Thiết kế hệ thống ống gió cân bằng áp suất giúp phân phối lưu lượng đồng đều giữa các nhánh, giảm tiếng ồn, tiết kiệm năng lượng và ổn định HVAC.
Trong một hệ thống thông gió hoặc điều hòa không khí, mạng lưới ống gió thường được chia thành nhiều nhánh để đưa không khí đến các khu vực khác nhau. Nếu các nhánh có trở lực không phù hợp, lưu lượng gió sẽ không được phân phối đúng theo thiết kế. Nhánh có trở lực thấp thường nhận quá nhiều gió, trong khi nhánh có trở lực cao lại thiếu gió.
Vì vậy, thiết kế hệ thống ống gió cần tính toán đồng thời lưu lượng, vận tốc, kích thước đường ống và tổn thất áp suất để tạo ra sự cân bằng giữa các nhánh. Đây là một trong những yếu tố quan trọng quyết định hiệu quả vận hành của hệ thống HVAC.
Khi quạt cấp hoặc hút gió hoạt động, không khí luôn có xu hướng đi theo đường có tổng trở lực thấp hơn. Trong mạng ống có nhiều nhánh, nếu chiều dài, kích thước ống, số lượng cút, tê, van gió và cửa gió giữa các nhánh khác nhau thì tổn thất áp suất cũng khác nhau.
Ví dụ, một nhánh ống có chiều dài ngắn và ít phụ kiện sẽ có tổn thất áp suất thấp hơn nhánh dài, nhiều cút và nhiều vị trí thay đổi hướng dòng khí. Nếu không có biện pháp cân bằng, nhánh có trở lực thấp sẽ nhận lượng gió lớn hơn thiết kế, còn các nhánh có trở lực cao sẽ không đủ lưu lượng.
Tình trạng này có thể làm một số khu vực được cấp hoặc hút gió quá mức, trong khi khu vực khác không đạt yêu cầu. Đối với hệ thống điều hòa, hiện tượng này còn ảnh hưởng đến khả năng kiểm soát nhiệt độ và chất lượng không khí trong từng khu vực.
Lưu lượng gió cần được xác định dựa trên công năng của từng khu vực, yêu cầu thông gió, tải lạnh hoặc yêu cầu hút khí. Từ lưu lượng thiết kế có thể xác định kích thước tiết diện ống dựa trên vận tốc gió phù hợp.
Nếu vận tốc quá cao, tổn thất áp suất và tiếng ồn có xu hướng tăng. Ngược lại, lựa chọn vận tốc quá thấp có thể làm kích thước ống tăng, kéo theo chi phí vật tư và không gian lắp đặt lớn hơn.
Do đó, việc lựa chọn kích thước ống cần cân đối giữa yêu cầu kỹ thuật, không gian lắp đặt, chi phí chế tạo và hiệu quả vận hành.
Tổng tổn thất áp suất của một nhánh không chỉ đến từ đoạn ống thẳng mà còn bao gồm tổn thất tại các phụ kiện như cút, co, tê, chuyển tiếp, van gió, cửa gió, lưới chắn và các thiết bị xử lý không khí.
Có thể xem tổng trở lực của một nhánh là tổng của tổn thất ma sát trên đường ống và tổn thất cục bộ tại các phụ kiện. Khi thiết kế, cần tính toán để xác định nhánh có trở lực lớn nhất, từ đó làm cơ sở lựa chọn quạt và cân bằng các nhánh còn lại.
Đối với hệ thống ống gió chống cháy, việc tính toán càng cần được thực hiện đồng bộ với cấu tạo ống, lớp vật liệu chống cháy, phụ kiện và yêu cầu của hệ thống. Không nên chỉ xác định kích thước ống mà bỏ qua ảnh hưởng của toàn bộ cấu hình hệ thống đến trở lực.
Một phương pháp phổ biến là xác định lưu lượng yêu cầu cho từng khu vực, sau đó thiết kế mạng ống theo từng nhánh và tính toán tổn thất áp suất từ điểm cuối về quạt.
Trước tiên, cần xác định lưu lượng thiết kế của từng cửa gió hoặc từng khu vực. Sau đó lựa chọn kích thước các đoạn ống dựa trên lưu lượng và vận tốc cho phép.
Tiếp theo, tiến hành tính toán tổn thất áp suất của từng đoạn ống và các phụ kiện. Nhánh có tổng tổn thất áp suất lớn nhất thường được sử dụng làm cơ sở để xác định áp suất yêu cầu của quạt. Các nhánh còn lại được điều chỉnh để đạt được lưu lượng thiết kế thông qua kích thước đường ống và các thiết bị cân bằng như van điều chỉnh lưu lượng.
Trong quá trình thiết kế, cần hạn chế sự thay đổi kích thước ống quá đột ngột và bố trí phụ kiện hợp lý nhằm giảm tổn thất không cần thiết. Những đoạn chuyển hướng hoặc phân nhánh nên được thiết kế phù hợp với hướng dòng khí để hạn chế nhiễu loạn và tổn thất áp suất.
Van gió là một trong những thiết bị quan trọng để cân bằng hệ thống sau khi mạng ống đã được thiết kế và thi công.
Tại các nhánh có trở lực thấp, có thể điều chỉnh van để tăng trở lực cục bộ, hạn chế lưu lượng vượt quá giá trị thiết kế. Khi đó, phần lưu lượng còn lại có điều kiện phân bổ tốt hơn cho các nhánh có trở lực cao.
Tuy nhiên, không nên sử dụng van gió như giải pháp duy nhất để khắc phục một hệ thống thiết kế không hợp lý. Nếu chênh lệch trở lực giữa các nhánh quá lớn, việc đóng van quá nhiều có thể làm tăng tổn thất áp suất, gây tiếng ồn và khiến quạt phải làm việc ở áp suất cao hơn cần thiết.
Thiết kế đường ống hợp lý ngay từ đầu sẽ giúp giảm mức độ điều chỉnh tại van, đồng thời nâng cao hiệu suất vận hành của toàn hệ thống.
Sau khi xác định lưu lượng và tổng tổn thất áp suất của mạng ống, cần lựa chọn quạt phù hợp với điểm làm việc thực tế.
Không nên chỉ dựa vào lưu lượng hoặc áp suất tối đa được công bố của quạt. Quạt cần đáp ứng đồng thời lưu lượng yêu cầu và áp suất cần thiết của toàn bộ hệ thống tại điều kiện vận hành dự kiến.
Nếu chọn quạt có áp suất quá thấp, các nhánh xa hoặc có trở lực lớn có thể không đạt lưu lượng thiết kế. Ngược lại, quạt có áp suất quá cao nhưng không được kiểm soát phù hợp có thể làm tăng tiếng ồn, tiêu thụ điện năng và gây khó khăn trong quá trình cân bằng hệ thống.
Do đó, đường đặc tính của quạt và đường đặc tính của hệ thống cần được xem xét đồng thời để xác định điểm làm việc phù hợp.
Tính toán trên bản vẽ là cơ sở quan trọng nhưng chưa đủ để đảm bảo hệ thống đạt đúng lưu lượng thực tế. Trong quá trình chế tạo và lắp đặt, kích thước thực tế, độ kín của đường ống, chất lượng mối nối, vị trí phụ kiện và sai lệch thi công đều có thể làm thay đổi trở lực của hệ thống.
Sau khi hoàn thành lắp đặt, cần kiểm tra và đo lưu lượng tại các nhánh hoặc cửa gió theo yêu cầu của dự án. Những vị trí có lưu lượng cao hoặc thấp hơn thiết kế sẽ được điều chỉnh thông qua van cân bằng và kiểm tra lại cho đến khi hệ thống đạt trạng thái phù hợp.
Đối với hệ thống ống gió chống cháy, ngoài yêu cầu về lưu lượng và áp suất, cần đặc biệt quan tâm đến cấu tạo chống cháy, độ kín, liên kết, giá đỡ và các chi tiết xuyên tường, xuyên sàn theo yêu cầu thiết kế và tiêu chuẩn áp dụng cho công trình.
Một hệ thống ống gió hoạt động hiệu quả cần được kiểm soát từ bước thiết kế, lựa chọn vật liệu, gia công đến lắp đặt. Kích thước chính xác, độ kín của đường ống và chất lượng các chi tiết phụ trợ đều có thể ảnh hưởng trực tiếp đến tổn thất áp suất và khả năng cân bằng lưu lượng giữa các nhánh.
SHiNDUCT chuyên sản xuất và cung cấp ống gió, ống gió chống cháy phục vụ các công trình HVAC, thông gió và hút khói. Việc phối hợp giữa đơn vị thiết kế, nhà sản xuất ống gió và đơn vị thi công ngay từ đầu giúp kiểm soát tốt hơn khối lượng, cấu tạo, kích thước và yêu cầu kỹ thuật của hệ thống.
Nếu bạn đang có nhu cầu tìm hiểu về Ống gió, Ống gió chống cháy vui lòng liên hệ với SHiNDUCT để được tư vấn, bóc tách khối lượng và báo giá chi tiết.
Website: https://www.shinduct.com.vn
Tham quan nhà máy online: https://vr360.com.vn/projects/cong-ty-shinduct/#tong_quan
ỐNG GIÓ SHiNDUCT
Hotline: 0936.504.773
LIÊN HỆ NGAY để nhận báo giá, bóc tách khối lượng & tư vấn miễn phí