III.2. Chọn máy cho công trình : Theo như các số liệu ta đã tính toán ở phần trên và qua các bản vẽ về mặt bằng công trình , ta thấy được công trình này có không gian điều hoà tương đối rộng , yêu cầu của không gian điều hoà này không cao lắm nên ta có thể chọn nhiều phương án khác nhau với nhiều hệ máy điều hoà khác nhau . Như phần trên đã giới thiệu , ta thấy được một số hệ máy có thể đáp ứng được nh ững yêu cầu của công trình này là : - nhiệt độ , độ ẩm theo như yêu cầu đã cho . - ứng dụng về phần công nghiệp , cho xưởng may . - chi phí đầu tư và bảo dưỡng không được quá cao . những hệ máy có thể phù hợp là : - hệ thống làm mát ngưng tụ bằng nước - hệ thống làm mát ngưng tụ bằng không khí - hệ máy VRV - hệ thống trung tâm nước Theo những phân tích ưu nhược điểm ở phần trên , ta thấy được hệ máy điều hoà làm mát dàn ngưng tụ bằng nước là thích hợp hơn cả vì theo như trên , ta thấy các hệ máy này đều đáp ứng được những yêu cầu về điều hoà cho không gian của công trình nhưng : - Với hệ máy làm mát dàn ngưng tụ bằng không khí thì ta thấy rằng tuy đáp ứng được phần lớn những yêu cầu trên nhưng công suất máy nhỏ , nên phải lắp nhiều h ệ máy , làm tăng chi phí đầu tư . - Với hệ máy VRV , đây là một hệ máy mới và rất hiện đại của hãng DAIKIN ( Nhật Bản ) nên giá thành của máy rất cao và đòi hỏi chi phí bảo dưỡng cũng như đội ngũ công nhân lành nghề . - Với hệ thống trung tâm nước , nhược điểm lớn nhất của hệ thống này là tốn diện tích , rất khó áp dụng cho công trình này , khi mà diện tích công trình có giới hạn . Theo những phân tích trên thì ta chọn hệ thống điều hoà làm mát dàn ngưng tụ bằng nước là hợp lý vì công suất máy lớn , tháp giải nhiệt có thể để trên trần , giá thành chi phí cho công trình thấp . Theo chương III , ta có : năng suất lạnh của hệ thống tính được là : Q 0 = 154,3 (kW) năng suất gió là G = 26516 (m 3 /h) năng suất làm khô hệ thống : W = 11,52 (kg/h) Theo catalog về máy điều hoà giải nhiệt bằng nước của hãng DAIKIN , ta chọn loại máy có kí hiệu UCJ 570N + năng suất lạnh : 66,6 (kW) + tần số : 50 (Hz) + kích thước : 1.870 x 1810 x 720 (mm) ta chọn 3 máy để có thể đảm bảo yêu cầu và tính thừa để dự phòng Hệ số dự trữ công suất : N = 306,150 8,199 = 1,33 % * chọn tháp giải nhiệt : ta có Q = 15,3 6,66 = 21,1 tấn lạnh Theo tài liệu “Hướng dẫn thiết kế hệ thống điều hoà không khí” , ta chọn loại tháp lớn hơn hoặc bằng 21,1 tấn lạnh theo bảng 5.13 , ta chọn kiểu tháp giải nhiệt FRK – của hãng RINKI , có kí hiệu : FRK 25 ta chọn 3 tháp giải nhiệt cho 3 máy . năng suất nhiệt thải ra ở bình ngưng : Q K = Q 0 . 