thuyết minh đồ án thông gió công nghiệp1

Thông số khí hậu bên ngoài nhà mùa đôngLà nhiệt độ thấp trung bình của tháng lạnh nhất trong năm.Tháng 1b.. Thông số khí hậu bên ngoài nhà mùa hèLà nhiệt độ cao trung bình của tháng nóng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNGKHOA KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

Ngày hoàn thành:

Hà Nội, Ngày 10 ,Tháng 7 , Năm 2022

Khoa KT Môi trường

Bộ môn: Vi khí hậu - MTXD ĐỒ ÁN MÔN HỌC THÔNG GIÓTHIẾT KẾ

THÔNG GIÓ NHÀ CÔNG NGHIỆPHọ và tên:

Mã số SV:

Đề số: 5 Địa điểm xây dựng: Vinh1 Số liệu thiết kế

- Mặt bằng, mặt cắt kiến trúc công trình - Dây chuyền công nghệ và các số liệu liên quan.

2 Nội dung tính toán

- Tính toán thiết kế hệ thống thông gió cục bộ cho các máy móc thiết bị tỏa bụi, khí độc hại

- Tính toán thiết kế hệ thống thông gió cơ khí chung kết hợp tự nhiên cho phân xưởng

3 Bản vẽ

Số bản vẽ: 02 bản vẽ khổ A1 thể hiện đầy đủ, chi tiết: - Mặt bằng, mặt cắt, sơ đồ không gian hệ thống - Mặt bằng, mặt cắt chi tiết gian máy

Ngày giao nhiệm vụ: 03/2022 Ngày bảo vệ: 06/2022

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1 CHỌN THÔNG SỐ TÍNH TOÁN 5

1.1 Lựa chọn thông số khí hậu 5

1.1.1 Thông số khí hậu bên ngoài nhà 5

1.1.2 Thông số khí hậu bên trong nhà 5

1.2 Chọn kết cấu bao che 5

1.2.1 Cấu tạo các lớp của kết cấu nền 5

1.2.2 Cấu tạo các lớp của kết cấu tường 6

1.2.3 Cấu tạo các lớp của kết cấu mái 6

1.2.4 Cấu tạo các lớp của kết cấu cửa sổ,cửa mái 6

1.2.5 Cấu tạo các lớp của kết cấu cửa đi 6

CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN NHIỆT THỪA 6

2.1 Nhiệt tổn thất 6

2.1.1 Nhiệt tổn thất qua kết cấu bao che 6

2.1.2 Tổn thất nhiệt do nung nóng vật liệu mang vào 11

2.1.3 Tổn thất nhiệt do rò gió 12

2.2 Nhiệt tỏa 15

2.2.1 Nhiệt tỏa do người 15

2.2.2 Nhiệt tỏa do chiếu sáng 15

2.2.3 Tỏa nhiệt do động cơ và thiết bị dùng điện 16

2.2.4 Tỏa nhiệt do sản phẩm nung nóng để nguội không thay đổi trạng thái 18

2.2.5 Tỏa nhiệt do lò nung 19

2.2.6 Tỏa nhiệt từ bể 26

2.3 Nhiệt bức xạ (chỉ tính cho mùa hè) 30

2.3.1.Nhiệt bức xạ qua cửa kính 30

2.3.2 Nhiệt bức xạ qua mái 31

2.4 Tổng kết nhiệt thừa 34

2.4.1 Tổng kết nhiệt thừa về mùa Đông 34

2.4.2 Tổng kết nhiệt thừa về mùa Hè 35

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN THÔNG GIÓ CỤC BỘ 36

3.1 Hút cục bộ 36

3.1.1 Tính toán chụp hút mái đua 36

3.1.2 Tính toán chụp hút bên thành 41

3.1.3 Tính toán hút bụi 44

3.2 Tính toán thổi cục bộ ( hoa sen không khí) 44

3.3 Tính toán lưu lượng thông gió 47

CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC HỆ THỐNG THÔNG GIÓ 51

4.3 Hệ thống thổi cục bộ ( Hoa sen không khí) 61

4.3.1 Tính toán tổn thất trên đường ống 61

4.3.2 Tính toán chọn quạt 61

4.4 Tính toán thiết kế hệ thống thông gió chung 63

4.2.1 Tính toán tổn thất trên đường ống 63

4.1.2 Tính toán chọn quạt 67

CHƯƠNG 1 CHỌN THÔNG SỐ TÍNH TOÁN1.1 Lựa chọn thông số khí hậu

1.1.1 Thông số khí hậu bên ngoài nhàa Thông số khí hậu bên ngoài nhà mùa đông

Là nhiệt độ thấp trung bình của tháng lạnh nhất trong năm.(Tháng 1)b Thông số khí hậu bên ngoài nhà mùa hè

Là nhiệt độ cao trung bình của tháng nóng nhất trong năm (Tháng 7)

Số liệu được tra trong QCVN 02:2009/BXD - Số liệu điều kiện tự nhiên dùng trong xây dựng tại địa điểm Vinh.

