Tài liệu Đồ án thông gió cho phân xưởng rèn dập và sữa chữa được đặt tại gia lâm

ĐỒ ÁN THÔNG GIÓ GVHD : NGUYỄN HUY TIẾN Thuyết Minh Đồ Án Thông Gió PHẦN I : Giới Thiệu Chung Phân xưởng rèn dập và sửa chữa được đặt tại Gia Lâm . Phân xưởng đáp ứng nhu cầu chế tạo và sửa chữa các chi tiết máy , trong quá trình sản xuất gây ảnh hưởng tới môi trường . Do đó ta cần giải quyết các vấn đề về nhiệt , hút khí độc cho các bể , hút bụi cho các máy mài .... PHẦN II : Tính Toán A.Tính lượng nhiệt thừa I. Chọn thông số tính toán 1. Thông số tính toán ngoài nhà: a. Mùa đông: Nhiệt độ tính toán ngoài nhà mùa đông là nhiệt độ trung bình min của tháng lạnh nhất. Tra tt ( D ) bảng TCXD 49-72 ta tìm được tại Gia Lâm có t ng =14,40C là nhiệt độ vào lúc 7h của tháng 1 b. Mùa hè: Nhiệt độ tính toán ngoài nhà mùa hè là nhiệt độ trung bình max của tháng nóng nhất. Tra tt ( H ) bảng TCXD 49-72 ta tìm được tại Gia Lâm có t ng =31,40C là nhiệt độ vào lúc 15h của tháng 7 2. Thông số tính toán trong nhà : a. Mùa đông: Nhiệt độ tính toán trong nhà của mùa đông được chọn theo tiện nghi nhiệt ta chọn: t ttt ( D ) = 230C b. Mùa hè: Nhiệt độ tính toán trong nhà của mùa hè được lấy cao hơn nhiệt độ tính toán ngoài nhà của tt ( H ) mùa hè từ 2-50C, ta chọn tttt ( H ) = t ng + 2,60C = (31,4+2,6)0C = 340C 3. Vận tốc gió: a. Mùa đông: Tần suất gió lớn nhất tháng 1 là 25,9 % : ứng với vg = 2,9[m/s] b. Mùa hè: Tần suất gió lớn nhất tháng 7 là 44,9 % : ứng với vg =2,4 [m/s] Bảng1: thông số tính toán trong và ngoài nhà Mùa đông tt 0 tn C 14,4 tt tt 0 23 C Mùa hè vg m/s tt 0 tn C tttt 0C vg m/s 2,9 31,4 34 2,4 II.Tính toán tổn thất nhiệt: 1 SVTH : NGUYỄN NAM HẢI - 0851.48 ĐỒ ÁN THÔNG GIÓ GVHD : NGUYỄN HUY TIẾN Do có sự chênh lệch nhiệt độ của không khí trong và ngoài nhà. Nhiệt độ không khí trong nhà thường lớn hơn nhiệt độ không khí ngoài nhà nên có sự tổn thất nhiệt, nhiệt lượng Q tổn thất từ trong nhà ra ngoài nhà và được tính theo công thức: Qtổn thất = kFΔt [kcal/h] Trong đó: k: hệ số truyền nhiệt của kết cấu bao che, [kcal/m2h0C] F: diện tích của kết cấu bao che, [m2] Δt: hiệu số nhiệt độ tính toán, [0C] Δt = ψ ( tttt - tngtt) tttt : nhiệt độ tính toán của không khí trong nhà, [0C] tngtt : nhiệt độ tính toán của không khí ngoài nhà, [0C] ψ : hệ số kể đến vị trí của kết cấu bao che đối với không khí ngoài trời. 1. Diện tích truyền nhiệt: + Cửa sổ (2 tầng) : tầng trên kích thước 0,8m x4,0m tầng dưới kích thước 1,2m x 4,0m và 1,2m x 1,6m + Cửa ra vào : kích thước 1,2m x 2,2m và 1,6m x 2,2m và 2,5m x 3,5m + Nhà : chiều dài 54m, chiều rộng 18 m, chiều cao 9,5 m. + Nền : chia làm 4 dải như hình vẽ dưới, mỗi dải rộng 2 m , các kích thước gồm chiều dài 54m, chiều rộng 18m chiều cao 0,3m gồm 3 lớp : lớp đất đầm, bê tông gạch vỡ và vữa xi măng. Nền được chia dải như hình vẽ : 4 2 222 2 22 62 22 222 + Mái:1 phía chiều dài 54m, chiều rộng 9,3 m (độ dốc tính toán là 15o ) Diện tích của các bề mặt truyền nhiệt được tính riêng rẽ theo từng loại kết cấu (tường, cửa đi, cửa sổ...) Diện tích truyền nhiệt của kết cấu được thể hiện trong bảng 2 : Bảng 2: Diện tích truyền nhiệt của kết cấu 2 SVTH : NGUYỄN NAM HẢI - 0851.48 ĐỒ ÁN THÔNG GIÓ TT Vị trí và cấu tạo của kết cấu GVHD : NGUYỄN HUY TIẾN Công thức tính toán D/tích K/cấu F (m2) Kết cấu phía Bắc - Tường chịu lực 1 54× 5,8 - (2x1,2 + 2x1,6)x2,2 -[(6x4+2x1,6)x1,2 + (6x4+2x1,6)x0,8] 246,48 - Cửa sổ (6x4+2x1,6)x1,2 + (7x4+2x1,6)x0,8 57,6 - Cửa đi (2x1,2 + 2x1.6)x2,2 12,32 54× 0,8 43,2 - Cửa mái Kết cấu phía Nam - Tường chịu lực 2 54× 5,8 - [(7x4+4x1,6)x1,2 + (7x4+4x1,6)x0,8] 244,4 - Cửa sổ dưới (7x4+4x1,6)x1,2 41,28 - Cửa sổ trên (7x4+4x1,6)x0,8 27,52 54× 0,8 43,2 - Cửa mái Kết cấu phía Đông 3 - Tường chịu lực - Cửa đi 18× 5,8-(1,2x2.2 + 2,5x3,5) 93,01 1,2x2,2 + 2,5x3,5 11,39 Kết cấu phía Tây 4 - Tường chịu lực - Cửa đi 5 - Mái 18× 5,8-(2x1,2x2,2 + 1,6x2,2) 95,6 2x1,2x2,2 +1,6x2,2 8,8 54× 18/cos 15° 1006,3 Nền 6 - Dải I 54x18-(54-4)× (18-4) +4x2x2 288 - Dải II 54× 18-224-(54-8)× (18-8) 224 - Dải III 54× 18-288-224-(54-12)x(18-12) 208 - Dải IV 54x18-288-224-208 252 2. Hệ số truyền nhiệt k k: hệ số truyền nhiệt của kết cấu bao che, [kcal/m2h0C] 1 1 k= = n δ 1 1 Ro +∑ i + α T i =1 λi α N α T : hệ số trao đổi nhiệt trên bề mặt trong của kết cấu bao che, kcal/m2h0C ( bề mặt trong của tường, sàn, trần với bề mặt nhẵn→ α T = 7,5 kcal/m2h0C) α N : hệ số trao đổi nhiệt trên bề mặt ngoài của kết cấu bao che, kcal/m2h0C 3 SVTH : NGUYỄN NAM HẢI - 