3900 = 25 . 3024 = 75600 (kcal/h) = 75600 . 1.163 = 82923 (W) = 83 (kW) Các thông số của tháp FRK-50 : - lưu lượng định mức : 5,4 (l/s) - chiều cao của tháp : 1932 mm - đường kính của tháp : 1400 mm - quạt gió : 200 (m 3 /ph) - môtơ quạt : 0,75 (kW) - khối lượng khô : 97 (kg) ướt : 290 (kg) - độ ồn : 55,0 (dBA) Chọn bơm : Nhiệt toả ra ở bình ngưng : Q N = 75 (kW) Nhiệt độ nước vào bình ngưng : ' n t = 71 0 C Nhiệt độ nước ra bình ngưng : " n t = 36 0 C Năng suất bơm : V = )(. '" nnnn N ttC Q − ρ = )3136.(18,4.1000 75 − = 0,0036 (m 3 /s) = 12,96 (m 3 /h) Ta có tốc độ nước trong hệ thống là như nhau là ω = 1,5 m nên ta có đường kính ống sẽ như sau : d = ρωπ 4G = 1000.5,1.14,3 35,3.4 = 0,0533 mm ta chọn d = 55 mm vậy vận tốc thực của dường ống là : ω = 2 4 d G ρπ = 2 55,0.14,3.1000 35,3.4 = 1,4 m/s vì tháp giải nhiệt đặt trên nóc nên ta có : H = -H h + H đ + h h + h đ + h r ta có : H h = 5m H đ = 6m h đ = 4m h r = 10m theo tiêu chuẩn Reynol , ta có : Re = v d. ω do nhiệt độ nước vào và ra không chênh lậch nhau qua cao nên ta chọn giá trị của nước là như nhau : Re = 6 10.7,0 055,0.4,1 − = 11.10 4 > 10 4 dòng chảy trong ống là dòng chảy rối Hệ số ma sát ζ = 24 )64,110.11log.28,1( 1 − = 0,028 trở kháng trên đường ống hút và ống đẩy là : Δpm.h = ζ. d lh .ρ 2 2 ω = 3991 Nm 2 Δpm.h = 0,4 mH 2 O Δpm.đ = ζ. d lh .ρ 2 2 ω = 4989 Nm 2 Δpm.đ = 0,5 mH 2 O Hệ số trở kháng cục bộ trên đường ống hút : ξ = 0,5 + 3 + 3.0,6 = 5,3 Trở kháng cục bộ trên đường hút : ΔP cb = ξ . ρ 2 2 ω = 5,3 . 1000. 2 4,1 = 5200N/m 2 = 0,52 mH 2 O Hệ số trở lực trên đường ống đẩy : ξ = 6,3 Trở lực cục bộ trên đường đẩy : ΔP cb = ξ . ρ 2 2 ω = 6,3 . 1000. 2 4,1 = 6175 N/m 2 = 0,62 mH 2 O Tổng trở kháng đường ống hút : H h = 0,4 + 0,52 = 0,92 mH 2 O Tổng trở kháng trên đường ống đẩy : H đ = ΔPmđ + ΔPcb + h BN ta chọn h BN = 3,6 mH 2 O Vậy ta có : H đ = 0,5 + 0,62 + 3,6 = 4,72 mH 2 O ta có thông số của cột cao áp bơm cần có là : H = - H h + H đ + h h + h đ = -5 + 6 + 0,92 + 4,72 + 4 = 10,64 mH 2 O = 1,0.64.10 5 N/m 2 Chọn hiệu suất của máy bơm : η = 65% Ta có công suất của máy bơm : N = η HV. = 65,0 10.64,10.00355,0 5 = 548 W = 0,55 kW theo bảng 2.12 , tài liệu “Hệ thống điều hoà không khí và thông gió” , ta chọn bơm ly tâm V = 12,06 m 3 /h , H = 10,64 mH 2 O Ta chọn 2 máy bơm loại 2k-9b có : V = 16,6 m 3 /h H = 1,2 bar = 12 mH 2 O N = 0,8 kW CHƯƠNG V TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG VẬN CHUYỂN VÀ PHÂN PHỐI KHÔNG KHÍ Tính chọn miệng thổi gió : Diện tích nền : F = 60 . 