERIAP) bởi Ủy ban Năng suất Quốc gia Ấn Độ. Mặc dù đã cố gắng nhiều để đảm bảo nội dung của báo cáo này là chính xác và phù hợp để tham khảo, UNEP không có trách nhiệm về tính chính xác hay hoàn thiện của nội dung và sẽ không chịu trách nhiệm về bất kỳ mất mát hay thiệt hại mà có thể liên quan trực tiếp hay gián tiếp cho việc sử dụng hay dựa vào nội dung của báo cáo này gây ra, bao gồm cả bản dịch sang các thứ tiếng khác ngoài tiếng Anh. Đây là bản dịch từ chương bằng tiếng Anh và không là ấn bản chính thức của Liên hợp quốc. Hướng dẫn sử dụng năng lượng hiệu quả trong ngành công nghiệp Châu Á – 23 www.energyefficiencyasia.org © UNEP