Đồ án thiết kế và tính toán hệ thống cung cấp nhiệt cho tòa nhà khách sạn Lào Cai Sapa

Nhiệt là dạng năng lượng quan trọng và phổ biến được con người khai thác và sử dụng từ rất lâu. Nhu cầu sử dụng nhiệt ngày càng đa dạng và trở thành một phần không thể thiếu trong sinh hoạt hàng ngày như: tắm, giặt, đun nấu... Các nhu cầu cao hơn như xông hơi, vật lý trị liệu, sấy sưởi phục vụ cuộc sống con người.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH

LÒ HƠI KẾT HỢP VỚI NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

Giáo viên hướng dẫn : Th.s Nguyễn Tiến Cương Sinh viên thực hiện : Nguyễn Văn Cường

Hà Nội - 2018

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ 2

1.1 Tìm hiểu về các loại nguồn cấp nhiên liệu của lò hơi. 2

1.1.1 Lò hơi đốt than. 2

1.1.2 Lò hơi đốt dầu 4

1.1.3 Lò hơi đốt gas 7

1.2 Tìm hiểu về hệ thống cấp nhiệt bằng năng lượng mặt trời 9

1.3 Tổng quan về hệ thống cấp nhiệt. 11

1.3.1 Cấp hơi. 11

1.3.2 Cấp nước nóng cho khách sạn. 11

1.3.3 Hệ thống thu hồi nước ngưng. 11

1.3.4 Hệ thống nước hồi. 11

1.3.5 Hệ thống tự động. 12

1.3.6 Các đường ống nhánh. 13

CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG HỆ THỐNG CẤP NHIỆT TRUNG TÂM CHO KHÁCH SẠN LÀO CAI STAR 14

2.1 Sơ bộ về khách sạn Lào Cai star 14

2.2 Việc sử dụng hệ thống năng lượng mặt trời. 14

2.3 Tính toán công suất nhiệt 15

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN MẠNG NHIỆT 20

3.1 Tính toán thủy lực ống dẫn cấp nước nóng. 21

3.1.1 Tính toán thủy lực cho đường nước nóng được cấp từ hệ thống NLMT đến bình nước nóng. 22

3.1.2 Tính toán thủy lực cho trục kỹ thuật 22

3.2 Tính toán thủy lực ống dẫn cấp đường hơi. 31

3.3 Tính toán thủy lực ống dẫn nước ngưng. 33

3.4 Tính toán thủy lực ống dẫn nước hồi. 34

3.5 Vật liệu cách nhiệt cho đường ống. 36

3.5.1 Vật liệu cách nhiệt cho đường nước nóng 36

3.5.2 Vật liệu cách nhiệt cho đường hơi 38

3.5.3 Vật liệu cách nhiệt cho đường nước ngưng. 39

CHƯƠNG 4: TÍNH CHỌN CÁC THIẾT BỊ CHÍNH VÀ TỔNG HỢP 40

4.1 Tính chọn lò hơi và phương án sử dụng nhiên liệu. 40

4.2 Tính chọn thiết bị trao đổi nhiệt cho bình đun nước nóng trên mái 42

4.3 Tính chọn bơm cấp nước 47

4.4 Tổng hợp kết quả của đồ án. 48

KẾT LUẬN 49

TÀI LIỆU THAM KHẢO 50

LỜI MỞ ĐẦU

Nhiệt là dạng năng lượng quan trọng và phổ biến được con người khai thác

và sử dụng từ rất lâu Nhu cầu sử dụng nhiệt ngày càng đa dạng và trở thành mộtphần không thể thiếu trong sinh hoạt hàng ngày như: tắm, giặt, đun nấu Cácnhu cầu cao hơn như xông hơi, vật lý trị liệu, sấy sưởi phục vụ cuộc sống conngười