0851.48 ĐỒ ÁN THÔNG GIÓ GVHD : NGUYỄN HUY TIẾN ( bề mặt tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài→ α δ i : bề dày của lớp vật liệu thứ i, m λ i : hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu thứ i, kcal/mh0C Ro : tổng nhiệt trở của kết cấu bao che, kcal/m2h0C N = 20 kcal/m2h0C ) Bảng 3: hệ số truyền nhiệt k của kết cấu bao che Công thức tính: 1 K = 1 + δi + 1 ∑λ α αt i n Kết cấu STT 1 Tường chịu lực: 3 lớp Lớp 1(vữa trát): δ 1= 15 mm, λ =0,8 kcal/mh0C lớp 2 (tường gạch): δ 2 = 220mm, λ = 0,7 kcal/mh0C lớp 3( vữa trát): δ 3 = 15 mm, λ =0,8 kcal/mh0C 2 Cửa ra vào: tôn δ = 3mm; λ = 50 kcal/mh0C 3 Cửa sổ: kính xây dựng: δ = 5mm ; λ = 0,65 kcal/mh0C 4 Mái: tôn δ = 1,5mm λ = 50 kcal/mh0C Kết quả [kcal/m2h0C] 1 1 0,015 0,22 1 +2 + + 7,5 0,8 0,7 20 1 1 0,003 1 + + 7,5 50 20 1 1 0,005 1 + + 7,5 0,65 20 1 1 0,0015 1 + + 7,5 50 20 1,87 5,45 5,23 5,45 Nền: 5 Dải 1 0,4 Dải 2 0,2 Dải 3 0,1 Dải 4 0,06 3. Tính toán tổn thất nhiệt qua kết cấu: a. Tính cho mùa đông: Lượng nhiệt tổn thất qua kết cấu bao che trong mùa đông được thể hiện trong bảng sau : Bảng 4 TT Vị trí và cấu tạo k tntt.D ψ F Qtổn thất = Kết quả 4 SVTH : NGUYỄN NAM HẢI - 0851.48 ĐỒ ÁN THÔNG GIÓ GVHD : NGUYỄN HUY TIẾN tttt ( H ) = của kết cấu (m2) kFψ ( tttt - tngtt) (kcal/h) Kết cấu phía Bắc - Tường chịu lực 1 1,87 23 14,4 1 246,48 1,87× 246,48 × 8,6 3963,9 - Cửa sổ 5,23 23 14,4 1 57,6 5,23× 57,6× 8,6 2590,7 - Cửa đi 5,45 23 14,4 1 12,32 5,45× 12,32× 8,6 577,4 - Cửa mái 5,23 23 14,4 1 43,2 5,23× 43,2× 8,6 1943,1 Kết cấu phía Nam 2 - Tường chịu lực 1,87 23 14,4 1 244,4 1,87× 244,4× 8,6 3930,4 - Cửa sổ 5,23 23 14,4 1 68,8 5,23× 68,8× 8,6 3085,5 - Cửa đi 5,45 23 14,4 1 0 0 0 - Cửa mái 5,23 23 14,4 1 43,2 5,23× 43,2× 8,6 1943,1 Kết cấu phía Đông 3 - Tường chịu lực 1,87 23 14,4 1 93,01 1,87× 93,01× 8,6 1495,8 - Cửa đi 5,45 23 14,4 1 11,39 5,45× 11,39× 8,6 533,8 Kết cấu phía Tây 4 5 - Tường chịu lực 1,87 23 14,4 1 95,6 1,87× 95,6× 8,6 1537,4 - Cửa đi 5,45 23 14,4 1 8,8 5,45× 8,8× 8,6 412,5 + Mái 5,45 23 14,4 1 1006,3 5,45× 1006,3× 8,6 47162 + Nền có cấu tạo như sau: -Lớp 1: Gạch lát δ 1=20, λ 1=0,80 -Lớp 2: Bê tông đá dăm δ 1=10, λ 1=1,10 -Lớp 3: Bê tông gạch vỡ δ 1=10, λ 1=0,75 6 7 - Dải I 0,4 23 14,4 1 288 0,4× 288× 8,6 990,72 - Dải II 0,2 23 14,4 1 224 0,2× 224× 8,6 385,28 - Dải III 0,1 23 14,4 1 208 0,1× 208× 8,6 178,88 - Dải IV 0,06 23 14,4 1 252 0,06x252x8.6 130 Tổng lượng nhiệt tổn thất qua các kết cấu bao che của công trình 70860,48 QtD/ th = 70860.48 [kcal/h] b. Tính cho mùa hè: Khi biết tổn thất nhiệt vào mùa đông, ta có thể tính tổn thất nhiệt cho mùa hè bằng công thức hiệu chỉnh sau: D QtH/ th = QtD/ th − Qmai ∆t H , [kcal/h] ∆t D 5 SVTH : NGUYỄN NAM HẢI - 0851.48 ĐỒ ÁN THÔNG GIÓ GVHD : NGUYỄN HUY TIẾN Trong đó: QtH/ th : lượng nhiệt tổn thất qua kết cấu vào mùa hè, [kcal/h] QtD/ th : lượng nhiệt tổn thất qua kết cấu vào mùa đông , [kcal/h] ∆t H , ∆t D : hiệu số nhiệt độ tính toán vào mùa hè và mùa đông, [0C] Với ∆t H = 34 - 31,4 = 2,6 0C ∆t D = 23 - 14,4 = 8,6 0C QtH/ th =70860,48 – 47162*2,6/8,6 = 56602,2 [kcal/h] QtH/ th = 56602,2 [kcal/h] 4. Tổn thất nhiệt do rò gió : Gió rò vào nhà qua các khe cửa thuộc phía đón gió và gió sẽ đi ra ở phía khuất gió. Khi gió vào nhà, trong nhà sẽ mất đi một lượng nhiệt để làm nóng lượng không khí lạnh đó từ tng tới tt. Lượng nhiệt tiêu hao để làm nóng không khí vào nhà được tính theo công thức sau: tt Qrogio = 0,24 .L.( tTtt − t Ng ) [Kcal/h] Trong đó: L: lưu lượng gió lùa vào nhà qua khe cửa: L=g.l.a [Kg/h] g: lượng không khí lọt vào trên 1m dài khe cửa cùng loại, [kg/mh] l: tổng chiều dài khe cửa đón gió, [m] a: hệ số phụ thuộc vào các loại cửa: + cửa sổ 1 lớp khung thép: a = 0,65 + cửa đi: a = 2 0,24: tỉ nhiệt của không khí, [kcal/kg0C] Ta chỉ tính tổn thất do rò gió qua cửa sổ và cửa đi còn cửa mái có nhiệm vụ thông gió tự nhiên nên không tính. a. Tính cho mùa đông: Tháng lạnh nhất ta chọn là tháng 1, tần suất gió lớn nhất ở tháng 1 tại Gia Lâm là 25,9 với hướng gió là hướng Đông-Bắc, vận tốc gió trung bình của tháng 1 là vgio = 2,9 [m/s]. Tra bảng ta có: v =2 m/s có g = 7,8 kg/mh v =3 m/s có g = 9,6 kg/mh tính nội suy với v =2,9 m/s → g = 9,42 kg/mh Tổng chiều dài các khe cửa của mặt tường hướng Đông-Bắc với là: Cửa sổ : l = (4+1,2)x2x6 + (1,6+1,2)x2x2 + (4+0,8)x2x7 + (1,6+0,8)x2x2= 150,4[m] Cửa đi : l = (1,2+2,2)x2x2 + (1,6+2,2)x2x2 + (1,2+2,2)x2 + (2,5+3,5)x2 = 47,6 [m] D Q rogio = 0,24 x 9,42 x (150,4 x 0,65 + 47,6x2) x (23-14,4)= 3751,7 [kcal/h] D Q rogio = 3751,7 [kcal/h] b. Tính cho mùa hè: 6 SVTH : NGUYỄN NAM HẢI - 0851.48 ĐỒ ÁN THÔNG GIÓ GVHD : NGUYỄN HUY TIẾN Tháng nóng nhất ta chọn là tháng 7, tần suất gió lớn nhất ở tháng 7 tại Gia Lâm là 44,9 với hướng gió là hướng Đông-Nam, vận tốc gió trung bình của tháng 7 là v gio = 2,4 [m/s]. Tra bảng ta có: v =2 m/s có g = 7,8 kg/mh v =3 m/s có g = 9,6 kg/mh tính nội suy với v =2,4 m/s → g = 8,52 kg/mh Tổng chiều dài các khe cửa của mặt tường hướng Đông-Nam là: Cửa sổ: l = (4+1,2)x2x7 + (1,6+1,2)x2x4 + (4+0,8)x2x7 + (1,6+0,8)x2x4 = 181,6 [m] H Q rogio = Qcửa sổ =0,24x8,52x181,6x0,65x(34-31,4) = 627,56 [Kcal/h] H Q rogio = 627,56 [Kcal/h] 5. Tổn thất nhiệt do nung nóng vật liệu mang vào phân xưởng: Q = G.c.( tc - tđ).β [kcal.h] Trong đó: G: khối lượng ngyên vật liệu đưa vào phòng, [Kg/h] G = 200 ÷ 300 kg/ 1m2 diện tích đáy lò. c: tỉ nhiệt của vật liệu, [Kacl/kg0C] cthép = 0,1152 [Kcal/Kg0C] tc,tđ : nhiệt độ cuối cùng và nhiệt độ ban đầu của vật liệu, [0C] β : hệ số kể đến sự nhận nhiệt không đều theo thời gian của vật liệu vật liệu dạng rời ta chọn: β = 0,4 Diện tích của đáy lò: Lò thấm Cac-bon U25 (10): S1 = 3,14x0,6x0,6 = 1,13 [m2]. Lò buồng H-30 (31): S2 = 1,7 x 1,4 = 2,38 [m2]. Khối lượng vật liệu mang vào phân xưởng: Gthép = 300 x (1,13 + 2,38) = 1053 [Kg] a. Tính cho mùa đông: D Qnvl = Qthép = 0,1152x1053x(23-14,4)x0,4 = 417,3[Kcal/h] D Qnvl = 417,3 [kcal/h] b. Tính cho mùa hè: H Qnvl = Qthép = 1053 x 0,1152 x (34 – 31,4) x 0,4 = 126,2 [Kcal/h] H Qnvl = 126,2 [kcal/h] III. Tính toán toả nhiệt: 1. Toả nhiệt do người: Q = n.q [Kcal/h] Trong đó: q= qh: lượng nhiệt do một người toả ra, [kcal/h.người] n: số người trong phòng n = 1,7m m: số vị trí công nhân làm việc, trong phân xưởng có 42 vị trí m=42 7 SVTH : NGUYỄN NAM HẢI - 0851.48 ĐỒ ÁN THÔNG GIÓ GVHD : NGUYỄN HUY TIẾN a. Mùa đông: nhiệt độ trong phân xưởng là t0= 230C Lao động trong phân xưởng là lao động nặng. Tra bảng 2-2 (KTTG) ta có: t0= 200C → q=110 [kcal/h.người] t0= 250C → q=80 [kcal/h.người] tính nội suy → t0= 230C → q= 98 [kcal/h.người] D → Q nguoi = 42 x 1,7 x 98 = 6997,2 (kcal/h). D Q nguoi = 6997,2 (kcal/h) b. Mùa hè: nhiệt độ trong phân xưởng là t0= 340C Lao động trong phân xưởng là lao động nặng. Tra bảng 2-2 (KTTG) ta có: t0= 300C → q=45 [kcal/h.người] t0= 350C → q=10 [kcal/h.người] tính nội suy → t0= 340C → q= 17 [kcal/h.người] H → Q nguoi = 42 x 1,7 x 17 = 1213,8 (kcal/h). H Q nguoi = 1213,8 (kcal/h) 2. Toả nhiệt do thắp sáng: Khi thắp sáng thì hầu hết năng lượng điện biến thành nhiệt toả ra môi trường và lượng nhiệt đó được tính theo công thức: Qts = 860. ∑N [kcal/h]. Trong đó: 860: Đương lượng nhiệt của công suất điện: 1 kW = 860 kcal/h. ∑N = a.F : tổng công suất các thiết bị chiếu sáng a: Công suất chiếu sáng, [kW] Với phân xưởng không xác định rõ số bóng đèn ta lấy a = 18 ÷ 24 W/m2 sàn. Ta chọn 2 a=20 W/m sàn F: diện tích sàn nhà m2. F=18 x 54 = 972[m2] → Qt / s = 860 x 20.10-3 x 972 = 16718,4 (kcal/h). Qt / s = 16718,4 (kcal/h) 3. Toả nhiệt do động cơ: Q = ϕ 1.ϕ 2.ϕ 3.ϕ 4.860. ∑N [kcal/h]. Trong đó: ϕ 1: hệ số sử dụng công suất lắp đặt máy (0,7 ÷ 0,9). ϕ 2: hệ số tải trọng (0,5 ÷ 0,8). ϕ 3: hệ số kể đến sự làm việc không đồng thời của các động cơ (0,5 ÷ 1). ϕ 4: hệ số kể đến cường độ nhận nhiệt của môi trường không khí ( 0,65 ÷ 1). Với phân xưởng thông thườngta lấy: ϕ 1.ϕ 2.ϕ 3.ϕ 4 = 0,25. 860: đương lượng nhiệt của công suất điện ∑N : tổng công suất điện trong phân xưởng Các thiết bị điện trong phân xưởng: Máy cất tấm N475 (1): N = 7 [Kw] Máy cắt tấm HF-3 (2): N = 14 [Kw] Máy cắt tấm N475 (3): N = 1,7 [Kw] Máy ép K-124A (4): N = 5,6 [Kw] Máy ép K-113 (5): N = 1,7 [Kw] Máy ep K-232A (6): N = 2,4 [Kw] 8 SVTH : NGUYỄN NAM HẢI - 0851.48 ĐỒ ÁN THÔNG GIÓ GVHD : NGUYỄN HUY TIẾN Máy ép K-231A (7) : N = 5,95[Kw] Tang đánh bóng (9) : N =5,1 [Kw] Lò thấm Cac-bonU25 (10) : N = 2,5 [Kw] Máy tiện ren 1A62 (13): N = 7,1 [Kw] Máy tiện ren 1615M (14): N = 5,8 [Kw] Máy tiện ren 1612B (15): N = 1,5 [Kw] Máy mài tròn K3F12M (16): N = 3,7 [Kw] Máy mài phẳng 371 (17) : N = 5 [Kw] Máy phay ngang HB1F (18): N = 6,325 [Kw] Máy phay đứng BH11 (19): N = 6,325 [Kw] Máy bào ngang M3A (20) : N = 2,8 [Kw] Máy xọc 7412 (21): N =1,5 [Kw] Cưa máy 872A (22): N = 1,7 [Kw] Máy mài sắc (23): N = 3,4 [Kw] Tủ sấy bằng điện OT15A (26) : N = 8 [Kw] Giá thử nghiệm (27) : N = 0,2 [Kw] Giá cuộn (28) : N = 0,3 [Kw] Máy khoan để bàn (29) : N = 0,5 [Kw] Bàn