nguyên lý tăng áp

Nguyên lý tăng áp trong thông gió mỏ mô tả cách quạt chuyển hóa năng lượng cơ từ động cơ thành áp tĩnh để thắng kháng trở mạng ống. Khi dòng khí đi qua bánh công tác, áp suất tăng nhờ tác dụng của cánh; tiếp đó, bộ khuếch tán làm giảm tốc độ và phục hồi áp tĩnh từ động năng, giúp đẩy khí qua các đoạn ống dài, cút, co thắt và thiết bị tiêu âm vốn gây tổn thất.

Quan hệ giữa áp tĩnh và động năng quyết định hiệu quả. Nếu vận tốc ra quá cao mà khuếch tán kém, phần lớn năng lượng tồn tại dưới dạng động năng và bị tiêu hao thành nhiệt do rối; ngược lại, khuếch tán hợp lý sẽ biến động năng thành áp tĩnh hữu ích. Tại đầu vào, dòng đều, xoáy thấp giúp cánh làm việc êm, giảm va đập và rung. Vì vậy, hình học chuyển tiếp êm và bề mặt nhẵn là điều kiện tiên quyết.

Trong mạng mỏ, tổn thất gồm ma sát dọc đường và tổn thất cục bộ tại cút, chạc, co – mở. Đường đặc tính mạng là hàm bậc hai theo lưu lượng; điểm cắt với đường đặc tính quạt xác định điểm làm việc. Khi mở thêm tuyến, kháng trở thay đổi, điểm làm việc dịch chuyển; nếu lệch xa vùng hiệu suất, cần điều chỉnh tốc độ, cánh hướng hoặc bố trí lại quạt phụ để đưa hệ trở lại tối ưu.

Để tăng áp hiệu quả, chọn quạt có đường đặc tính phù hợp biên độ lưu lượng dự kiến và có dư địa điều khiển. Khuếch tán đúng tỷ lệ mở và chiều dài tránh tách lớp; làm kín mối nối giữ áp tĩnh và giảm rò rỉ. Tại cửa ra trục chính, dùng ống loe hoặc buồng khuếch tán sẽ hạ tốc độ, giảm ồn và tăng hiệu quả đẩy vào mạng.

Giám sát áp – lưu lượng theo thời gian thực giúp nhận ra khi nào hệ bị trượt khỏi điểm tối ưu: áp tăng mà lưu lượng không đổi gợi ý tắc hoặc rò rỉ; lưu lượng giảm kèm ồn cao báo hiệu xoáy và tách lớp. Bằng việc hiểu rõ nguyên lý tăng áp, kỹ sư có thể thiết kế, điều khiển và bảo trì hệ quạt mỏ đạt hiệu suất cao, an toàn và tiết kiệm năng lượng.