Quạt tên lửa Jetfan- Quạt hút khí nóng lò tuynel di động 200-300 độ.

1. Khái niệm

• Quạt hút khí nóng lò tuynel di động là quạt công nghiệp chuyên dụng, thường thuộc loại quạt ly tâm chịu nhiệt, dùng để hút khí nóng, khí thải và khói bụi ra khỏi vùng nung, đồng thời cấp khí sạch giúp cân bằng áp suất trong buồng đốt.

• Do lò tuynel di động có đặc thù dễ thay đổi vị trí, modul hóa và không gian hẹp hơn so với lò tuynel cố định, quạt hút cần thiết kế gọn, cơ động, dễ lắp đặt – tháo dỡ nhưng vẫn đảm bảo áp suất và lưu lượng lớn.

2. Đặc tính kỹ thuật cơ bản

• Nhiệt độ làm việc: 140 – 300°C (tùy vị trí lắp đặt và vật liệu chế tạo).

• Lưu lượng hút: 10.000 – 60.000 m³/h (tùy quy mô lò và số cửa hút).

• Áp suất toàn phần: 1.000 – 3.000 Pa.

• Vật liệu chế tạo:

  • Thép CT3 dày 5–8 mm, phủ sơn chịu nhiệt.

  • Hoặc thép hợp kim + inox 304 ở vị trí tiếp xúc trực tiếp với khí nóng.

• Động cơ: Lắp bên ngoài luồng khí nóng, thường truyền động gián tiếp qua gối đỡ – dây curoa hoặc khớp nối để bảo vệ motor.

• Cánh quạt: Cánh cong về phía sau (Backward) hoặc cánh thẳng, chịu mài mòn.

3. Ứng dụng trong lò tuynel di động

• Hút khí nóng dư thừa trong buồng đốt.

• Hút khói – khí thải ra hệ thống ống dẫn để xử lý bụi (lọc bụi cyclone, túi vải hoặc tháp xử lý).

• Ổn định nhiệt độ nung → giúp sản phẩm gạch đạt độ chín đều, giảm cong vênh nứt vỡ.

• Tiết kiệm nhiên liệu: Hút cưỡng bức giúp khí cháy lưu thông tốt, tăng hiệu suất đốt.

4. Cách lựa chọn quạt hút khí nóng lò tuynel di động

• Dựa vào số cửa hút và kích thước ống dẫn: ví dụ 8 – 12 cửa hút, đường ống chính 1000–1200 mm, nhánh 500–700 mm.

• Chiều dài đường ống + số cút gấp → tính tổn thất áp suất.

• Nhiệt độ khí thải thực tế: chọn vật liệu và cách bố trí motor phù hợp.

• Yêu cầu cơ động: có thể gắn bánh xe, khung thép di động hoặc kết nối nhanh để tiện tháo lắp.

5. Ưu điểm khi sử dụng quạt chuyên dụng

• Hoạt động ổn định liên tục 24/7.

• Chịu được nhiệt cao, ít rung ồn.

• Tăng tuổi thọ lò và đảm bảo môi trường lao động.

• Thiết kế linh hoạt theo từng dự án (cố định – di động).

TÌNH TOÁN LƯU LƯỢNG VÀ PHƯƠNG ÁN LẮP ĐẶT

1) Tính toán — hai phương án thiết kế (vì có xung đột giữa kích thước ống chính và nhu cầu lưu lượng)

Thông số đầu bài (dùng trong tính toán)