1.1.2 Thông số khí hậu bên trong nhàa Thông số khí hậu bên trong nhà mùa đôngChọn theo điều kiện tiện nghi nhiệt: Lao động nặng

; v = 0,5 m/sb Thông số khí hậu bên trong nhà mùa hè

tT = tN + (1-3) C = 34,2 + 1,3 = 35,5 Co oVận tốc: v = 0,5 – 2,0 m/s; Chọn v = 1 m/s

Bảng 1.1 Thông số khí hậu

1.2 Chọn kết cấu bao che

Lựa chọn cấu tạo các lớp của kết cấu điển hình: nền, tường, cửa đi, sửa sổ, cửa mái, mái1.2.1 Cấu tạo các lớp của kết cấu nền

- Lớp 1 : Vữa xi măng dày 0,05m; λ =0,93 W/mK- Lớp 2 : Bê tông dăm dày 0,3m; λ = 1,28 W/mK- Lớp 3 : Bê tông gạch vỡ dày 0,6m; λ = 0,87 W/mK

1.2.2 Cấu tạo các lớp của kết cấu tường

- Lớp 1 : Vữa xi măng dày 0,015m; λ =0,93 W/mK- Lớp 2 : Gạch rỗng đất sét nung 0,22m; λ = 0,52 W/mK- Lớp 3 : Vữa xi măng dày 0,015m; λ = 0,93 W/mK1.2.3 Cấu tạo các lớp của kết cấu mái

- Tôn (Thép) dày 0,0004m; λ =58 W/mK1.2.4 Cấu tạo các lớp của kết cấu cửa sổ,cửa mái

- Kính cửa sổ dày 0,005m; λ =0,76 W/mK1.2.5 Cấu tạo các lớp của kết cấu cửa đi

- Tôn (Thép) dày 0,002m; λ =58 W/mK

CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN NHIỆT THỪA

Lượng nhiệt thừa trong công trình xác định như sau:

Qth = Qtỏa + Qbx - Qtt, W

Trong đó:

Qtỏa - tổng lượng nhiệt tỏa,W Qbx - Tổng lượng nhiệt bức xạ,W Qtt - tổng lượng nhiệt tổn thất,W

2.1 Nhiệt tổn thất

2.1.1 Nhiệt tổn thất qua kết cấu bao che

Lượng nhiệt tổn thất qua kết cấu bao che xác định như sau:

Trong đó:

t - hệ số trao đổi nhiệt bên trong nhà t = 8,72 ,W/m 2 0C;

n - hệ số trao đổi nhiệt bên ngoài nhà n = 23,26 ,W/m 2 0C;

i - chiều dày lớp vật liệu thứ i;

i - hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu thứ i.Bảng 2-1: Bảng tính hệ số truyền nhiệt

b Xác định hệ số truyền nhiệt k đối với kết cấu nềnHệ số truyền nhiệt k’ được xác định theo công thức:

- Lớp 1 : Vữa xi măng 0,015; λ = 0,931

- Lớp 2 : Gạch rỗng đất xét nung 0,22; λ = 2

0,52

- Lớp 3 : Vữa xi măng = 0,015; λ3=0,93

2Mái:- Mái tôn:

’i - chiều dày của các lớp vật liệu có λ<1,163’i - hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu có λ<1,163.

Nền có chiều rộng 13,5m và chiều dài 54m.