thợ nguội bằng gỗ (30) : N = 0,96 [Kw] Búa hơi MTH-75 (32) : N = 7 [Kw] Quat gió ly tâm N ∏ 3 (34) : N = 0,6 [Kw] Thiết bị hàn lửa điện (36) : N = 4,4 [Kw] Máy tiện ren 1K-62 (38) : N= 44,5 [Kw] Máy tiện ren 1T-61 ( 39) : N = 9 [Kw] Máy phay ngang 6H81 (40) : N = 6,325 [Kw] Máy bào ngang 7A36 (41) : N = 11[Kw] Máy máI thô 634 (42) : N = 3,2[Kw] Máy tiện Renonve 1336N (43) : N = 5,6[Kw] Máy khoan đứng 3A123 (44) : N = 5,6 [Kw] Cần truc điện 1 ray (46) : N = 1,96 [Kw] Do đó ta có tổng công suất của các động cơ điện trong phân xưởng là: ∑N = 198,1 [Kw] Lượng nhiệt do động cơ điện toả ra là: Qdc =0,25 x 860 x 198,1 = 42591,5 [Kcal/h] Qdc = 42591,5 (Kcal/h) 4. Toả nhiệt do sản phẩm nung nóng để nguội: Do không có sự thay đổi trạng thái của vật liệu Q =c.( tđ - tc).G.β [Kcal/h]. Trong đó : c: tỉ nhiệt của vật liệu, Kcal/kg0C tđ : nhiệt độ ban đầu của vật liệu trước khi bắt đầu nguội, 0C tc : nhiệt độ sau khi nguội (lấy bằng nhiệt độ không khí trong nhà), 0C G: trọng lượng vật liệu chuyển đến trong 1 giờ,kg/h β : hệ số kể đến cường độ toả nhiệt theo thời gian (β = 0,5). Ta chon vật liệu là thép : c = 0,1152 kcal/kg0C và G = 300 kg/h a. Mùa đông: - Do lò thấm Cac-bon U25 : Q = 0,1152 x (900 – 23) x 300 x 0,5 =15154,6(kcal/h) - Do lò buồng H-30 : Q = 0,1152 x (950- 23) x 300 x 0,5 = 16018,6 (kcal/h) 9 SVTH : NGUYỄN NAM HẢI - 0851.48 ĐỒ ÁN THÔNG GIÓ GVHD : NGUYỄN HUY TIẾN → ∑Q = 15154,6 + 16018, 6 = 31173,2 (kcal/h). D Qspnn = 31173,2 (kcal/h) b. Tính cho mùa hè: * Do lò thấm Cac-bon U25 : Q =0,1152 x (900 – 34) x 300 x 0,5 = 14964,5 (kcal/h) * Do lò buồng H-30 : Q =0,1152 x (950- 34) x 300 x 0,5 = 15828,5 (kcal/h) → ∑Q = 14964,5 + 15828,5 = 30793 (kcal/h). H Qspnn = 30793 (kcal/h) 5. Toả nhiệt do lò nung (+) Mùa đông : Tính cho lò thấm Các-bon U25 (10) có nhiệt độ trong lò là 9000C, lò hình trụ, đường kính 1,2m; có chiều cao 1,6m; đáy kê trên bản kê. Kích thước cửa lò: + chiều cao: 0,4 m + chiều rộng : 0,3 m. a.Toả nhiệt qua thành lò: Thành lò gồm 3 lớp: Lớp 1: Gạch samốt nặng: δ 1 = 110 mm Lớp 2: Gạch samốt nhẹ: δ 2 = 220 mm Lớp 3: Lớp cách nhiệt điatamit: δ 3 = 60 mm Nhiệt độ bên trong của thành lò là: tlò = 900 0C. Nhiệt độ của vùng làm việc là: tvlv = 23 0C. Ta nhận nhiệt độ trên bề mặt bên trong của thành lò là: tbmt = tlò – 50C = (900-5)0C = 895 0C. Giả thiết: Nhiệt độ trên bề mặt ngoài của thành lò là: tbmn = 235 0C Nhiệt độ giữa lớp samốt nặng và lớp samốt nhẹ là: t1 = 755 0C Nhiệt độ giữa lớp samốt nhẹ và lớp cách nhiệt điatamit là: t2 = 5450C Xác định hệ số bức xạ Lượng nhiệt toả ra từ 1 m2 bề mặt bên ngoài của lò trong 1 giờ: qα = α n (tbmn – tvlv), [kcal/ m2h] α n : hệ số trao đổi nhiệt bề mặt ngoài thành lò α n =α dl + α bx α dl: hệ số trao đổi nhiệt bề mặt ngoài thành lò bằng đối lưu, [kcal/m2h0C] α bx: hệ số trao đổi nhiệt bề mặt ngoài thành lò bằng bức xạ, [kcal/m2h0C] α bx = C qd t bmn − t vlv  273 + t bmn  4  273 + t vlv  4   −   , [kcal/m2h0C]   100   100   Cqd: hệ số bức xạ quy diễn ( = 4,2 kcal/ m2hK4) 4 4 4,2  273 + 235   273 + 23   − → α bx = 235 − 23  100   100   = 11,6729 [kcal/m2h0C]      Tính α đl: α đl = l.(tbmn – tvlv)0.25 =2.2x(235-23)0.25 =8,3947 [kcal/m2h0C] α n = α bx +α đl = 1,6729 + 8,3947 = 20,0676 [kcal/m2h0C] → qα = 20,0676x(235-23) =4254,342 [kcal/m2h0C] 10 SVTH : NGUYỄN NAM HẢI - 0851.48 ĐỒ ÁN THÔNG GIÓ GVHD : NGUYỄN HUY TIẾN Tính qk: Hệ số dẫn nhiệt của lớp samốt nặng là: λ 1 = 0,65 + 0,55 x10-3 x 895 + 755 = 1,1037 [kcal/mh0C] 2 Hệ số dẫn nhiệt của lớp samốt nhẹ là: λ 2 = 0,35 + 0,55 x10-3 x 755 + 545 = 0,7075 [kcal/mh0C] 2 Hệ số dẫn nhiệt của lớp cách nhiệt điatamit là: λ 3 = 0,1 + 0,1 x10-3 x 545 + 235 = 0,139 [kcal/mh0C] 2 Hệ số dẫn nhiệt của thành lò là: π π K= n = 1 1,98 1 1,86 1 1,42 =6,3833 1 d ln + ln + ln ln i +1 ∑ 2.0,139 1,86 2.0,7075 1,42 2.1,1037 1,2 di i =1 2λi Lượng nhiệt toả ra từ 1 m2 bề mặt bên trong ra bề mặt ngoài lò trong 1 giờ: qk = k(tbmt – tbmn) = 6,3833x(895 – 235) = 4213,005 kcal/m2h. → Sai số của qα và qk là: ∆ qmax = 4254 ,342 − 4213 ,005 x100 % = 0,9716% → Thoả mãn sai số < 5%. 4254 ,342 Do đó lượng nhiệt toả ra từ 1 m2 thành lò trong 1 giờ: q + qα 4254 ,342 + 4213 ,005 qtl = k = = 4233,674 kcal/m2h 2 2 Tính diện tích thành lò: Diện tích cửa lò: Scl = 0,4 x 0,3 = 0,12 m2. → Diện tích thành lò: Stl =2x π x1,6x0,6– 0,12 = 5,912 m2. → Lượng nhiệt toả từ thành lò vào không khí xung quanh: Qtl = F.q = 5,912 x 4233,674 = 25029,481 [kcal/h]. b. Toả nhiệt qua nóc lò: Nóc lò có cấu tạo gồm 3 lớp: Lớp gạch samốt đặc δ 1 = 110 mm Lớp gạch samốt nhẹ δ 2 = 150 mm Lớp cách nhiệt điatamit δ 3 = 110 mm Ta nhận nhiệt độ bề mặt trong của nóc lò là: tbmt = tlò – 50C = (900-5)0C = 895 0C. Giả thiết: Nhiệt độ trên bề mặt ngoài của nóc lò là: tbmn = 240 0C Nhiệt độ giữa lớp samốt nặng và lớp samốt nhẹ là: t1 = 890 0C Nhiệt độ giữa lớp samốt nhẹ và lớp cách nhiệt điatamit là : t2 = 885 0C Lượng nhiệt toả ra trên 1 m2 bề mặt ngoài của nóc lò trong 1 giờ: qα = α n (tbmn – tvlv), kcal/ m2h α n =α dl + α bx α bx =  273 + t bmn  4  273 + t t  4   −   , [kcal/m2h0C]  − t t  100   100   C qd t bmn 11 SVTH : NGUYỄN NAM HẢI - 0851.48 ĐỒ ÁN THÔNG GIÓ = GVHD : NGUYỄN HUY TIẾN 4 4 4,2  273 + 240   273 + 23    −   = 11,9189[kcal/m2h0C]  240 − 23  100   100   Tính α đl: α đl = l. (tbmn – tvlv )0.25 =2.2x(240 - 23)0.25 =10,7466 [kcal/m2h0C] α n=α bx +α đl = 11,9189 + 10,7466 = 22,6656 [kcal/ m2h0C] → qα = 22,6656 x (240– 23) = 4918,439 [kcal/m2h] Tính qk: Hệ số dẫn nhiệt của lớp samốt nặng là: λ 1 = 0,65 + 0,55 x10-3 x 895 + 890 = 1,1408 [kcal/mh0C] 2 Hệ số dẫn nhiệt của lớp samốt nhẹ là: λ 2 = 0,35 + 0,55 x10-3 x 890 + 885 = 0,8381 [kcal/mh0C] 2 Hệ số dẫn nhiệt của lớp cách nhiệt điatamit là : λ 3 = 0,1 + 0,1 x10-3 x 885 + 240 = 0,1562 [kcal/mh0C] 2 Hệ số dẫn nhiệt của nóc lò là: 1 1 = = 2 0 δi 0,11 0,15 0,11 K= ∑ λ 1,1408 + 0,8381 + 0,1562 7,2206 [kcal/m h C] i Lượng nhiệt truyền từ 1 m2 bề mặt bên trong ra bề mặt ngoài lò trong 1 giờ: qk = k(tbmt – tbmn) = 7,2206 (895 – 240) =4729,507 [kcal/m2h] → Sai số của qα và qk là: ∆ q= 4918 ,439 − 4729 ,507 x100 % = 3,841% → Thoả mãn sai số < 5%. 4918 ,439 Do đó lượng nhiệt toả ra trên 1 m2 nóc lò trong 1 giờ: q + qα 4918 ,439 + 4729 ,507 qnóc = k = = 4823,973 [kcal/m2h] 2 2 Diện tích nóc lò: Fnóc = π .0,62 = 1,1309 [m2] → Lượng nhiệt toả từ nóc lò vào không khí xung quanh: Qnóc = Fnóc.1,3.qnóc = 1,1309 x 1,3 x 4823,973 = 7092,06 [kcal/h] c. Toả nhiệt qua đáy lò: Tương tự như tính cho nóc lò, ta có: qđáy = 4823,973 kcal/m2h Fđáy = Fnóc = 1,1309 m2. Lượng nhiệt toả từ đáy lò vào không khí xung quanh: Qđl = Fđáy.0,7.qđáy = 1,1309 x 0,7 x 4823,973 =3818,802 [kcal/h] d. Toả nhiệt qua cửa lò: Cửa lò gồm 2 lớp: Lớp samốt đặc δ 1 = 110 mm Lớp gang δ 2 = 15 mm Do lớp gang mỏng và gang là vật liệu dẫn nhiệt tốt → tính cho 1 lớp gạch samốt. Ta nhận nhiệt độ bề mặt trong của nóc lò là: tbmt = tlò – 50C = (900-5)0C = 895 0C. 12 SVTH : NGUYỄN NAM HẢI - 0851.48 ĐỒ ÁN THÔNG GIÓ GVHD : NGUYỄN HUY TIẾN Giả thiết: Nhiệt độ bề mặt ngoài của cửa lò là t1 = 275 0C Lượng nhiệt toả ra từ 1 m2 bề mặt của cửa lò trong 1 giờ: qα = α n (tbmn – tvlv), [kcal/ m2h] α α n =α bx +α bx  273 + t bmn  4  273 + t t  4   −   , [kcal/m2h0C]  − t t  100   100   C qd = = dl t bmn 4 4 4,2  273 + 275   273 + 23    −   = 13,751 [kcal/m2h0C]  275 − 23  100   100   Tính α đl: α đl = l. (tbmn – tvlv)0.25 =2.2x(275 - 23)0.25 =8,7654 [kcal/m2h0C] α n=α bx +α đl = 13,751 + 8,7654 = 22,5164 [kcal/ m2h0C] → qα = 22,5164x (275 – 23) = 5674,135[kcal/m2h] Tính qk: Hệ số dẫn nhiệt của lớp samốt nặng là: λ 1 = 0,65 + 0,55 x10-3 x 895 + 275 = 0,9717 [kcal/mh0C] 2 Hệ số dẫn nhiệt của cửa lò là: 1 1 = = 2 0 δi 0,11 K= ∑ λ 0,9717 8,8336[kcal/m h C] i Lượng nhiệt truyền từ 1 m2 bề mặt bên trong ra bề mặt ngoài lò trong 1 giờ: qk = k(tbmt – tbmn) = 8,8336x(895 – 275) = 5476,832[kcal/m2h] → Sai số của qα và qk là: ∆ q= 5674 ,135 −5476 ,832 x100 % = 3,477% → Thoả mãn sai số < 5%. 5674 ,135 Do đó lượng nhiệt toả ra trên 1 m2 nóc lò trong 1 giờ: q + qα 5674 ,135 + 5476 ,832 Qcửa = k = = 5575,483[kcal/m2h] 2 2 Diện tích cửa lò: Fcửa =0,3 x 0,4 = 0,12 m2. Lượng nhiệt toả từ cửa lò vào không khí xung quanh khi đóng trong 1h là: Thời gian mở cửa lò là 10 phút/ 1 giờ: Qclđóng = 5575 ,483 x 0,12 x (60 −10 ) = 557,548 [kcal/h] 60 Khi cửa lò mở, nhiệt toả ra ngoài cửa lò bằng bức xạ:  T1 4  T2 4   −   [kcal/m2h] qbx = C  100 100       C: hệ số bức xạ nhiệt của vật đen tuyệt đối (C= 4,96 kcal/ m2hK4)  895 + 273  4  23 + 273  4  4 , 96  −   = 91930,16 [kcal/m2h]  → qbx = 100 100       Bề dày của thành lò tại vị trí cửa lò là: 0,125m 13 SVTH : NGUYỄN NAM HẢI - 0851.48 ĐỒ ÁN THÔNG GIÓ A GVHD : NGUYỄN HUY TIẾN 0,4 B 0,3 Các tỷ số: δ = 0,125 =3,2 ; δ = 0,125 =2,4 Dùng đồ thị ta tìm được: K1=0,86 ; K2= 0,78 →K = 0,86 + 0,78 =0,82 2 → Qclbx = 91930,16 x0,12 x0,82 x 10 =1507,65 [kcal/h] 60 Khi mở cửa lò, bản thân cánh cửa lò cũng tỏa ra xung quanh một lượng nhiệt, lượng nhiệt này được tính bằng 1 2 lượng nhiệt toả ra ở cánh cửa lò lúc đóng 1 n Qclđóng 2 60 1 10 → Qclbthân = x 557,548 x = 46,46 [kcal/h] 2 60 Qclbthân = → Lượng nhiệt tổng cộng toả ra xung quanh qua cửa lò: Qcl = Qclđóng+Qclbx+Qclbthân=557,548 + 1507,65 + 46.46 = 2111,69[kcal/h] → Lượng nhiệt tổng cộng toả ra của lò: Qlò = Qtl + Qnl + Qđl + Qcl =25029,481 + 7092,06 + 3818,802 + 2111,69 = 38052,033[kcal/h] Ta có thể tính toả nhiệt cho lò còn lại bằng cách hiệu chỉnh theo lượng nhiệt toả của lò thấm Cac-bon U25 (10) theo công thức: ∆t lo ( i ) lo (10 ) Vi Qtoa = Qtoa . . i V32 ∆t32 Trong đó: Vi : thể tích lò thứ i [m3] (1) 1 ∆ t t = t T − t vlv Lò buồng H-30 (31) có nhiệt độ là 9500C toả ra một lượng nhiệt là: lo ( 33 ) Qtao = 38052 ,033 . π.0,6 2 x1,6 900 −23 . = 17106,972[kcal/h] 1,4 x1,7 x1,6 950 −23 Qlò(Đ) = 38052,033 + 17106,972 = 55159,01 [kcal/h] (+) Mùa hè: Ta có thể tính lượng nhiệt toả của mỗi lò vào mùa hè bằng cách hiệu chỉnh theo lượng nhiệt toả ra vào mùa đông của mỗi lò theo công thức sau: Q Hloi = Q Dloi x ∆t H ∆t D ∆t H , ∆t D :chênh lệch giữa nhiệt độ bên trong lò và nhiệt độ không khí xung quanh vào mùa hè và mùa đông 0C. Do đó ta có: Lượng nhiệt toả của lò thấm Cac-bon (10) là: ∆t H 900 − 34 QH10 = QD10 x D = 38052 ,033 x = 37574,756 [kcal/h] ∆t 900 − 23 Lượng nhiệt toả của lò buồng H-30 (31) là: QH31 = QD31 x ∆t H 950 − 34 = 17106 ,972 x = D ∆t 950 − 23 16903,976[kcal/h] Qlò(H) = 37574,756 + 16903,976 =54478,732[kcal/h] 14 SVTH : NGUYỄN NAM HẢI - 0851.48 ĐỒ ÁN THÔNG GIÓ GVHD : NGUYỄN HUY TIẾN 7.Toả nhiệt do bể Tính cho Mùa đông: a .Tính toả nhiệt từ bể rửa(12). Bể hình chử nhật, kích thước: 0,6 x 0,6 x 0,4 (m), nhiêt độ nước trong bể là 80 (0C), đáy kê trên bản kê. Tính toả nhiệt từ thành bể. Cấu tạo của thành bể gồm 2 lớp: Lớp 1: thép: δ 1 = 10 (mm), λ 1 = 50 (kcal/mh0C) Lớp 2: bông thuỷ tinh: δ 2 = 30 (mm) ; λ 2 = 0,05 (kcal/mh0C) Lớp 3: tôn tráng kẽm : δ 2 = 0,5 mm Ta nhân nhiệt độ bề mặt trong của thành bể bằng nhiệt độ nước: t1 = 80 (0C) Hệ số dẩn nhiệt của thành bể (bỏ qua khả năng cách nhiệt của lớp thép và lớp tôn tráng kẽm ): 1 1 K= = = 1,54 δ2 1 0,03 1 (kcal/m2h0C) + + λ2 α N 0,05 20 Mật độ dòng nhiệt qua thành bể là: qk = k(t1 - tvlv) = 1,54(80 - 23) = 87,78 (kcal/m2h) Nhiệt độ mặt ngoài thành bể là: t2 = t1 - qk λ 2/δ 2= 80 - 87,78 x 0,03/0,05 = 27,33 (0C) Lượng nhiệt toả ra từ 1 m2 bề mặt của cửa lò trong 1 giờ, qα qα = qk= 87,78 (kcal/m2h) Lượng nhiệt toả từ thành bể vào không khí xung quanh: Qtb = qα .F (kcal/h) Diện tích thành bể: F = 2(0,6 + 0,6)x0,4 = 0,96 (m2) => Qtb =87,78x 0,96 = 84,27 (kcal/h) Toả nhiệt từ đáy bể. Cấu tạo của đáy bể gồm 2 lớp: Lớp 1: thép: δ 1 = 10 (mm), λ 1 = 50 (kcal/mh0C) Lớp 2: bông thuỷ tinh: δ 2 = 30 (mm) ; λ 2 = 0,05 (kcal/mh0C) Lớp 3: tôn tráng kẽm : δ 2 = 0,5 mm Ta nhân nhiệt độ bề mặt trong của đáy bể bằng nhiệt độ nước: t1 = 80 (0C) Tính tương tư như thành bể ta có được: qα = 87,78 (kcal/m2h) Lượng nhiệt toả từ đáy bể vào không khí xung quanh: Qđb = 0,7 x qα x F (kcal/h) Diện tích đáy bể: F = 0,6 x 0,6 = 0.36 (m2) => Qđb = 0.7 x 87,78 x 0,36 = 22,12 (kcal/h) Toả nhiệt từ mặt thoáng bể. Lượng nhiệt toả vào phòng từ mặt thoáng bể được xác định như sau: Qmb = (5,7 + 4,07 .v)( t dd −tvlv ). F , (w) Trong đó: v: vận tốc chuyển động không khí trong nhà , v = 0,5 (m/s) tdd: nhiệt độ bề mặt dung dịch , tdd = 80 (0C) tvlv: nhiệt độ không khí trong nhà , tvlv = 23 (0C) F: diện tích mặt thoáng của dung dịch , F = 0,6 x 0,6 = 0,36 (m2) Vậy: Qmb = (5,7 + 4,07 x0,5)( 80 − 23 ) x 0,36 =158,72 (w) = 136,5 (kcal/h) Do trên thành bể có bố trí hệ thống hút độc nên một phần lượng nhiệt toả ra sẻ bị hút theo (khoảng 30%) do vậy lượng nhiệt thực toả từ mặt bể vào phòng là: Qmb = 70 % x136 ,5 = 95.55 (kcal/h) Tổng lượng nhiệt toả ra từ bể: Qbn = Qtb + Qdb + Qmb = 84 ,27 + 22 ,12 + 95 ,55 = 201,94 (kcal/h) 15 SVTH : NGUYỄN NAM HẢI - 0851.48 ĐỒ ÁN THÔNG GIÓ GVHD : NGUYỄN HUY TIẾN b.Tính toả nhiệt từ bể dầu (11). Bể hình chử nhật, 0,6 x 0,6 x 0,4 (m), nhiêt độ dầu trong bể là 70 (0C), đáy kê trên bản kê. Cấu tạo của thành bể gồm 2 lớp: Lớp 1: thép: δ 1 = 10 (mm), λ 1 = 50 (kcal/mh0C) Lớp 2: bông thuỷ tinh: δ 2 = 30 (mm) ; λ 2 = 0,05 (kcal/mh0C) Lớp 3 : tôn tráng kẽm: δ 2 = 0,5 mm Ta có thể tính toả nhiệt cho bể dầu bằng cách hiệu chỉnh theo nhiệt độ dầu trong bể và thể tích của bể dầu theo bể nước đã tính. V ∆t 0,6 x0,6 x0,4 70 − 23 QbdD = QbnD . bd . bd = 201,94 x = 166,5 (kcal/h) Vbn ∆tbn 0,6 x0,6 x0,4 80 − 23 Vậy tổng lượng nhiệt toả ra trong mùa đông của các bể là: ∑QbD = QbD(11 ) +QbD(12 ) = 166,5 + 201,94 =368,44 (kcal/h) Qbể (Đ) = 368,44 (kcal/h) Tính cho mùa hè. Ta có thể tính lượng nhiệt toả từ các bể vào mùa hè bằng cách hiệu chỉnh theo công thức sau. QbH(i ) = QbD(i ) ∆t ∆t H ∆t D , ∆t :chênh lệch giữa nhiệt độ bên trong bể và nhiệt độ không khí xung quanh vào mùa hè và mùa đông 0C. Toả nhiệt từ bể rửa (12). ∆t H 80 − 34 QbH(12 ) = QbD(12 ) = 201,94 = 162,97(kcal/h) D ∆t 80 − 23 Toả nhiệt từ bể dầu (11). ∆t H 70 − 34 QbH(11) = QbD(11) = 166 ,5 = 127,53 (kcal/h) D ∆t 70 − 23 Vậy tổng lượng nhiệt toả ra trong mùa hè của các bể: ∑QbH = QbH(12 ) +QbH(11 ) =162,97 + 127,53 =290,5 (kcal/h) H D Qb (H) = 290,5 (kcal/h) 8.Toả nhiệt do lò rèn một miệng lửa Lượng nhiệt toả ra từ lò rèn chính là lượng nhiêt toả ra từ sản phẩm cháy va được xác định bằng công thức: Qspc= 0.24G.Qct.η (kcal/ h) Trong đó: G: Lượng nhiên liệu tiêu thụ trong 1h, ta lấy G = 7 Kg cho một miệng lửa Qct: nhiệt trị của nhiên liệu (kcal/kg). Than đá có Qct= 4773 (kcal/kg). η : hệ số cháy không hoàn toàn của nhiên liệu. Lây η = 0.95 => Qspc= 0.24 x 7 x 4773 x 0.95 = 7617.7 (kcal/ h) Trên lò rèn ta sử dụng chụp hut thải tự nhiên vì vậy một phần lượng nhiệt do bể rèn toả ra đã được hút ra ngoài, phần lượng nhiệt toả vào phòng được xác định bằng công thức: Ql.rèn= ϕ . Qspc (kcal/ h) ϕ : % lượng nhiệt tỏa vào phòng (ϕ tra theo biểu đồ) H Chiều cao ống tính từ mép dưới của chụp hút đến cửa thải, H = 8,7 m tra biểu đồ D-H với trường hợp 1 miệng lửa ta được D= 455 mm (D đường kính ống góp) D= 455 mm, tra biểu đồ D-d với trường hợp 1 miệng lửa ta được d= 350 mm (d: đường kính ống hút giữa) Từ G= 7 Kg tra biểu đồ G-Q với trường hợp 1 miệng lửa ta được L= 2450 m3/h (L: lưu lượng thải) 16 SVTH : NGUYỄN NAM HẢI - 0851.48 ĐỒ ÁN THÔNG GIÓ GVHD : NGUYỄN HUY TIẾN Tra biểu đồ G-ϕ với G = 7 Kg ta được ϕ = 43% Vậy lượng nhiệt toả vào phòng lò rèn 1 miệng lửa là: Qlr= 0.43 x 7617.7 = 3275,6 (Kcal/ h) Qlr= 3275,6 (Kcal/ h) 9. Thu nhiệt do bức xạ mặt trời: a. Bức xạ mặt trời truyền vào nhà qua cửa kính: Bức xạ mặt trời truyền vào nhà qua cửa kính được tính theo công thức: Trong đó: Qbxkính = τ 1τ 2τ 3τ 4 qbxFkính [kcal/h] τ 1: hệ số trong suốt của kính (cửa kính 1 lớp τ 1= 0,90). τ 2: hệ số mức độ bẩn mặt kính (mặt kính đứng 1 lớp τ 2 = 0,80). τ 3: hệ số che khuất bởi khung cửa (cửa sổ 1 lớp kính thẳng đứng khung thép τ 3 = 0,75 ÷ 0,79). τ 4: hệ số che khuất bởi các hệ thống che nắng (kính sơn trắng đục τ 4= 0,65 ÷ 0,80). Fkính : diện tích cửa kính chịu bức xạ tại thời điểm tính toán ,m2. qbx: cường độ bức xạ mặt trời trên mặt phẳng chịu bức xạ tại thời điểm tính toán, kcal/m2h Hướng Bắc: + Fkính = 54x0,8 + 57,6 = 100,8 m2. + qbx = 60 kcal/m2h → Qbắc = 0,9 x 0,8 x 0,79 x 0,8 x 60 x 100,8 = 2730,24 kcal/h. Hướng Nam: + Fkính = 54x0,8 + 41,28 + 27,52 = 112 m2. + qbx = 0 kcal/m2h → Qnam = 0,9 x 0,8 x 0,79 x 0,8 x 0 x 112 = 0 kcal/h. Qbức xạkính = 2730,24 + 0 = 2730,24 (kcal/h) b. Bức xạ mặt trời truyền vào nhà qua mái: Qbx = Qbx∆t + QbxAτ kcal/h. Trong đó: Qbx∆t : bức xạ mặt trời do chênh lệch nhiệt độ, kcal/h. QbxAτ : bức xạ mặt trời do dao động nhiệt độ, kcal/h. ∆t (*) Bức xạ mặt trời do chênh lệch nhiệt độ Qbx : Dưới tác dụng của bức xạ mặt trời, nhiệt độ mặt ngoài của kết cấu bao che tăng cao. Ta thay thế cường độ bức xạ bằng một trị số nhiệt độ tương đương ttđ của không khí bên ngoài: ttđ = ρqbxtb αn 0 C. qbxtb : cường độ bức xạ trung bình trên mặt phẳng kết cấu, kcal/m2h α n : hệ số trao đổi nhiệt trên bề mặt ngoài của kết cấu bao che, kcal/m2h0C ρ : hệ số hấp thụ bức xạ của bề mặt kết cấu bao che (tôn sáng màu ρ = 0,8). Trực xạ trên mặt bằng tháng 7 = 5788 kcal/m2h 17 SVTH : NGUYỄN NAM HẢI - 0851.48 ĐỒ ÁN THÔNG GIÓ GVHD : NGUYỄN HUY TIẾN 5788 = 241 ,16 kcal/m2h 24 0,8 x 241 ,16 = 9,646 0C. → ttđ = 20 tb → qbx = Nhiệt độ tổng của không khí bên ngoài: ttg = tn + ttd. tn: nhiệt độ trung bình của tháng nóng nhất đại diện cho mùa hè → tn = 28,8 0C (tháng 7). → ttg = 28,8 + 9,646 = 38,446 0C. → Bức xạ mặt trời do chênh lệch nhiệt độ: Qbx∆t = kmái.Fmái.Ψ .( ttg - tttt ), kcal/h. = 5,45 x 1006,3 x 1 x (38,446 – 34) = 24383,35 kcal/h. (*) Bức xạ mặt trời do dao động nhiệt độ: Để xác định biên độ dao động của nhiệt độ tổng ta phải xem xét biên độ của nhiệt độ tương đương do bức xạ gây ra và biên độ của nhiệt độ không khí ngoài trời. Biên độ dao động của cường độ bức xạ có thể xác định như hiệu số giữa cường độ cực đại và cường độ trung bình trong ngày đêm (24h): tb Aq = q bxmax − q bx q 0 C. max bx = 627 kcal/m2h vào lúc 12 giờ → Aq = 627 – 241,16 = 385,84 0C. ứng với biên độ dao động này, nhiệt độ tương đương sẽ có biên độ dao động là: ρAq 0,8 x385 ,84 Attd = = = 15,43 0C. αn 20 Nhiệt độ không khí bên ngoài cũng dao động theo thời gian với chu kì 24 giờ với biên độ là: Atn = t13 − t ntb t13 : nhiệt độ trung bình đo lúc 13 giờ của tháng nóng nhất, đó cũng chính là nhiệt độ cao nhất trung bình của tháng nóng nhất. t13 = 31,4 0C. t ntb : nhiệt độ trung bình tháng của tháng nóng nhất t ntb = 28,8 0C. → At = 31,4 – 28,8 = 2,6 0C. Biên độ dao động của nhiệt độ tổng : At = ( Attd + At n )Ψ Ψ : hệ số phụ thuộc vào độ lệch pha ∆ Z và tỉ số giữa biên độ dao động nhiệt độ tương đương và nhiệt độ bên ngoài. Nhiệt độ không khí cực đại vào 15 giờ → ∆ Z = 15 – 12 = 3 Attd 15,433 = = 5,93 Atn 2,6 n tg → Ψ = 0,96. Biên độ dao động của không khí bên trong nhà: A Att = ttg ν ν : hệ số tắt dần Do mái làm bằng lớp tôn rất mỏng→ ν = 1. 18 SVTH : NGUYỄN NAM HẢI - 0851.48 ĐỒ ÁN THÔNG GIÓ → Att = GVHD : NGUYỄN HUY TIẾN (15 ,43 + 2,6) x 0,96 =17 ,3 0C. 1 Aτ → Qbx = 17,3 x 1006,3 x 7,5 = 130567,43 kcal/h → Qbx = 130567,43 + 24383,35 = 154950,78 kcal/h. Qbức xạmái = 154950,78 (kcal/h) Bảng 5: Thu nhiệt do bức xạ mặt trời: Qbức xạkính (kcal/h) 24383,35 Qbức xạmái (kcal/h) 130567,43 ∑Q bức xạ (kcal/h) 154950,78 Bảng tổng kết nhiệt: Nhiệt lượng tổn thất Lượng nhiệt toả Lượng nhiệt thu Lượng nhiệt thừa Kết cấu Rò gió Nung nóng sp Tổng Do người Thắp sáng Động cơ Sp nung nóng Lò nung Lò rèn Bể Tổng Bức xạ mặt trời Mùa Đông 70860,48 3751,7 417,3 75029,48 6997,2 16718,4 42591,5 31173,2 55159,01 Mùa Hè 56602,2 627,56 126,2 57355,96 1213,8 16718,4 42591,5 30793 54478,73 3275,6 368,44 156283,35 0 81253,87 3275,6 290,5 149361,53 154950,78 246956,35 B.Tính toán lưu lượng thông gió Ta chỉ cần tính toán lưu lượng thông gió để khử nhiệt thừa do lượng lưu lượng này đã thoả mãn các tiêu chuẩn khử khí độc hại ,khử bụi ,khử hơi nước ,mặt khác yếu tố khử nhiệt thừa là quan trọng nhất,do nhiệt thừa mùa hè lớn hơn nhiệt thừa mùa đông do vậy ta chỉ tính toán cho mùa hè là thoả mãn cho mùa đông . Vào mùa hè lượng nhiệt thừa là : Q=246956,35 (kcal/h) , như vậy tổng lưu lượng để khử nhiệt thừa là : Q L= (Kg/h) 0, 24(tr − tv ) Trong đó : tr: là nhiệt độ đi ra khỏi phòng : tr=tvlv+1,5x(H-2) β =1,5 0C/m (đối với xưởng nóng) 19 SVTH : NGUYỄN NAM HẢI - 0851.48 ĐỒ ÁN THÔNG GIÓ GVHD : NGUYỄN HUY TIẾN Chọn H = 2,5m : Khoảng cách từ mặt sàn đến miệng thổi t vlv : nhiệt độ tính toán trong nhà vào mùa hè  tr =34+1,5x(2,5-2) = 34,75 0C. Và tv = 31,4 0C Q 246956 ,35 =307159,64 ( Kg/h) như vậy ta có Như vậy ta có L= = 0, 24(tr − tv ) 0,24 (34 ,75 −31 ,4) L= 307159,64 (Kg/h) = 255966,4 (m3/h). Nhưng thực chất không phải ta tính toán thông gió cơ khí cho cả số lưu lượng đó mà có cả thông gió tự nhiên I. Tính hút cục bộ: 1. Tính hút bụi: Trong phân xưởng gia công nóng nguồn toả ra bụi là : a.Tang đánh bóng (9), số lượng : 3 Theo công thức với Tang đáng bóng ta có: L = 1800 x D2 (m3/h) Trong đó: L: lưu lượng hút (m3/h) D: đường kính hình trụ (m) → L =1800 x0,6 2 = 648 (m3/h) Vậy ta phải bố trí miệng hút tại 3 vị trí với lưu lượng hút là: 648 (m3/h) Và để sử lí bụi trước khi thải ra ngoài ta chọn xiclon khô LIOT có số hiệu 2, lưu lượng 2000 (m3/h) Bố trí được cho như bản vẽ ta tiến hành tính toán thuỷ lực n TT d1 d2 d3 d4 O.thai X.clon M.quat Tong L,m/s 650 1950 650 650 1950 1950 1950 1950 l,m v,m/s 5.25 2.2 2.7 2.7 11 R d,mm 19 4.27 21 2.79 19 4.27 19 4.27 4.3 0.053 12 110 180 110 110 400 ,n 1 1 1 1 1 ms 22.418 6.138 11.529 11.529 0.583 ∑ξ i =1 ηPđ 1.73 0.06 1.73 1.73 1 2.75 22.08 26.97 22.08 22.08 1.13 8.81 ∆P cb 38.198 1.6182 38.198 38.198 1.13 24.228 ∆P Như vậy ta chọn quạt li tâm hút bụi . Có : - áp suất toàn phần là 104,31 Kg/m2 - lưu lượng 1950 ;m3/h 0 Ta chọn quạt : Quạt li tâm hút bụi ∏ .4 −70 N 5 ,hiệu suất là η Chọn động cơ: N = K .L.P 102 .η.ηtruc .ηtr .đ ∆P 60.616 7.7562 49.727 49.727 1.713 24.228 10 104.31 =0,52 , vòng quay 1360 v/p. (kw) K: hệ số dự trữ ,Quạt li tâm lấy 1,1—1,15 L : lưu lượng (m3/s) P: Tổn thất áp suất ηtruc = 0,95 ηtrd = 0,92 N = K .L.P 1,1.1950 .104 ,31 = = 1,34 (kw) 102 .η.ηtruc .ηtr .đ 102 .0,52 .0,95 .0,92 .3600 Vậy chọn động cơ có công suất là N ≥ 1,34 (kw) là 4A80B4 có N=1,5 kw số vòng quay 1400 v/p 20 SVTH : NGUYỄN NAM HẢI - 0851.48