0.4 Thiết kế hệ thống vận chuyển và phân phối không khí  (Page 3/15)

Theo định luật Becnuli áp suất thừa của dòng không khí (còn gọi là áp suất tĩnh Ht) đã chuyển thành cột áp động của dòng không khí chuyển động ra miệng thổi :

px - po = .(’.vx)2 /2 = Ht , Pa

px, là áp suất tuyệt đối của dòng không khí trong ống dẫn trước miệng thổi, N/m2

po là áp suất không khí môi trường nơi gió thổi vào, N/m2

’ Hệ số thu hẹp dòng phụ thuộc điều kiện thổi ra của dòng không khí

Ht - Cột áp tĩnh tại tiết diện nơi đặt miệng thổi , N/m2

(6-3) $v_x=\beta \text{'}\text{.}\sqrt{\frac{2\text{.}{H}_t}{\rho }},m/s$ Từ đó rút ra :

Theo (6-1) và (6-3) có thể nhận thấy để đảm bảo phân bố gió cho các miệng thổi đều nhau người thiết kế phải đảm bảo áp suất tĩnh dọc theo đường ống không đổi là được.

Vì vậy thay vì khảo sát tốc độ ra miệng thổi vx (hay gx vì tiết diện của các miệng thổi đều nhau) ta khảo sát phân bố cột áp tĩnh Ht dọc theo đường ống để xem xét với điều kiện nào phân bố cột áp tĩnh sẽ đồng đều trên toàn tuyến ống.

3) Sự phân bố cột áp tĩnh dọc đường ống dẫn gió.

Xét một đường ống gió, tốc độ gió trung bình và cột áp tĩnh của dòng không khí tại tiết diện có miệng thổi đầu tiên là 1 và H1 , của miệng thổi thứ 2 là 2 và H2 ... và của miệng thổi thứ n là n và Hn (hình 6-2).

Trở kháng thủy lực tổng của đường ống là p

Theo định luật Becnuli ta có :

H1 + 21 /2 = Hn + 2n /2 + p(6-4)

Hay:

Hn = H1 + (21 - 2n)/2 - p

Từ đó suy ra :

H = Hn - H1 = (21 - 2n)/2 - p (6-5)

Thành phần (21 - 2n)/2 gọi là độ giảm cột áp động.

Như vậy để duy trì cột áp tĩnh trên tuyến ống không đổi H =0 ta phải thiết kế hệ thống kênh gió sao cho (21 - 2n)/2 - p = 0

Ta có các trường hợp có thể xãy ra như sau:

a) Trường hợp (21 - 2n)/2 = p : Giảm cột áp động bằng tổng tổn thất trên tuyến ống.

Như vậy cột áp động đã biến một phần để bù vào tổn thất trên tuyến ống.

Khi đó : H1 = Hn nghĩa là cột áp tĩnh không thay đổi dọc theo đường ống. Đây là trường hợp lý tưởng, tốc độ và lưu lượng ở các miệng thổi sẽ đều nhau.

b) Trường hợp (21 - 2n)/2>p hay H1<Hn

Giảm cột áp động lớn hơn tổng tổn thất áp lực trên tuyến ống.

Trong trường hợp này ta có Hn>H1 , phần cột áp động dư thừa góp phần làm tăng cột áp tĩnh cuối đường ống, lượng lượng gió các miệng thổi cuối lớn hơn, hay gió dồn vào cuối tuyến ống.

Trường hợp này có thể xãy ra khi :

- Tốc độ đoạn đầu quá lớn, nên áp suất tĩnh trên trong ống rất nhỏ trong khi tốc độ đoạn cuối nhỏ. Trong một số trường hợp nếu tốc độ đi ngang qua tiết diện nơi lắp các miệng thổi ở đoạn đầu quá lớn thì các miệng thổi đầu có thể trở thành miệng hút lúc đó tạo nên hiện tượng hút kiểu EJectơ. Để khắc phục, cần giảm tốc độ đoạn đầu, tăng tốc độ đoạn cuối. Vì thế khi lưu lượng dọc theo kênh gió giảm thì phải giảm tiết diện tương ứng để duy trì tốc độ gió, tránh không nên để tốc độ giảm đột ngột .

- Đường ống ngắn, ít trở lực cục bộ nhưng có nhiều miệng thổi hoặc đoạn rẻ nhánh. Trường hợp này trở lực p rất nhỏ, nhưng tốc độ giảm nhanh theo lưu lượng. Để khắc phục cần giảm nhanh tiết diện đoạn cuối nhằm khống chế tốc độ phù hợp.

c) Trường hợp (21 - 2n)/2<p hay H1>Hn

Giảm cột áp động nhỏ hơn tổng tổn thất áp lực trên tuyến ống.