Đồ án thông gió - Bộ môn Vi khí hậu - Môi trường xây dựng

lOMoARcPSD| 38777299
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG
KHOA KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG
BỘ MÔN VI KHÍ HẬU - MTXD ------------
THUYẾT MINH ĐỒ ÁN THÔNG GIÓ
CHƯƠNG 1: CHỌN THÔNG SỐ TÍNH TOÁN
1.1. Lựa chọn thông số khí hậu
1.1.1. Thông số khí hậu bên ngoài nhà
a. Thông số khí hậu bên ngoài nhà mùa đông Chọn theo t Đ = 13,6℃
(tháng 1), tần suất, hướng
b. Thông số khí hậu bên ngoài nhà mùa hè Chọn theo t =
32,8℃ (tháng 7) tần suất, hướng
Số liệu được tra bảng 2.3; 2.4 trong QCVN 02:2009/BXD - Số liệu điều kiện tự nhiên dùng trong xây dựng.
1.1.2. Thông số khí hậu bên trong nhà lOMoARcPSD| 38777299
a. Thông số khí hậu bên trong nhà mùa đông
Chọn theo điều kiện tiện nghi nhiệt (lao động vừa): t Đ T
= 20℃ ; v = 0,5 m/s
b. Thông số khí hậu bên trong nhà mùa hè t H H T
= tN + (1-3)oC = 32,8 + 1,2 = 34 oC
Vận tốc: v = 0,5 – 2,0 m/s; Chọn v=1 m/s
Bảng 1.1 Thông số khí hậu Mùa đông Mùa hè ,6 13 20 0 ,5 32 ,8 34 1
1.2.1. Cấu tạo các lớp của kết cấu nền
- Lớp 1 : Vữa xi măng dày 50 mm; λ =0,93 W/mK
- Lớp 2 : Bê tông dăm dày 300 mm; λ = 1,28 W/mK
- Lớp 3 : Bê tông gạch vỡ dày 600 mm; λ = 0,87 W/mK
1.2.2. Cấu tạo các lớp của kết cấu tường
-L p 1: l p v a xi măng trát trong dày 15 mm; λ =0,93 W/mKớ ớ ữ
-L p 2 : g ch rỗnỗ g đấất sét nung dày 220 mm; λ = 0,52 W/mK ớ ạ
-L p 3 : L p v a xi măng trát ngoài dày 15 mm; λ =0,93 W/mK ớ ớ ữ
( lấấy theo ph l c 6 QCVN 09/2017:BXD ụ ụ )
1.2.3. Cấu tạo các lớp của kết cấu mái
- Tôn sẫm màu dày 0,4 mm; λ =58 W/mK
1.2.4. Cấu tạo các lớp của kết cấu của đi - Tôn dày 2 mm; λ =58 W/mK
1.2.5. Cấu tạo các lớp của kết cấu cửa sổ,cửa mái
- Kính xây dựng dày 5 mm; λ =0,76 W/mK lOMoARcPSD| 38777299
CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN NHIỆT THỪA
Lượng nhiệt thừa được xác định như sau :
∑ Qth = ∑ Q tỏa + ∑ Qbx − ∑ Qtt (W) Trong đó:
- Qtỏa : lượng nhiệt tỏa (W)
- Q : lượng nhiệt bức xạ (thu vào) (W) bx
- Q : lượng nhiệt tổn thất (W) tt 2.
1.Tính toán nhiệt tổn thất
2.1.1.Tính toán nhiệt tổn thất qua kết cấu bao che
Lượng nhiệt tổn thất được xác định theo công thức :
Qtt = kxFx∆t (W) Trong đó:
− k: hệ số truyền nhiệt (W/m2 oC) −
F: diện tích kết cấu (m2) − ∆t: hiệu
số nhiệt độ tính toán (oC)
a, Nhiệt tổn thất qua kết cấu về mùa đông
Xác định hệ số truyền nhiệt k
Hệ số truyền nhiệt k được xác định theo công thức: Trong đó : •
αT : h sốố trao đ i nhi t bềề m t trong, αệ ổ ệ ặ T = 8,72 (W/moC) •
αN : h sốố trao đ i nhi t bềề m t ngoài, αệ ổ ệ ặ N = 23,26 (W/moC) •
δi : chiềều dày l p v t li u th i (m) ớ ậ ệ ứ •
λi : h sốố dẫẫn nhi t c a l p v t li u th i (W/moC)ệ ệ ủ ớ ậ ệ ứ
Đối với các kết cấu tường, mái, cửa đi, cửa sổ, cửa mái.