Các nhu cầu về nhiệt thông thường hoàn toàn có thể đáp ứng bằng việc sửdụng các thiết bị điện (như bình nóng lạnh…), nhưng đối với các khu trung tâmlớn như tòa nhà, khách sạn, các khu vật lý trị liệu, xông hơi massage thì nhu cầu

về nhiệt rất lớn Nếu chỉ sử dụng các thiết bị điện thông thường thì vốn đầu tưban đầu khá cao, vấn đề bảo quản, sửa chữa và thay thế phức tạp, chi phí sửdụng đắt Do đó đối với một trung tâm có nhu cầu về nhiệt lớn thì việc thiết kếmột hệ thống cấp nhiệt trung tâm là hoàn toàn cần thiết

Rõ ràng việc sản xuất và sử dụng nhiệt của hơi nước đã góp phần quantrong trong cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật, phát triển của xã hội và nâng caođời sống nhưng cũng cần lưu ý việc lắp đặt, vận hành và sử dụng hơi cũng tiềm

ẩn những nguy hiểm nếu không biết hiểu rõ Do đó chúng ta cũng phải tuân thủcác tiêu chuẩn để sử dụng an toàn hiệu quả

Vì vậy, từ thực tế đó em xin được tìm hiểu đề tài: Tính toán thiết kế

hệ thống cung cấp nhiêt cho khách sạn Lào Cai – Sapa băng phương pháp sửdụng lò hơi và năng lượng mặt trời

Mặc dù em đã cố gắng tìm tòi và học hỏi trong thời gian thực hiện đồ ánnhưng do lượng kiến thức chuyên môn còn hạn chế và khả năng áp dụng vàothực tế chưa cao nên sẽ không tránh khỏi những sai sót trong quá trình thực hiện

đồ án Rất mong được sự chỉ bảo tận của thầy cô giáo và các bạn để em đượchoàn thiện hơn về chuyên môn cũng như nhiều kỹ năng khác

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ 1.1 Tìm hiểu về các loại nguồn cấp nhiên liệu của lò hơi.

được đưa lên bao hơi (5) Bao hơi dùng để tách hơi ra khỏi nước Khối lượngriêng của hơi nhỏ hơn nước làm bay hơi lên.

Phần nước chưa bốc hơi có trong bao hơi được đưa trở lại dàn ống, quacác ống xuống bố trí ngoài tường lò, có trọng lượng riêng lớn hơn hỗn hợp hơinước ở trong các dàn (vì không được hấp thu nhiệt) tạo nên độ chênh trọnglượng cột nước Do đó môi chất chuyển động tuần hoàn tự nhiên trong một chutrình kín Hơi ra khỏi bao hơi được chuyển tới bộ phận quá nhiệt để tạo thànhhơi quá nhiệt, có nhiệt độ cao Khói thoát khỏi bộ phận quá nhiệt, nhiệt độ còncao, do đó bố trí bộ phận hâm nước và bộ phận sấy không khí để tận dụngnhiệt thừa của khói

 Ưu, nhược điểm của lò hơi đốt than:

-Ưu điểm:

+ Tốc độ làm nóng nước nhanh

+ Vận hành tương đối dễ dàng

+ Duy trì nhiệt độ nước bể sau khi tăng nhiệt cũng tiêu tốn ít năng lượng

+ Thiết bị của hệ thống rất dễ thay thế, đơn giản

+ Giá trị đầu tư ban đầu ít, vật tư thiết bị sản xuất tại Việt Nam

+ Không phải lắp đặt thêm hệ thống điều hoà không khí trong phòng bể bơi vìtận dụng được hơi nóng từ hệ thống đưa vào làm nóng luôn không khí

-Nhược điểm:

+ Gây ô nhiễm môi trường rất nặng nề cho nên việc xin cấp phép cho hệ thốnghoạt động rất khó khăn (trong khi công trình nằm giữa khu dân cư đông đúc).+ Cần có khu chứa than, phòng đặt nồi hơi nên tốn diện tích và phức tạp dokích thước của hệ thống rất cồng kềnh

1.1.2 Lò hơi đốt dầu

1.1.2.1 Lò hơi đốt dầu kiểu đứng

Hình 2: Nguyên lý cấu tạo lò hơi đốt dầu kiểu đứng

Nguyên lý hoạt động: Cấp nước vào phần rỗng của thành lò hơi, tiến hànhđốt nhiên liệu, nước bắt đầu sôi và bốc hơi Khói theo đường ống dẫn đi ra ngoàivào cyclone ướt và được xử lý, hơi nước sinh ra được dẫn ra ngoài đưa đến cácthiết bị sử dụng

Trên thành lò có 2 ống thủy, ống phía dưới để đo mực nước trong lò nhằm

có sự điều chỉnh cũng như cung cấp thêm nước cho lò hơi trong quá trình hoạtđộng, ống trên dùng để đo áp suất lò hơi, nếu áp suất hơi trong lò quá cao thì tavặn van an toàn phía trên lò hơi để xả bớt hơi nhằm giảm áp suất trong lò tránhnguy cơ nổ lò hơi

Hình 3: lò hơi đốt dầu D.O kiểu đứng – CTCP đầu tư và

phát triển công nghiệp xây dựng Lam Sơn 1.1.2.2 Lò hơi đốt dầu kiểu ngang

Cấu tạo tương tự như lò hơi kiểu đứng, lò hơi kiểu nằm dạng ống nước cấutạo bởi 2 khoang trên và dưới Khoang trên là khoang hơi Khoang dưới làkhoang nước Liên kết giữa 2 khoang là các giàn ống Buồng đốt được bố trí bêntrong của các dàn ống Nhiên liệu được đốt cháy trong buồng đốt truyền nhiệtbức xạ cho dàn ống phía trong sau đó qua khe thoát khói ra phía ngoài và truyềnnhiệt đối lưu cho dàn ống phía ngoài và thoát ra ống khói.

So với lò hơi đốt dầu kiểu đứng thì lò hơi đốt dầu kiểu nằm có công suấthơi lớn hơn Thông thường nếu năng suất hơi mà lớn hơn 1 tấn/h thì sẽ sử dụng

lò hơi kiểu nằm

 Ưu, nhược điểm của lò hơi đốt dầu :

- Ưu điểm:

+ Khả năng tự động hóa của hệ thống là rất cao

+ Có tác động nhanh tới sự thay đổi của phụ tải

+ Thời gian khởi động của hệ thống ngắn

+ Vấn đề mĩ quan được đảm bảo

Hình a) Mỏ đốt kim loại không và có hỗn hợp trước.

Hình b) Mỏ đốt được xây bằng tường.

- Mỏ đốt kim loại không hỗn hợp trước: không khí và khí đốt được cấp vàonhưng chúng gặp nhau trước mỏ đốt và cháy trước mỏ đốt

- Mỏ đốt kim loại hỗn hợp trước: không khí và khí đốt được cấp vào và gặpnhau trước khi ra khỏi mỏ đốt Mỏ đốt loại này thì nhiên liệu dễ cháy hơn

và cháy nhanh

- Để tăng hiệu suất quá trình cháy thì ta thường lắp thêm thiết bị tạo xoáy:

a) Cánh dẫn hướng – hướng trục và hướng bán kính

b) Cấp tiếp tuyến vào mỏ đốt

c) Cấp tiếp tuyến vào buồng đốt

 Ưu, nhược điểm của hệ thống lò hơi đốt gas

+ Duy trì nhiệt độ nước bể tại mức 280C tiêu tốn khoảng 30% năng lượng

so với ban đầu

+ Tiêu hao năng lượng khá lớn gây tốn kém trong quá trình khai thác sửdụng, hiệu suất của hệ thống đạt 85%

+ Biện pháp an toàn cho hệ thống cần phải có van an toàn

+ Quá trình lắp đặt rất chính xác, yêu cầu kỹ thuật cao

1.2 Tìm hiểu về hệ thống cấp nhiệt bằng năng lượng mặt trời

Hình về Máy nước nóng năng lượng mặt trời

*Cấu tạo: Máy nước nóng năng lượng mặt trời gồm 2 bộ phận chính

 Bình bảo ôn 3 lớp: được làm bằng inox siêu bền, được cách nhiệt

và có khả năng chịu nhiệt lên tới 160 độ C

 Ống hấp thu nhiệt chân không: có bề mặt là màng tráng kim loại,

có tác dụng hấp thu nhiệt và truyền nhiệt làm nóng nước

 Việc tạo ra nước nóng không phụ thuộc vào nhiệt độ của môi trườngbên ngoài mà phụ thuộc vào khả năng hấp thụ nhiệt của thiết bị nănglượng với các tia bức xạ ánh nắng mặt trời.

