Hiệu suất quạt của tháp giải nhiệt đòi hỏi phải phân tích cẩn thận

Xin chào và chào mừng bạn quay trở lại với blog Giải pháp làm mát công nghiệp, Inc.! Nếu bạn mới tham gia cùng chúng tôi thì chúng tôi đang ở giữa loạt blog gồm nhiều phần dành riêng cho việc trình bày chi tiết các yếu tố ảnh hưởng đến mức hiệu quả của quạt tháp giải nhiệt công nghiệp. Nếu bạn chưa đọc bài viết trước của chúng tôi, chúng tôi khuyên bạn nên làm điều đó ngay bây giờ. Mặc dù bạn có thể thấy thông tin trong bài đăng thứ hai này hữu ích nhưng nó được xây dựng dựa trên những ý tưởng quan trọng được trình bày trong bài đăng đầu tiên và do đó, sẽ có ý nghĩa hơn nếu bạn đọc các bài đăng theo thứ tự tuần tự. Bây giờ chúng ta đã có tuyên bố từ chối trách nhiệm nhỏ đó, chúng ta sẽ sử dụng bài đăng hôm nay để tiếp tục phần chúng ta đã dừng lại lần trước và thảo luận về một số yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất tổng thể của hệ thống quạt tháp giải nhiệt. Mặc dù mỗi yếu tố có vẻ nhỏ khi tách biệt, nhưng khi kết hợp với nhau, chúng có thể làm giảm đáng kể hiệu suất của tháp giải nhiệt, khiến tháp trở nên vô dụng đối với ứng dụng dự định của nó. Hãy đọc phần dưới đây để tìm hiểu thêm.

Những tổn thất tiềm ẩn về hiệu quả hệ thống có thể xảy ra ở một số khu vực riêng biệt

Khi nói đến hiệu suất tổng thể của hệ thống trong cụm quạt tháp giải nhiệt, có ba lĩnh vực chính cần được các nhà nghiên cứu cũng như kỹ sư xem xét.

1. Tổn thất gây ra do thiết kế hệ thống của quạt chứ không phải do các đặc tính vật lý thay đổi.

2. Tổn thất do đặc tính môi trường thay đổi.

3. Tổn thất hiệu suất do sự tuần hoàn của không khí nóng.

Trong số ba lĩnh vực tổn thất tiềm ẩn chính này, chỉ có loại thứ hai là có thể khắc phục dễ dàng. Dưới đây, chúng tôi đã liệt kê các chi tiết xung quanh danh mục đầu tiên ảnh hưởng đến hiệu quả của hệ thống quạt tháp giải nhiệt.

Tổn thất do thiết kế hệ thống gây ra

Mặc dù các biến có khả năng làm giảm hiệu suất của hệ thống quạt tháp giải nhiệt đôi khi rất dễ xác định, nhưng hầu hết chúng đều không như vậy. Một yếu tố có thể ảnh hưởng lớn đến hiệu suất tổng thể của hệ thống là thiết kế của cánh quạt. Phần lớn, quạt hướng trục hiện đại trong tháp giải nhiệt công nghiệp được làm từ vật liệu FRP hoặc nhôm. Các cánh quạt bằng nhôm, về bản chất, luôn có thiết kế đồng nhất, trong khi các cánh quạt FRP có thể được đúc thành bất kỳ hình dạng nào mà kỹ sư mong muốn. Cho dù sử dụng loại vật liệu cánh quạt nào thì mục đích chính của cụm quạt là tạo ra luồng không khí đồng đều trên toàn bộ mặt phẳng của quạt. Luồng khí đồng đều đảm bảo rằng lượng lực tối ưu được tạo ra để tản nhiệt đầy đủ được đưa vào tháp giải nhiệt. Để xác định rằng thiết kế cánh quạt có thể tạo ra lượng luồng không khí cần thiết, công được thực hiện ở bất kỳ bán kính nào dọc theo cánh quạt là một hàm của chiều rộng cánh quạt (góc tấn công và bình phương vận tốc tiếp tuyến).

Hình dạng của cánh quạt đóng vai trò quan trọng trong hiệu quả

Với những thông tin trên, có thể kết luận rằng khi một điểm trên cánh quạt giảm dần từ đầu về phía tâm của cụm quạt thì vận tốc tiếp tuyến giảm mạnh. Để bù đắp điều này và tạo ra luồng không khí đồng đều, độ xoắn của cánh cùng với chiều rộng của nó cũng phải tăng lên. Điều này trở thành một vấn đề khi xử lý các cánh quạt bằng nhôm vì nếu không thể tăng chiều rộng của cánh thì độ xoắn của cánh phải tăng lên để bù lại. Do giới hạn đàn hồi của nhôm nên độ xoắn này chỉ có thể được đưa đến một mức nhất định trước khi cánh quạt bị gãy. May mắn thay, cánh quạt FRP không có hạn chế như vậy vì chúng được đúc thành một mảnh duy nhất, cho phép đạt được hình dạng lý tưởng nhất.

Một yếu tố khác bị ảnh hưởng bởi thiết kế, hình dạng và độ xoắn của cánh quạt là điểm vận hành của quạt, hay điểm mà đường điện trở của hệ thống gặp đường hiệu suất của quạt. Theo cách nói của giáo dân. Điểm vận hành là góc nghiêng của cánh quạt tạo ra luồng không khí cần thiết chống lại lực cản hệ thống cần thiết của tháp giải nhiệt. Tùy thuộc vào tốc độ quạt, chỉ một góc nghiêng duy nhất có thể đáp ứng điều kiện vận hành thiết kế hệ thống. Để kết hợp tất cả những điều này lại với nhau, trong những giới hạn nhất định, tốc độ của quạt tháp giải nhiệt có thể được điều chỉnh sao cho có thể chọn được góc nghiêng tối ưu nhất để đáp ứng điện trở hệ thống cần thiết.

Thiết kế sai dẫn đến hiệu suất sai

Khi xem xét hai điểm trên, có thể dễ dàng nhận thấy thiết kế cánh quạt kém cũng như việc lựa chọn điểm vận hành kém của hệ thống quạt có thể góp phần làm giảm hiệu suất của một hệ thống quạt tháp giải nhiệt cụ thể. Một khi đã có, hai yếu tố này không phải lúc nào cũng là những thứ dễ khắc phục nhất, có nghĩa là kỹ sư và nhà thiết kế luôn có lợi nhất để đảm bảo rằng thiết kế hệ thống ban đầu của họ hiệu quả nhất có thể. Nếu những cân nhắc này không được tính đến, thời gian, năng lượng và tiền bạc quý giá sẽ phải được sử dụng để khắc phục vấn đề.

Cảm ơn