đồ án thông gió và xử lý khí thải công nghiệp

Không khí là một trong những thành phần quan trọng của sự sống. Nếu không có không khí thì loài người chúng ta không thể tồn tại được. Ngày nay với sự phát triển không ngừng của công nghiệp và các ngành sản xuất khác, thì không khí của chúng ta ngày càng bị ô nhiễm bởi sự vô ý thức của con người

M C L C ỤC LỤC ỤC LỤC

PHẦN 1: THIẾT KẾ HỆ THỐNG THÔNG GIÓ CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ 3

CHƯƠNG I: TÍNH NHIỆT THỪA BÊN TRONG CÔNG TRÌNH 3

I Lựa chọn các thông số 3

1 Chọn thông số tính toán bên ngoài công trình 3

2 Chọn thông số tính toán bên trong công trình 3

II Tính toán lượng nhiệt tổn thất 4

1 Chọn kết cấu bao che 4

2 Hệ số truyền nhiệt K 5

3 Tính diện tích truyền qua kết cấu bao che 7

4 Tính toán tổn thất 8

5 Tổn thất nhiệt bổ sung do rò gió 11

6 Tổn thất nhiệt do làm nóng vật liệu từ ngoài mang vào 12

7 Tổng tổn thất nhiệt 13

III Tính toán tỏa nhiệt 13

1 Tỏa nhiệt do thắp sáng 13

2 Tỏa nhiệt từ các máy móc động cơ dùng điện 14

3 Tỏa nhiệt trong quá trình nguội dần của sản phẩm 15

4 Tỏa nhiệt do người 15

5 Tỏa nhiệt từ các lò 16

6 Tính toán tổng tỏa nhiệt 25

IV Tính toán thu nhiệt vào mùa hè 25

1 Bức xạ mặt trời qua cửa kính: 25

2 Bức xạ mặt trời qua mái 26

CHƯƠNG II: TÍNH LƯU LƯỢNG THÔNG GIÓ 29

I Lưu lượng thông gió 29

II Tính toán lưu lượng đường ống thổi 30

1 Sơ đồ hệ thống thông gió 30

2 Tính thủy lực thông gió 30

3 Chọn quạt và động cơ cho hệ thống hút: 35

4 Chụp hút khí nóng 37

PHẦN II: THIẾT KẾ HỆ THỐNG KIỂM SOÁT Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ 39

CHƯƠNG 1: TÍNH SẢN PHẨM CHÁY 39

I Tính sản phẩm cháy 39

1 Các thông số 39

2 Tính toán sản phẩm cháy – Lượng khói thải và tải lượng các chất ô nhiễm trong khói 40

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN KHUẾCH TÁN 44

I Tra số liệu khí tượng: 44

II Tính chiều cao hiệu quả: 44

III Xác định nồng độ cực đại trên mặt đất Cmax tại khoảng cách x theo trục gió thổi: 45

1 Xác định nồng độ Cx của nguồn theo từng mùa và theo độ cao 47

2 Biểu đồ thể hiện mối quan hệ giữa nồng độ chất thải theo chiều cao ống khói h và khoảng cách tính toán 47

2.1 Nồng độ SO2(Cx) 47

2.2 Nồng độ bụi (Cx) 49

2.3 Nồng độ CO (Cx) 49

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ KHÍ THẢI 50

I Xác định hiệu suất 50

II Lựa chọn công nghệ xử lý SO2 51

III Tính toán công nghệ xử lý SO2 53

1 Tính toán scrubber 53

2 Tính toán đường ống 55

3 Tính toán tổn thất 55

DANH M C B NG ỤC LỤC ẢNG

Phần

Bảng 1: Thông số tính toán bên trong và bên ngoài nhà 7

Bảng 2: Tính hệ số truyền nhiệt K 9

Bảng 3: Diện tích kết cấu bao che 10

Bảng 4 : Tính toán tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che về mùa hè và tổn thất nhiệt theo phương hướng 12

Bảng 5: Tính toán tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che về mùa đông và tổn thất nhiệt theo phương hướng 13

Bảng 6: Tính toán chiều dài khe cửa mà gió lọt qua 15

Bảng 7: Tính toán tổn thất nhiệt do rò gió: 15

Bảng 8: Tổn thất nhiệt do làm nóng vật liệu 16

Bảng 9: Tổng tổn thất nhiệt 16

Bảng 10: Công suất điện của các động cơ 17

Bảng 11 Tính toán toả nhiệt từ quá trình nguội dần của sản phẩm nung lò đúc đồng 18 Bảng 12: Tính toán tỏa nhiệt do người 19

