ĐỒ ÁN MÔN HỌC: THÔNG GIÓ VÀ XỬ LÝ KHÍ THẢI Phần 1: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ KHÓI THẢI Chương 1: THIẾT KẾ THÔNG GIÓ CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ Địa điểm công trình: Sơn La I Chọn thông số tính toán công trình Các thông số tính toán bên công trình lấy theo hai mùa: mùa hè mùa đông a.Nhiệt độ không khí: (Dựa vào bảng 2.3 bảng 2.4/QCVN 02:2009/BXD) - Mùa hè: nhiệt độ tính toán bên nhiệt tối cao trung bình ( đo lúc 13h) tháng nóng Dựa vào bảng 2.3 : Nhiệt độ không khí cao trung bình tháng năm - QCVN 02:2009/BXD ta = 30.5 ( tháng 5) Mùa đông: nhiệt độ tính toán bên lấy nhiệt độ tối thấp trung bình tháng lạnh Dựa vào bảng 2.4 : Nhiệt độ không khí thấp trung bình tháng năm QCVN 02:2009/BXD ta = 10.8 (tháng 1) b.Độ ẩm không khí: (Dựa vào bảng 2.10/QCVN 02:09/BXD) -Mùa hè: φH = 77.8% (tháng 5) -Mùa đông: φĐ =78.6% (tháng 1) c.Vận tốc gió: (Dựa vào bảng 2.16/QCVN 02:09/BXD) -Mùa hè: VH = 2.7 m/s (tháng 5) -Mùa đông: VĐ = 3.1 m/s (tháng 1) d.Hướng gió: (Dựa vào bảng 2.16/QCVN 02:09/BXD- theo trạm Sơn la) -Mùa hè công trình có gió Đông Nam -Mùa đông công trình có gió Đông Nam e.Bức xạ mặt trời:( Dựa vào bảng 2.18/QCVN 02:2009/BXD) II - Mùa hè: tổng xạ mặt 6207 W/m2/ngày - Mùa đông : tổng xạ mặt 3811 W/m2/ngày Lựa Chọn Thông Số Tính Toán Bên Trong Công Trình: - Nhiệt độ tính toán bên công trình vào mùa hè (thT) lấy nhiệt độ tính toán bên cộng thêm ÷3 0C ( không 34) Còn nhiệt độ tính toán bên công trình mùa đông (tđT) lấy từ 20 ÷ 220C Vậy ta lấy nhiệt độ bên công trình sau: thT = 30.5 oC + 2=32.5oC tđT =20 oC Bảng tính toán khí hậu nhà, nhà Mùa Nhiệt độ bên Nhiệt độ bên Độ ẩm Mùa hè 30.5 32.5 77.8% Mùa đông 10.8 20 78.6% III Hướng gió Đông Nam Đông Nam Tính toán nhiệt thừa bên công trình: Công thức tính nhiệt thừa: = + 1.1.Tính toán tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che: 1.1.1Chọn kết cấu bao che: a Tường ngoài, tường trong: tường chịu lực, gồm có ba lớp • Lớp 1: vữa trát mặt Dày: δ = 15 mm λ1 = 0.75 Kcal/mh o C Hệ số dẩn nhiệt: • Lớp 2: gạch phổ thông xây với vữa nặng Dày: δ = 220 mm λ = 0.7 Kcal/mh o C • Hệ số dẫn nhiệt: Lớp 3: vữa trát mặt Vận tốc gió Bức xạ nhiệt 2.7 m/s 6207W/m2/ng 3.1m/s 3811W/m2/ng Dày: δ = 15 mm λ3 = 0.6 Kcal/mh o C Hệ số dẩn nhiệt: (Theo phụ lục 2:Bảng thông số vật lý vật liệu xây dựng/[2]) b Cửa sổ cửa mái: cửa kính δ = mm Dày: λ = 0.65 Kcal/mh o C Hệ số dẩn nhiệt: c Cửa chính: cửa tôn δ = mm Dày: λ = 50 Kcal/mh o C Hệ số dẩn nhiệt: d Mái che: mái tôn Lớp 1: tôn Dày: = 5mm Hệ số dẩn nhiệt: λ1 = 50 kcal/m.h.0C Lớp 2: cách nhiệt Dày: = 50mm Hệ số dẩn nhiệt: λ2 = 0.04 kcal/m.h.0C e Nền: không cách nhiệt 2m×3 2m×3 Nền lớp cách nhiệt Chia dải tính toán: chia làm dải, dải 2m 1.1.2 Hệ số truyền nhiệt K: K= 1 δ +∑ i + αT λi α N Trong đó: δi αT αN - hệ số trao đổi nhiệt mặt bên trong, αT - hệ số trao đổi nhiệt mặt bên , Kcal/m h o C =7.5 αN Kcal/m h o C =20 - độ dày kết cấu thứ i(m) λi T T (Kcal/m2.h.0C) - hệ số dẩn nhiệt kết cấu thứ i , Kcal/m2.h.0C Bảng - Tính toán hệ số truyền nhiệt Công thức tính K K= Tên kết cấu δ +∑ i + αT λi α N Kết (Kcal/m2.h.0C ) Tường δ = 15mm λ1 = 0.75 Kcal/mh o C 01 δ = 220 mm λ2 = 0.7 Kcal/mh o C δ = 15mm λ3 = 0.6 Kcal/mh o C KT = 1 0.015 0.22 0.015 + + + + 7.5 0.75 0.6 20 1.843 02 03 04 Cửa sổ = 5mm 5.235 1 0.002 + + 7.5 50 20 5.453 1 0.005 + + 7.5 0.65 20 5.235 1 0.005 0.05 + + + 50 0.04 20 0.698 λ = 0.65 Kcal/mh o C Cửa = 2mm λ = 50 Kcal/mho C K CC = Cửa mái = 5mm λ = 0.65 Kcal/mh o C K CM = Mái che = 5mm 05 1 0.005 + + 7.5 0.65 20 K CS = λ1= 50Kcal/m.h.0C = 50mm KM = λ1=0.04Kcal/m.h.0 C Nền Dải 06 Dải Dải Dải 1.1.3 Tra bảng Tra bảng Tra bảng Tra bảng 0.4 0.2 0.1 0.06 Diện tích kết cấu: Bảng - Tính toán diện tích kết cấu TT Tên kết cấu Phía Bắc Cửa sổ PhíaNam F=dài x cao x số cửa Phía Tây Phía Đông Phía Bắc PhíaNam Cửa F= dài x cao x số cửa Phía Tây Phía Đông Công thức tính F= 3.5 x x F= 3.5 x x F= 3.5 x x F= 3.5 x x F= 3.5 x x F= 3.5 x x F= F= Kết (m2) 42 42 14 14 10.5 10.5 0 Phía Bắc Phía Nam F= 39 x F= 39 x 39 39 F= 42 x(2.91 + 3.32)x 523.32 Phía Đông F= [(12 + 0.25)x 11.5]- - 14 126.88 Phía Tây F= [(12 + 0.25)x 11.5]- - 14 126.88 Phía Nam F=[(42 +0.25)x 11.5]- 10.5 – 42 433.38 Phía Bắc F=[(42 +0.25)x 11.5]- 10.5 – 42 433.38 F1 = 4.(a+b) Dải F1=(42+12).4 216 F2 = (F1 48) Dải F2=(216 – 48) 168 F3 = (F1 80) Dải F3= (216-80) 136 F4 = (a.b +128 3F1) Dải4 F4=(36x18+128-3x216) 128 Cửa mái F= dài x cao Mái che F= dài x rộng Tường F = [(dài +0.25)x cao] - Fcửa Fcửa sổ 1.1.4 Tính toán tổn thất nhiệt qua kết cấu: Công thức tính toán: tt Q KC (Kcal/h) t/th = K × F × ∆t Trongđó: K: số truyền nhiệt F:Diện tích kết cấu (m2) ∆t tt ψ = ( tđT – tđN) ψ =1 ψ : Số hiệu chỉnh kể đến kết cấu bao che, Trong công thức tính toán này, tường cửa ta cần phải bổ sung thêm lượng nhiệt mát trao đổi nhiệt bên tăng lên hướng khác nhau, làm tăng trị số tổn thất nhiệt tính toán Hình vẽ thể hướng tổn thất bổ sung B 10% Ñ 5% 10% T N 0% Tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che mùa hè: Về mùa hè không tính đến tổn thất nhiệt qua mái vào mùa hè hướng dòng nhiệt qua kết cấu mái từ mà từ vào nhiệt độ bên gần bề mặt mái lớn so với nhiệt độ bên xạ mặt trời Bảng - Tính toán tổn thất nhiệt qua kết cấu mùa hè S T T Tên kết cấu K ψ Tường Tây Nam Cửa sổ Cửa mái 1.843 Nền 126.88 Q BS Q t/th (Kcal/h) (Kcal/h) (Kcal/h) 467.68 46.768 514.45 467.68 1597.44 23.394 491.07 1597.44 1757.184 Bắc 433.38 1597.44 Đông 14 146.58 14.658 161.24 Tây 14 146.58 7.329 153.91 439.74 439.74 483.714 5.235 433.38 Q ttt/th 159.744 Nam Cửa 126.88 42 Bắc Đông 42 439.74 43.974 Tây 0 0 114.53 114.53 Nam 5.453 10.5 10.5 114.513 11.4513 12.96 Đông 0 0 0 408.33 40.833 449.163 39 408.33 40.833 449.2 172.8 172.8 67.2 67.2 Tây Nam 5.235 39 Dải 0.4 216 Dải 0.2 168 Dải 0.1 136 27.2 27.2 Dải 0.06 128 15.36 15.36 Tổng Tổng tổn thất nhiệt qua kết cấu vào mùa hè là: 6907.161 Kcal/h • Bắc Bắc F(m2) (oC) Đông ∆t tt Tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che mùa đông: Bảng - Tính toán tổn thất nhiệt qua kết cấu mùa đông 6907.161 ST T Tên kết cấu K Tường Cửa sổ Cửa Cửa mái Tây Nam Bắc Đông Tây Nam Bắc Đông 126.88 1.843 126.88 433.38 5.235 433.38 14 14 42 42 Tây Nam Nền Mái che 9.2 5.453 10.5 Q ttt/th Q BS Q t/th (Kcal/h) (Kcal/h) (Kcal/h) 2151.32 215.132 2366.46 2151.32 7348.22 107.57 734.822 2258.88 7348.22 7348.22 9.2 9.2 674.27 674.27 2000.82 2000.82 67.427 33.7 200.082 741.7 707.97 2000.82 2200.9 0 0 526.76 526.76 10.5 526.76 52.676 579.44 Đông 0 0 Tây 0 0 1878.32 1878.32 39 1878.32 187.832 2066.152 Nam 5.235 39 9.2 Dải 0.4 216 794.88 794.88 Dải 0.2 168 309.12 309.12 Dải 0.1 136 125.12 125.12 Dải 0.06 128 70.66 70.66 0.698 523.32 3360.55 3360.55 9.2 9.2 1 Tổng Tổng tổn thất nhiệt qua kết cấu vào mùa đông là: 35419 (Kcal/h) 1.1.5 8083.042 Bắc Bắc ψ (oC) Đông F(m2) ∆t tt Tổn thất nhiệt rò gió vào nhà: Qrò = CK Ggió.