Ta chia nền làm 4 dải Ba dải ngoài (dải I, dải II, dải III) mỗi dải rộng 2m còn lại là dải IV

Bảng 2-2: Bảng tính toán hệ số truyền nhiệt k của kết cấu nền

W/m C)2o

Dải nền I:- Nhiệt trở: R1=2,2

-Vữa xi măng: ’1= 0,05; ’1= 0,93-Bê tông dăm: ’2= 0,3; ’2= 1,28-Bê tông gạch vỡ: ’3= 0,6; ’3= 0,87

- Dải nền II:- Nhiệt trở: R2=4,3

- Vữa xi măng: ’1= 0,05; ’1= 0,93-Bê tông dăm: ’2= 0,3; ’2= 1,28-Bê tông gạch vỡ: ’3= 0,6; ’3= 0,87

Dải nền III:- Nhiệt trở: R3=8,6

-Vữa xi măng: ’1= 0,05; ’1= 0,93-Bê tông dăm: ’2= 0,3; ’2= 1,28-Bê tông gạch vỡ: ’3= 0,6; ’3= 0,87

Dải nền IV:- Nhiệt trở: R4=14,2

- Vữa xi măng: ’1= 0,05; ’1= 0,93-Bê tông dăm: ’2= 0,3; ’2= 1,28-Bê tông gạch vỡ: ’3= 0,6; ’3= 0,87

0,0067

c Xác định diện tích F

Bảng 2-3: Bảng tính diện tích kết cấu bao che

Hướng Bắc

Tường 6,2×54-17×(1,2×1,2)-3×(1,2×2,4) 301,68

= 0.4: kết cấu truyền nhiệt tiếp xúc với phòng không thông gió,phòng không thông gió không tiếp xúc với không khí ngoài.Do đó:

Hiệu số nhiệt độ vào mùa đông: tĐ = (20-15,6) × 1 = 4,4 C o

Hiệu số nhiệt độ vào mùa hè: tH = (35,5-33,2) × 1 = 1,2 C o

e Nhiệt tổn thất qua kết cấu về mùa đông

Bảng 2-4: Bảng tính tổn thất qua kết cấu về mùa đông

STT Hướng,kết cấu Diện tích(m2) k (W/mK) tT (Đ)0C T

N (Đ)0C Q

Tổng nhiệt tổn thất qua kết cấu về mùa đông 31771,12

2.1.1.2 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:

Trong đó:

Qttk/c(H) - nhiệt tổn thất qua k/c về mùa hè, WQttk/c(Đ) - nhiệt tổn thất qua k/c về mùa đông, WQttmái(Đ) - nhiệt tổn thất qua k/c mái về mùa đông, W- độ chênh nhiệt độ mùa Hè, Co

- độ chênh nhiệt độ mùa Đông, Co

Do đó: Qttk/c(H) = (31771,12 - 20336,2) × = 3378,5 (W)

2.1.2 Tổn thất nhiệt do nung nóng vật liệu mang vào

Tổn thất nhiệt do nung nóng nguyên vật liệu từ ngoài đưa vào nhà được tính theo công thức:

QttVL = 0,278 × GVL × CVL(t -t ) , WCĐ

Trong đó:

GVL - Khối lượng vật liệu, kg/h; G = G’ × F; G’ = (300÷400 kg/m h); VLVLVL 2

Lấy G’ = 350 kg/mVL 2.hF - diện tích các lò

+ Lò điện NN-31(2 cái): 2,72 m2

+ Lò điện NN-30: 2,56 m2

GVL=350×5,28 = 1848 m2

C - tỉ nhiệt của vật liệu, kJ/kg C ; C vật liệu của thép: C = 0,48(KJ/Kg.C)tĐ , t - nhiệt độ đầu và cuối CCo

tC(0C) : Nhiệt độ cuối cùng của vật liệu đưa vào phân xưởng chính là tĐ ( C) : Nhiệt độ ban đầu của vật liệu đưa vào phân xưởng chính là 0

- hệ số kể đến sự nhận nhiệt không đều của vật liệu, =0,5Do đó:

+ Tổn thất nhiệt do nung nóng vật liệu đem vào phân xưởng vào mùa đông:= 0,278×××() ×

= 0,278×350×(2,56+2,72×2)×0,48×(20-15,6)×0,5 = 822 (W)

+ Tổn thất nhiệt do nung nóng vật liệu đem vào phân xưởng vào mùa hè:= 0,278×××() ×

= 0,278×350×(2,56+2,72×2)×0,48×(35,5-34,2)×0,5 = 169,26 (W)

a - hệ số phụ thuộc loại cửa: Lượng gió rò qua khe cửa trên 1m dài khung cửa và hệ số phụ thuộc loại cửa lấy theo (GT kỹ thuật thông gió của Gs.Trần Ngọc Chấn T91)

N - mật độ không khí ngoài, kg/m3

t

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

Ta chỉ tính tổn thất do rò gió qua cửa sổ và cửa đi còn cửa mái có nhiệm vụ thông gió tựnhiên nên không tính”

Bảng 2.5:Lượng gió rò qua khe cửa trên 1m dài khung cửa

2.1.3.1 Tính toán rò gió vào mùa hè.

Tháng nóng nhất là tháng 7 Vận tốc gió trung bình là v = 3,6 (m/s) Hướng gió chủ đạo là Tây Nam (Bảng 2.16 QCVN 02-2019) , như vậy sẽ có tổn thất nhiệt do rò gió qua các khe cửa của tường phía Tây Nam.

Từ bảng tra, ta có, với v = 3,6 (m/s) có g = 8,6 (m3/m.h)Đối với cửa sổ 1 lớp khung thép chọn a = 0,65Hướng Tây gồm: 4 cửa sổ

Hướng Nam gồm: 22 cửa sổMật độ không khí ngoài nhà vào mùa hè:

Bảng 2.6 : Chiều dài khe cửa ứng với hướng gió chủ đạo vào mùa hèHướng gió

chính Loại cửa Công thứcChiều dài khe cửa l(m) Kết quả

Bảng 2.7 :Lượng gió rò qua khe cửa vào mùa hè

Loại cửa l(m) a g (m3/m.h) N (kg/m3) Grò ( kg/h)

2.1.3.2 Tính toán rò gió vào mùa đông.

Tháng lạnh nhất là tháng 1 Vận tốc gió trung bình là v = 2,9 (m/s) Hướng gió chủ đạo làhướng Bắc (Bảng 2.16 QCVN 02-2019), như vậy sẽ có tổn thất nhiệt do rò gió qua các khe cửa của tường phía Bắc.

Từ bảng tra, ta có, với v = 2,9 (m/s) có g = 8 (m3/m.h)Đối với cửa sổ 1 lớp khung thép chọn a = 0.65, cửa đi a=2Hướng Bắc gồm: 17 cửa sổ, 3 cửa đi;

Mật độ không khí ngoài nhà vào mùa đông:

Bảng 2-8: Chiều dài khe cửa ứng với hướng gió chủ đạo vào mùa đôngHướng gió

chính Loại cửa Công thứcChiều dài khe cửa l(m) Kết quảBắc Cửa sổCửa đi [(1,2+2,4)×2+2,4]×3(4×1,2+1,2)×17 28,8102

Bảng 2.9 :Lượng gió rò qua khe cửa vào mùa đông

Loại cửa L(m) a g (m3/m.h) N (kg/m3) Grò ( kg/h)

Cửa đi 28,8 2 8 1,22 562,18

Do đó:

Qttrg (Đ) = 0,278 × 1209,1× 1,005 × (20 – 15,6 ) = 1486,46(W)2.2 Nhiệt tỏa

2.2.1 Nhiệt tỏa do người

Lượng nhiệt tỏa do người phát ra được xác định theo công thức:

Qtỏang = q n (W)h

Trong đó:

qh - Nhiệt hiện do 1 người tỏa ra trong 1h (W/người); Tra bảng 9.2 giáo trình Thông gió của Thầy Bùi Sỹ Lý và cô Hoàng Thị Hiền với chế độ làm việc nặng

n - Số người (số vị trí thao tác); n = 100Bảng 2-10: Nhiệt tỏa do ngườiTrạng thái lao

(W/người) (W)Qtỏa

2.2.2 Nhiệt tỏa do chiếu sáng

Lượng nhiệt tỏa ra cho chiếu sáng được xác định theo công thức:

Qtỏacs = N (W)cs12

Trong đó:

Ncs - Công suất điện chiếu sáng, W;

Công suất điện chiếu sáng được xác định theo công thức:

Ncs = a F (W)s

a - Công suất chiếu sáng đơn vị (W/m ) a = 8-12; Lấy a = 12;2

Fs - Diện tích sàn được chiếu sáng (m ); F = 13,5 × 54 = 729 m ;2

Công suất điện chiếu sáng là: N = a F = 12 × 729 = 8748 (W)css1 - Hệ số phụ thuộc loại đèn.