Bảng 13 : Tổng nhiệt tỏa của lò nấu và đúc đồng 28

Bảng 14: Tổng tỏa nhiệt 28

Bảng 15: Tính nhiệt thu do bức xạ mặt trời qua cửa kính 29

Bảng 16: Tổng nhiệt bức xạ 31

Bảng 17 : Bảng thống kê các loại nhiệt thừa 31

Bảng 18: Bảng tính lưu lượng tuyến chính 34

Bảng 19: Thống kê hệ số sức cản cục bộ trên ống chính: 34

Bảng 20: Bảng tính thủy lực tuyến phụ 35

Bảng 21: Thống kê hệ số sức cản cục bộ trên tuyến phụ 35

Bảng 22: Bảng tính thủy lực tuyến nhánh 36

Bảng 23: Thống kê hệ số sức cản cục bộ trên tuyến nhánh 36

Bảng 24: Bảng tính thủy lực tuyến phụ 36

Bảng 25: Thống kê hệ số sức cản cục bộ trên tuyến phụ 37

Bảng 26: Thống kê hệ số sức cản cục bộ trên ống nhánh 38

Bảng 27: Thống kê hệ số sức cản cục bộ trên đoạn ống hút 39

Phần II Bảng 1: Thông số tính toán 43

Bảng 2: Thành phần sản phẩm cháy 44

Bảng 3: Tính toán sản phẩm cháy- Lượng khói thải và tải lượng các chất ô nhiễm 45

Bảng 4: Số liệu khí tượng địa điểm Yên bái 48

Bảng 5: Tính chiều cao hiệu quả của ống khói 49

Bảng 6- Bảng nồng độ cực đại trên mặt đất 50

Bảng 7: Bảng tính hệ số khuếch tán 51

Bảng 8: Nồng độ Cx của SO2 mùa hè 51

Bảng 9: Nồng độ Cx của SO2 mùa đông 51

Bảng 10: Nồng độ Cx của bụi mùa hè 53

PH N 1 ẦN 1 : THI T K H TH NG THÔNG GIÓ CHO PHÂN X ẾT KẾ HỆ THỐNG THÔNG GIÓ CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ ẾT KẾ HỆ THỐNG THÔNG GIÓ CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ Ệ THỐNG THÔNG GIÓ CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ ỐNG THÔNG GIÓ CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ ƯỞNG CƠ KHÍ NG C KHÍ Ơ KHÍ

CH ƯƠNG I: TÍNH NHIỆT THỪA BÊN TRONG CÔNG TRÌNH NG I: TÍNH NHI T TH A BÊN TRONG CÔNG TRÌNH ỆT THỪA BÊN TRONG CÔNG TRÌNH ỪA BÊN TRONG CÔNG TRÌNH

I Lựa chọn các thông số.

1 Chọn thông số tính toán bên ngoài công trình.

Lớp vữa Lớp gạch chịu lực Lớp vữa

Mùa hè: do phân xưởng có nhiều nguồn tỏa nhiệt nên nhiệt độ trong nhà lớn

hơn nhiệt độ ngoài nhà lấy theo hệ số kinh nghiệm 1-3 0C Do vậy chọn nhiệt độ trong nhà t T H= 33,60C

Mùa đông: Nhiệt độ không khí tính toán bên trong nhà vào mùa đông tTĐ = 18÷24 °C tùy trạng thái lao động của người trong phòng.Người làm trong phân xưởng cơ khí với các công việc như khoan, cưa, hàn, nấu đồng và đúc đồng là lao động nặng nên ta chọn tTĐ = 20°C

Bảng 1: Thông số tính toán bên trong và bên ngoài nhà

II Tính toán lượng nhiệt tổn thất.

1 Chọn kết cấu bao che.

Lựa chọn kết cấu bao che cho các bộ phận của công trính phân xưởng như sau:

a Tường ngoài: tường chịu lực, gồm có ba lớp:

Hình 1: Cấu tạo của tường

Lớp 1: lớp vữa vôi trát mặt ngoài với các thông số:

Dày:

δ1=15 mm

Hệ số dẫn nhiệt: λ1=0, 75 Kcal/mho C

Lớp 2: lớp gạch phổ thông xây với vữa nặng với các thông số:

Dày: δ2=220 mm

Hệ số dẫn nhiệt: λ2=0,7 Kcal/mho C

Lớp 3: lớp vữa vôi trát mặt trong với các thông số:

Dày: δ3=15 mm

Hệ số dẫn nhiệt: λ3=0,6 Kcal/mho C

b Cửa sổ: bề mặt cửa sổ và cửa mái là giống nhau, kết cấu là cửa bằng kính có

song chắn bằng thép, có các thông số là:

Dày δ=5 mm

Hệ số dẫn nhiệt: λ=0,65 Kcal/mhoC

c Cửa chính: cửa thép với các thông số như sau

Dày: 2 mm

Hệ số dẫn nhiệt: λ=50 Kcal/mhoC

d Mái che: là mái tôn có lớp cách nhiệt làm bằng mút xốp chóng nóng với các

thông số kĩ thuật là :

Dày: δ=5 mm

Hệ số dẫn nhiệt: λ=50 Kcal/mhoC

Dày lớp cách nhiệt: δ=3 mm

Hệ số dẫn nhiệt: λ=0.0275 Kcal/mhoC

e.

Cửa mái: cửa kính với các thông số sau:

Dày δ=5 mm

Hệ số dẫn nhiệt: λ=0,65 Kcal/mhoC

f Nền: lựa chọn là loại nền không cách nhiệt Ta chia nền ra làm 3 lớp như sau :

Hình 2: Phân chia dải nền theo diện tích

2 Hệ số truyền nhiệt K

Trong đó: αT: hệ số trao đổi nhiệt mặt bên trong, αT = 7,5 kcal/m2.h.0C

αN: hệ số trao đổi nhiệt mặt bên ngoài, αN = 20 kcal/m2.h.0C

δi: độ dày kết cấu thứ i [mm]

λi: hệ số dẫn nhiệt của kết cấu thứ i [kcal/m.h.oC

7,5 +

0,015 0,75 +

1,843

0,005 0,65 +

1 20

0,002

50 +

1 20

0,005 0,65 +

1 20

3 Tính diện tích truyền qua kết cấu bao che

Bảng 3:diện tích kết cấu bao che

STT Tên kết

Diện tích(m2)

4 Tính toán tổn thất.

Công thức tính toán:

Qt/thKC=K ×F×Δtttt (Kcal/h )Trongđó:

K: Hệ số truyền nhiệt của kết cấu bao che (Kcal/m2hoC)

F: Diện tích kết cấu bao che (m2)

Δtttt: Hiệu số nhiệt độ tính toán (oC) = (tTtt - tNtt).ψ

ψ : hệ số kể đến vị trí tương đối của kết cấu bao che với không khí ngoài nhà, xác định theo thực nghiệm Vì tường, mái che, cửa sổ, cửa chính,của mái tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài nên ψ=1 (Theo mục 2.1.1/tr 29.sách thông gió- TS

Nguyễn Đình Huấn ).

Đối với mùa Đông: Δtttt=( 20−13.6)×1=6.4oC

Đối với mùa Hè: Δtttt=(33,6−32.6)×1=1oC

Đối với Việt Nam các bức tường quay về các hướng có quá trình trao đổi nhiệt khác nhau hay nói cách khác tổn thất nhiệt theo các hướng khác nhau nên khi tính toán

đối với các tường ngoài ta cần phải bổ sung thêm lượng nhiệt mất mát do sự trao đổi

nhiệt bên ngoài tăng lên ở các hướng khác nhau

Bảng 4 Tính toán tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che về mùa hè và tổn thất nhiệt

theo phương hướng

Q TT KC

(Kcal/

h)

Tổn thất(%)

QTTBS( Kcal/h)Tên kết

cấu

Hướng

Bảng 5 Tính toán tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che về mùa đông và tổn thất nhiệt

theo phương hướng

QTTBS( Kcal/h)Tên kết

5 Tổn thất nhiệt bổ sung do rò gió

Gió lùa vào nhà do chênh lệch trọng lượng không khí bên trong và bên ngoài và doáp lực gió thổi trên bề mặt ngoài công trình

QTTgió=CK×Ggió×(tT tt−ttt N) (Kcal/h)Trong đó:

CK = 0,24 là tỉ nhiệt của không khí ( Kcal/Kg oC) (theo giáo trình thông gió-TS Nguyễn Đình Huấn trang 33)

Ggio: lượng không khí lọt vào nhà qua khe cửa: Ggio=∑(g×l×a) Kg/h

a: là hệ số phụ thuộc vào loại cửa:

 Đối với hầm mái, cửa sổ 1 lớp, khung thép: a = 0,65

 Đối với cửa đi, cổng ra vào: a = 2

l: tổng chiều dài của khe cửa cùng loại (m)

g: là lượng không khí lọt vào nhà qua 1m chiều dài khe hở cùng loại (kg/h)

