104 trang 19 lượt tải

Thuyết minh đồ án thông gió công nghiệp | Môn Đồ án Thông gió - Đại học Xây Dựng Hà Nội

38

Thuyết minh đồ án thông gió công nghiệp Môn Đồ án Thông gió. Tài liệu được sưu tầm gồm 104 trang, giúp bạn ôn tập tốt hơn. Mời các bạn đón xem. i

Môn: Đồ án Thông gió - ĐHXDHN (108807) 8 tài liệu

Trường: Đại học Xây Dựng Hà Nội 475 tài liệu

Tác giả:

Profile

Linh Giang

2 tháng trước
Danh sách Quiz
/104
lOMoARcPSD| 58950985
ĐỒ ÁN THÔNG GIÓ GVHD:BÙI SỸ LÝ
THUYẾT MINH
ĐỒ ÁN THÔNG GIÓ
I, CHỌN THÔNG SỐ TÍNH TOÁN.
1.1.Giới thiệu chung.
-Phân xưởng đúc nhôm , thép , đồng.
-Phân xưởng phục vụ cho nhu cầu đúc nhôm , thép , đồng.
-Phân xưởng gia công các phôi bằng phương pháp đúc nên có các lò sấy , máy nghiền , máy
sàng , lò điện , lò nấu , máy mài …Có tỏa ra nhiệt , hơi độc , bụi..vv.
-Địa điểm công trình tại : Sóc Trăng.
-Nhà công nghiệp 1 tầng , có cần trục , cửa sổ 3×2m , cửa đi 3×2,5m , cửa mái cao 0,8m chạy
dọc theo chiều dài công trình
1.2.Thông số tính toán bên ngoài nhà.
Theo QCVN 02-2009/BXD nhiệt độ tính toán được xác định như sau:
1.1.Mùa đông.
Ta chọn theo biến trình ngày của nhiệt độ, nhiệt độ tính toán ngoài nhà mùa đông là nhiệt độ
thấp nhất của tháng lạnh nhất trong năm ( thường là từ 6
h
– 7
h
của tháng 12 -1 ).
- (Theo bảng 2.8 “Biến trình ngày của nhiệt độ không khí” QCVN 02-2009/BXD-tr44 )
ta trađược nhiệt độ tính toán ngoài nhà mùa đông vào lúc 6h tháng 1 : t
N (Đ)
=22
o
C
- Vận tốc gió trung bình về mùa đông ở Sóc Trăng vào tháng 1 (bảng 2.15 QCVN 02-
2009/BXD) : v
Đ
N
=1,8 m/s
Hướng gió chủ đạo là hướng Đông với tần suất là 37,1 %. (Theo bảng 2.16 QCVN 02-
2009/BXD).
- Độ ẩm tương đối của không khí trung bình tháng 1: φ= 78,8% (Theo bảng 2.10 độ ẩm
tương đối của không khí trung bình tháng và năm QCVN 02-2009/BXD).
1.2.Mùa hè.
Ta chọn theo biến trình ngày của nhiệt độ, nhiệt độ tính toán ngoài nhà mùa hè là nhiệt độ
cao nhất của tháng nóng nhất trong năm ( thường là từ 13
h
– 14
h
của tháng 7 -8 ).
- (Theo bảng 2.8 “Biến trình ngày của nhiệt độ không khí” QCVN 02-2009/BXD-tr44 )
ta tra được nhiệt độ tính toán ngoài nhà mùa hè vào lúc 13h tháng 6 :t
N (H)
=30
o
C
- Vận tốc gió trung bình mùa hè ở Sóc Trăng vào tháng 8 (Theo bảng 2.15 vận tốc gió
trung bình tháng và năm QCVN 02-2009/BXD) : v
H
N
=1,6 m/s
Hướng gió chủ đạo là hướng Tây Nam với tần suất là 25,3 %. (Theo bảng 2.16 QCVN
022009/BXD).
- Độ ẩm tương đối của không khí trung bình tháng 8: φ = 86.8 %.(Theo bảng 2.10 độ
ẩm tương đối của không khí trung bình tháng và năm QCVN 02-2009/BXD).
1.2.2.Thông số tính toán trong nhà.
a.Mùa đông.
lOMoARcPSD| 58950985
Nhiệt độ tính toán của không khí trong nhà phải được xác định một cách phù hợp với điều
kiện tiện nghi nhiệt của cơ thể và phụ thuộc vào mức độ lao động của con người.Ta chọn :t
T
(Đ)
=25
o
C
1
ĐỒ ÁN THÔNG GIÓ GVHD:BÙI SỸ LÝ
b.Mùa hè.
Nhiệt độ tính toán trong nhà vào mùa hè lấy cao hơn nhiệt độ tính toán ngoài nhà vào mùa
hè từ 2÷5
o
C.Nhưng không được quá 35
o
C.Ta chọn trường hợp bất lợi nhất là t
T (H)
= 30 + 2 =
32
o
C
Kết quả được thể hiện trên bảng 1.
Bảng 1:Thông số tính toán trong và ngoài nhà.
Mùa Đông
Mùa Hè
tNtt (oC)
V
n
(m/s)
tNtt (oC)
tTtt (oC)
V
n
(m/s)
22
1,8
30
32
1,6
2
1.3.Chọn kết cấu và hệ số truyền nhiệt K (W/m
2
.
o
C)
1.3.1. Chọn kết cấu .
a.Lựa chọn kết cấu ngăn che cho tường.
Cấu tạo các lớp vật liệu của tường và các giá trị δ,λ của mỗi lớp:
b.Lựa chọn kết cấu cho cửa đi
Cửa đi sử dụng vật liệu là tôn,khung thép:
δ=0,003m,λ=58(W/m.K)
c.Lựa chọn kết cấu cho cửa sổ,cửa mái.
Của sổ được sử dụng bằng kính xây dựng,khung thép:
δ=0,005(m),λ=0,76(W/m.K)
d.Lựa chọn kết cấu của mái.
lOMoARcPSD| 58950985
ĐỒ ÁN THÔNG GIÓ CÔNG NGHIỆP GVHD: BÙI SỸ LÝ
Mái được lợp bằng tôn trên khung gỗ,thép hình:
δ=0,0004m,λ=58(W/m.K)
e. Lựa chọn kết cấu cho nền cách nhiệt: Lớp
1 :Gạch lát δ=0,02m,λ=0,93(W/m.K)
Lớp 2 :Vữa xi măngδ=0,01m,λ=0,9(W/m.K)
Lớp 3 :Bê tôngδ=0,1m,λ=0,15(W/m.K) Lớp 4
:Bê tông gạch vỡδ=0,2m,λ=0,9 (W/m.K)
δ
i
0,02 0,01 0,1 0,2
= 0,9 + 0,9 + 0,15 + 0,9 = 0,92
λi
(Các số liệu hệ số dẫn nhiệt của vật liệu tra theo phụ lục 5 “giáo trình Thông gió– GVC.Hoàng
Thị Hiền – PGS.TS Bùi Sỹ Lý” trang 353.)
1.3.2 Chọn hệ số truyền nhiệt K (W/m
2
.
o
C)
Công thức:.
k
(W/m
2
.
o
K)
+ +
α
T
λi α
N
Trong đó:
-α
T
,α
N
:Hệ số trao đổi nhiệt bề mặt trong,bề mặt ngoài của kết cấu (W/m
2
.
o
K)
Với tường,sàn,trần bề mặt nhẵn α
T
=8,72 (W/m
2
.
o
K)
lOMoARcPSD| 58950985
ĐỒ ÁN THÔNG GIÓ CÔNG NGHIỆP GVHD: BÙI SỸ LÝ
Với tường,sàn,mái tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài α
N
=23,26(W/m
2
.
o
K)
-δ
i
:Chiều dày lớp vật liệu thứ i (m
2
)
-λ
i
:Hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu thứ i (W/m.
o
K)
*)Sau khi đã lựa chọn được cấu tạo các lớp kết cấu ta tính hệ số truyền nhiệt k thể hiện qua
bảng 2
Bảng 2.1:Tính hệ số truyền nhiệt k
TT
Tên kết cấu
k
(W/m
2
.K)
+ +
α
T
λi α
N
Kết quả
(W/m
2
.K)
1
2
3
4
1
-Tường:
k=
+2× + +
8,72 0,87 0,81 23,26
2,156
2
Cửa đi
k=
+ +
8,72 58 23,26
6,34
3
Cửa sổ, cửa mái
k=
+ +
8,72 0,76 23,26
6,088
4
Mái
k=
+ +
8,72 58 23,26
6,342
Với Nền là nền cách nhiệt, ta chia nền thành 3 dải dọc theo tường ngoài theo thứ tự 1,2,3
từ ngoài vào trong. Dải 1,2 mỗi dải rộng 2m, dải 3 là phần diện tich còn lại.