( tT tN ) Trong đó: Ck = 0.24 tỉ nhiệt không khí ( kcal/kg0C) 35419 G = ∑(g × l × a) Kg/h lượng không khí lọt vào nhà qua khe cửa g: lượng không khí lọt vào nhà qua 1m chiều dài khe hở loại (m3/h.m), lấy theo bảng 2.4: bảng xác định lượng gió lùa qua cửa- Giáo trình thông gió TS.Nguyễn Đình Huấn a hệ số phụ thuộc vào loại cửa Đối với cửa lớp khung kim loại thì: cửa sổ,cửa mái: a = 0.65; cửa vào: a = l: tổng chiều dài khe cửa mà gió lọt qua (chỉ tính cho hướng đón gió) Bảng - Tính toán chiều dài khe cửa mà gió lọt qua Chiều dài khe cửa mà gió lọt qua (m) Loại cửa Mùa hè Mùa đông Hướng Đông Nam Hướng Đông Nam Cửa sổ 203.5 203.5 Cửa mái 100 100 Hình vẽ thể hướng tác dụng gió mùa Hè: hướng Đông Nam Hướng gió mùa hè phân xưởng hướng đông nam, tính tổn thất nhiệt rò gió cho mùa đông, cửa chịu tác động gió tường Đông Nam Với vị trí cửa tường Đông nam đón gió 65% diện tích thực 65% Hình vẽ thể hướng tác dụng gió mùa Đông : hướng Đông Nam Hướng gió mùa đông phân xưởng hướng đông nam, tính tổn thất nhiệt rò gió cho mùa đông, cửa chịu tác động gió tường Đông Nam Với vị trí cửa tường Đông nam đón gió 65% diện tích thực 65% a Mùa hè: tt(H) t Ttt(H) t N ∆ttt(H) = = 32.5 – 30.5 = 2(oC) Tra bảng với vgió(H) = 2.7 m/s => g = 6.98 kg/h.m (Bảng 2.4 – thông gió - Nguyễn Đình Huấn) a = 0.65 (cửa sổ, cửa mái) a = 2.0 (cửa chính) Bảng – Tính toán tổn thất nhiệt rò gió mùa hè Hướng Cửa Ck (kcal/kg0C) ∆τττ(H) (0C) g (kg/h) a l (m) Kếtquả(kcal/h) Đông Nam Cửa sổ 0.24 6.98 0.65 203.5 443.174 6.98 0.65 100 217.78 Cửa mái Tổng cộng 660.95 b Mùa đông: t Ttt(D) t tt(D) N ∆ttt(D) = = 20 – 10.8 = 9.2 (oC) Tra bảng với vgió(H) = 3.1 m/s => g = 7.5 kg/h.m (Bảng 2.4 – thông gió - Nguyễn Đình Huấn) a = 0.65 (cửa sổ, cửa mái) a = 2.0 (cửa chính) Bảng – Tính toán tổn thất nhiệt rò gió mùa đông Hướng Đông Nam Cửa Cửa sổ Ck (kcal/kg0C) ∆τ ττ(Đ) ( 0C) g (kg/h) a l (m) Kếtquả(kcal/h ) 0.24 9.2 7.5 0.65 203.5 2190.5 7.5 0.65 100 1076.4 Cửa mái Tổng cộng 3266.9 Tổn thất nhiệt vật liệu đưa vào nhà: Vật liệu trước đưa vào phòng thường có nhiệt độ nhiệt độ không khí trời, nên cần tổn hao phần nhiệt để nung nóng vật liệu QVL = Cv Gv.(tc – tđ) , ( kcal/h) 1.1.4 + cách nhiệt: δ=0.2m λ=0.1kcal/m2h + bảo vệ: δ=0.02m λ=0.7kcal/m2h Giả thiết t2 = t1 – oC = 1150 - = 1145 oC T3Đ = 66oC ; t3H = 76 oC T4Đ = txq = 20oC ; t4H = 32.5 oC Mùa t1 (oC) t2 (oC) t3(oC) t4(oC) Hè 1150 1145 76 32.5 Đông Hệ số truyền nhiệt lò: 1150 1145 66 20 K= = 0.44 0.3 0.2 0.02 + + 1.2 0.1 0.7 * Mùa hè: Chọn t3 = 76 oC, t4 = 32.5 oC - Tính qk: lượng nhiệt qua 1m2 bề dày thành lò qk = K (t2 – t3) = 0.44 x (1145-76) = 492.36 (kcal/m2h) - Tính q α α q =α.(t3 – t4)  + 273   + 273    −  t4    t   100   − 100  t t      C qd α= a.( t3– t4)0,25 + a: Hệ số kích thước đặc trưng phụ thuộc vào kích thước lò, a = 2,2 bề mặt đứng Cqd: hệ số xạ qui diễn vật phòng, C =4,2 (Kcal/m2.hoK) → α5 =2.2x (76-32.5)0.25+ =11.56 (Kcal/m2.hoC) → α  76 + 273   32.5 + 273     −   76 − 32.5  100   100   q = 11.56x (76 – 32.5) = 503 (kcal/h) qα − q K 503 − 492.46 = qα 503 ⇒ qh = q k + qα = = 0.021< 5% (giả thiết thoả mãn) 492.46 + 503 = 497.73(kcal/m2h) * Mùa đông: - Tính qk :lượng nhiệt qua 1m2 bề dày thành lò qk = K (t2 – t3) = 0.44 x (1145-66) = 496.76 (kcal/m2h) - Tính q α α q =α.(t3 – t4)  + 273   + 273    −  t4    t t − t  100   100   C qd α= a.( t3– t4)0.25 + a: Hệ số kích thước đặc trưng phụ thuộc vào kích thước lò, a = 2,2 bề mặt đứng Cqd: hệ số xạ qui diễn vật phòng, C =4,2 (Kcal/m2.hoK) → α=2.2 x (66-20)0.25+ 4 4.2  66 + 273   20 + 273    −     66 − 20  100   100   =11.06(Kcal/m2.hoC) → α q = 11.06 x (66-20) = 508.7 (kcal/h) qα − q K 508.7 − 496.76 = qα 508.7 ⇒ q k + qα = 0.023 < 5% (giả thiết thoả mãn) 496.76 + 508.7 qĐ = = Vậy nhiệt truyền qua thành lò = 502.73(kcal/m2h H TL Q = qH x FTl = 497.73 x = 2986.38 (kcal/h) Đ TL Q = qĐ x FTl = 502.73 x = 3016.38 (kcal/h) b Tỏa nhiệt qua lò Vì cửa lò đặt lò nên: Diện tích lò: Fnóc = (1.5 x 1.5)-Fc= 2.25-0.12=2.13 m2 Gỉa sử nhiệt độ bề mặt lò 70 Mùa hè: Nhiệt độ không khí bên lò: tN=32.5 α N = 2.8 × (70 − 32.5) 0, 25 +  273 + 70   273 + 32.5   ×   −   = 12.67(kcal/m2.h.0C) 70 − 32.5  100   100   Nhiệt truyền từ bề mặt bên ngoài: q = α N (t − t ) = 12.67 × (70 − 32.5) = 475.32 (kcal/m2h) Hệ số truyền nhiệt lò: K= = 0.44 0.3 0.2 0.02 + + 1.2 0.2 0.7 Tính lượng nhiệt toả qua 1m2 lò: q=K.(t2- t3)= (1145-70)=473 kcal/h η= q − q 475.32 − 473 = = 0.0049 q 475.32 Qnóc= q + q 475.32 + 473 = = 474.16 2 Nhiệt truyền qua lò: QnH = 1.3×qnóc×Fn (kcal/h) = 1.3 × 474.16× 2.13=1313 (kcal/h) Mùa đông: Nhiệt độ không khí bên lò: t4=20 Gỉa sử nhiệt độ bề mặt lò 60 α N = 2.8 × (60 − 20) 0, 25  273 + 60   273 + 20   + ×   −   = 12.21(kcal/m2.h.0C) 60 − 20  100   100   Nhiệt truyền từ bề mặt bên ngoài: q = α N (t − t ) = 12.21 × (60 − 20) = 488.57 Hệ số truyền nhiệt lò: (kcal/m2h) K= = 0.44 0.3 0.2 0.02 + + 1.2 0.2 0.7 Tính lượng nhiệt toả qua 1m2 lò: Q=K.(t2 – t3)=0.44* (1145-60)=477.4 kcal/h η= q − q 488.57 − 477.4 = = 0.022 q 503.63 Qnóc= q + q 488.57 + 477.4 = = 483 2 Nhiệt truyền qua lò: QnĐ = 1.3×qnóc×Fn (kcal/h) = 1.3 × 483 × 2.13= 1337.4 (kcal/h) c Tỏa nhiệt qua đáy lò Diện tích đáy lò: Fđáy = 1.5 × 1.5 =2.25 m2 Gỉa sử nhiệt độ bề mặt lò 70 Mùa hè: Nhiệt độ không khí bên lò: t3=32.5 α N = 2.8 × (70 − 32.5) , 25  273 + 70   273 + 32.5   + ×   −   = 12.67(kcal/m2.h.0C) 70 − 32.5  100   100   Nhiệt truyền từ bề mặt bên ngoài: q đáy = α N (t − t ) = 12.67 × (70 − 32.5) = 475.33 (kcal/m2h) Hệ số truyền nhiệt lò: K= = 0.44 0.3 0.2 0.02 + + 1.2 0.2 0.7 Tính lượng nhiệt toả qua 1m2 lò: Q=K.(t2 – t3)=0.44* (1145-70)=473 kcal/h η= q đáy − q q đáy = 475.33 − 473 = 0.0049 475.33 q đáy + q Qnóc= = 475.33 + 473 = 474.17 Nhiệt truyền qua đáy lò: Qđ(H) = 0.7×qđáy×Fđáy (kcal/h) = 0.7 × 474.17× 2.25=746.8 (kcal/h) Mùa đông: Nhiệt độ không khí bên lò: t4=20 Gỉa sử nhiệt độ bề mặt lò t3 = 60 oC α N = 2.8 × (60 − 20) 0, 25 +  273 + 60   273 + 20   ×   −   = 12.21(kcal/m2.h.0C) 60 − 20  100   100   Nhiệt truyền từ bề mặt bên ngoài: q đáy = α N (t − t 4) = 12.21 × (60 − 20) = 488.6 (kcal/m2h) Hệ số truyền nhiệt lò: K= = 0.44 0.3 0.2 0.02 + + 1.2 0.2 0.7 Tính lượng nhiệt toả qua 1m2 lò: Q=K.(t2 – t3)=0.44* (1145-60)=477.4 kcal/h η= q đáy − q q đáy = 488.6 − 477.4 = 0.022 488.6 q đáy + q Qnóc= = 488.6 + 477.4 = 483 Nhiệt truyền qua đáy lò: Qđ(Đ) = 0.7×qđáy×Fđáy (kcal/h) = 0.7 × 483 × 2.5= 845.25 (kcal/h) d Tỏa nhiệt qua cửa lò : QC = QC đóng + QC mở Cửa lò đặt lò Cấu tạo cửa lò: Lớp gạch chịu nhiệt: δ1=250mm, λ1=0.9 Lớp gang: δ2=15mm, λ2=43 Diện tích cửa lò: Fc =0.3 x 0.4 =0.12 m2 * Trường hợp cửa đóng Giả thiết t2 = t1 – oC = 1150 -5 = 1145 oC T3Đ = 194oC ; t3H = 200 oC T4Đ = txq = 20oC ; t4H = 32.5 oC ⇒K= δ ∑ i λi = δ1 δ + λ1 λ = 0.25 0.015 + 43 = * Mùa hè: Chọn t3 = 200 oC, t4= 32.5o C - Tính qk :lượng nhiệt qua 1m2 bề dày thành lò qk = K x (t2 – t3) = 3.6x (1145 –200) = 3402 (kcal/m2h) - Tính q α α q =αN.(t3 – t4) a: Hệ số kích thước đặc trưng phụ thuộc vào kích thước lò, a = 2,2 bề mặt đứng Cqd: hệ số xạ qui diễn vật phòng, C =4,2 (Kcal/m2.hoK) → α5 =2.8x(200 -32.5)0.25+ =20.44 (Kcal/m2.hoC) →  200 + 273   32.5 + 273     −   200 − 32.5  100   100   α q = 20.44x (200 – 32.5) = 3423.7 (kcal/h) qα − q K 3423.7 − 3402 = qα 3423.7 ⇒ qh = q k + qα * Mùa đông: = = 0.0063 < 5% (giả thiết thoả mãn) 3403+ 3423.7 = 3413.35 (kcal/m2h) - Tính qk :lượng nhiệt qua 1m2 bề dày thành lò qk = K (t2 – t4) = 3.6x (1145-194) = 3423.6 (kcal/m2h) - Tính q α α q =α.(t3 – t )  t + 273   t + 273     −   t − t  100   100   C qd α= a x ( t3 – t4)0.25 + a: Hệ số kích thước đặc trưng phụ thuộc vào kích thước lò, a = 2.8 bề mặt ngang Cqd: hệ số xạ qui diễn vật phòng, C =4,2 (Kcal/m2.hoK) 4 4.2  194 + 273   20 + 273     −   194 − 20  100   100   α=2.8x(194-20)0,25+ =19.87(Kcal/m2.hoC) → α q = 19.87 x (194-20) = 3457.6(kcal/h) qα − q K 3457.6 − 3423.6 = qα 3457.6 ⇒ qĐ = q k + qα = = 0.0098 < 5% (giả thiết thoả mãn) 3423.6 + 3457.6 = 3440.6 (kcal/m2h Vì thời gian mở cửa lò 10 phút nên thời gian đóng cửa lò 50 phút nên ta có: Nhiệt truyền qua cửa lò đóng Đ C Q đóng= qĐđóng x FC = 3440.6 x (0.3x 0.4)x 50 60 H C Q đóng= qH đóng x FC = 3413.35 x (0.3x 0.4)x * Trường hợp cửa mở Q đóng Qm = * Mùa hè: +q bx 10 K 60 F C = 344.1 (kcal/h) 50 60 = 341.3 (kcal/h) H C Q mở= 341.3 + 233071 x 10 60 x 0.5x 0.12 = 2501.4(kcal/h) * Mùa đông: Đ C Q mở= 344.1 + 233137.55 x 10 60 x 0.5x 0.12 = 2503.4 (kcal/h) Trong H bx q =Cx  T1   Tx q    −     100   100    1200 + 273   32.5 + 273    −    100   100    = 4.96 x = 233071 Đ bx q = Cx  T1   Tx q      −   100   100    1200 + 273   20 + 273    −    100   100    = 4.96 x = 233137.55 Với: C= 4.96 (kcal/m2.h.K4) hệ số xạ vật đen tuyệt đối K : Hệ số nhiễu xạ mở cửa lò, tra từ đồ thị xác định hệ số nhiễu xạ K K phụ thuộc vào kích thước cửa lò bề dày thành lò δ = 475 mm kiểu lò hình chữ nhật, tra biểu đồ hệ số nhiễu xạ K nên K=0.5 Vậy nhiệt truyền qua cửa lò : H C H C H C Q =Q đóng + Q mở =341.3 + 2501.4 = 2843 (kcal/h) Đ C Đ C Đ C Q = Q đóng+ Q mở = 344.1+ 2503.4 = 2847.5 (kcal/h) Bảng : Tổng nhiệt tỏa lò đúc Mùa QTL Hè Đông Qnl Qđáy QC Qtổng 2986.38 1313 746.8 2843 7889.2 3016.38 1337.4 845.25 2847.5 8046.8 Bảng : Tổng tổn thất nhiệt qua lò Mùa Lò nấu Lò đúc Qtc Hè 16363.8 7889.2 24253 Đông 11081 8046.8 19128 f Tổng nhiệt toả: Bảng - Thống kê tổng nhiệt toả Mùa QTnguội sp QTNG QTĐC Mùa hè 46035.6 2767.5 30418.2 Mùa đông 1.2.6 QTCS QTlò (kcal/h) 8437.675 24253 111912 19128 46380.6 4510 30418.2 8437.675 108875 Bức xạ mặt trời qua cửa kính : Q bx(K) = τ × τ × τ × τ × q bx × F (Kcal/h) Trong đó: : hệ số kể đến độ suốt cửa kính : hệ số kể đến độ bám bẩn cửa kính : hệ số kể đến mức độ che khuất cánh cửa : hệ số kể đến mức độ che khuất hệ thống che nắng Nhưng cho vật liệu không rõ rang nên ta lấy: = 0.25 qbx: cường độ xạ mặt trời cho 1m2 mặt phẵng bị xạ thời điểm tính toán Tra bảng 2.20 - Cường độ xạ mặt đứng huớng /[1] Bảng - Tính toán xạ mặt trời qua cửa kính Hướng Nam F (m2) qbx (Kcal/m2.h) 17.9 0.25 Cửa mái 39 Cửa sổ 42 Kết (Kcal/h) 362.5 Tây 205.3 0.25 14 718.55 Bắc 139.6 0.25 39 42 2826.9 Tổng 1.2.7 3907.95 Bức xạ mặt trời qua mái: = + Trong đó: : Bức xạ mặt trời truyền vào nhà chênh lệch nhiệt độ : Bức xạ mặt trời truyền vào nhà dao động nhiệt độ Hình biểu thị xạ mặt trời qua mái tb tb Q bx mai = K m Fm (t tong - t t ) + α t A tong υ Fm (Kcal/h) - Km (kcal/m2h): hệ số truyền nhiệt mái, Km = 0.7(kcal/m2h) - Fm (m2): Diện tích mái, F =523.32 (m2) t tong - (oC): nhiệt độ trung bình tổng hợp nhà tb t tong t Ntb = + tb ρ × I bx αN t Ntb t Ntb :Nhiệt độ trung bình không khí nhà, = 30.5 (oC) ρ: hệ số hấp thụ nhiệt xạ mái, phụ vào tính chất, màu sắc,của lớp vật ρ = 0,65 liệu Chọn mái tôn tráng kẽm αN: hệ số trao đổi nhiệt không khí bên nhà, αN =20 tb ⇒ t tong = 30.5 + 0.65 x 189 20 = 36.64 0C Ibx: cường độ xạ trung bình chiếu lên mái nhà, Ibx= tT : nhiệt độ nhà, tT 5274 24 W/m2=189kcal/m2h = 32.50C αT: hệ số trao đổi nhiệt bề mặt mái, αT=7.5 Atto ng Attd =( + At N ) Ψ Attd : biên độ dao động nhiệt độ tương đương xạ Mặt Trời gây ρ Aq ρ ( I bxmax − I bxtb ) 0.65 x (223.6 - 189) = = Attd αN αN 20 = =1.12oC Aq : biên độ dao động cường độ xạ I max bx 6241 = 24 W/m2 = 223.6 kcal/m2 (Tra bảng 2-18_QCVN 02-2009/BXD) At N : biên độ dao động nhiệt độ nhà (0C): nhiệt độ trung bình tháng tháng nóng ( Tra bảng 2.2 – QCVN 02:2009/BXD) , = 24.8 ( 0C) At N t max N = t Ntb - t Nmax A t td → A tN = = 30.5 – 24.8 = 5.7 oC (0C): nhiệt độ trung bình đo lúc 13h tháng nóng nhất, 1.12 5.7 = 0.2 t Nmax =30.5( 0C) Z tmax − Z tmax td n  - hệ số phụ thuộc vào độ lệch pha ∆Z = động nhiệt độ tương đương nhiệt độ bên Z max t td = 13 → giờ, Z tmax =1 n tỉ số biên độ dao 2giờ  ∆Z =13 - 12 = Tra bảng 3.10_Kĩ thuật thông gió - Trần Ngọc Chấn →Ψ =0.99 Atto ng  υ = (1.12+5.7)x 0.99 = 6.8 : hệ số tắt dần dao động nhiệt độ D × (0.83 + × ∑R ) υ= i D n ∑R s i i Trong đó: D: tổng hệ số nhiệt quán tính kết cấu: D= si: nhiệt hàm kết cấu thứ i stôn=112.3 , Rtôn=10-4 sxốp=1.89, Rxốp= 10 10 −4 × 112.3 + D= i =1 10 × 1.89 = 2.7 2.7 × (0.83 + × hệ số tắt dần dao động nhiệt độ: υ= Nhiệt xạ: 6.8 15.7 10 − + 10 = 15.7 Qbx=0.7 x 523.32 x (36.64 – 32.5)+7.5 x x 523.32= 3216.54 (kcal/h) Bức xạ mặt trời qua cửa kính Bức xạ mặt trời qua mái Tổng Q(bx,k) (kcal/h) Q(bx,m) (kcal/h) (kcal/h) 3908 3216.54 7124.5 IV Tổng nhiệt thừa Mùa hè : QthừaH = QtỏaH + QthuH - Qt.thấtH Mùa đông: QthừaĐ = QtỏaĐ - Qt.thấtĐ Bảng 15: Tổng nhiệt thừa ∑Q Mùa Qtỏa Qthu Qt.thất Mùa hè 111912 7124.5 7595.311 111441 Mùa đông 108875 38812.86 70062.14 thua V Xác định lưu lượng thông gió Lưu lượng thông gió chung Ta thấy: QthH > QthĐ nên ta tính thông gió cho mùa hè Vì cửa lò đặt lò nên lượng nhiệt thừa tính toán phân xưởng Qthừatt=Qthừa-Qlò= 111441 - 24153=87288(kcal/h), để tạo điều kiện làm việc tốt cho công nhân làm việc cần phải khử lượng nhiệt thừa cách đưa gió từ vào Lưu lượng gió đưa vào tính theo công thức: G= Qthuatt C × (t r − t v ) Trong đó: tv : nhiệt độ không khí vào C: tỷ nhiệt không khí khô, C = 0.24 (kcal/kg0C) tr: Nhiệt độ không khí Tính theo công thức N.V Akintrev (Liên Bang Nga) tr = ∆tr + tn 2/9 3.14 × q 2/9 × ∆t 2/3 vlv × h vlv H 1/9 với: ∆tr = V: Thể tích phân xưởng, V = 5796 (m3) H : Chiều cao nhà xưởng từ tâm cửa gió vào tới tâm cửa gió H = 11.5 (m) q: Nhiệt thừa đơn vị thể tích phân xưởng Qthuatt 87288 = V 5796 q= = 15.06 (kcal/m3h) hvlv - Chiều cao vùng làm việc kể từ mặt nền, hvlv = 1.5÷2 (m) ∆tvlv- Hiệu nhiệt độ vùng làm việc, ∆tvlv = 32.5 – 30.5 = 2˚C 3.14 × 15.04 2/9 × 2/3 × 1.5 2/9 11.5 1/9 → ∆tr = = 7.6˚C Vậy tr = 7.6 + 32.5 = 40.1˚C Lưu lượng không khí cần thổi vào phòng G= Qthuatt C × (t R − tV ) = 87288 0.24 × (40.1 − 30.5) = 37885.4 (kg/h) Trọng lượng riêng không khí ứng với nhiệt độ tn γ n = 1.293 × ⇒ LTG = G 37885 = γn 1.16 273 273 = 1.293 × = 1.16 273 + t n 273 + 30.5 (kg/m3) = 32659.84(m3/h) Tính lưu lượng thông gió cục Lưu lượng gió cục tính theo công thức: G= QLò C × (t r − t v ) Trong đó: tv : nhiệt độ không khí vào, tv=30.5 C: tỷ nhiệt không khí khô, C = 0.24 (kcal/kg0C) tr: Nhiệt độ không khí Tính theo công thức N.V Akintrev (Liên Bang Nga) tr = ∆tr + tn =7.6+32.5=40.1 G= QLÒ C × (t r − t v ) = 242533 = 10526.5 0.24 × (40.1 − 30.5) Lưu lượng cục : LCB = G 10526.5 = = 9074.5 γn 1.16 Tính lưu lượng thông gió khí: Lưu lượng thông gió khí: LCK =LTG – LCB = 32659.84-9074.5=23585.34 QCK = LCK.C.(tR – tV ) 23585 34 × 0.24 × (40.1 − 30.5) = 54340.6 = Kết cấu lò : cửa lò nắm lò nên : Mà Lck = QCK C.( t R − tV )γ 54340.6 = 20332.2 0.24 × (40.1 − 30.5) × 1.16 = Với quy mô đặc điểm phân xưởng đồng đồ án ta chọn thông gió khử bụi cho xưởng hệ thống riêng biệt, thổi không khí vào để khử nhiệt thừa sinh hệ thống thổi từ trần nhà Với hệ thống thổi yêu cầu phải cung cấp lượng gió đủ để khử hết nhiệt thừa sinh phòng, tương ứng với lưu lượng thổi L Ckthực tế = 20332.2 m3/h Thiết kế miệng thổi cho vận tốc thổi v =(5 ÷ 12) m/s miệng thổi baterin với lưu lượng 3000 m3/h Và miệng thổi loa tầng với lưu lượng 800 m3/h Số miệng thổi cho công trình, với lưu lượng mổi miệng thổi 800 m3/h: N= L 20332.2 - 3000 = = 21.7 800 800 Vậy chọn 22 miệng thổi loa tầng (miệng thổi) [...]... thua V Xác định lưu lượng thông gió 1 Lưu lượng thông gió chung Ta thấy: QthH > QthĐ nên ta chỉ tính thông gió cho mùa hè Vì cửa lò đặt trên nóc lò nên lượng nhiệt thừa tính toán trong phân xưởng Qthừatt=Qthừa-Qlò= 111441 - 24153=87288(kcal/h), để tạo điều kiện làm việc tốt cho công nhân làm việc cần phải khử lượng nhiệt thừa này bằng cách đưa gió từ ngoài vào Lưu lượng gió đưa vào được tính theo công... C.( t R − tV )γ 54340.6 = 20332.2 0.24 × (40.1 − 30.5) × 1.16 = Với quy mô và đặc điểm của phân xưởng đồng như đồ án thì ta chọn thông gió và khử bụi cho xưởng bằng hệ thống riêng biệt, đó là thổi không khí ngoài vào để khử nhiệt thừa sinh ra bằng hệ thống thổi đi từ trên trần nhà Với hệ thống thổi này yêu cầu phải cung cấp lượng gió đủ để khử hết nhiệt thừa sinh ra trong phòng, tương ứng với lưu lượng... không khí vào, tv=30.5 C: tỷ nhiệt của không khí khô, C = 0.24 (kcal/kg0C) tr: Nhiệt độ không khí ra Tính theo công thức của N.V Akintrev (Liên Bang Nga) tr = ∆tr + tn =7.6+32.5=40.1 G= QLÒ C × (t r − t v ) = 242533 = 10526.5 0.24 × (40.1 − 30.5) Lưu lượng cục bộ : LCB = G 10526.5 = = 9074.5 γn 1.16 3 Tính lưu lượng thông gió cơ khí: Lưu lượng thông gió cơ khí: LCK =LTG – LCB = 32659.84-9074.5=23585.34... khí cần thổi vào phòng G= Qthuatt C × (t R − tV ) = 87288 0.24 × (40.1 − 30.5) = 37885.4 (kg/h) Trọng lượng riêng của không khí ứng với nhiệt độ tn γ n = 1.293 × ⇒ LTG = G 37885 4 = γn 1.16 273 273 = 1.293 × = 1.16 273 + t n 273 + 30.5 (kg/m3) = 32659.84(m3/h) Tính lưu lượng thông gió cục bộ Lưu lượng gió cục bộ được tính theo công thức: 2 G= QLò C × (t r − t v ) Trong đó: tv : nhiệt độ không khí vào,... Qthuatt C × (t r − t v ) Trong đó: tv : nhiệt độ không khí vào C: tỷ nhiệt của không khí khô, C = 0.24 (kcal/kg0C) tr: Nhiệt độ không khí ra Tính theo công thức của N.V Akintrev (Liên Bang Nga) tr = ∆tr + tn 2/9 3.14 × q 2/9 × ∆t 2/3 vlv × h vlv H 1/9 với: ∆tr = V: Thể tích của phân xưởng, V = 5796 (m3) H : Chiều cao nhà xưởng từ tâm cửa gió vào tới tâm cửa gió ra H = 11.5 (m) q: Nhiệt thừa đơn vị thể tích... trung bình tháng của tháng nóng nhất ( Tra bảng 2.2 – QCVN 02:2009/BXD) , = 24.8 ( 0C) At N t max N = t Ntb - t Nmax A t td → A tN = = 30.5 – 24.8 = 5.7 oC (0C): nhiệt độ trung bình đo lúc 13h của tháng nóng nhất, 1.12 5.7 = 0.2 t Nmax =30.5( 0C) Z tmax − Z tmax td n  - hệ số phụ thuộc vào độ lệch pha ∆Z = động nhiệt độ tương đương và nhiệt độ bên ngoài Z max t td = 13 → giờ, Z tmax =1 n và tỉ số giữa... 3266.9 126.96 38812.86 1.2 Tính toán tỏa nhiệt trong phòng: 1.2.1 Tỏa nhiệt do người: Q nguoi = q × n (Kcal/h) t Trong đó: n - là số người, n = 41 người q ( kcal/ người): lượng nhiệt hiện do một người toả vào không khí trong phòng trong 1 giờ (Tra bảng 2.5: Giáo trình Thông gió - Nguyễn Đình Huấn) Mùa đông (200C): q = 110 Kcal/h Mùa hè (32.50C): q = 67.5 Kcal/h Bảng - Tính toán toả nhiệt do người 1.2.2 Mùa... lượng vật liệu đưa vào gia công Trong đó: Cl , Cr : nhiệt dung riêng của vật liệu lỏng, rắn tđ: nhiệt độ ban đầu của sản phẩm bằng nhiệt độ bên trong của lò đúc tc: nhiệt độ cuối cùng của sản phẩm bằng nhiệt độ của trong nhà của phân xưởng r: nhiệt nóng chảy của vật liệu tnc: nhiệt độ nóng chảy của vật liệu Sản phẩm làm nguội là đồng Tra sách Thông gió vật liệu đồng có những tính chất: Đồng : tnc = 1083oC...  = 4.96 x = 233137.55 Với: C= 4.96 (kcal/m2.h.K4) hệ số bức xạ của vật đen tuyệt đối K : Hệ số nhiễu xạ khi mở cửa lò, được tra từ đồ thị xác định hệ số nhiễu xạ K K phụ thuộc vào kích thước cửa lò và bề dày của thành lò δ = 475 mm và kiểu lò hình chữ nhật, tra biểu đồ hệ số nhiễu xạ K nên K=0.5 Vậy nhiệt truyền qua cửa lò : H C H C H C Q =Q đóng + Q mở =357.1 + 4840= 5200 (kcal/h) Đ C Đ C Đ C Q =...  = 4.96 x = 233137.55 Với: C= 4.96 (kcal/m2.h.K4) hệ số bức xạ của vật đen tuyệt đối K : Hệ số nhiễu xạ khi mở cửa lò, được tra từ đồ thị xác định hệ số nhiễu xạ K K phụ thuộc vào kích thước cửa lò và bề dày của thành lò δ = 475 mm và kiểu lò hình chữ nhật, tra biểu đồ hệ số nhiễu xạ K nên K=0.5 Vậy nhiệt truyền qua cửa lò : H C H C H C Q =Q đóng + Q mở =341.3 + 2501.4 = 2843 (kcal/h) Đ C Đ C Đ C ... lượng không khí lọt vào nhà qua khe cửa g: lượng không khí lọt vào nhà qua 1m chiều dài khe hở loại (m3/h.m), lấy theo bảng 2.4: bảng xác định lượng gió lùa qua cửa- Giáo trình thông gió TS.Nguyễn... nguội đồng Tra sách Thông gió vật liệu đồng có tính chất: Đồng : tnc = 1083oC r = 43 Kcal/kg Cr = 0.092 Kcal/kgoC Cl = 0.118 Kcal/kgoC tđ = 1200 Mùa đông tC= 20oC Mùa hè tC = 32.5oC Bảng Tính toán... phụ thuộc vào loại cửa Đối với cửa lớp khung kim loại thì: cửa sổ,cửa mái: a = 0.65; cửa vào: a = l: tổng chiều dài khe cửa mà gió lọt qua (chỉ tính cho hướng đón gió) Bảng - Tính toán chiều dài