• Số cửa nhánh: n=12n = 12n=12.
• Kích thước nhánh: a=0.5 m, b=0.7 ma = 0{.}5\ \text{m},\ b = 0{.}7\ \text{m}a=0.5 m, b=0.7 m.
• Diện tích nhánh: Anhaˊnh=a×b=0.5×0.7=0.35 m2A_{nhánh} = a\times b = 0{.}5\times0{.}7 = 0{.}35\ \text{m}^2Anhaˊnh​=a×b=0.5×0.7=0.35 m2.
• Kích thước ống chính: 1.2×0.6 m1{.}2\times0{.}6\ \text{m}1.2×0.6 m. Diện tích ống chính: Achıˊnh=1.2×0.6=0.72 m2A_{chính}=1{.}2\times0{.}6 = 0{.}72\ \text{m}^2Achıˊnh​=1.2×0.6=0.72 m2.
• Chiều dài ống chính Lchıˊnh=43 mL_{chính}=43\ \text{m}Lchıˊnh​=43 m.
• Mật độ không khí ở 170°C (xấp xỉ): ρ=1.2×293443≈0.793 kg/m3.\rho = 1{.}2\times\frac{293}{443}\approx 0{.}793\ \text{kg/m}^3.ρ=1.2×443293​≈0.793 kg/m3. (đã tính tỉ lệ nhiệt độ theo khí lý tưởng).
• Giả sử hệ số ma sát Darcy f≈0.02f\approx0{.}02f≈0.02 (giá trị thường dùng cho ống thép công nghiệp, để ước lượng).
• Đường kính thủy lực (dạng chữ nhật): Dh=2aba+bD_h = \dfrac{2ab}{a+b}Dh​=a+b2ab​.

Ghi chú: các con số trên là ước tính thiết kế ban đầu. Khi làm chi tiết cần đo lại chiều dài nhánh thực, số cửa đóng/mở đồng thời, số cút/góc cụ thể.

Phép tính phụ trợ (các giá trị trung gian)

• Diện tích nhánh: Anhaˊnh=0.35 m2.A_{nhánh}=0{.}35\ \text{m}^2.Anhaˊnh​=0.35 m2.
• Dh,nhaˊnh=2×0.5×0.70.5+0.7=0.71.2=0.5833 m.D_{h,nhánh} = \dfrac{2\times0{.}5\times0{.}7}{0{.}5+0{.}7}=\dfrac{0{.}7}{1{.}2}=0{.}5833\ \text{m}.Dh,nhaˊnh​=0.5+0.72×0.5×0.7​=1.20.7​=0.5833 m.
• Dh,chıˊnh=2×1.2×0.61.2+0.6=1.441.8=0.8 m.D_{h,chính} = \dfrac{2\times1{.}2\times0{.}6}{1{.}2+0{.}6}=\dfrac{1{.}44}{1{.}8}=0{.}8\ \text{m}.Dh,chıˊnh​=1.2+0.62×1.2×0.6​=1.81.44​=0.8 m.

Phương án A — “dùng luôn ống chính 1200×600, giới hạn vận tốc chính ~20 m/s” (giải pháp tiết kiệm, motor nhỏ)

Mục tiêu: giữ tốc độ trong ống chính ≈ 20 m/s (giá trị hợp lý để tránh tốc độ quá lớn, tiếng ồn, mòn).

1. Tốc độ ống chính vchıˊnh=20 m/s.v_{chính}=20\ \text{m/s}.vchıˊnh​=20 m/s.
2. Lưu lượng tổng Q=Achıˊnh×vchıˊnh=0.72×20=14.4 m3/s.Q = A_{chính}\times v_{chính} = 0{.}72\times20 = 14{.}4\ \text{m}^3/s.Q=Achıˊnh​×vchıˊnh​=0.72×20=14.4 m3/s.
   • Chuyển sang m³/h: 14.4×3600=51 840 m3/h.14{.}4\times3600 = 51\,840\ \text{m}^3/h.14.4×3600=51840 m3/h.
3. Lưu lượng mỗi nhánh (giả sử chia đều cho 12 cửa): Qnhaˊnh=14.412=1.2 m3/s=4 320 m3/h.Q_{nhánh} = \dfrac{14{.}4}{12} = 1{.}2\ \text{m}^3/s = 4\,320\ \text{m}^3/h.Qnhaˊnh​=1214.4​=1.2 m3/s=4320 m3/h.
4. Vận tốc trong nhánh: vnhaˊnh=1.20.35≈3.43 m/s.v_{nhánh} = \dfrac{1{.}2}{0{.}35} \approx 3{.}43\ \text{m/s}.vnhaˊnh​=0.351.2​≈3.43 m/s.

Tổn thất áp suất ước tính (đơn giản hoá, để chọn quạt):

• Áp suất động (velocity pressure) nhánh: pv,nh=0.5×ρ×vnhaˊnh2p_{v,nh} = 0{.}5\times\rho\times v_{nhánh}^2pv,nh​=0.5×ρ×vnhaˊnh2​.
  • vnh2=3.42862≈11.755v_{nh}^2 = 3{.}4286^2 \approx 11{.}755vnh2​=3.42862≈11.755.
  • pv,nh=0.5×0.793×11.755≈4.66 Pa.p_{v,nh} = 0{.}5\times0{.}793\times11{.}755 \approx 4{.}66\ \text{Pa}.pv,nh​=0.5×0.793×11.755≈4.66 Pa.
• Tổn thất ma sát nhánh ≈ f×LnhDh×pv,nhf\times\frac{L_{nh}}{D_h}\times p_{v,nh}f×Dh​Lnh​​×pv,nh​. Nếu giả sử chiều dài nhánh trung bình Lnh≈5 mL_{nh}\approx5\ \text{m}Lnh​≈5 m:
  • Δpf,nh/m≈0.02×10.5833×4.66≈0.16 Pa/m\Delta p_{f,nh/m} \approx 0{.}02\times\frac{1}{0{.}5833}\times4{.}66 \approx 0{.}16\ \text{Pa/m}Δpf,nh/m​≈0.02×0.58331​×4.66≈0.16 Pa/m.
  • Cho 5 m → ≈ 0.8 Pa0{.}8\ \text{Pa}0.8 Pa (rất nhỏ). Cộng 1 elbow (K≈1) → ≈4.66 Pa\approx 4{.}66\ \text{Pa}≈4.66 Pa. Tổng nhánh ≈ ~5–8 Pa (không lớn).
• Ống chính (v = 20 m/s):
  • pv,ch=0.5×0.793×202=158.6 Pa.p_{v,ch} = 0{.}5\times0{.}793\times20^2 = 158{.}6\ \text{Pa}.pv,ch​=0.5×0.793×202=158.6 Pa.
  • Tổn thất ma sát chính: Δpf,ch/m=0.02×10.8×158.6≈3.97 Pa/m.\Delta p_{f,ch/m}=0{.}02\times\frac{1}{0{.}8}\times158{.}6 \approx 3{.}97\ \text{Pa/m}.Δpf,ch/m​=0.02×0.81​×158.6≈3.97 Pa/m.
  • Trên 43 m43\ \text{m}43 m → 3.97×43≈170.7 Pa.3{.}97\times43 \approx 170{.}7\ \text{Pa}.3.97×43≈170.7 Pa.
• Cộng các tổn thất khác (bóc tách, thu/giãn, van, lọc, cổ góp, kết nối) — ta cộng dự phòng ~200–300 Pa.

Ước tính tổng áp suất hệ thống (ΔP_total) ≈ 170.7+250≈420–500 Pa170{.}7 + 250 \approx 420–500\ \text{Pa}170.7+250≈420–500 Pa.
(đây là ước tính bảo thủ-hợp lý cho kích thước/độ dài đã cho)

Công suất quạt (cơ bản):

• Pth=Q×ΔP=14.4 m3/s×500 Pa=7.200 W.P_{th} = Q\times \Delta P = 14{.}4\ \text{m}^3/s \times 500\ \text{Pa} = 7{.}200\ \text{W}.Pth​=Q×ΔP=14.4 m3/s×500 Pa=7.200 W.
• Giả sử hiệu suất quạt + truyền động η=0.70\eta = 0{.}70η=0.70 → công suất motor ≈ 7.200/0.7≈10.285 W7{.}200/0{.}7 \approx 10{.}285\ \text{W}7.200/0.7≈10.285 W.
• Kết luận: motor khoảng 11–15 kW (chọn bội số tiêu chuẩn và hệ số an toàn).

Ưu / nhược: motor nhỏ, tiết kiệm; nhưng vận tốc nhánh chỉ ~3.4 m/s (khá thấp) — có thể không đủ để nhanh chóng hút khí nóng/khói ở cửa nếu cửa nằm gầnnguồn phát; bù bằng thiết kế grab hood hoặc ống lấy gần nguồn.

Phương án B — “muốn mỗi nhánh có v ≈ 10–15 m/s (hút mạnh tại cửa)” → cần thay đổi ống chính hoặc dùng nhiều quạt

Nếu bạn muốn vận tốc nhánh ≈ 10 m/s (cải thiện khả năng bắt khí tại từng cửa):

1. Lưu lượng 1 nhánh: Qnh=Anhaˊnh×vnh=0.35×10=3.5 m3/s.Q_{nh} = A_{nhánh}\times v_{nh} = 0{.}35\times10 = 3{.}5\ \text{m}^3/s.Qnh​=Anhaˊnh​×vnh​=0.35×10=3.5 m3/s.
2. Tổng Q=3.5×12=42 m3/s=151 200 m3/h.Q = 3{.}5\times12 = 42\ \text{m}^3/s = 151\,200\ \text{m}^3/h.Q=3.5×12=42 m3/s=151200 m3/h.
3. Vận tốc ống chính: vch=Q/Ach=42/0.72≈58.33 m/sv_{ch} = Q/A_{ch} = 42/0{.}72 \approx 58{.}33\ \text{m/s}vch​=Q/Ach​=42/0.72≈58.33 m/s — rất cao, không thực tế cho ống 1200×600 (gây ồn, mài mòn, tổn thất rất lớn).

Tổn thất ống chính sẽ tăng vọt:

• pv,ch=0.5×0.793×58.332≈1.348×103 Pa.p_{v,ch} = 0{.}5\times0{.}793\times58{.}33^2 \approx 1{.}348\times10^3\ \text{Pa}.pv,ch​=0.5×0.793×58.332≈1.348×103 Pa.
• Ma sát/m: ≈33.7 Pa/m\approx 33{.}7\ \text{Pa/m}≈33.7 Pa/m → trên 43 m ≈ ~1{.}450 Pa chỉ do ma sát. Cộng các tổn thất khác => tổng ΔP dễ đạt 2{.}000–3{.}000 Pa.
• Công suất: P=Q×ΔP≈42×2000=84.000 WP = Q\times\Delta P \approx 42\times2000 = 84{.}000\ \text{W}P=Q×ΔP≈42×2000=84.000 W. Với η=0.7\eta=0{.}7η=0.7 → motor ≈ 120 kW120\ \text{kW}120 kW. Nếu ΔP = 3000 Pa → motor ≈ 180 kW.

Kết luận: để đạt v_nh = 10 m/s với ống chính cũ thì cần quạt/motor rất lớn (≥120 kW) và ống chính hiện tại hoạt động ở vận tốc rất cao — không khuyến nghị. Thay vào đó có 3 lựa chọn thực tế:

• (B1) Tăng kích thước ống chính (ví dụ sang ~2000×1000 hoặc dùng 2 ống song song) để giữ v_chấp nhận được (≤20 m/s).
• (B2) Dùng nhiều quạt/collector phân đoạn: ví dụ chia 12 cửa thành 3 nhóm × 4 cửa, mỗi nhóm có quạt riêng (nhỏ hơn), dễ bảo trì.
• (B3) Giữ ống chính nhưng giảm kỳ vọng v_nh, cải thiện hood/miệng hút (hood gần nguồn, thổi cưỡng bức tại cửa) để thu khí hiệu quả mà không tăng Q tổng.

2) Sơ đồ nguyên lý hệ thống hút (mô tả + ASCII)

Mô tả ngắn

• Mỗi cửa (12 cửa) có hood (máng bắt khói) nối vào ống nhánh kích thước 500×700.
• Các nhánh gom về cổ góp (collector) sang ống chính 1200×600 dẫn tới quạt hút đặt phía sau bộ lọc (cyclone/túi vải) rồi ống xả chờ xử lý (ống khói hoặc hệ xử lý khí).
• Motor đặt ngoài luồng khí nóng, trục nối gián tiếp (khớp nối mềm hoặc dây curoa + gối đỡ) để bảo vệ motor khỏi nhiệt.