Khi đó diện tích của nền là: F
n
=f
1
+f
2
+f
3
(m
2
)
lOMoARcPSD| 58950985
ĐỒ ÁN THÔNG GIÓ CÔNG NGHIỆP GVHD: BÙI SỸ LÝ
Hình 2.1. Sơ đồ chia dải nền
Đối với nền cách nhiệt hệ số truyền nhiệt dải thứ i được xác định như sau:
K 'i= 1' = 1 '
Ri δi
Ri+∑ ' λ
i
Trong đó:
+R
i
: nhiệt trở của dải nền không cách nhiệt thứ i, m
2
℃
/W
+R
i
’ : nhiệt trở của dải nền cách nhiệt thứ i, m
2
℃
/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. Hệ số truyền nhiệt của nền
STT
Dải nền
R(m
2
℃
/W)
Công thức tính
K’(W/m
2
℃
¿
1
1
2.2
K1’ = 2.2
0.321
2
2
4.3
K1’ = 4.3
0.192
3
3
8.6
K1’ = 8.6
0.105
4
4
14,2
K
1
’
=
0.066
II.TÍNH TOÁN TỔN THẤT NHIỆT.
Công thức tính:
Qthừa=∑Qtỏa+∑Qthu-∑Qtổn thất (W)
Trong đó:
∑Q
tỏa
:Tổng lượng nhiệt tỏa (W)
∑Q
thu
:Tổng lượng nhiệt thu (W)
∑Q
tổn thất
:Tổng lượng nhiệt tổn thất (W)
2.1. Tính toán tổn thất nhiệt.
lOMoARcPSD| 58950985
ĐỒ ÁN THÔNG GIÓ CÔNG NGHIỆP GVHD: BÙI SỸ LÝ
2.1.1.Tổn thất nhiệt qua kết cấu
Công thức:
Q
kc
t.th
=k.F.Δ t (W)
Trong đó:
k :Hệ số truyền nhiệt của kết cấu ngăn che (W/m
2
.
o
K)
F :Diện tích truyền nhiệt của kết cấu ngăn che (m
2
)
Δt:Hiệu số nhiệt độ tính toán bên trong và bên ngoài nhà (
o
K)
Công thức:
Δt=((t
T
−t
N
).ψ (
o
C)
Trong đó: t
T
:Nhiệt độ tính toán của không khí bên trong nhà
(
o
C) t
N
:Nhiệt độ tính toán của không khí bên ngoài
nhà (
o
C)
Ψ:Hệ số kể đến vị trí của kết cấu bao che với ngoài trời (Tra bảng 3.3 giáo trình
thông gió => Ψ =1 do kết cấu tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài)
a.Tính tổn thất nhiệt qua kết cấu về Mùa Đông.
Từ các công thức trên ta tính toán được nhiệt lượng tổn thất qua kết cấu về Mùa Đông
được thể hiện qua bảng 3
lOMoARcPSD| 58950985
ĐỒ ÁN THÔNG GIÓ CÔNG NGHIỆP GVHD: BÙI SỸ LÝ
Bảng3: tính toán tổn thất nhiệt qua kết cấu ngăn che về Mùa Đông
TT
Hướng-Kết cấu
Công thức tính F
Kết quả
F (m
2
)
k
(W/m
2
.K)
Δt Đ=(tT ( Đ)−tN (Đ)) .ψ
Lượng
nhiệt tổn
thất
Q(KCĐ)(W )
t T (Đ)−tN (Đ)
(
o
C)
ψ
Δt Đ
(
o
C)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1
Hướng Bắc
Cửa sổ dưới (7 cửa)
(3×2)× 7
42
6,088
25-22
1
3
767,088
Cửa sổ trên (7 cửa)
(3×2)× 7
42
6,088
25-22
1
3
767,088
Cửa ra vào (4 cửa)
(3×2,5) ×4
30
6,34
25-22
1
3
570,6
Cửa mái
(65×0,8)
52
6,088
25-22
1
3
949,728
Tường bao
(7,2×66)–42–42–30–52)
309,2
2,156
25-22
1
3
1999,9056
2
Hướng Nam
Cửa sổ dưới(11 cửa)
(3×2) ×11
66
6,088
25-22
1
3
1205,424
Cửa sổ trên (11 cửa)
(3×2) ×11
66
6,088
25-22
1
3
1205,424
Cửa mái
(65×0,8)
52
6,088
25-22
1
3
949,728
Tường bao
(7,2×66)–66–66–52)
291,2
2,156
25-22
1
3
1883,4816
lOMoARcPSD| 58950985
ĐỒ ÁN THÔNG GIÓ CÔNG NGHIỆP GVHD: BÙI SỸ LÝ
3
Hướng Đông
Cửa sổ trên (4 cửa)
(3×2) ×4
24
6,088
25-22
1
3
438,336
Tường bao
(7,2×24)–24)
148,8
2,156
25-22
1
3
962,4384
4
Hướng Tây
Cửa ra vào(1 cửa)
(3×2) ×4
24
6,088
25-22
1
3
438,336
Tường bao
(7,2×24)–24)
148,8
2,156
25-22
1
3
962,4384
5
Nền:
Dải 1: 66×2×2+24×2×2
360
0.321
25-22
1
3
346,68
Dải2: 62×2×2+16×2×2
312
0.192
25-22
1
3
179,712
Dải3: 58×2×2+12×2×2
280
0.105
25-22
1
3
88,2
Dải4: 54×12
648
0.066
25-22
1
3
128,304
6
Mái
66×24
1584
6.342
25-22
1
3
30137,184
Tổn thất qua kết cấu vào Mùa Đông là :Q
kc
t. t
(
h
Đ)
42280,12
lOMoARcPSD| 58950985
ĐỒ ÁN THÔNG GIÓ CÔNG NGHIỆP GVHD: BÙI SỸ LÝ
b.Tổn thất nhiệt qua kết cấu ngăn che vào mùa hè.
Tổn thất nhiệt qua kết cấu ngăn che vào mùa hè được hiệu chỉnh qua giá trị tương ứng về mùa đông:
kc goc Δt
H
Qt. th(H)=Q Đ × (W)
Δt
Đ
Trong đó:
Q
kc
t. th(H)
:Tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che về mùa hè (W)
Δt
H
:Chênh lệch nhiệt độ giữa bên trong và ngoài nhà về mùa Hè (
o
C)
Δt
Đ
:Chênh lệch nhiệt độ giữa bên trong và bên ngoài nhà về mùa Đông (
o
C)
Q
goc
Đ
:Tổn thất nhiệt gốc về mùa Đông (W)
Công thức tính Q
goc
Đ
:
Q gocĐ = Qkct .th(Đ)− QmĐái (W)
Trong đó:
Q
kc
t. th(Đ)
:Tổn thất nhiệt qua kết cấu về mùa đông (W)
Q
m
Đ
ái
:Tổn thất nhiệt qua kết cấu mái về mùa đông (W)
Kết quả tính toán được thể hiện qua bảng 4
Bảng 4: Tổn thất nhiệt qua kết cấu về mùa Hè
Q gocĐ = Qkct .th(Đ)− QmĐái
(W)
Δt Đ=t T (Đ)−tN (Đ)
(
o
C)
Δt H=t T (H)−t N( H)
(
o
C)
Lượng
nhiệt tổn
thất
Qkc
t
. th
(
H
)
(W)
Thay số
Kết quả
Thay số
Kết
quả
Thay số
Kết quả
lOMoARcPSD| 58950985
ĐỒ ÁN THÔNG GIÓ CÔNG NGHIỆP GVHD: BÙI SỸ LÝ
42280,12 -
30137,184
12142,936
25-22
3
32-30
2
8095.291
2.2.Tổn thất nhiệt do rò gió.