 Mùa Đông: hướng gió chính là hướng Đông Nam, VgD =2,6 m/s → gĐ = 6,84 kg/mh

 Mùa Hè: hướng gió chính là hướng Đông Nam, VgH = 2,3 m/s → gĐ = 6,42 kg/mh

(Bảng 2.4 – Sách Thông gió – TS.NGUYỄN ĐÌNH HUẤN)

tTtt : Nhiệt độ tính toán của không khí trong nhà tùy mùa đang tính toán (oC)

t Ntt : Nhiệt độ tính toán của không khí ngoài nhà tùy mùa đang tính toán (oC)

Hình 4: Tổn thất nhiệt do rò gió

Bảng 6: Tính toán chiều dài khe cửa mà gió lọt qua

Loại cửa

Chiều dài khe cửa mà gió lọt qua (m)

Hướng Đông Nam

Cửa sổ (1,9.5 + 3,5.4)3+ 2,095.4+1,9.3+(1,9.5 +

3,5.4+0,595.4+1,9) = 112,36

Bảng 7: Tính toán tổn thất nhiệt do rò gió

ttt(0C) ggl(kg/mh) a l (m)

Kết quả(kcal/h)

6 Tổn thất nhiệt do làm nóng vật liệu từ ngoài mang vào

Phân xưởng có nhà kho đặt bên ngoài để chứa vật liệu là đồng Đồng trong nhà khocó nhiệt độ bằng nhiệt độ không khí ngoài trời (tN), khi đưa vào trong phân xưởng nhiệt độ tăng bằng nhiệt độ trong nhà (tT)

Công thức tính: Q TT VL=G×C×(t C−t D)β (Kcal/h)

Với: G: là lượng vật liệu đưa vào nhà trong một giờ (G = 350 kg/h)

tC : là nhiệt độ của vật liệu sau khi đưa vào phòng tC = tTtt

tD : là nhiệt độ của vật liệu trước khi đưa vào phòng tD= tNtt

β = 0,5 – hệ số kể đến khả năng nhận nhiệt của vật liệu (Theo mục

3.2.1.3/trang 90 – GIÁO TRÌNH THÔNG GIÓ – HOÀNG THỊ HIỀN và TS.BÙI SỸ LÝ )

C: tỉ nhiệt (nhiệt dung riêng của vật liệu cần làm nóng) Đối với đồng ta có C =0,39 KJ/Kg0k = 0,092(kcal/kg.0C)

Bảng 8: Tổn thất nhiệt do làm nóng vật liệu

III Tính toán tỏa nhiệt.

1 Tỏa nhiệt do thắp sáng

Tính cho cả mùa đông và mùa hè

QtỏaTS= 860×a×F (Kcal/h)Trong đó:

 860: Đương lượng nhiệt của công suất điện, 1 KW=860 Kcal/h

 a: Tiêu chuẩn thắp sang tính theo 1 m2 của sàn Đối với nhà công nghiệp

a = 18  24 W/m2 sàn,( chọn a = 20 W/m2 sàn)

 F: Diện tích của xưởng, F =12 x 42 = 504(m2)

QtỏaTS = 860×

20

1000×504=8668,8 (Kcal/h )

2 Tỏa nhiệt từ các máy móc động cơ dùng điện

Tính cho cả mùa đông và mùa hè

QtỏaĐC = ϕ 1×2 ×3 ×4×860×N (Kcal/h)

Trong đó:

 1: Hệ số sử dụng công suất máy, 1 = (0.70 ÷ 0.9) Chọn 1 = 0.80

 2: Hệ số tải trọng, 2 =(0.5 ÷ 0.8) Chọn 2 = 0.65

 3: Hệ số đồng thời hoạt động nhiều máy, 3 = (0.5 – 1.0) Chọn 3 = 0.75

 4: Hệ số biến thiên công suất điện thành nhiệt, 4 = (0.65 – 1.0) Chọn

4 = 0.8

 860: Đương lượng chuyển hóa điện thành nhiệt, 1KW = 860 Kcal/h

 N: Công suất máy (KW)

Bảng 10: Công suất điện của các động cơ

Kí hiệu Tên động cơ Công suất Số lượng Tổng công suất

Tổng 112,3

QtỏaĐC = 0,8.0,65.0,75.0,8.860.112,3 = 30132,336 (Kcal/h)

3 Tỏa nhiệt trong quá trình nguội dần của sản phẩm

Sản phẩm sau khi được nấu chảy ở lò nấu đồng, được rót vào lò đúc đồng Tại đây xảy

ra quá trình làm nguội dần có thay đổi trạng thái Nhiệt tỏa ra từ quá trình này được tính theo công thức

Qsp (kJ/h) =Gsp.[Cl(tđ - tnc) + r + Cr(tnc - tc)]

