Thuyết minh đồ án Thông gió và xử lí khí thải

Để đạt được điều kiện tối ưu, nhiệt độ không khí tính toán bên trong nhà cần cao hơn bên ngoài nhà từ 1-3oC sách thiết kế thông gió công nghiệp trang 30 – Hoàng Thị Hiền.. tđ T =22 oC B

LỜI MỞ ĐẦU

Ngày nay, môi trường là vấn đề được quan tâm hàng đầu Với sự phát triểnmạnh mẽ của khoa học kĩ thuật cộng thêm quá trình đô thị hoá ngày càng nhanh làmcho tình hình ô nhiễm môi trường nói chung và ô nhiễm không khí nói riêng ngày càngtrầm trọng

Với tầm quan trọng của việc bảo vệ môi trường như vậy, các cấp các ngànhtrong cả nước đã và đang đẩy mạnh công tác bảo vệ môi trường

Tuy nhiên, môi trường không khí ở nước ta hiện nay, đặt biệt là ở các khu côngnghiệp và các đô thị lớn vẫn tồn tại dấu hiệu ô nhiễm đáng lo ngại Phần lớn các nhàmáy xí nghiệp chưa được trang bị các hệ thống xử lý bụi và khí thải độc hại Hàngngày hàng giờ vẫn đang thải vào khí quyển một lượng lớn các chất độc hại làm chobầu khí quyển xung quanh các nhà máy trở nên ngột ngạt khó chịu

Còn ở các đô thị do tốc độ phát triển nhanh cộng với thiếu qui hoạch hợp lý nênkhu vực cách ly của khu công nghiệp ngày càng bị lấn chiếm hình thành các khu dân

cư làm cho môi trường ở đây thêm phần phức tạp và khó được cải thiện

Trên cơ sở những kiến thức đã được học và được cô giáo, thầy giáo hướng dẫn,

em đã hoàn thành đồ án kiểm soát môi trường không khí

Nội dung đồ án gồm các vấn đề: Tính toán sự khuếch tán ô nhiễm từ các ốngkhói Thiết kế hệ thống xử lý khí (bụi) đạt yêu cầu cho phép Tính toán thông gió chonhà công nghiệp Các bản vẽ kèm theo Sau một thời gian được sự hướng dẫn của thầy

cô bộ môn, đồ án về cơ bản đã được hoàn thành

Trong quá trình thực hiện đồ án do sự chưa hoàn thiện về kiến thức và thiếucác kinh nghiệm thực tế, nên đồ án cũng không thể tránh khỏi sai sót Em kínhmong thầy cô thông cảm và giúp em chỉ ra những thiếu sót để đồ án của em đượchoàn thiện hơn Em xin chân thành cảm ơn

Đà Nẵng, ngày 28 tháng 05 năm 2017 Sinh viên thực hiện:

Hoàng Thanh Tùng

MỤC LỤC :