Bảng 2.1: Bảng tính toán hệ số truyền nhiệt k của tường, mái, cửa đi, cửa sổ, cửa mái: lOMoARcPSD| 38777299 STT Kết cấu bao che Công thức k ( W/m 2 o C) 1 Tường: ,63 1 Lớp vữa xi măng trát ngoài: δ 1 = 0,015; λ 1 = 0, 93
Gạch rỗng đất sét nung: δ 2 = 0,22 ; λ 2 ,52 =0 Lớp vữa xi măng trát trong: δ 3 =0 ,015; λ 3 =0 , 93 2 Mái: 6 ,34 Mái tôn: δ= 0,0004; λ=58 3 Cửa sổ: 6 ,09 Cửa kính: δ= 0,005; λ= 0,76 4 Cửa ra vào(cửa đi): 6 ,34 Cửa nhôm: δ= 0,003; λ= 58 5 Cửa mái: 6 ,09 Cửa kính: δ= 0,005; λ= 0,76
Đối với kết cấu nền
Hệ số truyền nhiệt k’ được xác định theo công thức: Trong đó: •
Ri : nhiệt trở của dải nền không cách nhiệt thứ i (m2oC/W) lOMoARcPSD| 38777299 •
Ri’ : nhiệt trở của dải nền cách nhiệt thứ i (m2oC/W) •
δ’i : chiều dày của các lớp vật liệu có λ<1,163 •
λ’i : hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu có λ<1,163.
Bảng 2.2: Bảng tính toán hệ số truyền nhiệt k của kết cấu nền: STT Dải nền Công thức k i’ W/m 2 o C) 1 Dải nền 1: 0 ,34 - Nhiệt trở: R 1 =2 ,2
- Vữa xi măng: ’ 1 = 0,05; ’ 1 = 0,93
- Bê tỗng dăm : ’ 2 = 0,3; ’ 2 = 1,28
- Bê tỗng gch v : ’ 3 = 0,6; ’ 3 = 0,87 2 - Dải nền 2: ,2 0 - Nhiệt trở: R 2 =4 ,3
- Vữa xi măng: ’ 1 = 0,05; ’ 1 = 0,93
- Bê tỗng dăm : ’ 2 = 0,3; ’ 2 = 1,28
- Bê tỗng gch v : ’ 3 = 0,6; ’ 3 = 0,87 3 Dải nền 3: -Nhiệt trở: R 3 =8,6
- Vữa xi măng: ’ 1 = 0,05; ’ 1 = 0,93 - ,1 0
Bê tỗng dăm : ’ 2 = 0,3; ’ 2 = 1,28 - B ê tỗng gch v : ’ 3 = 0,6; ’ 3 = 0,87
Xác định diện tích F
Bảng 2.3: Tính toán diện tích kết cấu bao che lOMoARcPSD| 38777299
Xác định hiệu số nhiệt độ tính toán △t (oC).
Hiệu số nhiệt độ được xác định theo công thức: △t = (t – ) x ψ (o N tT C) Trong đó:
− tT : nhiệt độ không khí trong nhà (oC) lOMoARcPSD| 38777299
− tN : nhiệt độ không khí ngoài nhà (oC)
− ψ hệ số phụ thuộc vào vị trí kết cấu bao che so với không khí bên ngoài
ψ =1: kết cấu truyền nhiệt tiếp xúc với không khí ngoài.
• Ψ = 0.7: kết cấu truyền nhiệt tiếp xúc với phòng không thông gió, phòng không
thông gió tiếp xúc với không khí ngoài.