Trong đó :

- Gsp : khối lượng của vật nung trong 1 giờ (kg/h)

- Cr: tỉ nhiệt trung bình của sản phẩm ở thể rắn (Cr=0,093), Kcal/kg.0C

- Cl : tỉ nhiệt trung bình của sản phẩm ở thể lỏng (Cl= 0,118), Kcal/kg.0C

- tnc: nhiệt độ nóng chảy (tnc= 1080 0C )

- r : nhiệt hàm nóng chảy (r), kcal/kg của vật liệu

- tđ = 12500C,

- tc = tTtt => Mùa hè : tc = 33,60C ; Mùa đông : tc = 200C ;

Bảng 11 Tính tỏa nhiệt từ quá trình nguội dần của sản phẩm nung nóng lò đúc đồng

mùa Gsp

(kg/h)

Cl(kcal/kg.0C)

Cr(kcal/kg.0C)

tđ(0C)

tnc(0C)

tc(0C)

r(Kcal/

kg)

Qsp(Kcal/h)

4 Tỏa nhiệt do người

Lượng nhiệt tỏa ra của người trong phòng bao gồm hai thành phần là nhiệt hiện Qhvà nhiệt ẩn QÂ

Lượng nhiệt toàn phần tỏa ra của người phụ thuộc phần lớn vào mức độ nặng nhọc của công việc, vào nhiệt độ của phòng và một phần tính chất quần áo mặc Phần nhiệt hiện tỏa ra phụ thuộc vào nhiệt độ của phòng, vận tốc gió trong phòng, cường độ làm việc và tính chất quần áo mặc Khi nhiệt độ môi trường thấp thì người tỏa nhiệt hiện

lớn, nhiệt ẩn nhỏ Khi nhiệt độ trong phòng cao lượng nhiệt hiện tỏa ra giảm đi, người tỏa mồ hôi nhiều.

Lượng nhiệt tỏa ra do người chỉ tính phần nhiệt hiện bởi phần nhiệt hiện tỏa ra làmtăng nhiệt độ không khí trong phòng còn nhiệt ẩn làm tăng quá trình bốc mồ hôi và tính theo công thức:

Qtnguoi = q.n (Kcal/h)Trong đó:

 n - là số người trong phân xưởng, n = 38 người

 qn (kcal/ h): lượng nhiệt hiện do một người toả vào không khí trong phòng trong 1 giờ

(Lấy theo bảng 2-5 Tri số q n (kcal/ h) của người – Sách Thông Gió – TS NGUYỄN ĐÌNH HUẤN)

Mùa đông (200C): qh = 110 (Kcal/h)

Mùa hè (33,60C): qh = 77,4( Kcal/h)

Bảng 12: Tính toán tỏa nhiệt do người

(Kcal/h)

5 Tỏa nhiệt từ các lò.

Tính toán tỏa nhiệt qua lò là rất phức tạp bởi vì tường lò có cấu tạo có nhiều lớp vật liệu có sức kháng nhiệt đáng kể Lượng nhiệt tỏa vào phòng qua thành lò, nóc lò, đáy lò Giả thiết cấu tạo của thành lò, nóc lò và đáy lò là như nhau, cửa lờ đặt ở nóc lò

 Lò nấu đồng

Lò nấu đồng có:

- Diện tích nóc lò: Fđỉnh = 1,5.1,5 – 0,5.0,5= 2 (m2)

- Diện tích đáy lò: Fđáy = 1,5.1,5 = 2,25 (m2)

- Diện tích thành lò: Fthành = 4.1,5.2 = 12 (m2)

- Diện tích cửa lò: Fcửa = 0,5.0,5 = 0,25 (m2)

 Tỏa nhiệt qua thành lò

QTL = q FT (kcal/h)

FT diện tích thành lò (m2), F = 1.5.4.2 =12 (m2)

q cường độ dòng nhiệt truyền qua 1 m2 thành lò (kcal/m2.h)

Cấu tạo của lò:

- Lớp 1: chịu lửa : δ1=0,3 m, λ1=1,2 (kcal/m.hoC)

- Lớp 2: cách nhiệt: δ2=0,2 m, λ2=0,1 (kcal/m.hoC)

0,20,1+

6164 ,701 | = 0,038 < 5% (giả thiết thoả mãn)

Vậy lượng nhiệt truyền qua thành lò là:

 Tính QN : lượng nhiệt tỏa ra từ bề mặt ngoài ra bên ngoài :

6494 ,498 | = 0,006=0,6% < 5% (giả thiết thoả mãn)