Gió qua các khe cửa đi vào trong phòng ở phía đòn gió và sẽ đi ra ở phía khuất gió nên nhiệt trong nhà sẽ làm nóng không
khí đi vào và gây tổn thất nhiệt. Tổn thất do rò gió không xảy ra với cửa mái vì cửa mái chỉ làm nhiệm vụ thông gió tự
nhiện - thoát gió ra ngoài.
Lượng nhiệt tiêu hao để làm nóng không khí vào nhà được tính theo công thức sau:
Q
rogio
= 0.278 x 1.005 x Gro x (t
T
tt
– t
N
tt
) (W)
Trong đó:
1.005 : là tỷ nhiệt của không khí (kJ/kg oC)
Gro :lưu lượng của gió lùa vào trong khe cửa G
ro
=g×l×a×ρ
N
(kg/h)
g: lưu lượng của gió lọt vào nhà qua 1m dài khe cửa
(m3/m.h) l: tổng độ dài của các khe cửa a: hệ số phụ thuộc
vào loại cửa
ρ
N
: trọng lượng riêng của không khí bên ngoài, kg/m3
Bảng 5. Lượng không khí lọt vào nhà qua 1m dài khe cửa, phụ thuộc vào vận tốc gió và cấu tạo của cửa (theo mục 3.2.5
sách “Kỹ Thuật Thông gió”– GS.Trần Ngọc Chấn).
Vận tốc (m/s)
1
2
3
4
5
g (m3/h.m)
4.0
6.5
8.0
9.0
12.5
Hệ số phụ thuộc loại cửa:
+ Đối với cửa đi, cổng lớn: a= 2
+ Đối với cửa sổ 1 lớp khung gỗ: a= 1
lOMoARcPSD| 58950985
ĐỒ ÁN THÔNG GIÓ CÔNG NGHIỆP GVHD: BÙI SỸ LÝ
+ Đối với cửa sổ 2 lớp khung gỗ: a= 0.5
+ Đối với của sổ 1 lớp khung sắt: a= 0.65
+ Đối với cửa sổ 2 lớp khung sắt: a= 0.33
a. Tổn thất nhiệt do rò gió vào mùa đông :
Tháng lạnh nhất ta chọn là tháng 1, vận tốc gió trung bình của tháng 1 là 1,8m/s hướng gió theo hướng Đông như vậy sẽ có
tổn thất nhiệt do rò gió qua các khe cửa của tường phía Đông Với v
tb
= 1,8 m/s ta tra được g = 6 kg/m.h
Lựa chọn cửa: Cửa sổ 1 lớp khung sắt a = 0.65; cửa đi a= 2
Lưu ý : ta chỉ tính tổng chiều dài khe cửa dưới của tường phía Bắc , Đông của công trình , còn cửa sổ phía trên là cửa kính
kín nên không tính . Vì thế ta chỉ tính toán cho phía tường Bắc.
Ta có bảng :
Bảng 6: Tổn thất nhiệt do rò gió vào mùa Đông.
ST
T
Loại
cửa
Số
cửa
Chiều dài
khe của 1
cửa(m)
l
(m)
v
(m/s)
G
(kg/mh)
A
ρ
N
(kg/m3)
Δt
(
0
C)
Q
(W)
Tường Bắc
1
Cửa sổ
7
(3×2+2×3)
84
1,8
7,8
0,65
1,29
3
460,478
2
Cửa đi
4
(3×2+2,5×3)
54
1,8
7,8
2
1,29
3
910,836
3
Tổng tổn thất rò gió vào mùa Đông
1371,314
b. Tổn thất nhiệt do rò gió vào mùa hè :
Tháng nóng nhất ta chọn là tháng 6, vận tốc gió trung bình tháng 6 là 1,6 m/s hướng gió chủ đạo là hướng Tây Nam như vậy
sẽ có tổn thất nhiệt do rò gió qua các khe cửa của tường phía Nam. Với v
tb
= 1.6 m/s ta tra được g = 5.5 kg/m.h
Ta có bảng:
lOMoARcPSD| 58950985
ĐỒ ÁN THÔNG GIÓ CÔNG NGHIỆP GVHD: BÙI SỸ LÝ
Bảng 7: Tổn thất nhiệt do rò gió vào mùa Hè.
ST
T
Loại
cửa
Số
cửa
Chiều dài
khe của 1
cửa(m)
l
(m)
v
(m/s)
G
(kg/mh)
A
ρ
N
(kg/m3)
Δt
(
0
C)
Q
(W)
Tường Bắc
1
Cửa sổ
11
(3×2+2×3)
132
1,6
5,5
0,65
1,29
2,5
425,197
2
Tổng tổn thất rò gió vào mùa H
425,197
2.3.Tổn thất nhiệt do nung nóng vật liệu mang vào xưởng.
Công thức xác định:
Qvlt. that =0.278.Gvl .cvl .(t c−tđ )β (W) Trong
đó:
Q
vl
t. that
:Nhiệt lượng tổn thất do nung nóng vật liệu mang từ ngoài vào (W) c
vl
:Tỷ nhiệt của vật liệu (kJ/kg.
o
C) (c
vl
của thép,nhôm,gang:
c
thép
=0.48(kJ/kg.
o
C) ) t
đ
,t
c
:Nhiệt độ đầu và nhiệt độ cuối của vật liệu (
o
C) β
:Hệ số kể đến nhận nhiệt không đều theo thời gian của vật liệu.Lấy β =0.5 G
vl
:Khối lượng nguyên vật liệu mang vào phòng.(kg/h).
Trong đó:
Thép : 950Kg/h Đồng : 100 Kg/h
Nhôm: 100 Kg/h Gang : 1600Kg/h
lOMoARcPSD| 58950985
ĐỒ ÁN THÔNG GIÓ CÔNG NGHIỆP GVHD: BÙI SỸ LÝ
Vì thế,khối lượng nguyên vật liệu mang vào phân xưởng là:
G
vl
= 950 + 100 + 100 + 1600 = 2750 (Kg/h)
Kết quả tính toán của mùa đông và mùa hè được thể hiện qua bảng sau:
Bảng 8:Tính tổn thất nhiệt do nung nóng vật liệu mang vào.
STT
Mùa
Gvl (Kg/h)
Β
c (KJ/kg
0
C)
t
đ
(
o
C)
t
c
(
o
C)
Δt(
o
C)
Q
t.thất
(W)
1
Mùa Đông
2750
0.5
0.48
22
25
3
550,44
2
Mùa Hè
2750
0.5
0.48
30
32
2
366,96
2.4.Tổng hợp tổn thất nhiệt :
Bảng 10:Tổng hợp tổn thất nhiệt.
STT
Các tổn thất
Mùa Đông
Mùa Hè
1
Tổn thất qua KCBC:Q
kc
t.th
42280,12
8095.291
2
Tổn thất qua do rò gió:Q
r
t.
ò
t
gi
h
ó
1371,314
425,197
3
Tổn thất do nung nóng VL:Q
nnVL
t.th
550,44
366,96
Tổng tổn thất nhiệt : + Q
r
t.
ò
t
gi
h
ó
(W)
44201,874
8887,448
III , TÍNH TOÁN TỎA NHIỆT,THU NHIỆT.
3.1.Toả nhiệt do người.
Công thức xác định:
lOMoARcPSD| 58950985
ĐỒ ÁN THÔNG GIÓ CÔNG NGHIỆP GVHD: BÙI SỸ LÝ
Qngtoa=N .qh (W) Trong
đó:
Q
ng
toa
:Lượng nhiệt toả ra do người. (W)
N: Số người làm việc trong phân xưởng (người). N=1.7×n (n là số vị trí cố định trong xưởng ) n =16
⇒
N=1,7×16=27,2 Chọn N=28 (người) q
h
:Lượng nhiệt do 1 người toả ra (W/người). Phụ thuộc vào nhiệt độ trong phân
xưởng và mức độ lao động (Tra bảng 3.7 trang 92 Giáo trình: "Thông Gió"Hoàng Thị Hiền-Bùi Sỹ Lý ).