• ψ = 0.4: kết cấu truyền nhiệt tiếp xúc với phòng không thông gió, phòng không
thông gió không tiếp xúc với không khí ngoài. → Hiệu số nhiệt độ vào mùa đông:
△tĐ = (20-13,6) × 1 = 6,4 →
Hiệu số nhiệt độ vào mùa hè:
△tH = (34-32,8) × 1 = 1,2 Lượng
nhiệt tổn thất qua kết cấu bao che: Qtt = k.F.△t
❖ Nhiệt tổn thất qua kết cấu về mùa đông
Bảng 2.4. Bảng tính toán nhiệt tổn thất qua các kết cấu. lOMoARcPSD| 38777299 lOMoARcPSD| 38777299 6 Mái 6 , 09 486 20 13,6 1 6,4 18942,3
Tổng nhiệt tổn thất qua kết cấu Q Đ KC = 71948 (W)
b, Nhiệt tổn thất qua kết cấu về mùa hè
Lượng nhiệt tổn thất qua k/c về mùa hè được xác định gần đúng bằng công thức chuyển đổi sau:
Qttk/c(H) = ( Qttk/c(Đ) - Qttmái(Đ) ) Trong đó: Q k/c(H) tt
- nhiệt tổn thất qua k/c về mùa hè, W Q k/c(Đ) tt
- nhiệt tổn thất qua k/c về mùa đông, W Q mái(Đ) tt
- nhiệt tổn thất qua k/c mái về mùa đông, W )
- độ chênh nhiệt độ mùa Hè, oC
(Đ)- độ chênh nhiệt độ mùa Đông, oC → Q k/c(H) tt
= (71948 – 18942,3).= 9938,5 (W)
2.1.2. Tổn thất do nung nóng vật liệu mang vào
Lượng nhiệt tổn thất do nung nóng nguyên vật liệu từ ngoài đưa vào được tính bằng công thức:
QttVL = 0,278.GVL.CVL(tC-tĐ) β Trong đó:
GVL – Khối lượng vật liệu, kg/h; G = G’ VL
VL ×F lấy G’VL = 400 kg/m2 (300- 400kg/m2)
F - là diện tích của các lò:
- Lò điện trở kiểu đứng 1,7 m2
- Lò điện trở kiểu buồng 1,7 m2 lOMoARcPSD| 38777299 - Lò nấu gang 0,5 m2 - Lò nấu đồng 0,5 m2 - Lò nấu nhôm 0,5 m2 - Lò sấy khuôn 0,5 m2
→ GVL = 400 × 5,4 = 21600 (kg/h)
CVL – tỉ nhiệt của vật liệu, kJ/kgoC ( vật liệu thép ) (lấy theo nhiệt dung riêng của thép =
0,48 kJ/kgoC) tC,tĐ – nhiệt độ đầu và cuối oC (theo mùa) β –
hệ số kể đến sự nhận nhiệt không đều của vật liệu, β=0,5.
→ Lượng nhiệt tổn thất do nung nóng nguyên vật liệu từ ngoài đưa vào • Mùa Đông : Q VL tt
= 0,278×21600×0,48×(20 – 13,6)×0,5= 9223,3 (W) • Mùa Hè : Q VL tt
= 0,278×2114×0,48×(34-32,8)×0,5= 1729,3 (W)
2.1.3. Tổn thất nhiệt rò gió
Tổn thất nhiệt rò rỉ tính bằng công thức: Q rg tt
= 0,278.Grg.C.(tT-tN), W Trong đó:
Grg – lượng gió rò lọt qua khe cửa, kg/h; Grg = g . l . a . ρN , kg/h
l – chiều dài khe cửa, m
ρN – mật độ không khí ngoài, kg/m3 a – hệ số phụ thuộc
loại cửa g – lượng gió rò lọt qua 1m khe cửa, m3/m.h g
phụ thuộc vận tốc gió và hướng gió thổi so với khe
cửa. C - Tỉ nhiệt của không khí = 1,005 (kJ/kgoC) tT,tN
– nhiệt độ tính toán bên trong và ngoài nhà.
