Thuyết minh đồ án Môn Đồ án Thông gió | Đại học Xây Dựng Hà Nội

lOMoAR cPSD| 58950985
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG
KHOA KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG
BỘ MÔN VI KHÍ HẬU - MTXD ------------
THUYẾT MINH ĐỒ ÁN THÔNG GIÓ
Giáo viên hướng dẫn: TS. Nguyễn Huy Tiến
Họ và tên sinh viên: Nguyễn Kiều Trang Mã số sinh viên: 203065 Lớp: 65HKC1 Ngày hoàn thành:
Hà Nội, ngày ,tháng ,năm 2023 lOMoAR cPSD| 58950985
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
𝑁 = 13,6℃ (tháng 1), tần suất, hướng
b. Thông số khí hậu bên ngoài nhà mùa hè Chọn theo t 𝐻
𝑁 = 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
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 tN℃ tT℃ v , m/s tN℃ tT℃ v , m/s 13,6 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 lOMoAR cPSD| 58950985
-L p 1: l p v a xi măng trát trong dày 15 mm; =0,93 W/mKớ ớ ữ λ
-L p 2 : g ch r ng đ t sét nung dày 220 mm; = 0,52 W/mK ớ ạ ỗ ấ λ
-L p 3 : L p v a xi măng trát ngoài dày 15 mm; =0,93 W/mK ớ ớ ữ λ
( l y theo ph l c 6 QCVN 09/2017:BXD ấ 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 lOMoAR cPSD| 58950985
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)
- Qbx : lượng nhiệt bức xạ (thu vào) (W)
- Qtt : lượng nhiệt tổn thất (W) 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 : hệ số trao đổi nhiệt bề mặt trong, αT = 8,72 (W/moC) •
αN : hệ số trao đổi nhiệt bề mặt ngoài, αN = 23,26 (W/moC) •
δi : chiều dày lớp vật liệu thứ i (m) •
λi : hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu thứ i (W/moC)
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: lOMoAR cPSD| 58950985 STT Kết cấu bao che Công thức k (W/m2oC) 1 Tường: 1,63 Lớp vữa xi măng trát + + + + ngoài: 8,72 0,93 0,52 0,93 23,26 δ1= 0,015; λ1= 0,93
Gạch rỗng đất sét nung: δ2= 0,22; λ2=0,52 Lớp vữa xi măng trát trong: δ3=0,015; λ3=0,93 2 Mái: 6,34 Mái tôn: + + 8,72 58 23,26 δ= 0,0004; λ=58 3 Cửa sổ: 6,09 Cửa kính: δ= + + 0,005; λ= 0,76 8,72 0,76 23,26 4 Cửa ra vào(cửa đi): 6,34 Cửa nhôm: + + δ= 0,003; λ= 58 8,27 58 23,26 5 Cửa mái: 6,09 Cửa kính: δ= + + 0,005; λ= 0,76 8,27 0,76 23,26
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) lOMoAR cPSD| 58950985 •
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 ki’ (W/m2oC) 1 Dải nền 1: 1 0,34 -Nhiệt trở: R 1=2,2 0,05 0,6
-Vữa xi măng: δ’1= 0,05; λ’1= 0,93 2,2+ + 0,93 0,87
-Bê tông dăm: δ’2= 0,3; λ’2= 1,28
-Bê tông g ch vạ ỡ: δ’3= 0,6; λ’3= 0,87 2 -Dải nền 2: 1 0,2 -Nhiệt trở: R 2=4,3 0,05 0,6
-Vữa xi măng: δ’1= 0,05; λ’1= 0,93 4,3+ + 0,93 0,87
- Bê tông dăm: δ’2= 0,3; λ’2= 1,28 - Bê tông g ch vạ ỡ: δ’3= 0,6; λ’3= 0,87 3 Dải nền 3: -Nhiệt trở: R 1 3=8,6
-Vữa xi măng: δ’1= 0,05; λ’1= 0,93 0,05 0,6 0,1 - Bê tông dăm: δ’ 8,6+ + 2= 0,3; λ’2= 1,28 0,93 0,87 - Bê tông g ch vạ ỡ: δ’3= 0,6; λ’3= 0,87 lOMoAR cPSD| 58950985
Xác định diện tích F
Bảng 2.3: Tính toán diện tích kết cấu bao che Kết quả F Stt Kết cấu Công thức tính toán (m2) Hướng Bắc Tường
3,6x15x6 - 6x(2,4x2) – 6x(2,1x1,2) - 2 278,08 1 Cửa sổ 6x2,1x1,2 15,12 Cửa đi 6x2,4x2 + 2 30,8 Cửa mái 538,9 538,9 Hướng Nam Tường 3,6x15x6 – 16,8 307,2 2 Cửa sổ 7x2x1,2 16,8 Cửa đi 0 0 Cửa mái 538,9 538,9 Hướng Đông Tường 9x6-2x2x2,4 44,4 3 Cửa sổ 0 0 Cửa đi 2x2x2,4 9,6 Cửa mái 0 0 Hướng Tây Tường 9x6 – 1x2x2,4 49,2 4 Cửa sổ 0 0 Cửa đi 1x2x2,4 4,8 Cửa mái 0 0 Nền Dải I 50x2x2+5x2x2+2x2x4x2 252 5 Dải II 50x5-46 204 Dải III 46x1 46 6 Mái 54x9 486 lOMoAR cPSD| 58950985
Xác định hiệu số nhiệt độ tính toán △t (oC).
Hiệu số nhiệt độ được xác định theo công thức:
△t = (tN – tT) x ψ (oC) Trong đó:
− tT : nhiệt độ không khí trong nhà (oC)
− 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. ∆t = ψ x (t tt tt T - tN ) (0C) Hệ số k St Kết tT Ψ ∆t
Lượng nhiệt tổn thất Q (W/m2 F (m2) tt t cấu tt tN tt (0C (0C) (W) 0C) (0C) (0C) ) Hướng Bắc Tường 1,63 278,08 20 13,6 1 6,4 2900 1 Cửa sổ 6,09 15,12 20 13,6 1 6,4 589,3 lOMoAR cPSD| 58950985 Cửa đi 6,34 30,8 20 13,6 1 6,4 1249,7 Cửa 6,09 538,9 20 13,6 1 6,4 21004 mái Hướng Nam 2 307,2 20 13,6 6,4 Tường 1,63 1 3204,7 Cửa sổ 6,09 16,8 20 13,6 1 6,4 654,7 Cửa đi 6,34 0 20 13,6 1 6,4 0 Cửa 6,09 538,9 20 13,6 1 6,4 21004 mái Hướng Đông 3 ∆t = ψ x (t tt tt T - tN ) (0C) Hệ số k Kết tT Ψ ∆t
Lượng nhiệt tổn thất Q (W/m2 F (m2) tt cấu tt tN tt (0C (0C) (W) 0C) (0C) (0C) ) Tường 1,63 44,4 20 13,6 1 6,4 463 Cửa sổ 6,09 0 20 13,6 1 6,4 0 Cửa đi 6,34 9,6 20 13,6 1 6,4 389,5 Cửa 6,09 0 20 13,6 1 6,4 0 mái Hướng Tây Tường 1,63 49,2 20 13,6 1 6,4 513,2 4 Cửa sổ 6,09 0 20 13,6 1 6,4 0 Cửa đi 6,34 4,8 20 13,6 1 6,4 194,7 Cửa 6,09 0 20 13,6 1 6,4 0 mái lOMoAR cPSD| 58950985 Nền Dải 1 0,34 252 20 13,6 1 6,4 548,3 5 Dải 2 0,2 204 20 13,6 1 6,4 261,1 Dải 3 0,1 46 20 13,6 1 6,4 29,4 6 Mái 6,09 486 20 13,6 1 6,4 18942,3
Tổng nhiệt tổn thất qua kết cấu QĐKC= 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: △tH
Qttk/c(H) = ( Qttk/c(Đ) - Qttmái(Đ) ) △tĐ 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
∆𝑡(𝐻)- độ chênh nhiệt độ mùa Hè, oC
∆𝑡(Đ)- độ chênh nhiệt độ mùa Đông, oC → Q k/c(H) , 2 tt
= (71948 – 18942,3).16 , 4= 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: lOMoAR cPSD| 58950985
QttVL = 0,278.GVL.CVL(tC-tĐ) β Trong đó:
GVL – Khối lượng vật liệu, kg/h;
GVL = G’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 - 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 . , kg/hρ N
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 lOMoAR cPSD| 58950985
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 Vận tốc (m/s) 1 2 3 4 5 g (m3/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 C a đi, c ng l n ử ổ ớ 2,0 C a s 2 l p ử ổ ớ 0,5
C a s 1 l p và c a tr i 1 l p trong khung s t ử ổ ớ ử 0,65 ờ ớ ắ
C a s 2 l p và c a tr i 2 l p trong khung s t ử ổ ớ ử 0,33 ờ ớ ắ
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) lOMoAR cPSD| 58950985 •
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: 3 1.205×293 ) 𝜌n= = 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 Trong đó:
n – số người, người = 1,7× 15 = 26 qh: nhiệt hiện do 1 người
tỏa ra trong 1h trạng thái lao động vừa (W/người) (tra bảng 3.7
sách Thông Gió trang 92) = 67
+ qh mùa Đông = 143 (W/người)
+ qh mùa Hè = 67 (W/người)
→ 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) lOMoAR cPSD| 58950985
Fs – diện tích sàn được chiếu sáng, m2. Fs = 486 (m2)
η1 – hệ số phụ thuộc loại đèn. Đèn huỳnh quang η 1 = 0,4-0,7
Đèn sợi đốt (dây tóc) η1 = 0,8-0,9 η2 – hệ số
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:
∑Nđc: tổng công suất lắp đặt của đông cơ (W)
μ1: hệ số sử dụng công suất lắp đặt. μ2: hệ số tải
trọng của động cơ. μ3: hệ số hoạt động không đồng thời.
μ4: hệ số kể đến độ nhận nhiệt của môi trường không khí.
Khi tính toán có thể nhận μ1 × μ2 × μ3 × μ4 = 0.25
Bảng 2.7: Thống kê công suất điện của các động cơ STT Số lượng Tên động cơ Công suất(kW) 1 5 Máy đo độ cứng 0,25x5=1,25 2 1 Máy búa MB-412 10 3 1 Máy búa M4134 22 4 1 Máy mài 2 đá 4,5 5 1 Máy cưa cầu 1,5 6 1 Máy ép 20 7 1 Máy cắt đột liên hợp 8,5 8 2 Máy hàn 1 chiều 14x2=28 lOMoAR cPSD| 58950985
TỔNG ∑ 𝑵đc 95,75
→ 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 : Q sp
tỏa = 0,278.𝑮𝒔𝒑. 𝒄𝒔𝒑.( tđ – tc). (W) Trong đó:
𝑐𝑠𝑝: 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 s t l .ệ ố ỉ ệ
• V i gang: a=0,53 và b=0,000197, tớ đ = 900 ( tđ= 0 - 1227)
(Tra sách thông gió theo b ng 3.10.trang 100). ả
Mùa Đông: 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
𝐺𝑠𝑝: lượng sản phẩm cùng loại để nguội (kg/h). 𝐺𝑠𝑝 = 𝐺′𝑠𝑝 x F = 350 x 0,6 = 210 (kg/h).
Với 𝐺′𝑠𝑝 = 300-400 (kg/𝑚2) đáy tủ do đó chọn 𝐺′𝑠𝑝=350(kg/𝑚2), 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 không thay đ i tr ng ỏ ệ ả ẩ ể ộ ổ ạ thái: • Mùa Đông : 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)
* Đố ớ ải v i s n ph m làm nguẩ ội thay đổ ại tr ng thái lOMoAR cPSD| 58950985 Q sp
tỏa = 0,278.[Cl(tđ-tnc)]+ i +𝒄𝒓.( tnc – tc)] . 𝑮𝒔𝒑. (W) Trong đó
Cl , Cr –t nhi t TB c a SP tr ng thái l ng, r n, kJ/kgỉ ệ ủ ở ạ ỏ ắ
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)
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;
𝐺𝑠𝑝 = 𝐺′𝑠𝑝 x F = 350 x 0,6 = 210 (kg/h).
Với 𝐺′𝑠𝑝 = 300-400 (kg/𝑚2) đáy tủ do đó chọn 𝐺′𝑠𝑝=350(kg/𝑚2), F: là diện tích của lò
Lò điện kiểu buồng F = 0,442 x π = 0,6 lOMoAR cPSD| 58950985
→ Tỏa nhiệt do sản phẩm nung nóng để nguội thay đổi trạng thái: Q sp
tỏa =0,278.[Cl(tđ-tnc) + i + 𝒄𝒓.( tnc – tc)] . 𝑮𝒔𝒑. • 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
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 đông ệ ỏ
Ta tính toán cho lò có nhi t đ cao nh t là lò rèn 2 mi ng l a có nhi t đ 1000ệ ộ ấ ệ ử ệ ộ
oC, hình vuông có kích thước 2,0 x 2,0 cho mùa đông
t : Nhiệt độ bên trong của lò (
: Nhiệt độ không khí xung quanh T ℃) tN
của lò (℃) τ , : Nhiệt độ bề mặt trong và ngoài của thành lò ( T τ N ℃)
τ1,τ2: Nhiệt độ bề mặt ngoài của các lớp vật thứ i từ trong ra ngoài¿) lOMoAR cPSD| 58950985 B ng 2.8: c u t o c a lò ả ấ ạ ủ Các lớp Chiều dày d (mm)
Hệ số dẫn nhiệt λ (W/moC) Thành lò, nóc lò Gạch magezit 200
6.16+2.9×10-3×t Gạch Diatomit 200
0.116+0.23×10-3×t Gạch Diatomit bọt 200
0.093+0.23×10-3×t Đáy lò Gạch Magezit 300
6.16+2.9×10-3×t Cửa lò (400x400mm) Gạch samot nặng 200
0.837+0.58×10-3×t Gang 12 50
a. Lượng nhiệt tỏa ra từ thành lò b. .
Lượng nhiệt tỏa ra từ thành lò.
Nhiệt tỏa ra từ mặt ngoài của thành lò được xác định theo công thức:
Qt= αN×F×(τ N−tN) (W) - Trong đó:
Q : Lượng nhiệt tỏa ra từ mặt ngoài của lò (W) : Hệ số t αN
trao đổi nhiệt bề mặt ngoài của thành lò (W/m2℃) F: Diện
tích của thành lò (m2) τ N: Nhiệt độ bề mặt ngoài của thành
lò (℃) tN: Nhiệt độ không khí xung quanh của lò (℃), tN=ttt . T
• Xác định hệ số αN: Trong đó: lOMoAR cPSD| 58950985
: Hệ số kích thước đặc trưng, W/m2℃5/4, phụ thuộc vào vị trí của thành lò, đối với
thành lò (bề mặt đứng) lấy bằng 2.56
Cqd: Hệ số bức xạ nhiệt quy diễn , bằng 4.9 W/m2℃4.
• Nhiệt truyền qua kết cấu thành lò được xác định theo công thức: Qk= k×F×(τT−τN) (W) Trong đó:
Q : Lượng nhiệt truyền qua kết cấu thành lò (W) k
τ , : Nhiệt độ bề mặt trong và ngoài của thành lò ( T τ N ℃)
Ta nhận nhiệt độ trên bề mặt bên trong của thành lò là:
τT=tl−5℃=1000−5=995℃
k: Hế số truyền nhiệt qua kết cấu thành lò (W/m2℃) Xác định hệ số k: ℃ (W/m2 ) - Trong đó:
δ : Chiều dày lớp vật liệu thứ i (m) : Hệ số i λi
dẫn nhiệt lớp vật liệu thứ i (W/m℃) Giả
thiết nhiệt độ tính toán. t ( ( ( ( ( ( l ℃) τT ℃) τ1 ℃) τ2 ℃) τ N ℃) tN ℃) 1000 995 600 300 50 20
Sau khi l a ch n các nhi t đ cho các l p k t c u c a lò ta tính toán nhi t đ mà ự ọ ệ ộ ớ ế ấ ủ ệ
ộ các l p k t c u ph i nh n nhi t đ u th p h n nhi t lOMoAR cPSD| 58950985
đ c c đ i cho phép c a l p ớ ế ấ ả ậ ệ ề ấ ơ ệ ộ ự ạ ủ ớ k t c u đó. ế ấ • 0.25 = 11,7 (W/m2℃).
• Xác định hệ số dẫn nhiệt của các lớp kết cấu: ❑1 600
1 = 6,16+2,9×10-3×
❑T+2 = 6,16+2,9×10-3× 995+2 = 8,5 (W/m℃). 300
2 = 0,116+0,23×10-3×❑
1+2❑2 = 0,116+0,23×10-3× 600+2 = 0,21 (W/m℃). ❑N +50
3 = 0,093+0,23×10-3×❑ 2+2
= 0,093+0,23×10-3× 3002 = 0,13 (W/m℃).
• Xác định hệ số truyền nhiệt qua kết cấu thành lò: 1 1 k= ❑1 ❑2 ❑3 = 0.2 0.2 = 0,38 (W/m2℃). + + + + ❑1 ❑2 ❑3 8,5 0,21 0,13
Nhiệt tỏa ra từ mặt ngoài thành lò trên 1m2 là: q❑= α ×( ) = 11,7 N τ N−tN
×(50 – 20) = 351 (W) Nhiệt
truyền qua kết cấu thành lò trên 1m2 là: q = k×( ) = 0,38 k τT−τN ×(995 – 50)= 359(W) Sai số:
q = |351−359|×100%= 4,9% < 5% (Giả thiết thỏa mãn). 351