Xác định q
h
:
Bảng 11:Xác định q
h
TT
Mùa
Mức độ Lao
động
Nhiệt độ trong
xưởng (
o
C)
Chọn q
h
(W/Người)
1
Đông
Nặng
25
80
2
Hè
Nặng
32
31
Kết quả tính toán thể hiện dưới bảng 12
Bảng 12:Tính toả nhiệt do người
TT
Mùa
Số người n =1,7n’(người)
Nhiệt hiện
q
h
(W/ng)
Lượng nhiệt tỏa
Qngtoa (W)
n’
N
1
2
3
4
5
6
lOMoARcPSD| 58950985
ĐỒ ÁN THÔNG GIÓ CÔNG NGHIỆP GVHD: BÙI SỸ LÝ
1
Mùa Đông
16
28
80
2240
2
Mùa Hè
16
28
31
868
3.2.Toả Nhiệt do chiếu sáng.
Công thức xác định:
Qcstoa=103. Ncs .η1.η2 (W) Trong
đó:
η
1
:Hệ số kể đến phần toả nhiệt vào phòng. η
1
=0,4÷0,7 đối với bóng huỳnh quang.Ta chọn η
1
=0,7.
η
2
:Hệ số sử dụng đèn. η
2
=0,92÷0,97.Chọn
η
2
=0,97 N
cs
:Tổng công suất các bóng đèn (kW)
Xác định N
cs
:
N
cs
=a.F (W)
Trong đó:
a:Công suất chiếu sáng trên m
2
sàn.a=8÷16 W/m
2
.Chọn a=16 (W/m
2
)
F:Diện tích toàn bộ phân xưởng.(m
2
)
F=24×66=1584 (m
2
).
⇒
N
cs
=16×1584=25344 (W)=25,344 (kW)
Bảng 13:Nhiệt toả ra do chiếu sáng
H
ệ số
Lượng nhiệt tỏa
lOMoARcPSD| 58950985
ĐỒ ÁN THÔNG GIÓ CÔNG NGHIỆP GVHD: BÙI SỸ LÝ
Công suất CS
N
cs
(kW)
η
1
η
2
Qcstoa (W)
1
2
3
4
25.344
0,7
0,97
17208.58
3.3.Toả nhiệt do động cơ và thiết bị dùng điện.
Công thức xác định:
Q
đ
toa
=10
3
. N .μ
1
. μ
2
. μ
3
.μ
4
(W)
Trong đó:
N:Tổng công suất của các động cơ điện. (kW) μ
1
=0,7÷0,9-Hệ số
sử dụng công suất lắp đặt máy. μ
2
=0,5÷0,8-Hệ số tải trọng của
động cơ. μ
3
=0,5÷1,0-Hệ số làm việc không đồng thời của các
động cơ điện.
μ
4
=0,65÷1,0-Hệ số kể đến khả năng nhận nhiệt của môi trường không khí.
Khi tính toán ta có thể lấy tích μ
1
.μ
2
.μ
3
. μ
4
=0.25
Bảng 14: Nhiệt toả ra do động cơ.
STT
Tên hiết bị
N (kW)
μ1 .μ2 .μ3. μ4
Qđtoa (W)
1
Máy nghiền trộn đất cát 1A-12
30
0.25
7500
lOMoARcPSD| 58950985
ĐỒ ÁN THÔNG GIÓ CÔNG NGHIỆP GVHD: BÙI SỸ LÝ
2
Máy sàng cát
10
0.25
2500
3
Lò điện
650
0.25
162500
4
Lò nấu hàn the
1.7
0.25
425
5
Lò nấu đông
1.7
0.25
425
6
Lò nấu nhôm
1.7
0.25
425
∑Qđtoa
173775
3.4.Toả nhiệt do sản phẩm nung nóng để nguội.
Công trình là phân xưởng đúc, nên vật liệu đươc nung chảy thành dạng lỏng trong lò.Do đó, có sự thay đổi trạng thái của
vật liệu.Vì thế, lượng nhiệt tỏa ra do sản phẩm nung nóng để nguội được xác định theo công thức:
Q
sp
= 0,278.[c
l
.(t
đ
- t
nc
) + i +c
r
.(t
nc
- t
c
)].G
sp
.β , (W)
Trong đó:
c
l
, c
r
: Tỷ nhiệt trung bình của sản phẩm ở thể lỏng và ở thể rắn ,KJ/kg
o
C.
Dựa vào bảng 3.10: Đặc trưng vật lý của 1 số loại vật liệu,trang 101, giáo trình thông gió ''Hoàng Hiền-Bùi Sỹ Lý) .Ta xác
định được tỷ nhiệt trung bình của sản phẩm như sau:
Ở thể lỏng :
Đối với sản phẩm là đồng: c
l
=7,44 (kJ/kg
o
C) .
Đối với sản phẩm là nhôm: c
l
=7,6 (kJ/kg
o
C) .
lOMoARcPSD| 58950985
ĐỒ ÁN THÔNG GIÓ CÔNG NGHIỆP GVHD: BÙI SỸ LÝ
Đối với sản phẩm là gang: c
l
=1,05 (kJ/kg
o
C) .
Đối với sản phẩm là thép: c
l
=1,17 (kJ/kg
o
C) .
Ở thể rắn :
ST
T
Mùa
Vật liệu
a(kJ/kg.
o
C)
B
t(
o
C)
crvl (kJ/kg.oC)
1
Đông
Nhôm
4.8
0.003
339
6.64
2
Đồng
5.41
0.0015
552
6.65
3
Thép
0.46
0.000193
623.5
0.63
4
Gang
0.53
0.000197
623.5
0.71
5
Hè
Nhôm
4.8
0.003
346.5
6.66
6
Đồng
5.41
0.0015
559.5
6.66
7
Thép
0.46
0.000193
631
0.63
8
Gang
0.53
0.000197
631
0.71
t
nc
,i : Nhiệt độ nóng chảy ,
o
C và entanpi nóng chảy ,KJ/kg của vật liệu.
Đối với sản phẩm là đồng: t
nc
= 1083
o
C ,i =180,0 KJ/kg .
Đối với sản phẩm là nhôm: t
nc
= 660
o
C ,i = 399,4 KJ/kg .
lOMoARcPSD| 58950985
ĐỒ ÁN THÔNG GIÓ CÔNG NGHIỆP GVHD: BÙI SỸ LÝ
Đối với sản phẩm là gang: t
nc
= (1050-1500)
o
C ,i = 98,4 KJ/kg .
Đối với sản phẩm là thép: t
nc
= (130-1500)
o
C ,i = 96,3 KJ/kg . t
đ
:
nhiệt độ ban đầu của vật liệu trước khi bắt đầu nguội (
o
C) . t
c
: nhiệt độ
sau khi nguội (lấy bằng nhiệt độ không khí trong nhà) (
o
C).
β : Hệ số kể đến cường độ tỏa nhiêt theo t ời gian,nhân β =
0,5. G
sp
: Lượng sản phẩm cùng loại để nguội:
Đối với sản phẩm là đồng: G
sp
=100Kg/h.
Đối với sản phẩm là nhôm: G
sp
= 100Kg/h.
Đối với sản phẩm là gang: G
sp
= 620Kg/h.
Đối với sản phẩm là thép: G
sp
= 380Kg/h.
Kết quả tính toán cho mùa Đông và mùa Hè được thống kê dưới bảng sau:
Bảng 15: Nhiệt toả ra do sản phẩm nung nóng để nguội.
ST
T
Loại vật
liệu
G
sp
(Kg/h)
Β
c
l
KJ/kg
o
C
c
r
KJ/kg
o
C
i
KJ/kg
tđ-tnc oC
tnc-tc
oC
Q
(W)
Mùa Đông
1
Đồng
100
0.5
7.44
6.64
180
17
1063
102370.7
lOMoARcPSD| 58950985
ĐỒ ÁN THÔNG GIÓ CÔNG NGHIỆP GVHD: BÙI SỸ LÝ
2
Nhôm
100
0.5
7.6
6.65
399.4
440
640
111191.7
3
Gang
620
0.5
1.05
0.63
94.4
300
1030
91204.29
4
Thép
380
0.5
1.17
0.71
96.3
500
980
72738.42
QVLĐ =
377505.1
Mùa Hè
1
Đồng
100
0.5
7.44
6.66
180
17
1048
101277.6
2
Nhôm
100
0.5
7.6
6.66
399.4
440
625
109892
3
Gang
620
0.5
1.05
0.63
94.4
300
1015
90389.89
4
Thép
380
0.5
1.17
0.71
96.3
500
965
72175.89
QVLH =
373735.4
3.5.Toả nhiệt do lò nung.
