Quạt điều áp hay tăng áp là bộ phận chính tạo ra sức đẩy cho luồng không khí lưu thông trong hệ thống thông gió của các công trình. Nhờ tốc độ lưu chuyển cao mà khói/khí độc từ các đám cháy không xâm lấn vào hệ thống thoát hiểm.

Ngày nay, hạng mục thông gió luôn là thành phần không thể thiếu trong các công trình cơ điện. Ngoài nhiệm vụ điều tiết không khí, hỗ trợ cho hệ thống điều hòa và hệ thống thông gió, quạt điều áp còn có chức năng tham gia công tác PCCC. Hệ thống thông gió cưỡng bức sẽ không thể hoạt động nếu thiếu đi quạt điều áp.

Có 2 loại quạt điều áp được sử dụng phổ biến là quạt điều áp ly tâm và 

quạt điều áp hướng trục.

1. Quạt điều áp là gì?

Quạt điều áp hiểu một cách đơn giản là thiết bị tạo ra một luồng không khí có lưu lượng và tốc độ đẩy phù hợp với mong muốn sử dụng. Luồng không khí này được lấy qua miệng gió, thông qua bộ phận tiết lưu và ống gió đẩy/hút không khí vào/ra công trình.

Về cấu tạo, quạt điều áp bao gồm: Động cơ, cánh quạt, hệ thống điều khiển, ống dẫn khí, thiết bị kiểm soát lưu lượng, thiết bị lọc khí. Để phân định giữa quạt điều áp và máy nén khí, Hiệp hội các kỹ sư cơ khí Hoa Kỳ sử dụng tỷ số áp suất đẩy trên áp suất hút nhằm phân biệt quạt điều áp và máy nén.

Quạt điều áp có tỷ số áp suất đẩy trên áp suất hút là 1,11, tăng áp suất tới 1136 mm WG (tương ứng 11,1372 kPa). Máy nén khí có tỷ số áp suất đẩy trên áp suất hút là từ 1,11 đến 1,2, tăng áp suất từ 1136 đến 2066 mmWG (tương đương từ 11,1372 đến 20,2549 kPa).

Cấu tạo của quạt điều áp ly tâm.

2. Các loại quạt điều áp 

Có 2 loại quạt điều áp chính được sử dụng phổ biến là quạt điều áp áp ly tâm và quạt điều áp hướng trục.

2.1. Quạt điều áp ly tâm

Quạt điều áp ly tâm có hình dạng giống với bơm ly tâm. Bánh công tác của quạt ly tâm được truyền động bằng bánh răng và quay với tốc độ 15.000 vòng/phút. Quạt điều áp ly tâm được chia làm 2 loại, loại cao áp nhiều cấp và loại cao áp một cấp. Với loại cao áp nhiều cấp, không khí được gia tốc khi đi qua mỗi bánh công tác. Loại cao áp một cấp, không khí không quay nhiều vòng nên hiệu quả tạo áp cao hơn.

Mặc dù quạt điều áp ly tâm được chia làm 2 loại như trên nhưng nếu xem xét kỹ thì hiệu năng sử dụng phụ thuộc vào cấu tạo của từng loại cánh quạt.

Quạt ly tâm với cánh bằng tỏa tròn:

- Thích hợp với áp suất tĩnh cao (xấp xỉ 13,72 mPa);

- Thiết kế đơn giản, phù hợp với các thiết bị chuyên dụng;

- Có thể hoạt động ở lưu lượng thấp mà không bị rung động lớn;

- Có khoảng hở bánh rắng công tác và vỏ quạt lớn, thích hợp với không khí chứa nhiều bụi rắn (mẩu gỗ, mạt kim loại).

Quạt ly tâm cánh cong nghiêng về phía trưới:

- Có thể dịch chuyển lưu lượng khí lớn với áp suất thấp;

- Độ ổn thấp, phù hợp với hệ thống thông gió;

- Nhược điểm của loại này là hiệu suất năng lượng tương đối thấp (từ 55 đến 65%).

Quạt ly tâm cánh bằng nghiêng về phía sau:

- Loại này có thể hoạt động với áp suất tĩnh thay đổi mà không làm động cơ quá tải;

- Phù hợp khi hệ thống hoạt động ở lưu lượng khí cao và không ổn định;

- Thích hợp với hệ thống thông gió cưỡng bức tại các tòa nhà văn phòng, chung cư, tổ hợp khách sạn, trung tâm thương mại nhưng không phù hợp với môi trường sản xuất công nghiệp có nhiều bụi bẩn.

Nguyên lý hoạt động của quạt điều áp hướng trục.

2.2. Quạt điều áp hướng trục

Quạt điều áp hướng trục dịch chuyển dòng khí dọc theo trục quay của quạt. Có

Quạt điều áp hướng trục đẩy:

- Tạo ra tốc độ luân chuyển dòng khí cao hơn khi ở áp áp suất thấp;

- Không phù hợp để làm hệ thống điều áp cầu thang;

- Có thể tạo ra dòng ngược chiều, thường ứng dụng cho hệ thống thông gió trên mái nhà.

Quạt điều áp hướng trục dạng ống:

- Có thể nhanh chóng tăng lên tốc độ định mức, phù hợp hệ thống thông gió;

- Giá thành tương đối cao;

- Hiệu quả sử dụng năng lượng xấp xỉ 65%.

Thường xuyên bảo trì, vệ sinh hệ thống thông gió là cách gia tăng hiệu suất làm việc của

quạt điều áp.

3. Biện pháp gia tăng hiệu suất làm việc của quạt điều áp trong hệ thống thông gió và hệ thống phòng cháy chữa cháy

Để nâng cao hiệu suất làm việc, các chuyên gia cơ điện phải nắm rõ chức năng của các thiết bị trong hệ thống. Sử dụng quạt điều áp quá lớn so với hệ thống thông gió vừa tạo ra tiếng ồn, vừa lãng phí năng lượng và giảm tuổi thọ thiết bị. Ngoài ra, khi đã lựa chọn và lắp đặt quạt điều áp phù hợp với đặc tính hệ thống, muốn duy trì và nâng cao hiệu suất làm việc, khi vận hành cần thiết phải thực hiện đồng thời các nội dung sau:

- Sử dụng đường ống dẫn khí tròn, nhẵn để lấy khí vào;

- Giảm thiểu vật cản ở bộ phận lấy khí và đẩy khí của cánh quạt;

- Thường xuyên vệ sinh màng lọc bụi, bộ lọc của cánh quạt;

- Loại bỏ các puli bánh răng biến đổi;

- Sử dụng bộ điều khiển tốc độ vô cấp cho những tải quạt biến đổi;

- Loại bỏ rò rỉ trong đường ống thông gió và dẫn khí;

- Vận hành quạt ở gần mức hiệu suất tối đa;

- Giảm tổn thất truyền tải bằng cách sử dụng các đai phẳng hoặc đai hình thang có gờ;

- Thường xuyên kiểm tra độ căng của dây đai truyền;

- Thường xuyên kiểm tra độ rung để dự đoán những hỏng hóc do ổ đỡ, mất cân bằng, vị trí lắp đặt lỏng lẻo;

Lựa chọn loại quạt điều áp nào phụ thuộc hoàn toàn vào đặc điểm của công trình cơ điện. Ứng với từng công trình mà các đơn vị cơ điện sẽ tư vấn, thiết kế hệ thống thông gió, PCCC và lựa chọn quạt điều áp tương thích. Trước những đòi hỏi ngày càng khắt khe trong công tác đảm bảo an toàn, phòng chống và xử lý sự cố hỏa hoạn, việc thiết kế, xây dựng hệ thống điều áp cầu thang và thông gió nói chung, tư vấn và lắp đặt quạt điều áp nói riêng nhất thiết phải được tính toán dựa trên sự đồng bộ của các thiết bị và kết cấu công trình. Việc tính toán này nếu không có chuyên môn mà chỉ dựa vào cảm tính thì bên chịu thiệt lâu dài chính là chủ đầu tư.

BBT Galaxy M&E