LỜI MỞ ĐẦU 1

DANH MỤC BẢNG 4

DANH MỤC HÌNH, ĐỒ THỊ 5

PHẦN 1: TÍNH TOÁN PHẦN THIẾT KẾ HỆ THỐNG THÔNG GIÓ BÊN TRONG CÔNG TRÌNH CHO PHÂN XƯỞNG GIA CƠ KHÍ 6

CHƯƠNG 1: TÍNH TOÁN NHIỆT THỪA 6

I Tra thông số tính toán bên ngoài công trình: 6

II Chọn thông số tính toán bên trong nhà 6

III Tính tổn thất nhiệt 7

1 Chọn kết cấu bao che 7

2 Tính tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che 8

3 Tổn thất nhiệt bổ sung theo phương hướng 11

4 Tính tổn thất nhiệt do mang vật liệu vào bên trong nhà 13

5 Tính toán tổn thất nhiệt do rò gió 14

6 Tổn thất nhiệt do làm nóng vật liệu từ ngoài mang vào 16

IV Tính toán tỏa nhiệt 16

1 Toả nhiệt do thắp sáng: 16

2 Toả nhiệt do máy móc động cơ dùng điện : 16

3 Toả nhiệt do người: 17

4 Toả nhiệt do quá trình làm nguội sản phẩm từ lò nung: 18

5 Toả nhiệt do lò: 19

6 Tính toán tổng nhiệt tỏa 26

V Tính toán thu nhiệt vào mùa hè 26

1 Bức xạ mặt trời qua cửa kính: 26

2 Bức xạ mặt trời qua mái 27

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG THÔNG GIÓ BÊN TRONG CÔNG TRÌNH CHO PHÂN XƯỞNG GIA CÔNG CHẾ TẠO 30

I Tính lưu lượng thông gió 30

II Tính toán lưu lượng thổi đường ống 31

1 Sơ đồ hệ thống thông gió 31

2 Bảng tính thủy lực thông gió 31

3 Chọn quạt và động cơ cho hệ thống hút: 37

PHẦN 2 : THIẾT KẾ HỆ THỐNG KIỂM SOÁT Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ 40

CHƯƠNG 1: TÍNH SẢN PHẨM CHÁY 40

I Nhiệm vụ thiết kế: 40

II Tính sản phẩm cháy: 40

III Tính tải lượng: 42

IV Tính hiệu suất xử lí: 42

CHƯƠNG 2: TÍNH KHUẾCH TÁN 45

I Tra số liệu khí tượng: 45

II Tính chiều cao hiệu quả: 45

III Xác định nồng độ cực đại, nồng độ trên mặt đất 46

IV Xác định nồng độ Cx của các chất theo từng nguồn, từng mùa, độ cao và khoảng cách x 46

V Vẽ đồ thị Cx: 49

VI Vẽ đồ thị Cx,y……….52

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ BỤI 54

I Lựa chọn sơ đồ hệ thống xử lý bụi 54

II Tính toán thiết bị 55

1 Tính chọn xyclon chùm 55

2 Tính toán thuỷ lực 56

KẾT LUẬN……… 60

TÀI LIỆU THAM KHẢO……….60

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1: Thông số tính toán bên ngoài công trình: 6

Bảng 2: Thông số tính toán bên trong phân xưởng cơ khí: 7

Bảng 3: Tính toán xác định hệ số truyền nhiệt của kết cấu bao che: 9

Bảng 4: Diện tích kết cấu bao che: 10

Bảng 5: Tính toán tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che về mùa Đông và tổn thất nhiệt theo phương hướng: 11

Bảng 6: Tính toán tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che về mùa Hè và tổn thất nhiệt theo phương hướng: 13

Bảng 7: Tính toán chiều dài khe cửa mà gió lọt qua: 15

Bảng 8: Tính toán tổn thất nhiệt do rò gió: 15

Bảng 9: Tổn thất nhiệt do làm nóng vật liệu: 16

Bảng 10: Công suất điện của các động cơ: 17

Bảng 11: Tính toán tỏa nhiệt do người: 18

Bảng 12: Tính toán nhiệt tỏa do quá trình làm nguội sản phẩm: 19

Bảng 13: Thống kê lò : 19

Bảng 14 : Tổng nhiệt tỏa của lò nung thép: 25

Bảng 15 : Tổng nhiệt tỏa của lò nung thép: 25

Bảng 16: Tính tổng nhiệt tỏa: 26

Bảng 17: Tính nhiệt thu do bức xạ mặt trời qua cửa kính: 27

Bảng 18: Tính nhiệt độ trung bình tổng: 28

Bảng 19: Tổng nhiệt bức xạ: 29

Bảng 20: Bảng thống kê nhiệt thừa: 29

Bảng 21: Bảng tính thủy lực tuyến chính: 31

Bảng 22: Thống kê hệ số sức cản cục bộ trên ống chính: 32

Bảng 23: Bảng tính thủy lực tuyến nhánh 7-6: 32

Bảng 24: Thống kê hệ số sức cản cục bộ trên đoạn ống nhánh 7-6: 33

Bảng 25: Bảng tính thủy lực tuyến nhánh 11-6: 33

Bảng 26: Thống kê hệ số sức cản cục bộ trên ống nhánh 11-6: 33

Bảng 27: Bảng tính thủy lực tuyến nhánh 14-6: 34

Bảng 28: Thống kê hệ số sức cản cục bộ trên ống nhánh 14-6: 34

Bảng 29: Bảng tính thủy lực tuyến phụ: 34

Bảng 30: Thống kê hệ số sức cản cục bộ trên ống phụ: 35

Bảng 31: Thống kê hệ số sức cản cục bộ trên đoạn ống hút 37

Bảng 32: Các kích thước của quạt: 38

Bảng 33: Thông số tính toán xử lý khí thải ngoài nhà: 40

Bảng 34: Các thành phần của nhiên liệu: 40

Bảng 35: Các thông số của nguồn ống khói: 40

Bảng 36: Tính toán sản phẩm cháy: 40

Bảng 37: Tính toán tải lượng: 42

Bảng 38: Nồng độ phát thải ở 180oC: 43

Bảng 39: Nồng độ phát thải ở đktc: 43

Bảng 40: Hệ số lưu lượng nguồn thải Kp: 43

Bảng 41: Nồng độ C theo QCVN 19:2009: 44

Bảng 42: Hiệu suất xử lí: 44

DANH MỤC HÌNH, ĐỒ THỊ

Hình 1: Phân chia dải nền theo diện tích 8

Hình 2: Tổn thất nhiệt theo phương hướng 11

Hình 3: Tổn thất nhiệt do rò gió vào mùa hè 14

Hình 4: Tổn thất nhiệt do rò gió vào mùa đông 15

Hình 5: Bức xạ mặt trời qua mái 27

Hình 6: Sơ đồ hệ thống thông gió 31

Hình 7: Chi tiết quạt 4-70 N012 39

Hình 8: Đồ thị nồng độ bụi về mùa đông 49

Hình 9: Đồ thị nồng độ SO2 về mùa đông 49

Hình 10: Đồ thị nồng độ CO về mùa đông 50

Hình 11: Đồ thị nồng độ bụi về mùa hè 50

Hình 12: Đồ thị nồng độ SO2 về mùa hè: 51

Hình 13: Đồ thị nồng độ CO về mùa hè 51

Hình 14: Đồ thị Cx,y về mùa đông 52

Hình 15: Đồ thị Cx,y về mùa hè 53

Hình 16: Sơ đồ dây chuyền xử lí bụi: 55

Hình 17: Chi tiết xyclon chùm 59

PHẦN 1: TÍNH TOÁN PHẦN THIẾT KẾ HỆ THỐNG THÔNG GIÓ BÊN

TRONG CÔNG TRÌNH CHO PHÂN XƯỞNG GIA CƠ KHÍ

CH ƯƠ NG 1: TÍNH TOÁN NHI T TH A Ệ Ừ

I Tra thông số tính toán bên ngoài công trình:

- Hướng gió chủ đạo: Nam (Bảng 2.16 – QCVN 02:2009)

- Vận tốc gió mùa hè: Vgio H = 3,7 (m/s) (Bảng 2.16 - QCVN 02:2009/BXD)

-Hướng gió chủ đạo: Đông Nam ( Bảng 2.16 QCVN 02:2009/BXD)

-Vận tốc gió mùa đông: Vgio Đ = 3,4 (m/s) (Bảng 2.16 - QCVN 02:2009/BXD)

Bảng 1: Thông số tính toán bên ngoài công trình

II

Chọn thông số tính toán bên trong nhà

Mùa hè:

Để đạt được điều kiện tối ưu, nhiệt độ không khí tính toán bên trong nhà cần cao hơn bên ngoài nhà từ 1-3oC ( sách thiết kế thông gió công nghiệp trang 30 – Hoàng Thị Hiền) Vậy ở đây ta chọn nhiệt độ này là:

tT H = 32,2 + 1,8 oC= 34 oC

Mùa đông:

Nhiệt độ tính toán bên trong công trình (nhà công nghiệp) về mùa đông (tđ

T) được lấy từ 20  220C

tđ

T =22 oC

Bảng 2: Thông số tính toán bên trong phân xưởng cơ khí

Mùa Nhiệt độ tính toán

bên ngoài nhà tNtt

Nhiệt độ tính toánbên trong nhà tTtt Δttt = (tTtt - tNtt).ψ

III Tính tổn thất nhiệt

1 Chọn kết cấu bao che

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

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

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

2 Tường trong phân xưởng : là loại tường mỏng hơn cũng gồm có 3 lớp:

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

Dải 4

Hình 1: Phân chia dải nền theo diện tích

2 Tính tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che

Bảng 3: Tính toán xác định hệ số truyền nhiệt của kết cấu bao che

Tên kết cấu bao che 1

1 7,5 + 0,002 50 + 1 20

0.543

0,183

1,843

5,45336000

Xác định diện tích kết cấu bao che

Bảng 4: Diện tích kết cấu bao che

(m2)

01 Tường

Phía Bắc (36 + 0,25).8,0 – 16,0 – 30,0 244PhíaNam (36 + 0,25).8,0 – 30,0 260Phía Tây (18 + 0,25).8,0 – 16,0 – 12,0 118Phía Đông (18 + 0,25).8,0 – 16,0 – 12,0 118

3 Tổn thất nhiệt bổ sung theo phương hướng.

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 toánđối 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

phương hướng

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

theo phương hướng

% Tổnthất bổsungtheohướng

Bảng 6: Tính toán tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che về mùa Hè và tổn thất nhiệt

theo phương hướng

% bổsungtheophươnghướng

tổnthất bổsung

Tổng tổn thất nhiệt qua kết cấu vào mùa hè: 4995,77 (Kcal/h)

4 Tính tổn thất nhiệt do mang vật liệu vào bên trong nhà

Nguyên liệu trước khi đưa vào phòng có nhiệt độ không khí ngoài trời Vì vậy cần cung cấp một lượng nhiệt cho nguyên liệu để đạt nhiệt độ không khí trong phòng.Tuy nhiên do chênh lệch nhiệt độ giữa nhiệt độ bên trong và bên ngoài nhà khôngđáng kể nên lượng nhiệt tổn thất này rất nhỏ nên khi tính toán tổn thất ta bỏ qua lượngnhiệt này

5 Tính toán tổn thất nhiệt do rò gió

Gió lùa vào nhà do chênh lệch trọng lượng không khí bên trong và bên ngoài và do

áp lực gió thổi trên bề mặt ngoài công trình

(Kcal/h) ( theo CT 2-46 sách Thông gió và kĩ thuật xử lí khí thải –Nguyễn Duy Động)

Trong đó: CK = 0,24 là tỉ nhiệt của không khí ( Kcal/Kg oC)

ggl: lượng gió lùa vào nhà qua 1m chiều dài khe hở của cửa.(kg/m.h)

( Tra bảng 2-10 sách Thông gió và kĩ thuật xử lí khí thải – Nguyễn Duy Động)

Δt : chênh lệch nhiệt độ tính toán bên trong và bên ngoài nhà.

Δt= (tTtt - tNtt )

∑ l: Tổng chiều dài các khe hở của cửa.

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

Đối với cửa đi, cổng ra vào: a=2

- Mùa Đông hướng gió chính là hướng Đông Nam Vg =3,4 m/s -> g=7,8kg/h

→ Cửa sổ và cửa mái khung thép 1 lớp : ggl = 5,07 kg/mh

Cửa chính : ggl=15,6 kg/mh-Mùa Hè hướng gió chính là hướng Nam Vg = 3,7 m/s -> g=8,1kg/h

→ Cửa sổ và cửa mái khung thép 1 lớp : ggl = 5,265 kg/mh

Cửa chính :ggl= 16,2 kg/mh

Hình 3: Tổn thất nhiệt do rò gió vào mùa hè

Hình 4: Tổn thất nhiệt do rò gió vào mùa đông

Bảng 7: Tính toán chiều dài khe cửa mà gió lọt qua

Loại cửa Chiều dài khe cửa mà gió lọt qua (m)

Bảng 8: Tính toán tổn thất nhiệt do rò gió:

ttt(0C)

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

γ = 0,7 – hệ số kể đến khả năng nhận nhiệt của vật liệu

C: tỉ nhiệt (nhiệt dung riêng của vật liệu cần làm nóng) Đối với đồng ta có

Mùa QTT KC= QTT KC+ QTT bs (Kcal/h) QTTVL(Kcal/h)

QTTGio( Kcal/h) ∑QTT(Kcal/h )

QTS = 860 634,5625.0,022 = 12005,9225 (Kcal/h)

2 Toả nhiệt do máy móc động cơ dùng điện :

QTN dc = η1.η2.η3.η4.SN

η1: các hệ số kể đến công suất điện η1=0,7:0,9

: hệ số phụ tải là tỉ số giũa công suất thực với công suất tiêu thụ η2= 0,5- 0,8

η3 : hệ số làm việc đồng thời của các động cơ điện η3=0,65 :1,0

η4:hệ số chuyển biến giữa cơ năng và nhiệt năng và tỏa nhiệt vào không khí xung quanh η4= 0,65: 1,0

N: Công suất máy (kW)Lấy theo thực nghiệm: η1.η2.η3.η4= 0,25

⇒QTN dc = 0,25.860.97,5 =20962,5 kcal/h

Bảng 10: Công suất điện của các động cơ.

η2

3 Toả nhiệt do người:

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

Qh và nhiệt ẩn QÂ

Lượng nhiệt toàn phần tỏa ra của người phụ thuộc phần lớn vào mức độ nặngnhọc của công việc, vào nhiệt độ của phòng và một phần tính chất quần áo mặc Phầnnhiệt hiện tỏa ra phụ thuộc vào nhiệt độ của phòng, vận tốc gió trong phòng, cường độlàm việc và tính chất quần áo mặc Khi nhiệt độ môi trường thấp thì người tỏa nhiệthiện 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 vàtính theo công thức:

Qtnguoi = q.n (Kcal/h)

Trong đó: n - là số người trong phân xưởng, n = 41 người

q (kcal/ người): lượng nhiệt hiện do một người toả vào không khí trong phòngtrong 1 giờ

Lấy theo bảng 2-1 số lượng nhiệt , ẩm tỏa ra do người (Lấy theo bảng 2-5 Tri số qn (kcal/ h) của người – Sách Thông Gió – TS NGUYỄN ĐÌNH HUẤN)

Mùa đông (12,90C): qh = 140 Kcal/h

Mùa hè (32,2): qh = 65 Kcal/h

Bảng 11: Tính toán tỏa nhiệt do người

TT Mùa qh (Kcal/h) n (người) Q t

nguoi(Kcal/h)

4 Toả nhiệt do quá trình làm nguội sản phẩm từ lò nung thép:

Sản phẩm nguội dần không thay đổi trạng thái

QTN sp = G.C.( tđ – tc) , (Kcal/h)

C: nhiệt dung riêng của vật ở trạng thái đang xét, đối với thép ta có C = 0,48KJ/Kg0k

= 0,115(kcal/kg.0C) (Tra bảng phụ lục 5 - GIÁO TRÌNH THÔNG GIÓ – HOÀNG THỊ HIỀN và TS.BÙI SỸ LÝ )

G: khối lượng của vật nung trong 1 giờ, G = 1000 Kg/h

tđ , tc : nhiệt độ đầu và cuối của vật, nhiệt độ cuối tc thường bằng nhiệt độ bên trong

nhà: Lò nung tđ = 7750CMùa đông tc =22oCMùa hè tc =34oC

Bảng 12: Tính toán toả nhiệt do quá trình làm nguội sản phẩm (từ 2 lò nung)

(kg/h)

C(kcal/

kgoC)

tđ(oC)

5 Toả nhiệt do 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 qua của cửa lò lúc đóng và mở Giả thiết cấu tạo của thành lò, nóc lò và đáy lò

là như nhau.Cửa lò để dễ dàng mở ra nên cấu tạo gồm 2 lớp khác với thành lò

Bảng 14: Thống kê lò

STT Tên thiết bị Chiều dài (mm) Chiều rộng

(mm)

Chiều cao(mm)

Số lượng(lò)

- Diện tích thành lò: Fthành = 4.1,7.1,7– 0,5.0,5 = 11,31 (m2)

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

a Tỏa nhiệt qua thành lò

QTL = K.FTL.(τ T −τ N), (kcal/h)

Trong đó :

- FTL diện tích thành lò (m2), FTL = 11,31(m2)

- K: hệ số truyền nhiệt của thành lò (kcal/m2.h. oC)

Cấu tạo của lò:

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

τ T : nhiệt độ bề mặt bên trong lò

t T : nhiệt độ bên trong lò

 Giả thiết : τ H N = 64oC ,τ Đ N = 54oC

τ H T : nhiệt độ bề mặt bên ngoài lò vào mùa hè

τ Đ T : nhiệt độ bề mặt bên ngoài lò vào mùa đông

 Ta có : tH = 34oC ( nhiệt độ trong nhà vào mùa hè theo tính toán)

tĐ =22oC (nhiệt độ trong nhà vào mùa đông theo tính toán)

τN

Cqd: hệ số bức xạ qui diễn của vật trong phòng, Cqd =4,2 (Kcal/m2.hoK)

(theo mục 2.2.6 sách THÔNG GIÓ – TS NGUYỄN ĐÌNH HUẤN)

→α3H= 2,2.(64-34)0,25+

4,2 64−34 . [ ( 64+273

= 3,18% < 5% (giả thiết thoả mãn)

- Vậy lượng nhiệt truyền qua thành lò là:

L: Hệ số kích thước đặc trưng phụ thuộc vào kích thước lò, L = 2,2 đối với bề mặt đứng

Cqd: hệ số bức xạ qui diễn của vật trong phòng, Cqd =4,2 (Kcal/m2.hoK)

(theo mục 2.2.6 sách THÔNG GIÓ – TS NGUYỄN ĐÌNH HUẤN)

→α3H= 2,2.(54-22)0,25+

4,2 54−22 . [ ( 54+273

QN |=|3727 ,78−3587,97 3727 ,78 | = 0,0375 = 3,75% < 5% (giả thiết thoả mãn)

-Vậy lượng nhiệt truyền qua thành lò là

b Tỏa nhiệt qua đáy lò

Qđáy lò = 0,7 K.Fđáy lò.(τT−τN), (kcal/h)

Trong đó:

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

 Fđáy lò : diện tích đáy lò , Fđáy lò =1,7.1,7 = 2,89m2

 K: hệ số truyền nhiệt của thành lò (kcal/m2.h. oC)

 Qđáy = 0,7 323,42 2,89 = 654,28[kcal/h]

c Tỏa nhiệt qua nóc lò

Cấu tạo của nóc lò giống như các lớp của thành 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 thành đứng và xấp

d/ Tỏa nhiệt qua cửa lò

Cấu tạo cửa lò thường có 2 lớp, lớp chịu lực bằng gang và lớp cách nhiệt bằng vật liệu chịu lửa Chọn cấu tạo cửa lò như sau:

Lớp 1: Chịu lửa, δ1 = 0,3m, λ1 = 1,2 kcal/m.h.0C

a: Hệ số kích thước đặc trưng phụ thuộc vào kích thước lò, a = 2,2 đối với bề mặt đứng

Cqd: hệ số bức xạ qui diễn của vật trong phòng, C =4,2 (Kcal/m2.hoK)

→α3H= 2,2.(63 – 34)0,25+

4,2 63−34 . [ ( 63+273

a: Hệ số kích thước đặc trưng phụ thuộc vào kích thước lò, a = 2,2 đối với bề mặt đứng

Cqd: hệ số bức xạ qui diễn của vật trong phòng, C =4,2 (Kcal/m2.hoK)

→α3H= 2,2.(52 - 22)0,25+

4,2 52−22 . [ ( 52+273

C= 4,96 (kcal/m2.h.K4) hệ số bức xạ của vật đen tuyệt đối

Bảng 15: Tổng nhiệt tỏa của lò nung thép:

Mùa QTL Qnóc Qđáy QCửa Qlt lonau

tt lonau

(kcal/h)Đôn

V 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 mặtđất , công trình, nhà cửa,

Vào mùa hè, khi nắng chiếu trên bề mặt một kết cấu bao che với cường độ xác định thì lượng cường độ bức xạ ấy truyền vào nhà nhiều hay ít là phụ thuộc vào kết cấu bao che 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

- τ3=0,3: là hệ số kể đến độ che khuất của cửa kính

- τ4=0,3: là hệ số kể đến độ che khuất của hệ thống che nắng

- Ibx: cường độ bức xạ mặt trời cho 1m2 mặt phẳng bị bức xạ tại thời điểm tính toán.Tra bảng 2.20 QCVN 02-2009/BXD vào tháng 7 thời điểm 13h tại trạm Vinh

Bảng 13: Tính nhiệt thu do bức xạ mặt trời qua cửa kính

Nam 36 40,8 0 0

2 Bức xạ mặt trời qua mái

Qbxmái (kcal/h) = [Km.(ttgTB - tTTB) + αT.AτT].Fmái

Hình 5: Bức xạ mặt trời qua mái

Trong đó:

- Ko

m: hệ số truyền nhiệt của mái, Km = 0,785 kcal/m2h

- F mái : diện tích mái, F mái = 36.10.2 = 720 m2

o : cường độ bức xạ mặt trời trung bình trong ngày đêm

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

o : biên độ dao động của nhiệt độ tương đương do bức xạ Mặt Trời gây ra:

 Aq: biên độ dao động của cường độ bức xạ

 ψ: hệ số lệch pha phụ thuộc vào độ lệch pha Z = Z tmaxtd −Z tmaxn và tỉ

số giữa biên độ của dao động nhiệt độ tương đương và nhiệt độ bênngoài

Z tmaxtd =13giờ, Z tmaxn =12giờ → Z =13 - 12 =1

o Dựa vào tỉ số: =

13,74

4,9 = 2,80⇒ ψ = 0,99 (Tra bảng 2.7 giáo trìnhThông Gió - Nguyễn Đình Huấn)

- AτT: biên độ dao động của nhiệt độ trên bề mặt bên trong sẽ là:

AτT = =

18,45

4,3 = 4,290C

o υ: hệ số tắt dần của dao động nhiệt độ, υ = 4.3 (có lớp xốp)

- αT:hệ số trao đổi nhiệt bề mặt ngoài của kết cấu,

Mùa đông: QthừaĐ = QtỏaĐ - QttĐ

Mùa hè : QthừaH = QtỏaH + QbxH - QttH

Bảng 16: Bảng thống kê nhiệt thừa

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG THÔNG GIÓ BÊN TRONG

CÔNG TRÌNH CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ

I TÍNH LƯU LƯỢNG THÔNG GIÓ

Với lượng nhiệt thừa đã tính ở trên ta nhận thấy Q( H thua)> Q( D thua) Cho nên, giảiquyết 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 đưavào phân xưởng 1 lượng khí sạch có vận tốc tạo thành những luồng gió

Nhiệt thừa của phòng là: Q th = 94748,47 Kcal/h

Lưu lượng thông gió chung

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 1,5m

tR = tvlv + a.(ho - hvlv) = 34 + 1.(10 – 1,5) = 42,5 0C

tv: nhiệt độ của không khí thổi vào phòng lấy bằng nhiệt độ ngoài nhà vào mùa hè , tv =

tN = 32,2 oC

γ: trọng lượng riêng của không khí ở nhiệt độ 32,2oC

Lưu lượng thông gió chung:

γ=353 273+tN =353 273+32,2 =1,16

L TG=C (t Q th

r −t v ).γ=94748,47 0 ,24.( 42,5−32,2).1,16= 33041,96(m3/h)

Chọn 1 miệng thổi Baturin với lưu lượng miệng thổi là 3000 m3/h

Số miệng thổi thường với lưu lượng mỗi miệng thổi là 1800 m3/h là:

n=33041,96 −3000

1800 =16,69; chọn n = 17 miệng

Như vậy tổng số miệng thổi là 17 miệng và 1 miệng thổi baturin

II TÍNH TOÁN LƯU LƯỢNG ĐƯỜNG ỐNG THỔI:

1 Sơ đồ hệ thống thông gió

7

1' 8'

14

5'

3' 6

Hình 6 : Sơ đồ hệ thống thông gió

2 Bảng 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 6m

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