Yêu cầu chung để thiết kế bất kỳ đường ống gió nào là đường ống phải đơn giản nhất và nên đối xứng. Các miệng thổi cần bố trí sao cho đạt được sự phân bố không khí đồng đều. Hệ thống đường ống phải tránh được các kết cấu xây dựng, kiến thức và các thiết bị.

Có thể thiết kế đường ống áp suất thấp dựa theo 2 phương pháp chủ yếu sau:

  • Phương pháp giảm dần tốc độ (velocity reduction)
  • Phương pháp ma sát đồng đều (equal friction)

Mỗi phương pháp tính cho ta một kết quả khác nhau về kích thước đường ống, giá thành tổng thể, quạt gió, không gian lắp đặt, độ ồn và toàn bộ các phụ kiện như Tê, Cút, Thu, Mở, Chẽ nhánh kèm theo. Sau đây là một số đặc điểm và ứng dụng của từng phương pháp.

Phương pháp giảm dần tốc độ

Đây được coi là phương pháp đơn giản nhất, tuy nhiên người thiết kế cần có kinh nghiệm thực tế. Để thực hiện phương pháp này người thiết kế có thể chủ động lựa chọn tốc độ gió ở từng đoạn ống từ miệng thổi của quạt đến đường ống chính, các ống nhánh cho tới miệng thổi khuếch tán và phòng. Tốc độ gió giảm dần từ ống chính đến các ống nhánh.

Khi tính tổn thất áp suất cần lưu ý là đường ống dài nhất chưa chắc đã có tổn thất áp suất lớn nhất, mà tổn thất áp suất lớn nhất có khi thuộc về đường ống có nhiều nhánh chẽ và Tê, Cút …

Phương pháp này chỉ nên sử dụng cho các hệ thống đường ống gió đơn giản. Cần bố trí thêm các van gió trên các nhánh chẽ để điều chỉnh lưu lượng. Cũng cần nhắc lại một lần nữa rằng phương pháp này chỉ dành cho các nhà thiết kế đã tích lũy được rất nhiều kình nghiệm thực tế.

Phương pháp ma sát đồng đều

Phương pháp ma sát đồng đều là chọn tổn thất áp suất ma sát trên 1 mét ống Δpi cho tất cả các đoạn ống đều bằng nhau để tiến hành tính toán thiết kế đường ống gió. Phương pháp này đặc biệt thích hợp cho các hệ thống thuộc loại tốc độ thấp, được dùng phổ biến để thiết kế đường ống cấp, ống hồi và ống thải gió. Người ta không dùng phương pháp này để thiết kế hệ thống áp suất cao.

Phương pháp ma sát đồng đều ưu việt hơn hẳn phương pháp giảm dần tốc độ ở trên vì nó không cần phải cân bằng đối với các hệ thống đường ống đối xứng. Nếu hệ thống không đối xứng, có các nhánh ngắn và nhánh dài thì nhánh ngắn nhất cần phải có van gió đóng bớt để hạn chế lưu lượng. Những hệ thống như vậy thường rất khó cân bằng bởi vì phương pháp ma sát đồng đều không đảm bảo được tổn thất áp suất như nhau trên các nhánh ống, cũng như không đảm bảo được áp suất tĩnh ở mỗi miệng thổi khuếch tán là bằng nhau.

Có thể tiến hành phương pháp đồng đều theo 2 cách:

Cách 1: Lựa chọn tiết diện điển hình của hệ thống (thường chọn tiết diện đoạn ống chính ngay phía đẩy của quạt), và chọn tốc độ không khí thích hợp ứng với tiết diện đó. Từ giá trị lưu lượng đã biết kết hợp với tiết diện và tốc độ ta xác định được tổn thất áp suất ma sát cho 1 mét chiều dài ống, và đại lượng Δpi này dùng để tính toán tất cả các đoạn ống chính và ống nhánh khác.

Các 2: Lựa chọn giá trị tổn thất áp suất ma sát cho 1 mét ống và giữ nguyên giá trị này để tính toán cho toàn bộ các đoạn ống khác của hệ thống. Khi chọn cách này điều quan trọng là phải chọn được tổn thất áp suất hợp lý, vì nếu chọn Δpi lớn quá, đường ống sẽ gọn nhẹ nhưng độ ồn sẽ cao, quạt lớn, khi chọn Δpi bé quá, đường ống sẽ cồng kềnh, tốc độ gió nhỏ nhưng độ ồn nhỏ và quạt yêu cầu cột áp nhỏ. Để giải quyết vấn đề này, các nhà nghiên cứu khuyên chọn Δpi = 0,8 ÷ 1,0 Pa/m

Để tránh phải sử dụng đồ thị tổn thất áp suất khá phức tạp, người ta lập bảng phần trăm lưu lượng – phần trăm tiết điện để đơn giản hóa việc tính toán. Ví dụ ở ống chính có 100% lưu lượng tương ứng có 100% tiết diện, ống còn lại 60% lưu lượng, tương ứng có 67,5% tiết diện so với ống chính.

Phương Pháp Thiết Kế Đường Ống Gió

Phần trăm tiết diện ứng với phần trăm lưu lượng của các ống nhánh theo phương pháp ma sát đồng đều

Bạn là dân điện lạnh và đang muốn theo đuổi nghề thiết kế ?
Tham khảo ngay: Lớp thiết kế hệ thống điều hòa không khí

Phương Pháp Thiết Kế Đường Ống Gió
5 (100%) 6 votes

Hãy chia sẻ, nếu bạn cảm thấy bài viết có ích cho bạn bè !