 Máy nước nóng năng lượng mặt trời hoạt động được không phụ thuộcvào các mùa trong năm mà phụ thuộc vào thời tiết, cứ có ánh nắng mặttrời là có nước nóng trong máy nước nóng năng lượng mặt trời

*Ưu điểm:

 Sử dụng nguồn năng lượng miễn phí, có khẳ năng tái tạo

 Bình nước nóng NLMT giúp giảm sự phụ thuộc vào nguồn nguyênliệu hóa thạch, giúp cải thiện an ninh năng lượng về độc lập khi trong

sử dụng nhiên liệu

 Thuận lợi cho những quốc gia có cường độ nắng cao

 An toàn, tiện lợi khi sử dụng

 Tiết kiệm điện khi sử dụng

 Thân thiện với môi trường

*Nhược điểm:

 Giá thành sản phẩm cao so với các thiết bị sử dụng nước nóng hongthường

 Phụ thuộc vào thời tiết, những ngày mùa đông hoặc những ngày không

có ánh nắng mặt trời thì không đc sử dụng hiệu quả

 Nước có nhiệt độ khá cao

 Cần nhiều khoảng không gian để lắp đặt

1.3 Tổng quan về hệ thống cấp nhiệt.

1.3.1 Cấp hơi.

Hơi bão hòa từ lò hơi cấp vào ống góp phân phối hơi Từ ống góp phânphối hơi cấp hơi cho các hộ tiêu thụ nhiệt bằng ống thép đen Có 1 đường cấphơi chính từ ống góp hơi, được chia làm 3 đường nhỏ cấp hơi đi Đường thứnhất cấp hơi cho thiết bị trao đổi nhiệt trên mái để cung cấp nước nóng, đườngthứ 2 cấp hơi cho phòng giặt là, đường thứ 3 cấp hơi cho thiết bị trao đổi nhiệt ởcho khu xông hơi mát xa.

1.3.2 Cấp nước nóng cho khách sạn.

Lợi dụng trọng lượng của cột nước ta áp dụng phương pháp cấp nướcnóng ở trên cao bằng cách đặt bể nước nóng ở trên mái Nước nóng sau khi quabình gia nhiệt đặt tại trên mái được đưa tới bể dự trữ nước nóng Tại đây, nướcnóng theo đường nước nóng chính đi tới ống phân phối nước nóng chia ra cácđường cấp nước nóng theo các hộp kỹ thuật dẫn xuống các phòng tắm sử dụngnước nóng ở dưới

1.3.3 Hệ thống thu hồi nước ngưng.

Hơi sau khi gia nhiệt cho bình trao đổi nhiệt bề mặt (bình ngưng ống vỏ)ngưng tụ lại thành nước Nước ngưng được thu hồi cùng nước bổ sung đã được

xử lý ở bể nước mềm cấp cho lò hơi Chúng ta phải bổ sung nước mềm cho lòhơi là do nước ngưng trở về lò bị tổn thất do rò rỉ hoặc do hơi thoát khi xả khíkhông ngưng trong hệ thống ống dẫn hơi

Lưu ý : Công trình cần phải có đường hồi thì mới lắp đặt được hệ thốnghồi nước nóng.

 Những trường hợp nào nên sử dụng hệ thống hồi.

- Chúng ta chỉ lắp hệ thống hồi khi trên mái lắp máy nước nóng năng lượng mặttrời hoặc hệ thống headpum

- Đối với hộ gia đình, ta nên lắp hệ thống hồi với những nhà cao tầng (từ 4 tầngtrở lên thì nên lắp) vì đường nước nóng ở những nhà cao tầng rất dài và chứanhiều nước

- Đối với các biệt thự đã đầu tư headpum thì nên lắp thêm hệ thống hồi Đây là 1cặp hoàn hảo và mang đến những tiện ích tuyệt vời cho gia chủ

- Các khách sạn lớn, cao cấp và các nhà máy sản xuất thực phẩm cũng nên lắp

để tiết kiệm thời gian cũng như 1 lượng nước đáng kể trong hệ thống đườngnước

- Khống chế áp suất trong lò hơi, van an toàn

- Bộ khống chế nhiệt độ nước nóng trong hệ thống: Khi nhiệt độ trong hệthống lớn hơn 70°C thì van từ cấp hơi đóng, ngừng cấp hơi gia nhiệt và

lò hơi tự động ngừng đốt, khi nhiệt độ trong hệ thống nhỏ hơn 70°C thìvan từ cấp hơi mở cấp hơi gia nhiệt để gia nhiệt cho nước và lò hơi tựđộng đốt trở lại

1.3.6 Các đường ống nhánh.

Các đường ống nhánh dẫn hơi tới các thiết bị trao đổi nhiệt và đường ống dẫnnước nóng sẽ đi trong hộp kỹ thuật (ống có bảo ôn cách nhiệt) hoặc đi ngầmtrong tường (với đoạn ngắn tới từng vòi nước nóng)

 Ưu, nhược điểm của hệ thống:

 Do ta sử dụng thiết bị trao đổi nhiệt kiểu liên tục nên có thể đáp ứng nhucầu nước nóng và hơi cho khách sạn một cách nhanh nhất

 Hệ thống này có khả năng khống chế nhiệt độ nước nóng tốt, khả năng tựđộng hóa cao Có khả năng đáp ứng tốt nhu cầu nước nóng và hơi củakhách sạn – Hệ số an toàn của hệ thống cao

- Nhược điểm:

 Quản lý và vận hành tương đối phức tạp

 Chi phí đầu tư khá cao do lắp đặt bình gia nhiệt, các thiết bị tự động

CHƯƠNG 2 XÂY DỰNG HỆ THỐNG CẤP NHIỆT TRUNG TÂM CHO

KHÁCH SẠN LÀO CAI STAR 2.1 Sơ bộ về khách sạn Lào Cai star

Khách sạn Lào Cai nằm ở vị trí trung tâm thành phố Lào Cai Khách sạn

Lào Cai Sapa gồm 11 tầng (1 tầng hầm) có các nhu cầu sử dụng ở các tầngkhác nhau, cụ thể như sau :

+) Tầng hầm: giặt là, sấy quần áo, nấu ăn, phòng vệ sinh cá nhân

+) Tầng 1, 2, 3: khu phòng nghỉ tắm nước nóng, mỗi tầng có 10 phòng.+) Tầng 4: khu phòng nghỉ VIP có xông hơi massage cao cấp và tắm nướcnóng, gồm 10 phòng xông hơi và tắm nước nóng

+) Tầng 5, 6, 7, 8, 9: khu phòng nghỉ tắm nước nóng, mỗi tầng có 10phòng

2.2 Việc sử dụng hệ thống năng lượng mặt trời.

Dưới đây là biểu đồ phân bố số giờ nắng các tháng trong năm 2010 tại trạmLào Cai Với trục hoành là các tháng từ 1 đến 12, và trục tung là số giờ nắng

ở Lào Cai

Bảng thể hiện số giờ nắng và cường độ bức xạ tại khu vực Tây Bắc.

(số liệu tháng 11 – năm 2016)

Từ các số liệu trên, ta thấy thời điểm trong năm khai thác hiệu quả nhấtNLMT tại khu vực Tây Bắc mà cụ thể ở đây là Lào Cai là vào tháng 4 đếntháng 9, trong khi vào các tháng mùa động hiệu quả khai thác NLMT là rấtthấp Do đó ta sẽ chỉ sử dụng hệ thống NLMT vào các tháng 4, 5, 6, 7, 8, 9 đểđảm bảo hiệu quả khai thác là tốt nhất, nước được làm nóng ở nhiệt độ 70°C

sẽ phục vụ nhu cầu tắm rửa của khách sạn

Hệ thống này sẽ được lắp đặt trên tầng thượng của khách sạn để tận dụngbức xạ của mặt trời Ta có tổng diện tích tầng thượng bao gồm phần mở rộngcủa tầng thượng của khách sạn theo bản vẽ là: S = 40.25 = 1000 m2 Ở đây ta

sẽ sử dụng lò hơi là nguồn nhiên liệu chính, nên ta sẽ chỉ lắp đặt hệ thốngNLMT với Smt = 800 m2 vào hướng chiếu của mặt trời

2.3 Tính toán công suất nhiệt

Đối với các tòa nhà cao tầng hay các khách sạn cao cấp, nước nóng đượccung cấp tới từng phòng nghỉ để phục vụ cho sinh hoạt hàng ngày như tắm,giặt là Trong đó, tiêu thụ nhiệt cho tắm nước nóng chỉ tập trung vào một sốgiờ cao điểm, các giờ còn lại tiêu thụ ít hơn Mặt khác, các phụ tải nhiệt khácnếu có thì công suất nhỏ so với phụ tải nhiệt phục vụ tắm nước nóng và ta cóthể bố trí hoạt động vào những giờ không trùng với giờ cao điểm của phụ tảitắm nước nóng Do đó, tính toán lựa chọn công suất nhiệt của hệ thống vàthiết kế mạng nhiệt được thực hiện trong trường hợp phụ tải của tòa nhà là lớnnhất, đủ để cung cấp nhiệt phục vụ cho tắm vào các giờ cao điểm

Theo đề tài đã cho, thiết kế hệ thống cấp nhiệt trung tâm cho khách sạnLào Cai Sapa bằng phương pháp lò hơi kết hợp với năng lượng mặt trời.Nguyên lý hoạt động của hệ thống tổng thể như sau: bồn nước lạnh đặt ở trêntầng mái chảy vào hệ thống năng lượng mặt trời được làm nóng ở một nhiệt

độ nhất định nào đó tùy thuộc vào bức xạ nhiệt trong ngày Và lò hơi cungcấp hơi bão hòa ở áp suất 3,2 kG/cm2, hơi bão hòa được đưa lên bể nước nóng

để gia nhiệt thêm cho nước đến nhiệt độ 70oC trong thiết bị trao đổi nhiệt.Nước nóng được đưa đến các phòng nhờ hệ thống đường ống mạng nhiệt củakhách sạn, tại đây nước nóng được hòa trộn với nước lạnh ở 10oC (nhiệt độtrung bình để tính toán) để trở thành nước sử dụng có nhiệt độ 40oC Ngoàichức năng là thiết bị trao đổi nhiệt, bể nước nóng còn có nhiệm vụ là bù nướcnóng vào các giờ cao điểm Trước giờ cao điểm, ta có thể cho lò và hệ thốngnăng lượng mặt trời hoạt động gia nhiệt cho nước trong bể Trong giờ cao

điểm, ngoài lượng nhiệt do lò hơi và hệ thống năng lượng mặt trời cung cấp tacòn có thể sử dụng lượng nước nóng dự trữ trong bể.

Lựa chọn phương án bố trí mạng nhiệt: Có rất nhiều phương án bố trímạng nhiệt cho 1 khách sạn Việc lựa chọn 1 phương án cụ thể phụ thuộcvào 1 số yếu tố như: chi phí đầu tư, cấu trúc xây dựng, sơ đồ hệ thống cấpnước lạnh… Dựa trên các yếu tố trên và để thuận tiện cho quá trình thicông, vận chuyển, vận hành và sửa chữa, ta quyết định bố trí nhà lò ở tầnghầm của khách sạn, bể chứa nước nóng đặt trên tầng áp mái của khách sạn,bồn nước lạnh và hệ thống năng lượng mặt trời đặt trên tầng mái của kháchsạn Như vậy, hơi bão hòa từ lò hơi sẽ được đưa lên bể nước nóng nhờ vào

áp suất của hơi, sau đó hơi và hệ thống năng lượng mặt trời sẽ gia nhiệt chonước lạnh trong 2 bể chứa nước nóng Một phần hơi của lò hơi sẽ đượccung cấp trực tiếp cho nhu cầu sấy sưởi, giặt là ở tầng hầm, khu bếp nấu ăn

ở tầng 1 và khu xông hơi spa ở tầng 4 Do ta bố trí nhà lò ở tầng hầm nên

sẽ hạn chế tối đa đường ống dẫn hơi, cũng như tổn thất nhiệt Đường nướcnóng sẽ được cung cấp cho các phòng ngủ, nhà bếp, khu giặt là và khu spaqua hệ thống đường ống mạng nhiệt của khách sạn

Thông số sử dụng nhiệt của khách sạn:

Hai thông số K1, K2 giả sử theo quy chuẩn và kinh nghiệm của các kháchsạn Ở đây, K1 có nghĩa là tối đa cũng chỉ có 75% của 90 phòng được sửdụng đồng thời K2 có nghĩa là tối đa cũng chỉ có 80% của 90 phòng sử dụngđồng thời.

 Do nguồn nước nóng được cung cấp của hệ thống NLMT là không ổn

định nên trong phần này ta sẽ tính toán riêng cho lò hơi.

Lượng nước sử dụng ở 40°C trong giờ cao điểm:

Vậy trong 1 giờ cao điểm khách sạn tiêu thụ lượng nước nóng ở 70°C

là 5645 lít nước nóng ở 70°C Do trong giờ cao điểm bể nước nóng bù được3000l/h nên ta cần cung cấp thêm 2700 lít nước nóng vào giờ cao điểm

Lượng nhiệt cần thiết truyền cho nước lạnh để 2700 lít nước từ T1 =15°C trở thành nước nóng ở T3 = 70°C:

Q1 = m.c.(T3-T1) = 2700.4,2.(70-15) = 623700 (kJ/h) Công suất hơi phục vụ gia nhiệt nước cung cấp cho khối phòng ngủ:

D1 = Q 1 r η = 2164.0,9623700 = 325 (kg hơi/h)

η: hiệu suất của thiết bị gia nhiệt

r: nhiệt ẩn hóa hơi của nước ở áp suất 3 bar

Lượng hơi cần thiết cho nhu cầu giặt là (theo yêu cầu của khách sạn):

Như vậy, để đảm bảo cung cấp nhiệt cho khách sạn gồm 90 phòng có hệthống spa, nhà bếp, tắm tráng và giặt là kèm theo, ta chọn trạm cấp nhiệt trungtâm gồm 2 lò hơi, lò hơi 1 có công suất 300 kghơi/h, lò hơi 2 có công suất100kghơi/h và áp suất làm việc 3,2 bar (kG/cm2) để bù tổn thất áp suất trên cácđường ống

Trên đây, chúng ta tính toán tải lớn nhất vào giờ cao điểm và khi không

Áp suất vận hành tối đa (bar) 7

Với Smt = 500 m2 .Ta sẽ lắp được số tấm phẳng là N = 2,30800 = 348 tấm

Vậy công suất tổng của hệ thống NLMT là: Qmt = 348.2,65 = 922,2 W =

3320 kJ/h

Do ta chỉ sử dụng hệ thống NLMT vào những tháng có tiềm năng sử dụnghiệu quả nên nhiệt độ nước sẽ thường được đảm bảo trên 70°C và sẽ cấp nướcnóng cho bình nước nóng Tuy nhiên để phòng trường hợp khi trời mưa, nhiệt

độ nước nóng nhỏ hơn 70°C thì nước sẽ chuyển vào thiết bị trao đổi nhiệt Từ đócũng giảm được công suất của lò hơi

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN MẠNG NHIỆT

Mục đích đảm bảo cấp nước, hơi một cách đầy đủ cho toàn bộ các cơ sởtrong khách sạn tại mọi thời điểm

Tổn thất áp suất toàn phần bao gồm 2 phần: tổn thất do ma sát dọc đườngống và tổn thất áp suất cục bộ do các trở lực khác trên đường ống

Tổn thất áp suất toàn phần được tính theo công thức sau:

Δptp = Rdd(l + ltd) = Rdd.ltt ptp = Rdd(l + ltd) = Rdd.ltt

Ở đây Δptp = Rdd(l + ltd) = Rdd.ltt p – tổn thất áp suất tính trên một đơn vị chiều dài

Rdd = λ ω2 γ

2 d g (Pa)ltt – chiều dài tính toán của đường ống, m

Khi tính toán tìm áp suất tại điểm cuối, ta sử dụng công thức đối với chấtlỏng không chịu nén chuyển động trong ống dẫn như sau (viết cho 1 kg)

Z1g + ω 12

2 + P 1 ρ = Z2g + ω22

2 + P 2 ρ + δPP ρ

Trong đó:

Z1 và Z2 – chiều cao hình học của ống dẫn ở tiết diện 1 và 2 so với mặtngang, m

ω1 và ω2 – tốc độ chuyển động của chất lỏng ở tiết diện 1 và 2, m/s

P1 và P2 – áp suất chất lỏng ở tiết diện 1 và 2, m/s

ρ – khối lượng riêng của chất lỏng ở tiết diện 1 và 2, (Pa)

g = 9,81 m2/s– gia tốc rơi tự do

3.1 Tính toán thủy lực ống dẫn cấp nước nóng.

Sử dụng ống thép tiêu chuẩn chịu nhiệt CT3 theo tiêu chuẩn liên xô

Áp suất dư theo tiêu chuẩn tại các hộ tiêu thụ <1 bar nên ta bố trí vangiảm áp dọc các trục kỹ thuật Áp suất thủy tĩnh trên đường ống không vượt quagiới hạn H = 60mmH2O

Trong hệ thống cấp nhiệt, nước nóng (lấy bằng 70oC) từ 2 bể chứa nướcnóng trên tầng áp mái sẽ theo các đường ống nằm ngang cấp nước nóng cho cáctrục kĩ thuật của tòa nhà Khách sạn Lào Cai Sapa gồm có 4 hộp kĩ thuật cấp chocác tầng Cuối các trục có lắp hệ thống van hồi tự động có tác dụng kiểm soátnhiệt độ của nước nóng trong hệ thống, khi nhiệt độ nước nóng nhỏ hơn nhiệt độcho phép (lấy bằng 50oC) thì van hồi sẽ mở và bơm hồi sẽ bơm nước trở lại bểchứa để gia nhiệt lại Các thông số tính toán đối với nước nóng:

- Nhiệt độ trung bình của nước nóng trong mạng nhiệt lấy bằng 70oC

- Khối lượng riêng của nước nóng lấy trong mạng nhiệt coi là không đổi

và lấy ở nhiệt độ 70oC: ρ = 977,8 kg/m3

- Trọng lượng riêng tương ứng: γ = 9592,218 N/m3

- Độ nhám tương đương của ống nước nóng: Ktđ= 0,5mm

3.1.2 Tính toán thủy lực cho trục kỹ thuật

- Đường kính ống nước tương ứng với tốc độ nước giới hạn:

- Nhận thấy: 2300 < Re < Reth = 568.k d

td= 568.0,00050,1 = 113600, do đó λđược tính theo công thức sau:

Ta có chiều dài đường ống chính l1= 3 m,

- Chiều dài tương đương: l td= 0 m

- Chiều dài quy dẫn:

ρ = 977,8 kg/m3 – khối lượng riêng của nước nóng ở 70 oC

- Coi như tốc độ nước trong đoạn ống không đổi, áp suất ở cuối đoạn ống 1:

p1’= p1 – δPp+(z1-z1’)ρg= 119179 – 47,91 + (24-21).9,81.977,8 = 147907 Pa

Đoạn 2: Tính cho tầng 4 đến tầng thứ 7.