Đối với đèn huỳnh quang: 1 = 0.4 – 0.7Đối với đèn dây tóc: 1 = 0.8 – 0.9

2 - Hệ số sử dụng đèn Khi sử dụng tất cả đèn, 2 = 1“ Phân xưởng sử dụng toàn bộ đèn huỳnh quang để chiếu sáng”Chọn hệ số phụ thuộc loại đèn = 0.51

Nhiệt tỏa ra do chiếu sáng là : Qtỏacs = N × cs 1 × = 8748 × 0,5 × 1 = 4374 W2

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:

Qtỏađc = Nđc (W)1234

Trong đó:

Nđc - tổng công suất lắp đặt của đông cơ (W)

1 - hệ số sử dụng công suất lắp đặt.

2 - hệ số tải trọng của động cơ.

3 - hệ số hoạt động không đồng thời.

4 - hệ số kể đến độ nhận nhiệt của môi trường không khí Khi tính toán có thể nhận 1234 = 0,25

Bảng 2.11 :Thống kê công suất điện của các động cơ

36 Máy mài phẳng 1 2,7

: Tỉ nhiệt trung bình của vật liệu

t ,tc đ : 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

Với = 300 - 400 (kg/đáy tủ do đó chọn= 350 (kg/,F: là diện tích của lò

Vật liệu được chọn rèn là Thép

Bảng 2-1: Tổn thất nhiệt do nung nóng vật liệu để nguội không thay đổi trạng thái:Lò điện NN-31

TT MùaF

Q(W)

0 4

35,5 97388,64Lò điện NN-30

TT MùaF

91369,8Do đó:

QtỏaSP (Đông) = 2 × 98372,64+92586 = 289331,3,WQtỏaSP (Hè) 2 × 97388,64 + 91369,8 = 286147,1,W

2.2.5 Tỏa nhiệt do lò nung

Tính cho lò điện NN-31 có nhiệt độ trong lò là 1200 C, lò hình chữ nhật có kích thước o1,7 x 1,6 x 1,8 m.

Bảng 2-11: Cấu tạo của lò

Thứ tự Các lớp Hệ số dẫn nhiệt λ(W/m C)oThành

Lớp 1: Gạch Magezit : 1 = 200 mm 6,16+2,910 t-3

Lớp 2: Gạch điatomit: 2 = 200 mm 0,116+0,2310 t-3

Lớp 3: Gạch điatomit bọt: 3 = 200 mm 0,093+0,2310 t-3Cửa lò Lớp gạch samốt nặng: 1 = 200 mm 0,837+0,5810 t-3

Đáy tủ Gạch Magezit: = 300 mm 6,16+2,910 t-3

Kích thước cửa lò tự cấu tạo+ Chiều cao: 0,4m+ Chiều rộng: 0,4m

2.2.5.1 Tính toán nhiệt tỏa ra lò vào mùa đônga Toả nhiệt qua thành lò và nóc lò.

Nhiệt độ bên trong của thành lò là: t = 1200 Clò o

Nhiệt độ của vùng làm việc là: t = 20 Cxq o

Ta nhận nhiệt độ trên bề mặt bên trong của thành lò là:

Giả thiết:

Nhiệt độ trên bề mặt ngoài của thành lò là: Nhiệt độ giữa lớp 1 và lớp 2 là: Nhiệt độ giữa lớp 2 và lớp 3 là: Xác định hệ số trao đổi nhiệt bề mặt ngoài

Trong đó:

αN - Hệ số trao đổi nhiệt bề mặt ngoài tủ sấy, (W/m2oC)

l - kích thước đặc trưng, W/m2oC5/4 Bề mặt nằm ngang l=3,26; B.mặt đứng l=2,56;

Cqd - hệ số BX quy diễn, W/m2oC4 C = 4,9

Do đó:

Xác định 624 W

Xác định hệ số truyền nhiệt qua kết cấu thành lò:Hệ số dẫn nhiệt của lớp Gạch Magezit là:

3 = 0,093 + 0,23 ×10 × (650+68)/2 = 0,175 W/m CHệ số dẫn nhiệt của thành lò là:

Xác định Sai số :

+ Diện tích thành lò:

Do đó lượng nhiệt toả ra từ thành lò :

+ Diện tích nóc lò: = 1,7×1,6= 2,72 (m )2

Do đó lượng nhiệt toả ra từ nóc lò :

b Lượng nhiệt tỏa ra từ đáy lò

Lượng nhiệt tỏa ra từ đáy lò được tính theo công thức:

Trong đó:

m - hệ số kể đến phần nhiệt đi vào phòng, m = 0,5-0,7; Lấy m=0,6;f - hệ số phụ thuộc hình dạng đáy lò Đáy: tròn f = 4,1; vuông f = 4,6; chữ nhật f = 3,9; Đáy có dạng hình chữ nhật f = 3,9;

tl - Nhiệt độ của lò; t : nhiệt độ k.khí xung quanh ( C ).4 o

F - diện tích đáy, m2;

D - đường kính tương đương theo diện tích của đáy lò, m

- hệ số dẫn nhiệt của vật liệu đáy lò, W/m Co

Lượng nhiệt tỏa ra từ đáy lò là:

c Lượng nhiệt tỏa ra từ cửa lòNhiệt 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:

Trong đó:

- Hệ số trao đổi nhiệt bề mặt ngoài của cửa lò (W/m )2

- 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/m )2

Fcửa lò - Diện tích của cửa lò (m )2

Nhiệt tỏa ra từ mặt ngoài của cửa lò xét trên 1m và trong 1h được xác định theo công 2

- Xác định hệ số trao đổi nhiệt bề mặt ngoài cửa lò:

- Xác định hệ số dẫn nhiệt của các lớp kết cấu:

2 = 50 (W/m).

- Xác định hệ số truyền nhiệt qua kết cấu cửa lò:

- Nhiệt tỏa ra từ mặt ngoài cửa lò trên 1m và trong 1h là:2

q= ×() = 25,77(270 – 20) = 6442 (W)- Nhiệt truyền qua kết cấu cửa lò trên 1m và trong 1h là:2

q’=k×() = 6,79(1195 – 275) = 6680,75 (W)- Sai số:

- Lượng nhiệt tỏa từ bản thân cánh cửa lò được xác định theo công thức:

- Lượng nhiệt bức xạ qua cửa lò vào xưởng được xác định theo công thức:

Trong đó:

C: hệ số bức xạ của vật đen tuyệt đối C=5,76 (W/m2oC4);k: hệ số nhiễu xạ ;

k1, k2: phụ thuộc chiều dày thành lò và kích thước cửa lò k1, k2 xác định dựavào biểu đồ (biểu đồ 3.5, trang 96, giáo trình Thông gió.GVC.Hoàng Thị Hiền-TS.Bùi Sỹ Lý);

Chiều dày thành lò: = 0,6 m;

Kích thước cửa lò: 0,4×0,4m (cửa vuông);

= = 0,7 Tra theo biểu đồ, ta được k=0,41- Lượng nhiệt bức xạ qua cửa lò là:

- Lượng nhiệt tỏa ra khi mở cửa là:

- Tổng lượng nhiệt tỏa ra qua cửa lò là:

= + = 174+ 6493,7 = 6667,7 (W)- Tổng lượng nhiệt tỏa ra từ 1 lò là:

= + + + = 7166,8+1663,3+36542,9+6667,7 = 52040,7 (W)2.2.5.2 Quy đổi tính toán nhiệt tỏa ra từ lò vào mùa hè.Công thức quy đổi:

2.2.5.3 Tính toán nhiệt tỏa của các lò còn lại.

Ta hiệu chỉnh cho lò điện kiểu buồng theo công thức tương đối sau:

Trong đó:

,: Lượng nhiệt tỏa ra của lò cần tính về mùa đông và mùa hè (W),: Lượng nhiệt tỏa ra của lò đã tính về mùa đông và mùa hè (W): Thể tích của lò cần tính 1,6 ×1,6×1,8= 4,6 (m )3

: Thể tích của lò đã tính 1,7×1,6×1,8= 4,9 (m )3

: Chênh lệch nhiệt độ trong lò và không khí xung quanh lò cần tính (): Chênh lệch nhiệt độ trong lò và không khí xung quanh lò đã tính ()Do đó:

Tỏa nhiệt do lò điện NN-30 vào mùa đông:

Tỏa nhiệt do lò điện NN-30 vào mùa hè:

2.2.5.4 Tổng nhiệt tỏa từ các lò

Tổng nhiệt tỏa từ các lò vào mùa đông:

= 52040,7 + 48854,53 × 2 = 149749,76 (W)Tổng nhiệt tỏa từ các lò vào mùa hè:

(Tính chuyển đổi tương tự các lò)

Ta tính toán cho bể có nhiệt độ cao nhất tức là bể nước nóng có nhiệt độ 90, hình hộp chữnhật có kích thước 0,6×0,5×0,6m vào mùa đông.

2.2.6.1 Lượng nhiệt tỏa ra từ thành bể và nóc bể.a Lượng nhiệt tỏa ra từ thành bể.

- Nhận nhiệt = – 5 = 90 – 5 = 85()- Giả thiết nhiệt độ bề mặt các lớp là như sau:

- Xác định hệ số truyền nhiệt qua kết cấu thành bể:

- Nhiệt tỏa ra từ mặt ngoài thành bể trên 1m là:2

q = ×() = 8,44(23,2 – 20) = 27 (W)- Nhiệt truyền qua kết cấu thành bể trên 1m là:2

q’ = k×() = 0,45(85 – 23,2) = 27,81 (W)- Độ chênh lệch q:

+ Diện tích thành lò:

- Nhiệt tỏa từ thành bể:

bTỏa nhiệt từ đáy bểCông thức xác định:

Qđ = 0,7× (W)=>Lượng nhiệt tỏa ra từ đáy bể là:

Qđ = ×36,2 = 25,3 (W)c Tỏa nhiệt từ bề mặt thoáng

Qdd = ( 5,7 + 4,07v) ( ) FTrong đó:

v - là vận tốc chuyển động của không khí trên bề mặt dung dịch (m/s) - nhiệt độ bề mặt dung dịch,ºC

- nhiệt độ không khí xung quanh bể ( = = 20oC) - diện tích bề mặt thoáng dung dịch, Do đó: Q = ( 5,7 + 4,07v) ( ) Fdd

= (5,7 + 4,070,5) (90-20) 0,48 = 77,96 (W)

Vậy lượng nhiệt tỏa từ bể nước nóng vào mùa đông là:

= 36,2 + 25,3+77,96 = 139,46 (W)2.2.6.2.Tính cho các bể còn lại

Công thức chuyển đổi giữa các bể:

Bảng 2.13 Lượng nhiệt tỏa từ bể vào mùa đông

Thể tích bể(m3) Độ chênh lệchnhiệt độ(oC) lượngSốbểKích thước

Nhiệtđộxung

Công thức chuyển đổi giữa 2 mùa:

Tính cho bể nước nóng :

Tính cho các bể còn lại theo công thức:

Bảng 2.14 Lượng nhiệt tỏa từ bể vào mùa hè

Nhiệt độ xungquanh

2.3 Nhiệt bức xạ (chỉ tính cho mùa hè)2.3.1.Nhiệt bức xạ qua cửa kính

Nhiệt bức xạ truyền vào nhà qua cửa kính được xác định theo công thức:

Trong đó:

Fk - diện tích của kính chịu bức xạ tại thời điểm tính toán, m ;2

SHGC- Sử dụng Kính 1 lớp, màu Blue Green, công nghệSunergy, 6mm - AGC Glass có SHGC = 0,4

qbx - Cường độ bức xạ mặt trời trên mặt phẳng chịu bức xạ, W/m ; Xác định 2

theo phụ lục 7 tài liệu "Thông gió_PGS.T.S.Bùi Sỹ Lý - Cô Hoàng Thị Hiền" Thời điểm tính toán là lúc 12-13 h vào tháng 8 của trạm Vinh; q = 828 W/mbx 2

Bảng 2-22: Bảng tính toán lượng nhiệt bức xạ truyền vào phân xưởng qua cửa kính.

2.3.2 Nhiệt bức xạ qua mái

Nhiệt bức xạ mặt trời truyền qua kết cấu mái:

=

Trong đó :

- nhiệt bức xạ mặt trời truyền vào nhà qua do chênh lệch nhiệt độ - nhiệt bức xạ mặt trời truyền vào nhà qua do dao động nhiệt độ , (W)

: nhiệt độ trung bình của không khí ngoài nhà, được nhận là nhiệt độtrung bình của tháng nóng nhất Tra “Bảng 2.2 trong QCVN 02-2009/BXD”: Với địa điểm xây dựng tại Vinh thì tháng nóng nhất là tháng 7với oC;

ρ : hệ số hấp thụ bức xạ mặt trời của bề mặt kết cấu ngăn che ( tra ρ tạibảng 3.11 - SGT) : ρ = 0,65 ( thông số ứng với mái tôn tráng kẽm)cường độ bức xạ trung bình trên bề mặt kết cấu (W/)

+ Cường độ bức xạ trung bình trên mặt kết cấu (qtbbx) được xác định như sau:24

qqTrong đó:

: Tổng cường độ bức xạ mặt trời của các giờ có nắng trong ngày (W/m2), tra " bảng B.3 TCVN 4088-1985 ".

Ta được: (Kcal/m h)→ 2 (Kcal/m2h)= 282 (W )

: hệ số trao đổi nhiệt bề mặt ngoài của kết cấu ngăn che (W/ºC) = 23,26(W/ºC)

Vậy lượng nhiệt do bức xạ (mái) do chênh lệch nhiệt độ là: = 6,34 x (37,5 – 35,5) x 729 = 9243,7 (W) 2.1.2.2 Nhiệt lượng bức xạ mặt trời truyền vào nhà do dao động nhiệt độ.

Lượng nhiệt bức xạ mặt trời truyền vào nhà qua kết cấu ngăn che do dao động nhiệt độ :

= Fm

At: biên độ dao động của nhiệt độ tổng, C; o

ν: độ tắt dần của dao động nhiệt độ.

+ Độ tắt dần của dao động nhiệt độ bề mặt trong được xác định theo công thức:

/ 2.(0.83 3 )

DTrong đó:

- chỉ số nhiệt quán tính của kết cấu mái.Rm: Nhiệt trở của tôn Ta có: = (m2.oC/W);

sm: hệ số hàm nhiệt của tôn Ta có: s = 126,2 (W/m C);(Tra Phụ lục 5-m 2.o

Sách TG-T355)

D = = 8,7

: Tổng nhiệt trở của các lớp vật liệu Ta có: (m2 C/W)o

Thay số ta được kết quả:

+ Biên độ dao động của nhiệt độ tổng (Attg- C) được xác định theo công thức:o

Trong đó:td

At, AtN - biên độ dao động của nhiệt độ tương đương và của nhiệt độ không

khí bên ngoài theo thời gian với chu kì 24h, C; o

: Hệ số lệch pha phụ thuộc vào độ lệch pha và tỉ số giữa biên độ dao độngcủa nhiệt độ tương đương và nhiệt độ bên ngoài (Attd/AtN

Hệ số Ψ được xác định theo "Bảng 3.12 tài liệu "Thông gió_T.S Bùi Sỹ Cô Hoàng Thị Hiền_trang 103" Chú ý: Cường độ bức xạ có trị số cực đại vàolúc 12h trưa Còn nhiệt độ không khí cực đại vào lúc 13h.

Lý-+ Biên độ dao động của nhiệt độ tương đương (Attd- C) được xác định theo công thức:oax

AtTrong đó:

- hệ số hấp thụ bức xạ mặt trời của bề mặt kết cấu ngăn che;ax

mbxq , tb

N - hệ số tra đổi nhiệt bề mặt ngoài của kết cấu ngăn che, W/m2 C.o

(Cường độ bức xạ lớn nhất và cường độ bức xạ trung bình lấy theo bảng B.3 TCVN 4088-1985)

Biên độ dao động của nhiệt độ không khí bên ngoài theo thời gian (AtN- oC) được xác định theo công thức:

t - nhiệt độ trung bình của không khí ngoài nhà, C Tra o "Bảng 2.2_ QCVN 02 - 2009 BXD" ta có: oC;

- Biên độ dao động của nhiệt độ tương đương

.( mtb)

- Biên độ dao động của nhiệt độ tổng

= (18 + 4,5) 1 = 22,5 (oC)- Biên độ dao động của nhiệt độ trên bề mặt trong của mái (ºC)

Do đó: Lượng nhiệt bức xạ mặt trời truyền vào nhà do dao động nhiệt:

Tổng nhiệt thu do bức xạ mặt trời = truyền nhiệt vào phân xưởng qua kính + truyền nhiệt vào phân xưởng qua mái

Qbx= 65746,9+ ( 9243,7 + 168457) = 243447,6 (W)

2.4 Tổng kết nhiệt thừa

2.4.1 Tổng kết nhiệt thừa về mùa Đông

Bảng 2-23: Bảng Tổng kết nhiệt thừa về mùa Đông

Tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che 31771,1

Tổn thất nhiệt do nung nóng vật liệu đem vào phân xưởng 822

Toả nhiệt do động cơ và thiết bị dùng điện 78875Tỏa nhiệt do qua trình nguội không thay đổi trạng thái 289331,3

2.4.2 Tổng kết nhiệt thừa về mùa Hè

Bảng 2-23: Bảng Tổng kết nhiệt thừa về mùa Hè

Tổn thất nhiệt qua kết cấu ngăn che 3378,5