Vậy lượng nhiệt truyền qua thành lò là:

 Tỏa nhiệt qua đáy lò (Giả thiết có tấm kê)

Qđáy lò = 0,7.qđáy lò.Fđáy lò [kcal/h]

Trong đó: 0,7 : hệ số hiệu chỉnh kể đến sự bốc lên của nhiệt

qđáy : nhiệt tỏa ra từ đáy lò

Fđáy lò = 1,5 x 1,5= 2,25 m2Cấu tạo của lò:

Lớp 1: chịu lửa : δ1=0,3 m, λ1=1,2 (kcal/m.hoC)Lớp 2: cách nhiệt: δ2=0,2 m, λ2=0,1 (kcal/m.hoC)Lớp 3: thép, δ3=0,02 mm, λ3=0,7 (kcal/m.hoC)( Theo trang 39 giáo trình thông gió TS.Nguyễn Đình Huấn )

0,20,1+

 Tính QN : lượng nhiệt tỏa ra từ bề mặt ngoài ra bên ngoài :

QN = α3H F.(t 3H – t 4H ) = 13,08.2,25.(76 – 34) =1236,1 (kcal/m2h)

 Tính Q :lượng nhiệt đi qua đáy lò

Q= K F (t2 – t3) = 0,44.2,25.(1295 –78) = 1203,7 (kcal/m2h)

| QN−Q

QN |=|

1236,1−1203,7 1236,1 | = 2,7% < 5% (giả thiết thoả mãn)

Vậy lượng nhiệt truyền qua thành lò là:

 Tính QN : lượng nhiệt tỏa ra từ bề mặt ngoài ra bên ngoài :

1241 ,3 | = 2,2% < 5% (giả thiết thoả mãn)

Vậy lượng nhiệt truyền qua đáy lò là:

ĐL = 0,7 QĐ = 0,7 1227,9 = 859,52 (kcal/h)

QH

ĐL = 0,7 QH = 0,7 = 1219,92 = 853,94 (kcal/h)

 Tỏa nhiệt qua nóc lò

Cấu tạo của nóc lò giống như các lớp của tường lò nên lượng nhiệt tỏa ra tính cho 1m2 nóc lò là giống như thành lò Tuy nhiên nóc lò là bề mặt nóng nằm ngang có

hướng tỏa nhiệt lên phía trên nên cường độ tỏa nhiệt mạnh hơn tường đứng và xấp xỉ 1,3 lần.

Qnóc = 1,3 q Fnóc

QĐ

nóc = 1,3 qĐ .Fnóc = 1,3 (1227,9 /2,25).2= 1418,9(kcal/h)

QH

nóc = 1,3 qH .Fnóc = 1,3 (1219,92 /2,25).2 = 1409,69 (kcal/h)

b Lò đúc đồng

 Tỏa nhiệt qua thành lò

QTL = nlò.q.FTL [kcal/h]

Trong đó:

FT diện tích thành lò (m2), F =1,5.1.4 = 6 m2

q cường độ dòng nhiệt truyền qua 1 m2 thành lò (kcal/m2.h)

Cấu tạo của lò:

Lớp 1: Chịu lửa, δ 1 = 0,3m, λ1 = 1,2 kcal/m.h.0C

Lớp 2: Cách nhiệt, δ 2 = 0,2m, λ2 = 0,1 kcal/m.h.0C

Lớp 3: Bảo vệ , δ 3 = 0,02m, λ3 = 0,7 kcal/m.h.0C

Giả sử nhiệt độ bề mặt trong của thành lò nhỏ hơn nhiệt độ trong lò 5 oC

0,20,1+

2939,88 | = 0,23% < 5% (giả thiết thoả mãn)

Vậy lượng nhiệt truyền qua thành lò là:

 Tính QN : lượng nhiệt tỏa ra từ bề mặt ngoài ra bên ngoài :

| QN−Q

QN |=|

3052,20+2972,9 3052,20 | = 2,66% < 5% (giả thiết thoả mãn)

Vậy lượng nhiệt truyền qua thành lò là:

 Tỏa nhiệt qua đáy lò (Giả thiết có tấm kê)

Qđáy lò = 0,7.qđáy lò.Fđáy lò [kcal/h]

Trong đó: 0,7 : hệ số hiệu chỉnh kể đến sự bốc lên của nhiệt

qđáy : nhiệt tỏa ra từ đáy lò

Fđáy lò = 1,5 x 1,5= 2,25 m2

Cấu tạo của lò:

Lớp 1: chịu lửa : δ1=0,3 m, λ1=1,2 (kcal/m.hoC)Lớp 2: cách nhiệt: δ2=0,2 m, λ2=0,1 (kcal/m.hoC)Lớp 3: thép, δ3=0,02 mm, λ3=0,7 (kcal/m.hoC)(Theo trang 39 giáo trình thông gió TS.Nguyễn Đình Huấn)

0,20,1+

Vậy lượng nhiệt truyền qua thành lò là

 Tính QN : lượng nhiệt tỏa ra từ bề mặt ngoài ra bên ngoài :

Vậy lượng nhiệt truyền qua đáy lò là

ĐL = 0,7 QĐ = 0,7 1126,48= 788,54 (kcal/h)

QH

ĐL = 0,7 QH = 0,7.1124,56 =787,19 (kcal/h)

 Tỏa nhiệt qua nóc lò

Cấu tạo của nóc lò giống như các lớp của tường lò nên lượng nhiệt tỏa ra tính cho 1m2 nóc lò là giống như thành lò Tuy nhiên nóc lò là bề mặt nóng nằm ngang có hướng tỏa nhiệt lên phía trên nên cường độ tảo nhiệt mạnh hơn tường đứng và xấp xỉ 1,3 lần

Qnóc = 1,3 q Fnóc

QĐ

nóc = 1,3 qĐ .Fnóc = 1,3 (1126,48/2,25).2 = 1301,7 (kcal/h)

QH

nóc = 1,3 qH .Fnóc = 1,3 (1124,56/2,25).2 = 1299,5 (kcal/h)

Bảng 13: Tổng nhiệt tỏa của lò nấu và lò đúc đồng

Nấu đồng Đông

4Hè 8668,8 30132,3

4

2941,2 58196,3 8550,62 8373,68 116862,9

4

IV Tính toán thu nhiệt vào mùa hè.

Bức xạ mặt trời bao gồm trực xạ và tán xạ Các tia bức xạ mặt trời chiếu trực tiếp vào bề mặt chịu bức xạ thì gọi là trực xạ Còn tán xạ là sự phản xạ ánh sáng từ mặt đất,công trình, nhà cửa,

Vào mùa hè, khi nắng chiếu trên bề mặt một kết cấu bao che với cường độ xác địnhthì lượng cường độ bức xạ ấy truyền vào nhà nhiều hay ít là phụ thuộc vào kết cấu baoche Cửa kính trong suốt nên hầu hết năng lượng của nắng xuyên qua được và đi vào phòng, bị hấp thụ kết quả là nhiệt độ trong phòng tăng cao

Kết cấu bao che là mái thì tia nắng phản chiếu một phần và bị hấp thụ một phần

Do mái có thời gian tiếp xúc với mặt trời với thời gian lớn nên ta phải tính thu nhiệt qua mái

Tính toán thu nhiệt chỉ tính cho mùa hè và tính cho các kết cấu bao che là mái và cửa kính

1 Bức xạ mặt trời qua cửa kính:

Q         q F (Kcal/h)

Trong đó:

τ1=0,9 : là hệ số kể đến độ trong suốt

τ2=0,8 : là hệ số kể đến độ bẩn của mặt kính

τ3=0,75 : là hệ số kể đến độ che khuất của cửa kính

τ4=0,95 : là hệ số kể đến độ che khuất của hệ thống che nắng

qbx: cường độ bức xạ mặt trời cho 1m2 mặt phẳng bị bức xạ tại thời điểm tính toán (Trabảng 2.20 QCVN 02-2009/BXD vào tháng 7 thời điểm 13h tại trạm Sơn La)

Bảng 15: Tính nhiệt thu do bức xạ mặt trời qua cửa kính

(kcal/m2.h) =

τ1.τ2.τ3.τ4.qbx.FkínhTây

2 Bức xạ mặt trời qua mái

Q bx mái (kcal/h) = [K m (t tg TB - t T TB ) + α T Aττ T ].F mái

Trong đó:

- Km: hệ số truyền nhiệt của mái, Km = 3,42kcal/m2h

- Fmái: diện tích mái, Fmái =541,91m2

- t T TB: nhiệt độ trong nhà, t T TB= 33,60C

- t : nhiệt độ trung bình tổng của tháng nóng nhất tg TB

-  0,65: hệ số hấp thụ nhiệt bức xạ của bề mặt kết cấu bao che, phụ thộc vàotính chất, màu sắc của lớp vật liệu ngoài cùng => chọn mái tôn tráng kẽm (Trabảng 2.6 giáo trình Thông Gió - Nguyễn Đình Huấn)

❑❑❑q=5274 W/m2.ngày Theo bảng 2.18 QC 02:2009 lấy theo tỉnh Sơn La vì không có

trạm tại Yên Bái)

 αN = 20 : hệ số trao đổi nhiệt bề mặt ngoài của kết cấu (kcal/m2.h.0C)

⇒

TB tg

t = 28,1 + 200,65.188,99 = 34,2 0C

- Attg: Biên độ dao động của nhiệt độ tổng hợp ngoài nhà

Attg = (Attđ + AtN).ψ

 AtN: Biên độ dao động của nhiệt độ ngoài nhà

q bxmax =904 W/m2.giờ =777,44(Kcal/m2hoC): Cường độ bức xạ mặt trời lớn nhất (Tra

phụ lục 2 giáo trình thông gió- Nguyễn Đinh Huấn)

=>

q

td t

A A

υ : hệ số tắt dần của dao động nhiệt độ, υ = 3

- αT: hệ số trao đổi nhiệt bề mặt ngoài của kết cấu, αT = 7,5 kcal/m2hoC

=> Qbxmái = [Km.(ttgTB - tTTB) + αT.AτT].Fmái

= [0,8.( 34,2 – 33,6) + 7,5 7,38] 541,91=30254,8 kcal/h

Bảng 16: Tổng nhiệt bức xạ

Mùa Qbx(K)(Kcal/h) Qbx(M) (Kcal/h) ∑Q bx (Kcal/h)

Tổng nhiệt thừa:

Mùa đông: QthừaĐ = QtỏaĐ - QttĐ

Mùa hè : QthừaH = QtỏaH + QthuH - QttH

Bảng 17: Bảng thống kê nhiệt thừa

CH ƯƠNG I: TÍNH NHIỆT THỪA BÊN TRONG CÔNG TRÌNH NG II: TÍNH L U L Ư ƯỢNG THÔNG GIÓ NG THÔNG GIÓ

I Lưu lượng thông gió.

Với lượng nhiệt thừa đã tính ở trên ta nhận thấy Q( H thua)> Q( D thua) Cho nên, giải quyết được nhiệt thừa mùa hè thì cũng giải quyết được nhiệt thừa mùa đông Vì vậy, để giảm nhiệt độ, làm sạch môi trường không khí trong phòng tạo điều kiện cho công nhân làm việc được tốt thì ta cần khử lượng nhiệt thừa tính cho mùa hè bằng cách đưa vào phân xưởng 1 lượng khí sạch có vận tốc tạo thành những luồng gió

Nhiệt thừa của phòng là: Qth = 137443,67 Kcal/h

Lưu lượng thông gió chung

C×(t R−t v)×γ

Trong đó: C: tỷ nhiệt của không khí khô C = 0,24 (kcal/Kg.0C)

tR: nhiệt độ không khí hút ra,

ho: khoảng cách đứng từ mặt sàn đến tâm cửa không khí ra, ho = 10 (m)

hvlv: chiều cao vùng làm việc, khoảng 1,5  2m, chọn 2m

Số miệng thổi thường với lưu lượng mỗi miệng thổi là 2200 m3/h là:

n=38306,49 −4400

Vậy lưu lượng thông gió L= 39600(m3 /h)

Vậy có 17 miệng thổi trong đó có 1 miệng thổi baturin và 16 miệng thổi thường

II Tính toán lưu lượng đường ống thổi

1 Tính thủy lực thông gió

Ống là hình tròn làm bằng tôn có độ nhám tiêu chuẩn, cốt miệng thổi cách nềnsàn là 2,5m, cốt đường ống cách nền sàn là 5,5m

Nội dung tính toán là chọn đường kính của ống, xác định sức cản (tổn thất áp suất của dòng không khí) từ đó chọn quạt có đủ khả năng thắng được sức cản của đường ống và vận chuyển lưu lượng không khí cần thiết

Tổn thất áp suất gồm 2 thành phần: tổn thất áp suất ma sát do thành ống tác dụnglên dòng chảy gây ra và tổn thất áp suất cục bộ do dòng chảy gặp chướng ngại , vật cản

Tổn thất áp suất ma sát được tính như sau:

∆Pms = R.l = φ

U

F l γ.

2 2.

v

g kg/m2 ( công thức 5-7 sách Kĩ thuật thông gió – Trần Ngọc Chấn)

Trong đó : R là tổn thất áp suất ma sát đơn vị trên 1m chiều dài của ống

l: chiều dài của ống

Tổn thất áp suất cục bộ được tính như sau:

R, x tra theo phụ lục 4 sách Kĩ thuật thông gió – Trần Ngọc Chấn)

Ta có bảng tính thủy lực với hệ thống thổi của quạt: