Tài liệu Liên quan đến lắp đặt tính toán điều hòa docx

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 ,

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 những 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

hệ 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 :

Q0 = 154,3 (kW)

năng suất gió là

G = 26516 (m3/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 :

QK = Q0 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 (m3/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 : QN = 75 (kW)

Nhiệt độ nước vào bình ngưng : '

n

t = 71 0C Nhiệt độ nước ra bình ngưng : "

n

t = 360C Năng suất bơm :

V =

) (

n n n n

N

t t C

Q

− ρ

=

) 31 36 (

18 , 4 1000

75

− = 0,0036 (m3/s)

= 12,96 (m3/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 =

ρ ω

π

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 :

.

4

d

G

ρ

π = 1000 3 , 14 0 , 55 2

35 , 3

4 = 1,4 m/s

vì tháp giải nhiệt đặt trên nóc nên ta có :

H = -Hh + Hđ + hh + hđ + hr

ta có :

Hh = 5m

Hđ = 6m

hđ = 4m

hr = 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 :

10 7 , 0

055 , 0 4 , 1

− = 11.104 > 104 dòng chảy trong ống là dòng chảy rối

Hệ số ma sát

) 64 , 1 10 11 log 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 Nm2

Δpm.h = 0,4 mH2O

Δpm.đ = ζ

d

lh.ρ 2

2

ω = 4989 Nm2

Δpm.đ = 0,5 mH2O

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 :

ΔPcb = ξ ρ

2

2

ω = 5,3 1000.

2

4 ,

1 = 5200N/m2 = 0,52 mH2O

Hệ số trở lực trên đường ống đẩy :

ξ = 6,3 Trở lực cục bộ trên đường đẩy :

ΔPcb = ξ ρ

2

2

ω = 6,3 1000.

2

4 ,

1 = 6175 N/m2 = 0,62 mH2O

Tổng trở kháng đường ống hút :

Hh = 0,4 + 0,52 = 0,92 mH2O Tổng trở kháng trên đường ống đẩy :

Hđ = ΔPmđ + ΔPcb + hBN

ta chọn hBN = 3,6 mH2O

Vậy ta có :

Hđ = 0,5 + 0,62 + 3,6 = 4,72 mH2O

ta có thông số của cột cao áp bơm cần có là :

H = - Hh + Hđ + hh + hđ

= -5 + 6 + 0,92 + 4,72 + 4 = 10,64 mH2O = 1,0.64.105 N/m2 Chọn hiệu suất của máy bơm : η = 65%

Ta có công suất của máy bơm :

N =

η

H

V

=

65 , 0

10 64 , 10 00355 ,

= 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 m3/h , H = 10,64 mH2O

Ta chọn 2 máy bơm loại 2k-9b có :

V = 16,6 m3/h

H = 1,2 bar = 12 mH2O

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 m2 Lưu lượng không khí cho mỗi mét vuông sàn :

LS =

F

L

2 ,

1 =

1440 2 , 1

26516

= 15,35 (m3/m2 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 :

F0 = F 0,62 = 0,15 0,62 = 0,093 m2 Lưu lượng gió qua miệng thổi trong một giờ :

L0 = F0 ω0 = 0,093 4 3600

= 1339 (m3/h)

số lượng miệng thổi :

N =

H

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 :

LH = v0 F 3600

LH = v0

4

2

H

D

π 3600 trong đó :

v0 : tốc độ gió ra khỏi miẹng thổi

DH : đường kính tương đương của họng miệng thổi

thay số vào ta có :

1339 = v0

4

2

H

D

π 3600

v0 = 0,122

H

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

) 2 5 , 4 (

35 , 1

−

ta dùng phương pháp tính ngược , ta có :

chọn DH = 0,6 (m)

thay vào công thức :

v0 = 2

6 , 0

12 , 0

= 0,33 (m/s) với giá trị v0 tính được , ta tìm được tốc độ gió tại vùng làm việc :

33 , 0

L

v

=

6 , 0

) 2 5 , 4 (

35 , 1

− = 0,107 (m/s)

vậy ta có :

vận tốc gió tại vùng làm việc : vL = 0,107 (m/s)

vận tốc tại miệng thổi : v0 = 0,33 (m/s)

Từ đường kính tương đương của miệng thổi đã chọn , ta tính được đường kính tương đương của miệng thổi :

DM =

u f

4 =

) 6 , 0 6 , 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

Δtl = Δtv

) 2 (

.

−

H

D

= 9,5

) 2 5 , 4 (

77 , 0 1 , 1

− = 2,3 (0C) 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 (m3/min) và bằng 10800 (m3/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 :

0

F

f x

∑

0

F

F c

trong đó :

F0, Fc là tiết diện đầu và cuối của miệng thổi

Σfx : là tổng diện tích tiết diện các họng thổi trên đoạn đường ống đang xét + lưu lượng gió :

L1 =

7

H

L

= 1543 (m3/h) + diện tích tiết diện A1( ta tự chọn ) : chọn đường ống có kích thước :

1100 x 350 (mm) = 0,38 (m2) Vận tốc không khí thoả mãn :

v1 =

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 A2 :

A2 =

2

2

ω

L

L2 = LH – L1 = 10800 – 1543 = 9257 (m3/h)

A2 =

3600 9 , 7

9257 = 0,325 (m2)

chọn a2 = 1,1 m

b2 = 0,295 m + Tiết diện đoạn ống A3 :

A3 =

3

3

ω

L

L3 = LH – 2L1 = 10800 – 3068 = 7732 (m3/h)

A3 =

3600 9 , 7

7732 = 0,272 (m2) chọn a3 = 1,1 m

b3 = 0,25 m + Tiết diện đoạn ống A4 :

A4 =

4

4

ω

L

L4 = LH – 3L1 = 10800 – 4611 = 6189 (m3/h)

A4 =

3600 9 , 7

6189 = 0,22 (m2) chọn a4 = 1,1 m

b4 = 0,2 m + Tiết diện đoạn ống A5 :

A5 =

5

5

ω

L

L5 = LH – 4L1 = 10800 – 6172 = 4628 (m3/h)

A2 =

3600 9 , 7

4628 = 0,163 (m2) chọn a5 = 1,1 m

b5 = 0,15 m + Tiết diện đoạn ống A6 :

A6 =

6

6

ω

L

L6 = LH – 5L1 = 10800 – 7715 = 3085 (m3/h)

A6 =

3600 9 , 7

3085 = 0,11 (m2) chọn a6 = 1,1 m

b6 = 0,1 m + Tiết diện đoạn ống A7 :

A7 =

7

7

ω

L

L7 = LH – 6L1 = 10800 – 9275 = 1543 (m3/h)

A7 =

3600 9 , 7

1543 = 0,05 (m2) chọn a7 = 1,1 m

b7 = 0,05 m 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

td

d

L 2

2

v p

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 = 0,11

25 , 0

⎟⎟

⎠

⎞

⎜⎜

⎝

⎛

td

d

K 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 =

b a

b a

+

.

2 (m) là đường kính tương đương của ống với a, b là các kích thước ống

ζ : là khối lượng riêng của không khí , ta lấy ζ = 1,2 (kg/m3) Đồng thời , ta lấy độ nhớt động học của không khí là υ = 15,06.106

Ta có độ dài đoạn ống : l =

7

60 = 8,6 (m) + Tổn thất ma sát trên đoạn ống A1 :

ΔP1 =

1 1

td

ms

d

λ ρ

2

2 1

ω l

dtd =

1 1

1

1 2

b a

b a

+ =

35 , 0 1 , 1

35 , 0 1 , 1 2 + = 0,53 m

Re =

V

d td1

1 ω

10 6 , 15

53 , 0 9 , 7

− = 177243,5 > 105

ta có :

λms = 0,11

4 / 1

53 , 0

1 ,

0 ⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

= 0,075

⇒ ΔP1 =

53 , 0

075 ,

0 1,2

2

9 ,

7 2

8,6 = 45,6 Pa + Tổn thất ma sát trên đoạn ống A2 :

ΔP2 =

2 2

td

ms

d

λ ρ

2

2 2

ω l

dtd =

2 2

2

2 2

b a

b a

+ =

35 , 0 1 , 1

35 , 0 1 , 1 2 + = 0,47 m

Re =

V

d td1

1 ω

10 6 , 15

47 , 0 9 , 7

− = 238013 > 105

ta có :

λms = 0,11

4 / 1

47 , 0

1 ,

0 ⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⇒ ΔP1 =

47 , 0

075 , 0 1,2

2

9 ,

7 2

8,6 = 51,4 Pa + Tổn thất ma sát trên đoạn ống A3 :

ΔP3 =

3 3

td

ms

d

λ ρ

2

2 3

ω .l

dtd =

3 3

3

3 2

b a

b a

+ =

25 , 0 1 , 1

25 , 0 1 , 1 2 + = 0,407 m

Re =

V

d td 3

3 ω

10 6 , 15

407 , 0 9 , 7

− = 206109 > 105

ta có :

λms = 0,11

4 / 1

407 , 0

1 , 0

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⇒ ΔP3 =

407 , 0

077 ,

0 1,2

2

9 ,

7 2

8,6 = 61 Pa + Tổn thất ma sát trên đoạn ống A4 :

ΔP4 =

4 4

td

ms

d

λ ρ

2

2 4

ω .l

dtd =

4 4

4

4 2

b a

b a

+ =

2 , 0 1 , 1

2 , 0 1 , 1 2 + = 0,34 m

Re =

V

d td 4

4 ω

10 6 , 15

34 , 0 9 , 7

− = 172179,5 > 105

ta có :

λms = 0,11

4 / 1

34 , 0

1 ,

0 ⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⇒ ΔP1 =

34 , 0

081 ,

0 1,2

2

9 ,

7 2

8,6 = 77 Pa + Tổn thất ma sát trên đoạn ống A5 :

ΔP5 =

5 5

td

ms

d

λ ρ

2

2 5

ω .l

dtd =

5 5

5

5 2

b a

b a

+ =

15 , 0 1 , 1

15 , 0 1 , 1 2 + = 0,3 m

Re =

V

d td 5

5 ω

10 6 , 15

3 , 0 9 , 7

− = 151923,1 > 105

ta có :

λms = 0,11

4 / 1

3 , 0

1 ,

0 ⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛ = 0,083

⇒ ΔP5 =

3 , 0

083 ,

0 1,2

2

9 ,

7 2

8,6 = 89,1 Pa

+ Tổn thất ma sát trên đoạn ống A6 :

ΔP6 =

6 6

td

ms

d

λ ρ

2

2 6

ω l

dtd =

6 6

6

6 2

b a

b a

+ =

1 , 0 1 , 1

1 , 0 1 , 1 2 + = 0,183 m

Re =

V

d td 6

6 ω

10 6 , 15

183 , 0 9 , 7

− = 92673,1 > 105

ta có :

λms = 0,31 Re-0,25

λms = 0,31 ( 92673,1 )-0,25

= 0,02

⇒ ΔP1 =

183 , 0

02 , 0 1,2

2

9 ,

7 2

8,6 = 35,2 Pa + Tổn thất ma sát trên đoạn ống A7 :

ΔP7 =

7 7

td

ms

d

λ ρ

2

2 7

ω .l

dtd =

7 7

7

7 2

b a

b a

+ =

05 , 0 1 , 1

05 , 0 1 , 1 2 + = 0,096 m

Re =

V

d td 7

7 ω

10 6 , 15

096 , 0 9 , 7

− = 48615,4 > 105

ta có :

λms = 0,31 Re-0,25

λms = 0,31 ( 48615,4 )-0,25

= 0,021

⇒ ΔP1 =

096 , 0

021 ,

0 1,2

2

9 ,

7 2

8,6 = 70 Pa