Ta tính toán cho lò có nhiệt độ thấp nhất, tức là lò điện có nhiệt độ 200
o
C hình hộp chữ nhật với kích thước (2000 x 3000 x
2000) mm.Đáy kê lên bản kê.
+ Chiều cao: 0,4 m
+ Chiều rộng : 0,3 m.
3.5.1. Tính toán cho mùa Đông.
a. Tỏa nhiệt qua thành lò.

Tài liệu khác của Đại học Xây Dựng Hà Nội

Preview text:

lOMoAR cPSD| 58950985
ĐỒ ÁN THÔNG GIÓ GVHD:BÙI SỸ LÝ THUYẾT MINH ĐỒ ÁN THÔNG GIÓ
I, CHỌN THÔNG SỐ TÍNH TOÁN.
1.1.Giới thiệu chung.
-Phân xưởng đúc nhôm , thép , đồng.
-Phân xưởng phục vụ cho nhu cầu đúc nhôm , thép , đồng.
-Phân xưởng gia công các phôi bằng phương pháp đúc nên có các lò sấy , máy nghiền , máy
sàng , lò điện , lò nấu , máy mài …Có tỏa ra nhiệt , hơi độc , bụi..vv.
-Địa điểm công trình tại : Sóc Trăng.
-Nhà công nghiệp 1 tầng , có cần trục , cửa sổ 3×2m , cửa đi 3×2,5m , cửa mái cao 0,8m chạy
dọc theo chiều dài công trình
1.2.Thông số tính toán bên ngoài nhà.
Theo QCVN 02-2009/BXD nhiệt độ tính toán được xác định như sau: 1.1.Mùa đông.
Ta chọn theo biến trình ngày của nhiệt độ, nhiệt độ tính toán ngoài nhà mùa đông là nhiệt độ
thấp nhất của tháng lạnh nhất trong năm ( thường là từ 6h – 7h của tháng 12 -1 ). -
(Theo bảng 2.8 “Biến trình ngày của nhiệt độ không khí” QCVN 02-2009/BXD-tr44 )
ta trađược nhiệt độ tính toán ngoài nhà mùa đông vào lúc 6h tháng 1 : t ttN (Đ)=22oC -
Vận tốc gió trung bình về mùa đông ở Sóc Trăng vào tháng 1 (bảng 2.15 QCVN 02-
2009/BXD) : vĐ =1,8 m/s N
Hướng gió chủ đạo là hướng Đông với tần suất là 37,1 %. (Theo bảng 2.16 QCVN 02- 2009/BXD). -
Độ ẩm tương đối của không khí trung bình tháng 1: φ= 78,8% (Theo bảng 2.10 độ ẩm
tương đối của không khí trung bình tháng và năm QCVN 02-2009/BXD). 1.2.Mùa hè.
Ta chọn theo biến trình ngày của nhiệt độ, nhiệt độ tính toán ngoài nhà mùa hè là nhiệt độ
cao nhất của tháng nóng nhất trong năm ( thường là từ 13h – 14h của tháng 7 -8 ). -
(Theo bảng 2.8 “Biến trình ngày của nhiệt độ không khí” QCVN 02-2009/BXD-tr44 )
ta tra được nhiệt độ tính toán ngoài nhà mùa hè vào lúc 13h tháng 6 :t ttN (H)=30oC -
Vận tốc gió trung bình mùa hè ở Sóc Trăng vào tháng 8 (Theo bảng 2.15 vận tốc gió
trung bình tháng và năm QCVN 02-2009/BXD) : vH =1,6 m/s N
Hướng gió chủ đạo là hướng Tây Nam với tần suất là 25,3 %. (Theo bảng 2.16 QCVN 022009/BXD). -
Độ ẩm tương đối của không khí trung bình tháng 8: φ = 86.8 %.(Theo bảng 2.10 độ
ẩm tương đối của không khí trung bình tháng và năm QCVN 02-2009/BXD).
1.2.2.Thông số tính toán trong nhà. a.Mùa đông. lOMoAR cPSD| 58950985
Nhiệt độ tính toán của không khí trong nhà phải được xác định một cách phù hợp với điều
kiện tiện nghi nhiệt của cơ thể và phụ thuộc vào mức độ lao động của con người.Ta chọn :t ttT (Đ) =25oC 1
ĐỒ ÁN THÔNG GIÓ GVHD:BÙI SỸ LÝ b.Mùa hè.
Nhiệt độ tính toán trong nhà vào mùa hè lấy cao hơn nhiệt độ tính toán ngoài nhà vào mùa
hè từ 2÷5oC.Nhưng không được quá 35oC.Ta chọn trường hợp bất lợi nhất là t ttT (H)= 30 + 2 = 32 oC
Kết quả được thể hiện trên bảng 1.
Bảng 1:Thông số tính toán trong và ngoài nhà. Mùa Đông Mùa Hè tNtt (oC) tTtt (oC) Vn (m/s) tNtt (oC) tTtt (oC) Vn (m/s) 22 25 1,8 30 32 1,6 2
1.3.Chọn kết cấu và hệ số truyền nhiệt K (W/m 2 .o C) 1.3.1. Chọn kết cấu .
a.Lựa chọn kết cấu ngăn che cho tường.
Cấu tạo các lớp vật liệu của tường và các giá trị δ,λ của mỗi lớp:
b.Lựa chọn kết cấu cho cửa đi
Cửa đi sử dụng vật liệu là tôn,khung thép: δ=0,003m,λ=58(W/m.K)
c.Lựa chọn kết cấu cho cửa sổ,cửa mái.
Của sổ được sử dụng bằng kính xây dựng,khung thép: δ=0,005(m),λ=0,76(W/m.K)
d.Lựa chọn kết cấu của mái. lOMoAR cPSD| 58950985
ĐỒ ÁN THÔNG GIÓ CÔNG NGHIỆP GVHD: BÙI SỸ LÝ
Mái được lợp bằng tôn trên khung gỗ,thép hình: δ=0,0004m,λ=58(W/m.K)
e. Lựa chọn kết cấu cho nền cách nhiệt: Lớp
1 :Gạch lát δ=0,02m,λ=0,93(W/m.K)
Lớp 2 :Vữa xi măngδ=0,01m,λ=0,9(W/m.K)
Lớp 3 :Bê tôngδ=0,1m,λ=0,15(W/m.K) Lớp 4
:Bê tông gạch vỡδ=0,2m,λ=0,9 (W/m.K) δi 0,02 0,01 0,1 0,2
= 0,9 + 0,9 + 0,15 + 0,9 = 0,92 λi
(Các số liệu hệ số dẫn nhiệt của vật liệu tra theo phụ lục 5 “giáo trình Thông gió– GVC.Hoàng
Thị Hiền – PGS.TS Bùi Sỹ Lý” trang 353.)
1.3.2 Chọn hệ số truyền nhiệt K (W/m 2 .o C) Công thức:. k (W/m2.oK) + + α T λi α N Trong đó:
-αT,αN:Hệ số trao đổi nhiệt bề mặt trong,bề mặt ngoài của kết cấu (W/m2.oK)
Với tường,sàn,trần bề mặt nhẵn αT=8,72 (W/m2.oK) lOMoAR cPSD| 58950985
ĐỒ ÁN THÔNG GIÓ CÔNG NGHIỆP GVHD: BÙI SỸ LÝ
Với tường,sàn,mái tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài αN=23,26(W/m2.oK)
-δi :Chiều dày lớp vật liệu thứ i (m2)
-λi :Hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu thứ i (W/m.oK)
*)Sau khi đã lựa chọn được cấu tạo các lớp kết cấu ta tính hệ số truyền nhiệt k thể hiện qua bảng 2
Bảng 2.1:Tính hệ số truyền nhiệt k Tên kết cấu Kết quả (W/m2.K) TT k (W/m2.K) + + α T λi α N 1 2 3 4 -Tường: k= +2× + + 1 8,72 0,87 0,81 23,26 2,156 k= 2 Cửa đi + + 8,72 58 23,26 6,34 k= 3 Cửa sổ, cửa mái + + 8,72 0,76 23,26 6,088 k= 4 Mái + + 8,72 58 23,26 6,342
Với Nền là nền cách nhiệt, ta chia nền thành 3 dải dọc theo tường ngoài theo thứ tự 1,2,3
từ ngoài vào trong. Dải 1,2 mỗi dải rộng 2m, dải 3 là phần diện tich còn lại.
Khi đó diện tích của nền là: Fn=f1+f2+f3 (m2) lOMoAR cPSD| 58950985
ĐỒ ÁN THÔNG GIÓ CÔNG NGHIỆP GVHD: BÙI SỸ LÝ
Hình 2.1. Sơ đồ chia dải nền
Đối với nền cách nhiệt hệ số truyền nhiệt dải thứ i được xác định như sau: K 'i= 1' = 1 ' Ri δi Ri+∑ ' λi Trong đó:
+Ri : nhiệt trở của dải nền không cách nhiệt thứ i, m2℃/W
+Ri’ : nhiệt trở của dải nền cách nhiệt thứ i, m2℃/W
+δ ' : chiều dày của các lớp vật liệu có λ<1.163 i
+λ' i : hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu có λ<1.163
Bảng 2.2. Hệ số truyền nhiệt của nền STT Dải nền R(m2℃/W) Công thức tính K’(W/m2℃¿ 1 1 2.2 0.321 K1’ = 2.2 2 2 4.3 K1’ = 4.3 0.192 3 3 8.6 K1’ = 8.6 0.105 4 4 14,2 K ’1 = 0.066
II.TÍNH TOÁN TỔN THẤT NHIỆT. Công thức tính:
Qthừa=∑Qtỏa+∑Qthu-∑Qtổn thất (W) Trong đó:
∑Qtỏa :Tổng lượng nhiệt tỏa (W)
∑Qthu :Tổng lượng nhiệt thu (W)
∑Qtổn thất :Tổng lượng nhiệt tổn thất (W)
2.1. Tính toán tổn thất nhiệt. lOMoAR cPSD| 58950985
ĐỒ ÁN THÔNG GIÓ CÔNG NGHIỆP GVHD: BÙI SỸ LÝ
2.1.1.Tổn thất nhiệt qua kết cấu Công thức: Qkc =k.F.Δ t (W) t.th Trong đó:
k :Hệ số truyền nhiệt của kết cấu ngăn che (W/m2.oK)
F :Diện tích truyền nhiệt của kết cấu ngăn che (m2)
Δt:Hiệu số nhiệt độ tính toán bên trong và bên ngoài nhà (oK) Công thức:
Δt=((tttT−tttN ).ψ (oC)
Trong đó: ttt :Nhiệt độ tính toán của không khí bên trong nhà T
(oC) t ttN:Nhiệt độ tính toán của không khí bên ngoài nhà (oC)
Ψ:Hệ số kể đến vị trí của kết cấu bao che với ngoài trời (Tra bảng 3.3 giáo trình
thông gió => Ψ =1 do kết cấu tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài)
a.Tính tổn thất nhiệt qua kết cấu về Mùa Đông.
Từ các công thức trên ta tính toán được nhiệt lượng tổn thất qua kết cấu về Mùa Đông
được thể hiện qua bảng 3 lOMoAR cPSD| 58950985
ĐỒ ÁN THÔNG GIÓ CÔNG NGHIỆP GVHD: BÙI SỸ LÝ
Bảng3: tính toán tổn thất nhiệt qua kết cấu ngăn che về Mùa Đông
Δt ttĐ=(tttT ( Đ)−tttN (Đ)) .ψ Lượng nhiệt tổn Kết quả k
t ttT (Đ)−tttN (Đ) Δt ttĐ thất TT Hướng-Kết cấu Công thức tính F F (m2) (W/m2.K) (oC) ψ (oC)
Q(KCĐ)(W ) 5 1 2 3 4 6 7 8 9 1 Hướng Bắc Cửa sổ dưới (7 cửa) (3×2)× 7 42 6,088 25-22 1 3 767,088 Cửa sổ trên (7 cửa) (3×2)× 7 42 6,088 25-22 1 3 767,088 Cửa ra vào (4 cửa) (3×2,5) ×4 30 6,34 25-22 1 3 570,6 Cửa mái (65×0,8) 52 6,088 25-22 1 3 949,728 Tường bao
(7,2×66)–42–42–30–52) 309,2 2,156 25-22 1 3 1999,9056 Hướng Nam Cửa sổ dưới(11 cửa) (3×2) ×11 66 6,088 25-22 1 3 1205,424 2 Cửa sổ trên (11 cửa) (3×2) ×11 66 6,088 25-22 1 3 1205,424 Cửa mái (65×0,8) 52 6,088 25-22 1 3 949,728 Tường bao
(7,2×66)–66–66–52) 291,2 2,156 25-22 1 3 1883,4816 lOMoAR cPSD| 58950985
ĐỒ ÁN THÔNG GIÓ CÔNG NGHIỆP GVHD: BÙI SỸ LÝ Hướng Đông 3 Cửa sổ trên (4 cửa) (3×2) ×4 24 6,088 25-22 1 3 438,336 Tường bao (7,2×24)–24) 148,8 2,156 25-22 1 3 962,4384 Hướng Tây 4 Cửa ra vào(1 cửa) (3×2) ×4 24 6,088 25-22 1 3 438,336 Tường bao (7,2×24)–24) 148,8 2,156 25-22 1 3 962,4384 Nền:
Dải 1: 66×2×2+24×2×2 360 0.321 25-22 1 3 346,68 5
Dải2: 62×2×2+16×2×2 312 0.192 25-22 1 3 179,712
Dải3: 58×2×2+12×2×2 280 0.105 25-22 1 3 88,2 Dải4: 54×12 648 0.066 25-22 1 3 128,304 6 Mái 66×24 1584 6.342 25-22 1 3 30137,184
Tổn thất qua kết cấu vào Mùa Đông là :Qkc ( Đ) t. t h 42280,12 lOMoAR cPSD| 58950985
ĐỒ ÁN THÔNG GIÓ CÔNG NGHIỆP GVHD: BÙI SỸ LÝ
b.Tổn thất nhiệt qua kết cấu ngăn che vào mùa hè.
Tổn thất nhiệt qua kết cấu ngăn che vào mùa hè được hiệu chỉnh qua giá trị tương ứng về mùa đông: kc goc Δt tt H
Qt. th(H)=Q Đ × tt (W) Δt Đ Trong đó:
Qkct. th(H):Tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che về mùa hè (W)
Δttt :Chênh lệch nhiệt độ giữa bên trong và ngoài nhà về mùa Hè (oC) H
Δt ttĐ :Chênh lệch nhiệt độ giữa bên trong và bên ngoài nhà về mùa Đông (oC)
Qgoc :Tổn thất nhiệt gốc về mùa Đông (W) Đ
Công thức tính Q gocĐ :
Q gocĐ = Qkct .th(Đ)− QmĐái (W) Trong đó:
Qkct. th(Đ):Tổn thất nhiệt qua kết cấu về mùa đông (W) Qm ái
Đ :Tổn thất nhiệt qua kết cấu mái về mùa đông (W)
Kết quả tính toán được thể hiện qua bảng 4
Bảng 4: Tổn thất nhiệt qua kết cấu về mùa Hè Lượng
Q gocĐ = Qkct .th(Đ)− QmĐái nhiệt tổn
Δt ttĐ=t ttT (Đ)−tttN (Đ)
Δt ttH=t ttT (H)−t ttN( H) thất (W) (oC) (oC) Qkc t. th(H) Kết Thay số Kết quả Thay số Thay số Kết quả quả (W) lOMoAR cPSD| 58950985
ĐỒ ÁN THÔNG GIÓ CÔNG NGHIỆP GVHD: BÙI SỸ LÝ 42280,12 - 12142,936 8095.291 30137,184 25-22 3 32-30 2
2.2.Tổn thất nhiệt do rò gió.
Gió qua các khe cửa đi vào trong phòng ở phía đòn gió và sẽ đi ra ở phía khuất gió nên nhiệt trong nhà sẽ làm nóng không
khí đi vào và gây tổn thất nhiệt. Tổn thất do rò gió không xảy ra với cửa mái vì cửa mái chỉ làm nhiệm vụ thông gió tự
nhiện - thoát gió ra ngoài.
Lượng nhiệt tiêu hao để làm nóng không khí vào nhà được tính theo công thức sau: Q tt tt
rogio = 0.278 x 1.005 x Gro x (tT – tN ) (W) Trong đó:
1.005 : là tỷ nhiệt của không khí (kJ/kg oC)
Gro :lưu lượng của gió lùa vào trong khe cửa G ro=g×l×a×ρN (kg/h)
g: lưu lượng của gió lọt vào nhà qua 1m dài khe cửa
(m3/m.h) l: tổng độ dài của các khe cửa a: hệ số phụ thuộc vào loại cửa
ρ : trọng lượng riêng của không khí bên ngoài, kg/m3 N
Bảng 5. Lượng không khí lọt vào nhà qua 1m dài khe cửa, phụ thuộc vào vận tốc gió và cấu tạo của cửa (theo mục 3.2.5
sách “Kỹ Thuật Thông gió”– GS.Trần Ngọc Chấn). Vận tốc (m/s) 1 2 3 4 5 g (m3/h.m) 4.0 6.5 8.0 9.0 12.5
Hệ số phụ thuộc loại cửa:
+ Đối với cửa đi, cổng lớn: a= 2
+ Đối với cửa sổ 1 lớp khung gỗ: a= 1 lOMoAR cPSD| 58950985
ĐỒ ÁN THÔNG GIÓ CÔNG NGHIỆP GVHD: BÙI SỸ LÝ
+ Đối với cửa sổ 2 lớp khung gỗ: a= 0.5
+ Đối với của sổ 1 lớp khung sắt: a= 0.65
+ Đối với cửa sổ 2 lớp khung sắt: a= 0.33
a. Tổn thất nhiệt do rò gió vào mùa đông :
Tháng lạnh nhất ta chọn là tháng 1, vận tốc gió trung bình của tháng 1 là 1,8m/s hướng gió theo hướng Đông như vậy sẽ có
tổn thất nhiệt do rò gió qua các khe cửa của tường phía Đông Với vtb= 1,8 m/s ta tra được g = 6 kg/m.h
Lựa chọn cửa: Cửa sổ 1 lớp khung sắt a = 0.65; cửa đi a= 2
Lưu ý : ta chỉ tính tổng chiều dài khe cửa dưới của tường phía Bắc , Đông của công trình , còn cửa sổ phía trên là cửa kính
kín nên không tính . Vì thế ta chỉ tính toán cho phía tường Bắc. Ta có bảng :
Bảng 6: Tổn thất nhiệt do rò gió vào mùa Đông. Chiều dài ST Loại Số l v G ρ Δt Q khe của 1 A N T cửa cửa (m) (m/s) (kg/mh) (kg/m3) (0C) (W) cửa(m) Tường Bắc 1 Cửa sổ 7 (3×2+2×3) 84 1,8 7,8 0,65 1,29 3 460,478 2 Cửa đi 4 (3×2+2,5×3) 54 1,8 7,8 2 1,29 3 910,836 3
Tổng tổn thất rò gió vào mùa Đông 1371,314
b. Tổn thất nhiệt do rò gió vào mùa hè :
Tháng nóng nhất ta chọn là tháng 6, vận tốc gió trung bình tháng 6 là 1,6 m/s hướng gió chủ đạo là hướng Tây Nam như vậy
sẽ có tổn thất nhiệt do rò gió qua các khe cửa của tường phía Nam. Với vtb= 1.6 m/s ta tra được g = 5.5 kg/m.h Ta có bảng: lOMoAR cPSD| 58950985
ĐỒ ÁN THÔNG GIÓ CÔNG NGHIỆP GVHD: BÙI SỸ LÝ
Bảng 7: Tổn thất nhiệt do rò gió vào mùa Hè. Chiều dài ST Loại Số l v G ρ Δt Q khe của 1 A N T cửa cửa (m) (m/s) (kg/mh) (kg/m3) (0C) (W) cửa(m) Tường Bắc 1 Cửa sổ 11 (3×2+2×3) 132 1,6 5,5 0,65 1,29 2,5 425,197 2
Tổng tổn thất rò gió vào mùa Hè 425,197
2.3.Tổn thất nhiệt do nung nóng vật liệu mang vào xưởng.
Công thức xác định:
Qvlt. that =0.278.Gvl .cvl .(t c−tđ )β (W) Trong đó:
Qvlt. that:Nhiệt lượng tổn thất do nung nóng vật liệu mang từ ngoài vào (W) c vl
:Tỷ nhiệt của vật liệu (kJ/kg.oC) (cvl của thép,nhôm,gang:
cthép=0.48(kJ/kg.oC) ) t , :Nhiệt độ đầu và nhiệt độ cuối của vật liệu (oC) đ tc β
:Hệ số kể đến nhận nhiệt không đều theo thời gian của vật liệu.Lấy β =0.5 G vl
:Khối lượng nguyên vật liệu mang vào phòng.(kg/h). Trong đó:
Thép : 950Kg/h Đồng : 100 Kg/h
Nhôm: 100 Kg/h Gang : 1600Kg/h lOMoAR cPSD| 58950985
ĐỒ ÁN THÔNG GIÓ CÔNG NGHIỆP GVHD: BÙI SỸ LÝ
Vì thế,khối lượng nguyên vật liệu mang vào phân xưởng là:
G = 950 + 100 + 100 + 1600 = 2750 (Kg/h) vl
Kết quả tính toán của mùa đông và mùa hè được thể hiện qua bảng sau:
Bảng 8:Tính tổn thất nhiệt do nung nóng vật liệu mang vào. STT Mùa Gvl (Kg/h) Β c (KJ/kg0C) tđ(oC) tc(oC) Δt(oC) Qt.thất(W) 1 Mùa Đông 2750 0.5 0.48 22 25 3 550,44 2 Mùa Hè 2750 0.5 0.48 30 32 2 366,96
2.4.Tổng hợp tổn thất nhiệt :
Bảng 10:Tổng hợp tổn thất nhiệt. STT Các tổn thất Mùa Đông Mùa Hè 1
Tổn thất qua KCBC:Qkc t.th 42280,12 8095.291 2
Tổn thất qua do rò gió:Qr ò gi ó t. t h 1371,314 425,197 3
Tổn thất do nung nóng VL:QnnVL t.th 550,44 366,96 Tổng tổn thất nhiệt : + Qr ò gi ó t. t h 44201,874 8887,448 (W)
III , TÍNH TOÁN TỎA NHIỆT,THU NHIỆT.
3.1.Toả nhiệt do người.
Công thức xác định: lOMoAR cPSD| 58950985
ĐỒ ÁN THÔNG GIÓ CÔNG NGHIỆP GVHD: BÙI SỸ LÝ
Qngtoa=N .qh (W) Trong đó:
Qng :Lượng nhiệt toả ra do người. (W) toa
N: Số người làm việc trong phân xưởng (người). N=1.7×n (n là số vị trí cố định trong xưởng ) n =16
⇒N=1,7×16=27,2 Chọn N=28 (người) qh:Lượng nhiệt do 1 người toả ra (W/người). Phụ thuộc vào nhiệt độ trong phân
xưởng và mức độ lao động (Tra bảng 3.7 trang 92 Giáo trình: "Thông Gió"Hoàng Thị Hiền-Bùi Sỹ Lý ). Xác định qh:
Bảng 11:Xác định qh Mức độ Lao Nhiệt độ trong Chọn qh TT Mùa động xưởng (oC) (W/Người) 1 Đông Nặng 25 80 2 Hè Nặng 32 31
Kết quả tính toán thể hiện dưới bảng 12
Bảng 12:Tính toả nhiệt do người
Số người n =1,7n’(người) Nhiệt hiện Lượng nhiệt tỏa TT Mùa qh (W/ng) Qngtoa (W) n’ N 1 2 3 4 5 6 lOMoAR cPSD| 58950985
ĐỒ ÁN THÔNG GIÓ CÔNG NGHIỆP GVHD: BÙI SỸ LÝ 1 Mùa Đông 16 28 80 2240 2 Mùa Hè 16 28 31 868
3.2.Toả Nhiệt do chiếu sáng.
Công thức xác định:
Qcstoa=103. Ncs .η1.η2 (W) Trong đó:
η :Hệ số kể đến phần toả nhiệt vào phòng. =0,4÷0,7 đối với bóng huỳnh quang.Ta chọn =0,7. 1 η1 η1
η2:Hệ số sử dụng đèn. η2=0,92÷0,97.Chọn
η2=0,97 N :Tổng công suất các bóng đèn (kW) cs Xác định N cs: N =a.F (W) cs Trong đó:
a:Công suất chiếu sáng trên m2 sàn.a=8÷16 W/m2.Chọn a=16 (W/m2)
F:Diện tích toàn bộ phân xưởng.(m2) F=24×66=1584 (m2).
⇒Ncs=16×1584=25344 (W)=25,344 (kW)
Bảng 13:Nhiệt toả ra do chiếu sáng H ệ số Lượng nhiệt tỏa lOMoAR cPSD| 58950985
ĐỒ ÁN THÔNG GIÓ CÔNG NGHIỆP GVHD: BÙI SỸ LÝ Công suất CS η η Qcstoa (W) N 1 2 cs (kW) 1 2 3 4 25.344 0,7 0,97 17208.58
3.3.Toả nhiệt do động cơ và thiết bị dùng điện.
Công thức xác định:
Qđtoa=103. N .μ1. μ2. μ3 .μ4 (W) Trong đó:
N:Tổng công suất của các động cơ điện. (kW) μ =0,7÷0,9-Hệ số 1
sử dụng công suất lắp đặt máy. μ2=0,5÷0,8-Hệ số tải trọng của
động cơ. μ =0,5÷1,0-Hệ số làm việc không đồng thời của các 3 động cơ điện.
μ4=0,65÷1,0-Hệ số kể đến khả năng nhận nhiệt của môi trường không khí.
Khi tính toán ta có thể lấy tích μ =0.25
1.μ2.μ3. μ4
Bảng 14: Nhiệt toả ra do động cơ. STT Tên hiết bị N (kW)
μ1 .μ2 .μ3. μ4 Qđtoa (W) 1
Máy nghiền trộn đất cát 1A-12 30 0.25 7500 lOMoAR cPSD| 58950985
ĐỒ ÁN THÔNG GIÓ CÔNG NGHIỆP GVHD: BÙI SỸ LÝ 2 Máy sàng cát 10 0.25 2500 3 Lò điện 650 0.25 162500 4 Lò nấu hàn the 1.7 0.25 425 5 Lò nấu đông 1.7 0.25 425 6 Lò nấu nhôm 1.7 0.25 425 ∑Qđtoa 173775
3.4.Toả nhiệt do sản phẩm nung nóng để nguội.
Công trình là phân xưởng đúc, nên vật liệu đươc nung chảy thành dạng lỏng trong lò.Do đó, có sự thay đổi trạng thái của
vật liệu.Vì thế, lượng nhiệt tỏa ra do sản phẩm nung nóng để nguội được xác định theo công thức:
Qsp = 0,278.[cl.(tđ - tnc) + i +cr.(tnc - tc)].Gsp.β , (W) Trong đó:
cl , cr : Tỷ nhiệt trung bình của sản phẩm ở thể lỏng và ở thể rắn ,KJ/kgoC.
Dựa vào bảng 3.10: Đặc trưng vật lý của 1 số loại vật liệu,trang 101, giáo trình thông gió ' Hoàng Hiền-Bùi Sỹ Lý) .Ta xác
định được tỷ nhiệt trung bình của sản phẩm như sau: Ở thể lỏng :
Đối với sản phẩm là đồng: cl =7,44 (kJ/kgoC) .
Đối với sản phẩm là nhôm: cl =7,6 (kJ/kgoC) . lOMoAR cPSD| 58950985
ĐỒ ÁN THÔNG GIÓ CÔNG NGHIỆP GVHD: BÙI SỸ LÝ
Đối với sản phẩm là gang: cl =1,05 (kJ/kgoC) .
Đối với sản phẩm là thép: cl =1,17 (kJ/kgoC) . Ở thể rắn : ST T Mùa Vật liệu a(kJ/kg.oC) B t(oC) crvl (kJ/kg.oC) 1 Nhôm 4.8 0.003 339 6.64 2 Đồng 5.41 0.0015 552 6.65 Đông 3 Thép 0.46 0.000193 623.5 0.63 4 Gang 0.53 0.000197 623.5 0.71 5 Nhôm 4.8 0.003 346.5 6.66 6 Đồng 5.41 0.0015 559.5 6.66 Hè 7 Thép 0.46 0.000193 631 0.63 8 Gang 0.53 0.000197 631 0.71
tnc ,i : Nhiệt độ nóng chảy ,oC và entanpi nóng chảy ,KJ/kg của vật liệu.
Đối với sản phẩm là đồng: tnc= 1083 oC ,i =180,0 KJ/kg .
Đối với sản phẩm là nhôm: tnc= 660 oC ,i = 399,4 KJ/kg . lOMoAR cPSD| 58950985
ĐỒ ÁN THÔNG GIÓ CÔNG NGHIỆP GVHD: BÙI SỸ LÝ
Đối với sản phẩm là gang: tnc= (1050-1500) oC ,i = 98,4 KJ/kg .
Đối với sản phẩm là thép: tnc= (130-1500) oC ,i = 96,3 KJ/kg . tđ :
nhiệt độ ban đầu của vật liệu trước khi bắt đầu nguội (oC) . tc : nhiệt độ
sau khi nguội (lấy bằng nhiệt độ không khí trong nhà) (oC).
β : Hệ số kể đến cường độ tỏa nhiêt theo tḥ ời gian,nhân β =
0,5.̣ Gsp : Lượng sản phẩm cùng loại để nguội:
Đối với sản phẩm là đồng: Gsp=100Kg/h.
Đối với sản phẩm là nhôm: Gsp = 100Kg/h.
Đối với sản phẩm là gang: Gsp= 620Kg/h.
Đối với sản phẩm là thép: Gsp = 380Kg/h.
Kết quả tính toán cho mùa Đông và mùa Hè được thống kê dưới bảng sau:
Bảng 15: Nhiệt toả ra do sản phẩm nung nóng để nguội. ST Loại vật Gsp cr i Q T liệu (Kg/h) Β cl KJ/kgoC KJ/kgoC KJ/kg tđ-tnc oC tnc-tc oC (W) Mùa Đông 1 Đồng 100 0.5 7.44 6.64 180 17 1063 102370.7 lOMoAR cPSD| 58950985
ĐỒ ÁN THÔNG GIÓ CÔNG NGHIỆP GVHD: BÙI SỸ LÝ 2 Nhôm 100 0.5 7.6 6.65 399.4 440 640 111191.7 3 Gang 620 0.5 1.05 0.63 94.4 300 1030 91204.29 4 Thép 380 0.5 1.17 0.71 96.3 500 980 72738.42 QVLĐ = 377505.1 Mùa Hè 1 Đồng 100 0.5 7.44 6.66 180 17 1048 101277.6 2 Nhôm 100 0.5 7.6 6.66 399.4 440 625 109892 3 Gang 620 0.5 1.05 0.63 94.4 300 1015 90389.89 4 Thép 380 0.5 1.17 0.71 96.3 500 965 72175.89 QVLH = 373735.4
3.5.Toả nhiệt do lò nung.
Ta tính toán cho lò có nhiệt độ thấp nhất, tức là lò điện có nhiệt độ 200oC hình hộp chữ nhật với kích thước (2000 x 3000 x
2000) mm.Đáy kê lên bản kê. + Chiều cao: 0,4 m + Chiều rộng : 0,3 m.
3.5.1. Tính toán cho mùa Đông.
a. Tỏa nhiệt qua thành lò.

Tài liệu liên quan: