tiểu luận - điều hòa không khí - đề tài - Những Vấn Đề Liên Quan Đến Ống Dẫn Gió (Loại Cổ Điển

Trường Đại học Bách khoa thành phố Hồ Chí Minh Bộ môn Công nghệ nhiệt lạnh BÁO CÁO ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ ĐỀ TÀI NHỮNG VẤN ĐỀ LIÊN QUAN ĐẾN ỐNG DẪN GIÓ (LOẠI CỔ ĐIỂN) NHÓM Trần Hải Anh (21000113) Hồ Hữu T[.]

Trường Đại học Bách khoa thành phố Hồ Chí Minh

Bộ môn Công nghệ nhiệt lạnh

BÁO CÁO ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ

ĐỀ TÀI: NHỮNG VẤN ĐỀ LIÊN QUAN ĐẾN ỐNG

DẪN GIÓ (LOẠI CỔ ĐIỂN)

NHÓM: Trần Hải Anh (21000113)

Hồ Hữu Tâm (21002836)

GVHD: GS.TS Lê Chí Hiệp

Tài liệu tham khảo

[1] Giáo trình điều hòa không khí ( GS.TS Lê Chí Hiệp)

[2] Slide bài giảng của TS Bùi Ngọc Hùng về thử xì ống gió [3] DW/142 Specification for sheet metal ductwork

[4] SMACNA Standard

1 Giới thiệu:

Hệ thống phân phối và vận chuyển không khí bao gồm các bộ phận chính sau:

- Hệ thống đường ống gió: Cấp gió, hồi gió, khí tươi, thông gió;

- Các thiết bị đường ống gió: Van điều chỉnh, tê, cút, chạc, vv ;

- Quạt cấp và hồi gió

Chức năng và nhiệm vụ của hệ thống vận chuyển không khí là công cụ và phương tiện truyền dẫn không khí đã qua xử lý cấp cho các hộ tiêu thụ, không khí tươi, không khí tuần hoàn và không khí thông gió Vì lý do đó mà hệ thống vận chuyển không khí phải đảm bảo bền đẹp, tránh các tổn thất nhiệt , ẩm trong quá trình vận chuyển, đảm bảo phân phối khí đều đến các hộ tiêu thụ vv

Trong hệ thống điều hoà không khí hệ thống đường ống gió có chức năng dẫn và phân gió tới các nơi khác nhau tuỳ theo yêu cầu

1.1 Phân loại:

Đường ống dẫn không khí được chia làm nhiều loại dựa trên các cơ sở khác nhau:

• Theo chức năng

Theo chức năng người ta chia hệ thống đường ống gió ra làm các loại chủ yếu sau:

- Đường ống cung cấp không khí (Supply Air Duct - SAD)

- Đường ống hồi gió (Return Air Duct - RAD)

- Đường ống cấp không khí tươi (Fresh Air Duct)

- Đường ống thông gió (Ventilation Air Duct)

- Đường ống thải gió (Exhaust Air Duct)

• Theo tốc độ gió :

Theo tốc độ người ta chia ra loại tốc độ cao và thấp, cụ thể như sau:

• Theo áp suất :

Theo áp suất dư của dòng không khí trong đường ống người ta chia ra làm 3 loại: đường ống có

áp suất thấp, trung bình và cao như sau:

Vì vậy đường ống gió treo được sử dụng rất phổ biến trên thực tế

2 Giới thiệu về một số phương pháp thiết kế :

Đây là phương pháp được sử dụng phổ biến nhất, nhanh và tương đối chính xác Khác với các phương pháp khác là phải tính toán thiết kế đường ống một cách tuần tự, muốn xác định kích thước đoạn sau phải biết kích thước đoạn trước, phương pháp ma sát đồng đều cho phép xác định bất cứ đoạn ống nào trên mạng mà không cần phải biết kích thước các đoạn trước đó Điều này rất phù hợp với thực tế thi công tại các công trường

Phương pháp ma sát đồng đều thường hay được sử dụng cho đường ống gió tốc độ thấp với chức năng cấp gió, hồi gió và thải gió Theo phương pháp này, có hai hướng lựa chọn để thiết kế:

- Cách 1: Chọn tiết diện đoạn đầu nơi gần quạt làm tiết diện điển hình, chọn tốc độ chuyển động

thích hợp của không khí cho đoạn đó Từ đó xác định kích thước đoạnn ống điển hình, xác định tổn thất ma sát trên 1m chiều dài của đoạn ống điển hình Giá trị tổn thất đó được coi là chuẩn trên toàn tuyến ống

- Cách 2: Chọn tổn thất áp suất hợp lý và giữ nguyên giá trị đó trên toàn bộ hệ thống đường ống

gió Trên cơ sở lưu lượng từng đoạn đã biết tiến hành xác định kích thước từng đoạn

Cách 2 có nhược điểm là lựa chọn tổn thất thế nào là hợp lý Nếu chọn tổn thất bé thì kích thước đường ống lớn chi phí đầu tư tăng, nhưng nếu chọn tốc độ lớn sẽ gây ồn, chi phí vận hành tăng Người ta khuyên rằng đối vơi hệ thống tốc độ thấp nên chọn tổn thấp Δp=1 ± 0,5 N/m2 cho 1 m chiều dài đường ống

Trên thực tế người ta chọn cách thứ nhất vì tốc độ gió cho ở các bảng là các thông số đã được

xác định dựa trên tính toán kinh tế kỹ thuật đã cân nhắc đến các yếu tố nêu trên

VD: tính tổn thất trên đoạn ống như hình dưới, bỏ qua tổn thất ở các đoạn rẽ nhánh và các

damper, biết lưu lượng mỗi miệng gió là 200l/s

- Chọn AB làm tiết diện điển hình:

- Lưu lượng tổng: G = G1 = 3.200 = 600 l/s

- Chọn tốc độ ban đầu: ω1 = 5 m/s

- Tiết diện ống đoạn AB: f1 = 0.6/5 = 0.12 m2 => chọn ống 400x300 mm

- Tra bảng 10.4 (đhkk) đường kính tương đương : dtđ = 378 mm

 Tra đồ thị 11.5 được tổn thất áp suất: Δp1 = 0,9 Pa/m

- Tính các đoạn ống còn lại, dựa vào bảng 11.1 suy ra các tiết diện

Đoạn ống % Lưu lượng Tiết diện (m2) Tốc độ (m/s) Kích thước (m)

- Khi lắp đặt đường ống không phải lúc nào cũng đạt được lượng rò rỉ ở mức cho phép, nên

ta cần kiểm tra để có biện pháp khắc phục kịp thời

- Ta không thể xác định được lượng khí rò rỉ mà không kiểm tra trong từng trường hợp cụ thể, vì cách bố trí, thi công của từng đơn vị là khác nhau Đối với những đường ống được thi ông tốt có thể tham khảo mức sau:

- Đối với những đường ống có áp suất và vận tốc lớn thì ảnh hưởng của việc rò rỉ là rất lớn, đối với những hệ thống có áp suất và vận tốc nhỏ hơn thì ảnh hưởng này sẽ giảm dần Ngoài ra việc kiểm tra rò rỉ cũng tốn một số chi phí nhất định, vì vậy không phải là ta sẽ kiểm tra toàn bộ hệ thống đường ống

Ví Dụ: đối với 1 công trình tham khảo

+ Loại A : Kiểm tra hết

+ Loại B : Kiểm tra 10% Việc lựa chọn này sẽ tham khảo ở bảng dưới đây

+ Loại C : không kiểm tra

Quy trình thử xì ống gió

- Làm kín đường ống gió cần thử xì bằng các mặt bích, dùng các tấm nhựa tổng hợp hay

các túi co dãn để bịt kín các lỗ gió ra

- Ghi các thông tin vào phần 1 của phiếu kiểm tra:

- Tiến hành đo, lắp đặt thiết bị như hình

- Cho quạt hoạt động và điều chỉnh thiết bị để đạt được thông số áp suất thử cần thiết

- Kiểm tra lượng không khí xì có nằm trong phạm vi cho chép hay không Nếu không tiến

hành làm kín và thử xì lại

- Tiếp tục cho quạt hoạt động trong thời gian 15 phút xem lưu lượng xì có tăng không

- Tắt quạt, chờ cho đường ống giảm áp đến 0, thử xì lại 1 lần nữa

- Ghi các thông số vào phần 2 của phiếu kiểm tra

4 Tiêu âm và chống ồn

4.1 Các nguồn gây ồn

Nguồn ồn gây ra cho không gian điều hòa có các nguồn gốc sau:

a Nguồn ồn do các động cơ quạt, động cơ máy lạnh đặt trong phòng gây ra

b Nguồn ồn do khí động của dòng không khí

c Nguồn ồn từ bên ngoài truyền vào phòng

+ Theo kết cấu xây dựng

+ Theo đường ống dẫn không khí

+ Theo dòng không khí

+ Theo khe hở vào phòng

d Nguồn ồn do không khí ra miệng thổi

4.2 Các biện pháp chống ồn

*ở đây ta chỉ xét đến các biện pháp chống ồn có liên quan tới đường ống dẫ gió*

i Nguồn ồn do khí động của dòng khí

- Chọn tốc độ chuyển động của dòng hợp lý

Tham khảo bảng 10.3/ sách ĐHKK ( GS-TS.Lê Chí Hiệp)

Tốc độ không khí tối đa (m/s) được đề nghị ở từng trường hợp cụ thể ứng với các loại ống dẫn có tốc độ thấp

- Thiết kế và lắp đặt cần tuân thu các tiêu chuẩn nghiêm ngặt và lắp đặt hợp lý

Một số ví dụ lắp đặt trong trường hợp cụ thể:

• LẮP ĐẶT CÁC PHỤ KIỆN CỦA ĐƯỜNG ỐNG TẠI ĐẦU VÀO VÀ RA KHỎI QUẠT:

Co lắp đặt tại đầu đẩy của quạt phải theo chiều quay của quạt, nếu không sẽ gây ra tổn thất áp suất tại đầu ra

Trong sơ đồ lắp đặt dưới đây ta sử dụng co 900 với cánh hướng dòng sẽ giảm hiện tượng không khí bị xoáy khi vào quạt Tỉ số giữa bánh kính R cánh hướng dòng và chiều rộng W của ống khoảng 1.5

Chú ý chi tiết nối giảm đi vào đầu hút của quạt nên có góc nghiêng khoảng 150 và co nối không nên đặt sát đầu hút của quạt để tránh gây xáo trộn dòng không khí

Các nối mềm giữa quạt và đường ống khi lắp không được chùng xuống giữa 2 đầu, nên có một khoảng cách nhất định (bằng đường kính của quạt ) với đầu hút nếu không quạt sẽ hút không đủ lưu lượng và gây nên tổn thất áp suất Tương tự, ta lắp thêm lưói chắn và miệng hướng dòng vào đầu hút

Trong tình huống dưới đây ta nên sử dụng quạt 2 ngõ vào khi đó luồng không khí vào quạt sẽ đều, tránh ồn và giảm tổn thất áp suất

Tại đầu đẩy của quạt nên lắp đặt như sau để giảm thiểu tổn thất áp suất, góc loe không vượt quá

150: Bằng cách này áp suất tĩnh tại đầu đẩy sẽ được phục hồi

LẮP ĐẶT CO CHUYỂN HƯỚNG:

Nên sử dụng cánh hướng dòng, tránh chuyển hướng đột ngột dòng không khí khi đi qua khúc rẽ

để không gây ra tổn thất áp suất khi qua nó Vận tốc gió không nên quá cao để không gây ồn

• LƯU Ý KHI TREO QUẠT:

Khi treo quạt phải sử dụng lò xo giảm chấn, ngoài ra nên lót thêm các miếng đệm cao su để tránh gây ồn tại mặt tiếp giáp với lò xo Lưu ý khi chọn lò xo giảm chấn có khả năng chịu tải trọng của quạt, đường ống, các thiết bị khác…Ngoài ra, không nên lắp đặt quạt ngay phía trên phòng để không gây tiếng ồn nơi phòng đó, nếu vị trí lắp đặt không thể di dời được thì ta cách âm quạt và đường ống gần đó bằng những vật liệu thu âm Khi bọc quanh đường ống không được để những

lỗ trống tránh tiếng ồn phát ra từ đó

• VỊ TRÍ CỦA MÔTƠ KÉO QUẠT:

Nếu vị trí mô tơ như hình bên trái khi đó diện tích tiếp xúc giữa dây đai và pully không nhiều, hiệu suất của quạt sẽ giảm

ii Nguồn ồn truyền theo các ống dẫn gió vào phòng

Các ống dẫn gió, dẫn nước được nối với quạt và bơm là các cơ cấu chuyển động và luôn luôn tạo

ra các rung động gây ồn Các rung động này có thể lan truyền theo vật liệu đường ống đi vào phòng, cũng có thể tạo nên những âm thanh thứ cấp khác khi lan truyền Mặt khác các chấn động này cũng có thể gây ra đứt, vỡ đường ống Để khử các chấn động truyền từ các bơm,quạt, máy

nén theo đường ống người ta thường sử dụng các đoạn ống nối mềm bằng cao su, vải bạt nối trên đầu ra của các thiết bị ày trước khi nối vào mạng đường ống

iii Nguồn ồn do truyền theo dòng không khí trong ống dẫn

Do kênh dẫn gió dẫn trực tiếp từ phòng máy đến các phòng, nên âm thanh có thể truyền từ gian máy tới các phòng, hoặc từ phòng này đến phòng kia theo dòng không khí Để khử truyền âm theo con đường này người ta sửdụng các biệp pháp:

- Lắp đặt các hộp tiêu âm trên các đường ống nối vào phòng bao gồm cả đường cấp lẫn đường hồi gió Có nhiều kiểu hộp tiêu âm, nhưng phổ biến nhất là loại hộp chữ nhật, trụ tròn hoặc dạng tấm (hình 13-16)

a- Hộp tiêu âmchữnhật; 2- Hộp tiêu âmhình tròn; 3- Hộp tiêu âm dạng tấm

Hình 13.16 Các dạnghộp tiêu âm

- Bọc cách nhiệt bêntrong các đường ống Trong kỹthuật điều hoà người ta có giải pháp bọc cách nhiệt bên trong đường ống Lớp cách nhiệt lúc đó ngoài chức năng cách nhiệt còn có chức năng khử âm

- Tăng độ dài đường ống bằng cách đặt xa hẳn công trình Nếu đặt các cụm máy ngay cạnh các phòng với đường ống rất ngắn rất khó tiêu âmtrên đường ống, trong nhiều trường hợp bắt buộc phải đặt xa công trình

Tương tự như trên, co nối không được đặt sát vào bộ giảm âm, co phải có cánh hướng dòng và lắp đặt như hình vẽ sau:

Khi lắp, bộ tiêu âm phải đặt sát vào tường bao để tránh tiếng ồn phát ra từ quạt không truyền vào phần ống đang lộ

ra bên ngoài:

5 Các vấn đề khác

• Cách nhiệt

Để tránh tổn thất nhiệt, đường ống thường bọc một lớp cách nhiệt bằng bông thủy tinh bên ngoài bọc lớp giấy bạc chống cháy và phản xạ nhiệt Để tránh chuột làm hỏng người ta có thể bọc thêm lớp lưới sắt mỏng

Hiện nay người ta thường sử dụng bông thuỷ tinh chuyên dụng để bọc cách nhiệt các đường ống gió, bông thuỷ tinh được lắp lên đường ống nhờ các đinh được gắn lên đường ống bằng các chất keo.Cần lưu ý số lượng đinh hợp lý, trung bình 1 đinh/ 0,06 m2

Khi đường ống đi ngoài trời người ta bọc thêm lớp tôn ngoài cùng để bảo vệ mưa nắng Chiều dày lớp bông thủy tinh cách nhiệt phụ thuộc kích thước đường ống và tính năng của đường ống Nói chung đường ống cấp gió cần bọc bông thuỷ tinh dày hơn đường hồi gió Đường ống càng lớn, bọc cách nhiệt càng dày Chiều dày lớp bông cách nhiệt nằm trong khoảng 20÷75mm

• Ghép nối đường ống

Để tiện cho việc lắp ráp, chế tạo, vận chuyển đường ống được gia công từng đoạn ngắn theo kích

cỡ của các tấm tôn Việc lắp ráp thực hiện bằng bích hoặc bằng các nẹp tôn Bích có thể là nhôm đúc, sắt V hoặc bích tôn Trước kia người ta thường sử dụng các thanh sắt V để làm bích chắn, ghép nối dễ dàng, tuy nhiên việc gắn khó khăn và khó tự động hoá

Để chế tạo hàng loạt bằng máy, hiện nay người ta thường sửdụng bích tôn Bích tôn có nhiều kiểu gắn kết khác nhau cho ở hình 9-5 dưới đây