• Ta có bảng lượng rò gió qua các khe cổng lớn, cửa đi, cửa sổ, cửa mái,... trên 1m
dài của khe của phụ thuộc vào tốc độ gió (lấy theo giáo trình kỹ thuật thông gió
của Gs.Trần Ngọc Chấn trang 91)
Bảng 2.5: Lượng gió rò qua khe cửa trên 1m dài khung cửa lOMoARcPSD| 38777299 Vận tốc (m/s) 1 2 3 4 5 g (m 3 /m.h) 4 6 ,5 8 9 12 ,5
• Để tính lượng gió rò qua các loại cửa khác nhau người ta nhân vào các trị số cho
trên với những hệ số cửa sau (lấy theo giáo trình kỹ thuật thông gió của Gs.Trần Ngọc Chấn trang 92)
Bảng 2.6: Hệ số phụ thuộc loại cửa a. Loại cửa a Ca đ 2 i, cng l n ,0 Ca s 2 l p 0 ,5 Ca s 1 l p v à ca tri 1 l p tron g khun g săất , 0 65 Ca s 2 l p v à ca tri 2 l p tron g khung săất 0 ,33
a, Tính toán rò gió vào mùa Đông
• Tháng lạnh nhất tại Thái Nguyên là tháng 1, vận tốc gió trung bình là v = 1,4 (m/s) (bảng 2.15 QCVN 02:2009).
• Từ tra bảng (G2 TCVN 4088:1985) ta được v= 3,2 (m/s) → g = 7,3 (m3/m.h)
• Hướng gió chủ đạo là hướng Tây Bắc, như vậy sẽ có tổn thất nhiệt do rò gió qua
các khe cửa của tường phía Tây Bắc. (dựa vào tần suất hướng gió)
• Hướng Tây Bắc gồm: 2 cửa sổ (hướng Tây) và 12 cửa sổ (hướng Bắc).
• Đối với cửa sổ 1 lớp khung thép chọn a= 0,65 • Mật độ không khí ngoài nhà vào mùa Đông: 1.205×293 3) n= = 1,22 (kg/m 273+15,6
Bảng 2.8: Chiều dài khe cửa ứng với hướng gió chủ đạo vào mùa đông 2.2. Nhiệt tỏa
2.2.1. Nhiệt tỏa do người
Nhiệt tỏa do người được xác định theo công thức: Qtỏang = qh.n, W lOMoARcPSD| 38777299 Trong đó:
n – số người, người = 1,7× 15 = 26 q : nhiệt hiện do 1 người h
tỏa ra trong 1h trạng thái lao động vừa (W/người) (tra bảng 3.7
sách Thông Gió trang 92) = 67
+ q mùa Đông = 143 (W/người) h + q mùa Hè = 67 (W/người h )
→ Nhiệt tỏa ra do người vào mùa Đông: Q ng tỏa = 143×25,5 = 3646,5 W
Nhiệt tỏa ra do người vào mùa Hè: Q ng tỏa =67x25,5 = 1708,5 W
2.2.2. Nhiệt tỏa do chiếu sáng
Nhiệt tỏa do chiếu sáng xác định theo công thức:
Qtỏacs = Ncs. η1 . η2 ,W Trong đó:
Ncs – công suất điện chiếu sáng, W; Ncs – được xác định
theo số đèn thực tế hoặc có thể xác định:
Ncs = a.Fs, W a – công suất chiếu sáng đơn
vị, W/m2. Lấy a = 10 (812)
Fs – diện tích sàn được chiếu sáng, m2. Fs = 486 (m2) η –
1 hệ số phụ thuộc loại đèn. Đèn huỳnh quang η 1 = 0,4-0,7
Đèn sợi đốt (dây tóc) η – 1 η hệ số = 0,8-0,9 2
sử dụng đèn, sử dụng cho tất cả η2 = 1.
“ Phân xưởng sử dụng toàn bộ đèn huỳnh quang để chiếu sáng”
→ Chọn hệ số phụ thuộc loại đèn 1 = 0,6
2.2.3. Tỏa nhiệt do động cơ và thiết bị dùng điện
Lượng nhiệt tỏa ra từ động cơ và thiết bị dùng điện được xác định theo công thức
Qtỏa đc = Nđc × 1 × 2 × 3 × 4 (W) Trong đó: lOMoARcPSD| 38777299
∑Nđc: tổng công suất lắp đặt của đông cơ (W)
μ : hệ số sử dụng công suất lắp đặt. μ : hệ số tải 1 2
trọng của động cơ. μ : hệ số hoạt động không 3 đồng thời.
μ : hệ số kể đến độ nhận nhiệt của môi trường không khí. 4
Khi tính toán có thể nhận μ1 × μ2 × μ3 × μ4 = 0.25
Bảng 2.7: Thống kê công suất điện của các động cơ
→ Lượng nhiệt tỏa ra từ động cơ và thiết bị dùng điện là:
Qtỏa đc = Nđc × 1 × 2 × 3 × 4 = 95,75 × 0,25 = 23,9 (kW)
2.2.4. Tỏa nhi t do s n ph m nung nóng đ nguệ ả ẩ ể ội
* Làm nguội không thay đổi trạng thái :
Qtỏasp = 0,278.. .( tđ – tc). (W) Trong đó:
: Tỉ nhiệt trung bình của vật liệu Csp =
a + b×(273 +t) (kJ/kgoC)
a, b: T nhi t nhi t đ 0ỉ ệ ở
ệ ộ oC (kJ/kgoC) và h sỗấ t l .ệ ỉ ệ lOMoARcPSD| 38777299
• V i gang: a=0,53 và b=0,000197, tớđ = 900 ( tđ= 0 - 1227)
(Tra sách thỗng gió theo b ng 3.10.trang 100). ả
Mùa Đỗng: Csp = 0,53 + 0,000197×(273 +) = 0,67 Mùa
Hè: Csp = 0,53 + 0,000197×(273 +) = 0,67
tc,tđ : nhiệt độ cuối cùng và nhiệt độ ban đầu của vật liệu (0C).
: hệ số kể đến sự tỏa nhiệt đều theo thời gian =0,5
: lượng sản phẩm cùng loại để nguội (kg/h). = ′ x F = 350 x 0,6 = 210 (kg/h).
Với ′ = 300-400 (kg/2) đáy tủ do đó chọn ′=350(kg/2), F: là diện tích của lò
Lò điện kiểu buồng F = 0,442 x π = 0,6
→ T a nhi t do s n ph m nung nóng đ ngu i khỗng thay đ i tr ng thái: ỏ ệ ả ẩ ể ộ ổ ạ • Mùa Đỗng : Q sp
tỏa = 0,278 x 210 x 0,67 x (900-20) x 0,5 = 17210,4 (W) Mùa Hè: Q sp
tỏa = 0,278 x 210 x 0,67 x (900-34) x 0,5 = 16936,6 (W)
* Đốối v i s n ph m làm nguớ ả
ẩ ội thay đổ ại tr ng thái
Qtỏasp = 0,278.[Cl(tđ-tnc)]+ i +.( tnc – tc)] . . (W) Trong đó
Cl , Cr –t nhi t TB c a SP tr ng thái l ng, rănấ , kJ/kgỉ ệ ủ ở
ạ ỏ oC; Cr = a + b×(273 +t) (kJ/kgoC) a, b: Tỉ nhiệt ở
nhiệt độ 0oC (kJ/kgoC) và hệ số tỉ lệ. i – nhiệt nóng chảy; • Với nhôm: - Cl = 7,6 kJ/kgoC - a=4,8 và b=0,003
- tđ =600 oC; tnc =660 oC; tc Đ = 20 oC; ; tc H = 34 oC - i=399,4
Cr = a + b×(273 +t) (kJ/kgoC) lOMoARcPSD| 38777299
Mùa Đông: Cr = 4,8 + 0,003×(273 +) = 6,5
Mùa Hè: Cr = Cr = 4,8 + 0,0003×(273 +) = 6,5 • Với đồng: - Cl = 7,44 kJ/kgoC - a=5,41 và b=0,0015
- tđ =1083 oC; tnc =1083 oC; tc Đ = 20 oC; ; tc H = 34 oC - i=180
Cr = a + b×(273 +t) (kJ/kgoC)
Mùa Đông: Cr = 5,41 + 0,0015×(273 +) = 6,6
Mùa Hè: Cr = Cr = 5,41 + 0,00015×(273 +) = 6,6 i – nhiệt nóng chảy;
= ′ x F = 350 x 0,6 = 210 (kg/h).
Với ′ = 300-400 (kg/2) đáy tủ do đó chọn ′=350(kg/2), F: là diện tích của lò
Lò điện kiểu buồng F = 0,442 x π = 0,6
→ Tỏa nhiệt do sản phẩm nung nóng để nguội thay đổi trạng thái:
Qtỏasp =0,278.[Cl(tđ-tnc) + i + .( tnc – tc)] . . • Với nhôm: Mùa Đông : Q nhôm tỏa
= 0,278 x [7,6 x (600-660) + 399,4 + 6,5 x (660-20)] x 210x0,5 = 119778,2 (W) Mùa Hè: Q nhôm tỏa
= 0,278 x [7,6 x (600-660) + 399,4 + 6,5 x (660-34)] x 210 x0,5 = 17122(W) • Với đồng: Mùa Đông : Q đồng tỏa
= 0,278 x [0+ 180 + 6,6 x (1083-20)] x 210 x0,5 = 210045 (W) Mùa Hè: Q đồng tỏa
= 0,278 x [0+ 180 + 6,6 x (1083-34)] x 210x0,5 = 207348(W) Tổng:
Mùa Đông: Qtỏasp = Qtỏađồng + Qtỏanhôm = 329823,2
Mùa Hè: Qtỏasp = Qtỏađồng + Qtỏanhôm = 224470 lOMoARcPSD| 38777299
2.2.5. Tỏa nhi t do lò nung ( tính toán cho 1 lò ) ệ
2.2.5.1. Tính toán nhi t t a ra lò vào mùa đỗng ệ ỏ
Ta tính toán cho lò có nhi t đ cao nhấất là lò rèn 2 mi ng l a có nhi t đ 1000ệ ộ ệ ử ệ ộ
oC, hình vuỗng có kích thước 2,0 x 2,0 cho mùa đỗng
: Nhiệt độ bên trong của lò ()
: Nhiệt độ không khí xung quanh của lò ()
,: Nhiệt độ bề mặt trong và ngoài của thành lò ()
,: Nhiệt độ bề mặt ngoài của các lớp vật thứ i từ trong ra ngoài)
B ng 2.8: cấuấ t o c a lò ả ạ ủ Các lớp Chiều dày d (mm)
Hệ số dẫn nhiệt λ (W/m o C) Thành lò, nóc lò Gạch magezit 200 6.16+2.910 -3 t Gạch Diatomit 200 0.116+0.2310 -3 t Gạch Diatomit bọt 200 0.093+0.2310 -3 t Đáy lò Gạch Magezit 300 6.16+2.910 -3 t Cửa lò (400x400mm) Gạch samot nặng 200 0.837+0.5810 -3 t Gang 12 50
a. Lượng nhiệt tỏa ra từ thành lò b. . lOMoARcPSD| 38777299
Lượng nhiệt tỏa ra từ thành lò.
• Nhiệt tỏa ra từ mặt ngoài của thành lò được xác định theo công thức: = ×F×() (W) - Trong đó:
: Lượng nhiệt tỏa ra từ mặt ngoài của lò (W)
: Hệ số trao đổi nhiệt bề mặt ngoài của thành lò (W/m2)
F: Diện tích của thành lò (m2)
: Nhiệt độ bề mặt ngoài của thành lò () :
Nhiệt độ không khí xung quanh của lò (), =. • Xác định hệ số : N l N t4 0.25 Cqd 273100 N 4 273100 t4 4 N t4 Trong đó:
l : Hệ số kích thước đặc trưng, W/m2, phụ thuộc vào vị trí của thành lò, đối với thành
lò (bề mặt đứng) lấy bằng 2.56
: Hệ số bức xạ nhiệt quy diễn , bằng 4.9 W/m2.
Nhiệt truyền qua kết cấu thành lò được xác định theo công thức: = k×F×() (W) Trong đó:
: Lượng nhiệt truyền qua kết cấu thành lò (W)
,: Nhiệt độ bề mặt trong và ngoài của thành lò () lOMoARcPSD| 38777299
Ta nhận nhiệt độ trên bề mặt bên trong của thành lò là:
k: Hế số truyền nhiệt qua kết cấu thành lò (W/m2) Xác định hệ số k: 1 k
1 2 ... n 1 2 n (W/m2) - Trong đó:
: Chiều dày lớp vật liệu thứ i (m) : Hệ số
dẫn nhiệt lớp vật liệu thứ i (W/m) Giả
thiết nhiệt độ tính toán. () () () () () () 1000 995 600 300 50 20
Sau khi l a ch n các nhi t đ cho các l p kêất cấuấ c a lò ta tínự ọ ệ ộ ớ ủ h toán nhi t đ
mà các ệ ộ l p kêất cấuấ ph i nh n nhi t đêều thấấp h n nhi t đ c c đ i cho phép ớ ả ậ ệ ơ
ệ ộ ự ạ c a l p kêất cấuấ ủ ớ đó.
• Xác đ nh h sỗấ trao đ i nhi t bêề m t ngoài thành lò: ị ệ ổ ệ ặ l 4 N tn 0.25 NC qd 273100 N 273100 t 4 n N lOMoARcPSD| 38777299 tn = 2,56 (50 – 20)0.25 + = 11,7 (W/m2).
Xác định hệ số dẫn nhiệt của các lớp kết cấu:
1 = 6,16+2,910-3 = 6,16+2,910-3 = 8,5 (W/m).
2 = 0,116+0,2310-3 = 0,116+0,2310-3 = 0,21 (W/m).
3 = 0,093+0,2310-3 = 0,093+0,2310-3 = 0,13 (W/m).
Xác định hệ số truyền nhiệt qua kết cấu thành lò: k= = = 0,38 (W/m2).
Nhiệt tỏa ra từ mặt ngoài thành lò trên 1m2 là: =
×() = 11,7(50 – 20) = 351 (W)
Nhiệt truyền qua kết cấu thành lò trên 1m2 là:
= k×() = 0,38(995 – 50)= 359(W) Sai số:
q = ×100%= 4,9% < 5% (Giả thiết thỏa mãn).
• Diện tích cửa lò: = 0,4×0,4 = 0,16 (m2).
• Diện tích thành lò: = (1,7+1,6)×2×1,80,16= 11,72 (m2).
• Nhiệt tỏa từ thành lò: q q k 2 = ×= ×11,72 = 4160,6 (W)
Lượng nhiệt tỏa ra từ nóc lò.
• Nhiệt truyền qua nóc lò được hiệu chỉnh theo nhiệt truyền qua thành lò, được xác định bằng công thức: lOMoARcPSD| 38777299 =1,3 × (W) Trong đó:
,: Nhiệt truyền qua thành lò trên một đơn vị diện tích, W/m2. : Diện tích nóc lò, m2.
• Diện tích nóc lò: = 1,7×1,6= 2,72 (m2). Nhiệt toả qua nóc lò: = × = ×2,72 = 1255,28 (W)
c. Lượng nhiệt tỏa ra từ đáy lò:
• Lượng nhiệt tỏa ra từ đấy lò được xác định theo công thức: Qđáy lò = mf (W) Trong đó
m: hệ số kể đến phần nhiệt đi vào phòng, m= 0.5-0.7, chọn m= 0.6 f: hệ số
phụ thuộc hình dạng đáy lò. Đáy tròn f= 4.1; đáy vuông f=4.6; đáy chữ nhật f=3.9.
: diện tích đáy lò (m2 ).
D: đường kính tương đương theo diện tích của đáy lò (m)
: hệ số dẫn nhiệt của vật liệu đáy lò (W/moC)
• Diện tích đáy lò: = 1,7×1,6= 2,72 (m2).
• Đường kính tương đương theo diện tích của đáy lò là: D = = = 1,86 (m) Hệ số
dẫn nhiệt của đáy lò là:
= 6.16+2.910-3 = 8,47 (W/moC)
Lượng nhiệt tỏa ra từ đáy lò là:
Qđáy lò = 0.63.9 = 247724,7 (W)
d. Lượng nhiệt tỏa ra từ cửa lò.
Nhiệt tỏa từ cửa lò () bao gồm 2 phần: -
Nhiệt tỏa từ cửa lò khi đóng () -
Nhiệt tỏa từ cửa lò khi mở ()
Tổng nhiệt tỏa ra từ cửa lò: = + (W) Khi cửa lò đóng.
• Lượng nhiệt tỏa ra khi cửa lò đóng được xác định theo công thức: lOMoARcPSD| 38777299
= ×Fcửa lò×()× = k×Fcửa lò×()× (W) Trong đó:
: Hệ số trao đổi nhiệt bề mặt ngoài của cửa lò (W/m2)
: Nhiệt độ bề mặt ngoài và trong của cửa lò ()
: Nhiệt độ không khí xung quanh của lò (), =.
K: Hệ số truyền nhiệt qua kết cấu cửa lò (W/m2)
Fcửa lò: Diện tích của cửa lò (m2)
Z: Thời gian đóng cửa lò trong 1 giờ, phút.
• Nhiệt tỏa ra từ mặt ngoài của cửa lò xét trên 1m2 và trong 1h được xác định theo công thức: = ×() (W) Trong đó:
: Lượng nhiệt tỏa ra từ mặt ngoài của lò (W) Xác định hệ số : 4 4 N l N t4 0.25 C qdt 273100 N 273100 tn N n Trong đó:
l : Hệ số kích thước đặc trưng, W/m2, phụ thuộc vào vị trí của thành lò, đối với thành
lò (bề mặt đứng) lấy bằng 2.56
: Hệ số bức xạ nhiệt quy diễn , bằng 4,9 W/m2.
Nhiệt truyền qua kết cấu cửa lò trên 1m2 và trong 1h được xác định theo công thức: = k×() (W) Trong đó: lOMoARcPSD| 38777299
: Lượng nhiệt truyền qua kết cấu cửa lò (W) Xác định hệ số k: 1 k 1 2... n 1 2 n (W/m2) Trong đó:
: Chiều dày lớp vật liệu thứ i (m) : Hệ số
dẫn nhiệt lớp vật liệu thứ i (W/m) Giả
thiết nhiệt độ tính toán. () () () () () 1000 995 700 300 20
Xác đ nh h sốố trao đ i nhi t bềề m t ngoài c a lò:ị ệ ổ ệ ặ ử l 4 N tn 0.25 C qd 273100 N 273100 t 4 n N t N n = 2.56 (300 – 20)0.25 + = 28,04 (W/m2).
• Xác đ nh h sốố dẫẫn nhi t c a các l p kềtố cẫốu:ị ệ ệ ủ ớ 1 =
0.837+0.5810-3 = 0.837+0.5810-3 = 1,33 (W/m). 2 = 50 (W/m). lOMoARcPSD| 38777299
• Xác định hệ số truyền nhiệt qua kết cấu thành lò: k= = = 6,64 (W/m2).
Nhiệt tỏa ra từ mặt ngoài cửa lò trên 1m2 và trong 1h là: =
×() = 28,04(300 – 20) = 7851,2 (W)
Nhiệt truyền qua kết cấu cửa lò trên 1m2 và trong 1h là:
×() = 6,64(995 – 300)= 4614,8(W) Sai số:
q = ×100%= 0.41% < 5% (Giả thiết thỏa mãn).
• Diện tích cửa lò: = 0.4×0.4= 0.16 (m2). Giả sử trong 1h cửa lò đóng 50 phút Z=50
• Nhiệt tỏa từ cửa lò: = ×× = ×0.16× = 831 (W) Khi cửa lò mở.
Nhiệt tỏa từ cửa lò khi mở () bao gồm 2 phần:
- Nhiệt bức xạ qua cửa vào xưởng ()
- Nhiệt tỏa từ bản thân cánh cửa lò ()
Tổng lượng nhiệt tỏa ra khi cửa mở: = + (W)
• Lượng nhiệt tỏa từ bản thân cánh cửa lò được xác định theo công thức: = ×× (W) = ×831 × = 69,25 (W)
• Lượng nhiệt bức xạ qua cửa lò vào xưởng được xác định theo công thức: = C×k××× Trong đó:
C: h sốố b c x c a v t đen tuy t đốối C=5.76W/mệ ứ ạ ủ
ậ ệ 2oC4. K: h sốố nhiềẫu x , k= ệ ạ lOMoARcPSD| 38777299
k1, k2: ph thu c chiềều dày thành lò và kích thụ ộ
ước c a lò. K1, k2 xác đ nh d a vào ử ị
ự bi u đốề (ể bi u đốề 3.5_Trang 96_Giáo trình Thống
gió_GVC.Hoàng Th Hiềền-TS.Bùi Syẫ ể ị Lý).
• Chiềều dày thành lò: = 0,6 m
• Kích thước c a lò: 0.4ử ×0.4m (c a vuống)ử