24 = 1440 m 2 Lưu lượng không khí cho mỗi mét vuông sàn : L S = F L 2,1 = 1440.2,1 26516 = 15,35 (m 3 /m 2 . h) ta chọn miệng thổi từ trên thổi xuống với các miệng thổi đặt trên trần , do phân xưởng có chiều cao là 4,5 m nên chọn miệng thổi từ trên xuống không khí sẽ phân bố đều hơn ta chọn miệng thổi có kích thước : a = 300 mm b = 500 mm Tiết diện của miệng thổi là : F = a x b = 0,3 . 0,5 Diện tích ống của miệng thổi : F 0 = F . 0,62 = 0,15 . 0,62 = 0,093 m 2 Lưu lượng gió qua miệng thổi trong một giờ : L 0 = F 0 . ω 0 = 0,093 . 4 . 3600 = 1339 (m 3 /h) số lượng miệng thổi : N = H L L = 1339 26516 = 20 miệng thổi Ta chọn cho công trình 3 máy có năng suất lạnh như nhau nên , ta chia đường ống gió thành 3 tuyến ống như nhau , mối máy 1 tuyến ống , do đó ta chọn số lượng miệng thổi là 21 cái , mỗi tuyến ống có 7 miệng thổi . Tính toán thiết kế đường ống dẫn không khí : Tính đường kính họng thổi và vận tốc : Từ phương trình liên tục : L H = v 0 . F . 3600 L H = v 0 . 4 . 2 H D π . 3600 trong đó : v 0 : tốc độ gió ra khỏi miẹng thổi D H : đường kính tương đương của họng miệng thổi thay số vào ta có : 1339 = v 0 . 4 . 2 H D π .3600 v 0 = 2 12,0 H D ta có mối quan hệ : 0 v v L = H D H m )2( − trong đó m là hệ số tiêu tán của luồng đối với miệng thổi đứng có loa khuyếch tán , m = 1,35 thay số vào ta có : 0 v v L = H D )25,4( 35,1 − ta dùng phương pháp tính ngược , ta có : chọn D H = 0,6 (m) thay vào công thức : v 0 = 2 6,0 12,0 = 0,33 (m/s) với giá trị v 0 tính được , ta tìm được tốc độ gió tại vùng làm việc : 33,0 L v = 6,0 )25,4( 35,1 − = 0,107 (m/s) vậy ta có : vận tốc gió tại vùng làm việc : v L = 0,107 (m/s) vận tốc tại miệng thổi : v 0 = 0,33 (m/s) Từ đường kính tương đương của miệng thổi đã chọn , ta tính được đường kính tương đương của miệng thổi : D M = u f 4 = )6,06,0( 6,0.6,0.2 + = 0,77 (m) kiểm tra độ chênh lệch nhiệt độ trong vùng làm việc ta có công thức về mối quan hệ sau : v l t t Δ Δ = M D H n )2( − trong đó hệ số n = 1,1 Δt l = Δt v . )2( . −H Dn M = 9,5 . )25,4( 77,0.1,1 − = 2,3 ( 0 C) Tính toán đường ống : Hệ thống điều hoà dùng trong xưởng may dùng 3 máy với 21 miệng thổi , ta chia làm 3 đường ống riêng biệt , mỗi máy 1 tuyến ống . ( xem hình vẽ cụ thể ) Để tính toán khí động , ta chỉ cần tính cho 1 tuyến ống ( do các máy có cùng 1 năng suất lạnh và độ dài các tuyến ống đều bằng nhau ) Từ bảng đặc tính của máy , ta có : tốc đọ lưu lượng gió của máy là : 180 (m 3 /min) và bằng 10800 (m 3 /h) . đây chính là lưu lượng gió thực tế để tính trở lực của đường ống và lưu lượng gió của mỗi miệng thổi . Để đảm bảo phân bố cột áp tĩnh đồng đều ở mỗi vị tri trên tuyến ống , ta phải thiết kế một hệ thống đường ống có tiết diện thay đổi trên cơ sở kết hợp hai giá trị : f = 0 F f x ∑ F = 0 F F c trong đó : F 0 , F c là tiết diện đầu và cuối của miệng thổi Σf x : là tổng diện tích tiết diện các họng thổi trên đoạn đường ống đang xét + lưu lượng gió : L 1 = 7 H L = 1543 (m 3 /h) + diện tích tiết diện A 1 ( ta tự chọn ) : chọn đường ống có kích thước : 1100 x 350 (mm) = 0,38 (m 2 ) Vận tốc không khí thoả mãn : v 1 = 1 1 .3600 F L = 38,0.3600 10800 = 7,9 (m/s) Vận tốc trên thoả mãn vì đây là đoạn ống dẫn chính nên vận tốc cho phép trong khoảng ( 6 ÷ 8 m/s ) + Tiết diện đoạn ống A 2 : A 2 = 2 2 ω L L 2 = L H – L 1 = 10800 – 1543 = 9257 (m 3 /h) A 2 = 3600.9,7 9257 = 0,325 (m 2 ) chọn a 2 = 1,1 m b 2 = 0,295 m + Tiết diện đoạn ống A 3 : A 3 = 3 3 ω L L 3 = L H – 2L 1 = 10800 – 3068 = 7732 (m 3 /h) A 3 = 3600.9,7 7732 = 0,272 (m 2 ) chọn a 3 = 1,1 m b 3 = 0,25 m + Tiết diện đoạn ống A 4 : A 4 = 4 4 ω L L 4 = L H – 3L 1 = 10800 – 4611 = 6189 (m 3 /h) A 4 = 3600.9,7 6189 = 0,22 (m 2 ) chọn a 4 = 1,1 m b 4 = 0,2 m + Tiết diện đoạn ống A 5 : A 5 = 5 5 ω L L 5 = L H – 4L 1 = 10800 – 6172 = 4628 (m 3 /h) A 2 = 3600.9,7 4628 = 0,163 (m 2 ) chọn a 5 = 1,1 m b 5 = 0,15 m + Tiết diện đoạn ống A 6 : A 6 = 6 6 ω L L 6 = L H – 5L 1 = 10800 – 7715 = 3085 (m 3 /h) A 6 = 3600.9,7 3085 = 0,11 (m 2 ) chọn a 6 = 1,1 m b 6 = 0,1 m + Tiết diện đoạn ống A 7 : [...]... m ω7 1543 = 0,05 (m2) 7,9.3600 Tính trở lực của đường ống : trở lực của tuyến đường ống bao gồm trở lực ma sát và trở lực cục bộ * trở lực ma sát : công thức tính toán : ΔPms = λms p.v 2 L d td 2 trong công thức trên : λms : hệ số trở lực ma sát tại các đoạn đường ống , hệ số trở lực ma sát được tính phụ thuộc vào tiêu chuẩn Reynol (Re ) nếu Re ≥ 105 thì λms được tính theo công thức : λms ⎛ K =... hệ số trở lực ma sát được tính phụ thuộc vào tiêu chuẩn Reynol (Re ) nếu Re ≥ 105 thì λms được tính theo công thức : λms ⎛ K = 0,11 ⎜ ⎜d ⎝ td ⎞ ⎟ ⎟ ⎠ 0 , 25 với k = 0,1 (mm) nếu Re ≤ 105 thì λms được tính theo công thức λms = 0,31 (Re)-0,25 l : chiều dài của đoạn ống dtd = 2.a.b (m) là đường kính tương đương của ống với a, b là các kích a+b thước ống ζ : là khối lượng riêng của không khí , ta lấy ζ . Theo như các số liệu ta đã tính toán ở phần trên và qua các bản vẽ về mặt bằng công trình , ta thấy được công trình này có không gian điều hoà tương đối. ống có 7 miệng thổi . Tính toán thiết kế đường ống dẫn không khí : Tính đường kính họng thổi và vận tốc : Từ phương trình liên tục : L H = v 0