Báo cáo môn học Kỹ thuật an toàn môi trường

Xác định lưu lượng trao đổi không khí trong trường hợp thông gió chung 4 3.1 Một số khái niệm 4 3.2 Xác định lưu lượng thông gió khử nhiệt 5 IV... - Gồm có 4 loại chính:  Thông gió th

Tóm tắt nội dung của báo cáo:

1 Nhiệm vụ của thông gió

2 Các biện pháp thông gió và các loại hệ thống thông gió

3 Xác định lưu lương trao đổi không khí trong trường hợp thông gió chung

4 Thông gió tự nhiên

5 Thông gió cơ khí

6 Biện pháp phòng cháy nổ trong hệ thống thông gió

7 Kiểm tra vận hành hệ thống thông gió

TÓM TẮT NỘI DUNG I MỤC LỤC II DANH MỤC HÌNH VẼ III

I Nhiệm vụ của thông gió ……… 1

1.1 Khái niệm và mục đích 1

1.2 Phân loại 1

II Các biện pháp thông gió và các loại hệ thống thông gió ……….2

2.1 Các biện pháp thông gió 2

2.2 Các loại hệ thống thông gió 3

III Xác định lưu lượng trao đổi không khí trong trường hợp thông gió chung 4

3.1 Một số khái niệm 4

3.2 Xác định lưu lượng thông gió khử nhiệt 5

IV Thông gió tự nhiên 12

V Thông gió cơ khí 15

5.1 Khái niệm thông gió cơ khí 15

5.2 Các bộ phận của hệ thống thông gió cơ khí 15

5.3 Tính toán trong thông gió cơ khí 17

VI Biện pháp phòng chống cháy nổ trong hệ thống thông gió 19

6.1 Nguyên nhân gây ra cháy nổ 19

6.2 Biện pháo phòng chống 19

VII Kiểm tra, vận hành hệ thống thông gió 21

7.1 Kiểm tra hệ thống thông gió 21

7.2 Vận hành hệ thống thông gió 23

TÀI LIỆU THAM KHẢO 24

Hình 1.1 Thông gió gia dụng 1

Hình 1.2 Thông gió công nghiệp 1

Hình 1.3 Cấu tạo của hệ thống thông gió 2

Hình 3.1 Biểu đồ nhiệt ẩn và nhiệt hiện 6

Hình 3.2 Biểu đồ lượng nhiệt toả ra từ các lò nung 7

Hình 3.3 Biểu đồ cường độ bức xạ 8

Hình 3.4 Biểu đồ xác định hệ số bức xạ của lỗ 8

Hình 4.1 Xưởng luyện kim 12

Hình 4.2 Xưởng đúc 12

Hình 4.3 thông gió dưới tác dụng của nhiệt thừa 13

Hình 4.4 thông gió dưới tác dụng của gió 13

Hình 4.5 Thông gió tự nhiên cho tòa nhà chung như lớp học , văn phòng 14

Hình 4.6 Thông gió cho nhà xưởng dưới tác dụng của gió 14

Hình 5.1 Thông gió cơ khí 15

Hình 5.2 Tiết diện ống hình chữ nhật 16

Hình 5.3 Tiết diện ống hình tròn 16

Hình 5.4 Một số hình ảnh của quạt máy công nghiệp 17

Hình 6.1 Quạt thông gió 20

Hình 6.2 Hệ thống đường ống hút bụi trong xưởng chế biến gỗ 20

Hình 7.1 Đo áp suất không khí bằng ống đo pito và áp suất chữ U 21

Hình 7.2 Các loại vi áp kế 22

Hình 7.3 Vận tốc kế cánh quạt 22

1 I NHIỆM VỤ CỦA THÔNG GIÓ 1.1 Khái niệm và mục đích:

- Do tồn đọng quá nhiều chất độc hại, nhiệt thừa, ẩm thừa gây ra hậu quảảnh hưởng đến khí hậu phòng và sức khỏe con người

- Giải pháp được chúng ta đề ra tối ưu nhất là hệ thống thông gió, có nhiệm

vụ bảo đảm độ sạch của không khí và đảm bảo điều kiện khí tượng tượng

đã quy định trong phòng sản xuất

Hình 1.1 Thông gió gia dụng

Hình 1.2 Thông gió công nghiệp

- Gồm có 4 loại chính:

 Thông gió theo hướng chuyển động của gió

 Thông gió theo động lực tạo ra thông gió

 Thông gió theo phương pháp tổ chức

 Thông gió theo mục đích

1.2.1 Thông gió theo hướng chuyển động của gió:

- Thông gió kiểu thổi

- Thông gió kiểu hút

- Thông gió kết hợp

1.2.2 Thông gió theo động lực tạo ra thông gió:

- Thông gió tự nhiên

- Thông gió cưỡng bức

1.2.3 Thông gió theo phương pháp tổ chức:

- Thông gió tổng thể

- Thông gió cục bộ

1.2.4 Thông gió theo mục đích:

- Thông gió bình thường

- Thông gió theo sự cố

Hình 1.3 Cấu tạo của hệ thống thông gió

2 II CÁC BIỆN PHÁP THÔNG GIÓ VÀ CÁC HỆ THỐNG THÔNG

GIÓ 2.1 Các biện pháp thông gió:

- Xét về khả năng tạo ra sự lưu thông và trao đổi không khí giữa bên trong

và bên ngoài nhà thì có thể chia thành thông gió tự nhiên và thông gió cơkhí (hay còn gọi là thông gió nhân tạo)

 Thông gió tự nhiên là trường hợp thông gió mà sự lưu thông khôngkhí từ bên ngoài vào nhà và từ nhà thoát ra thực hiện nhờ nhữngyếu tố tự nhiên

 Thông gió cơ khí là trường hợp thông gió có sử dụng máy quạtmáy chạy bằng động cơ điện để làm không khí vận chuyển từ chỗnày đến chỗ khác

2.2 Các loại hệ thống thông gió:

- Xét về phạm vi phục vụ của hệ thống thông gió, người ta chia thành hệthống thông gió chung và hệ thống thông gió cục bộ

 Hệ thống thông gió cung là hệ thống thông gió thổi vào hoặc hút ra

có phạm vi tác dụng trong ngoài không gian của phân xưởng

 Hệ thống thông gió cục bộ là hệ thống thông gió có phạm vi tácdụng trong từng vùng hẹp riêng biệt của phân xưởng

III XÁC ĐỊNH LƯU LƯỢNG TRAO ĐỔI KHÔNG KHÍ

TRONG TRƯỜNG HỢP THÔNG GIÓ CHUNG 3.1 Một số khái niệm:

- Lưu lượng trao đổi không khí là thể tích hay trọng lượng không khí thổivào hoặc hút ra khỏi phòng trong một giờ

- Lưu lượng trao đổi không khí còn gọi là lưu lượng thông gió

- Lấy lưu lượng thông gió tính theo thể tích chia cho thể tích phòng được trị

số m và được gọi là bội số trao đổi không khí hay bội số thông gió

3.2 Xác định lưu lượng thông gió khử nhiệt:

- Xác định lưu lượng thông gió chung L:

 C - tỷ nhiệt của không khí có thể lấy C=0,24 kcal/kg°c

 - nhiệt độ không khí ra khỏi nhà °c

 - nhiệt độ không khí thổi vào nhà °c Khi không khí thổi vào đượclấy trực tiếp từ bên ngoài không qua khâu gia công nhiệt làm nónghay làm lạnh gì cả thì là nhiệt độ không khí ngoài trời ( )

  - trọng lượng đơn vị của không khí (Kg/ )

- Xác định lượng nhiệt thừa :

  - tổng lượng nhiệt toả ra trong nhà

  - lượng nhiệt mất mát qua kết cấu bao che

- Xác định lượng nhiệt mất mát qua các kết cấu :

 , - nhiệt độ không khí trong nhà và ngoài trời (°C)

 F - diện tích kết cấu bao che ( )

 K - hệ số truyền nhiệt của kết cấu bao che (kcal/ giờ °C)

+ , - hệ số trao đổi nhiệt trên bề mặt bên ngoài và bên trong của kết cấubao che

+  - chiều dày từng lớp vật liệu riêng biệt trong kết cấu (m)

+ - chiều dày từng lớp vật liệu riêng biệt trong kết cấu (m)

+ - hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu (kcal/ m.giờ.°C )

- Xác định lượng nhiệt toả ra :

 Lượng nhiệt do người tỏa ra: nhiệt ẩn & nhiệt hiện

 Lượng nhiệt do các máy chạy bằng động cơ điện

 Lượng nhiệt toả ra từ bề mặt nung nóng

 Lượng nhiệt toả ra từ các sản phẩm, vật liệu nóng

 Bức xạ mặt trời

A) Lượng nhiệt do người tỏa ra: gồm nhiệt ẩn và nhiệt hiện

- Nhiệt hiện: lượng nhiệt toả ra bằng đối lưu, bức xạ và do nguội dần của hơithở cũng như hơi nước bốc hơi từ bề mặt nguội dần của hơi thở cũng như hơinước bốc hơi từ bề mặt da đến nhiệt độ không khí xung quanh

- Nhiệt ẩn: lượng nhiệt hoá hơi chứa trong hơi nước từ cơ thể toả ra

Hình 3.1 Biểu đồ nhiệt ẩn và nhiệt hiện

B) Lượng nhiệt do các máy chạy bằng động cơ điện:

 860 - đương lượng nhiệt của điện năng kcal/ kW.giờ N - công suất đặtmáy tổng cộng của các động cơ điện kW

 - Hệ số sử dụng công suất đặt máy của đông cơ điện: = 0,9  0,7

 - Hệ số phụ tải: = 0,8  0,5

 - Hệ số hoạt động đồng thời của các động cơ: = 1  0,5

 - Hệ số chuyển biến thành nhiệt toả ra trong phòng

C) Lượng nhiệt toả ra từ bề mặt nung nóng: tường lò nung; thành bể chứa

 - nhiệt độ của không khí bên trong thiết bị

 - nhiệt độ bề mặt ngoài của thiết bị

 - nhiệt độ không khí xung quanh

 F - diện tích bề mặt toả nhiệt (mặt phẳng) của thiết bị

 N - hệ số trao đổi nhiệt bề mặt của thành thiết bị (kcal/ giờ )

 K- hệ số truyền nhiệt

Hình 3.2 Biểu đồ lượng nhiệt toả ra từ các lò nung

- Lượng nhiệt toả ra trong thời gian cửa lò nung mở ra:

 - cường độ bức xạ nhiệt qua 1 diện tích cửa lò , kcal/ h

 - nhiệt độ của khí nóng ở trong lò nung và không khítrong phòng

 C - tỷ nhiệt của khí nóng bên trong lò nung

 G - Lượng khí nóng lọt ra ngoài phòng trong mỗi giờ(kg/giờ)

 Lượng nhiệt toả ra từ các sản phẩm, vật liệu nóng:

 - nhiệt độ ban đầu

 - nhiệt độ cuối

 C - tỷ nhiệt của vật liệu

 G - trọng lượng của vật liệu

- Nếu trong quá trình nguội dần, vật liệu biến đổi trạng thái từ thể lỏng sang thể rắnthì lượng nhiệt toả ra:

 , - tỷ nhiệt của vật liệu tương ứng với thể lỏng và thể rắncủa nó (kcal/kg°c.); - nhiệt độ nóng chảy của vật liệu

 - nhiệt nóng chảy của vật liệu (kcal/kg)

- Bức xạ mặt trời:

 F - diện tích của cửa kính bị chiếu nắng

 - cường độ bức xạ mặt trời trên mặt cửa, kcal/m.h (Hình

2- - hệ số xuyên qua cửa kính của năng lượng bức xạ mặt trời.Cửa kính 1 lớp =0,9; cửa kính 2 lớp =0,81

 - hệ số kể đến độ bẩn của kính Đối với nhà công nghiệp, tùytheo mức độ bụi đậm =0,65-0,8

 - hệ số che khuất của khung cửa Đối với cửa kính một lớptrong khung gỗ =0,61-0,64; cửa kính một lớp trong khung sắt

=0,7-0,75; cửa kính hai lớp trong khung gỗ = 0,3-0,55

- Xác định lưu lượng thông gió khử khí độc và bụi:

+ Lưu lượng thông gió cần thiết để khử lượng hơi, khí độc hại và bụi tỏa ra:

 G - lượng độc bụi (hơi, khí hoặc bụi) toả ra trong phòng kg/h

 , - nồng độ cho phép của loại độc hại cần khử và nồng độ

của chất độc hại đó trong không khí thổi vào, g/ hoặc mg/h

 Nồng độ cho phép của các chất độc hóa học (bảng 2.21), củabụi (bảng 2.49)

+ Lượng hơi khí rò rỉ qua khe hở của các thiết bị áp lực (cách 1):

n - hệ số dự trữ kể đến mức độ hư hỏng của thiết bị : n=12

 C - hệ số phụ thuộc vào áp xuất của hơi hoặc khí trong thiết bị.(bảng 2-47)

 V - Thể tích bên trong của thiết bị:

 M - trọng lượng phân tử của hơi hoặc khí chứa trong thiết bị

 T - Nhiệt độ tuyệt đối của hơi, °k

+ Lượng hơi khí rò rỉ qua khe hở của các thiết bị áp lực (cách 2):

 V - thể tích của gian phòng

 L - lưu lượng thông gió /h

 , – hàm lượng của chất khí, hơi hoặc bụi trong không khíthổi vào và trong không khí hút ra khỏi phòng g/

 z - thời gian, giờ

IV THÔNG GIÓ TỰ NHIÊN

- Thông gió tự nhiên bao gồm:

 thông gió có tổ chức

 thông gió vô tổ chức

- Như chúng ta được biết thì thông gió tự nhiên được sử dụng rất rộng rãi trong các

công trình công nghiệp , đặc biệt là trong các phân xưởng sản xuất có tỏa nhiềunhiệt như : nhà lò hơi (tram nhiệt),xưởng đúc, xưởng mài, xưởng luyện kim,……

Hình 4.1 Xưởng luyện kim

Hình 4.2 Xưởng đúc

- Thông gió tự nhiên là hình thức thông gió kinh tế nhất , nó cho phép thực hiệnmột lưu lượng trao đổi khí rất lớn mà không đòi hỏi cung cấp năng lượng

- Dưới sự hình thành và di chuyển của các luồng gió lưu thông trong xưởng chúng

ta phân thông gió tự nhiên làm hai loại :

 thông gió dưới tác dụng của nhiệt thừa

Hình 4.3 thông gió dưới tác dụng của nhiệt thừa

 thông gió dưới tác dụng của gió

Hình 4.4 thông gió dưới tác dụng của gió

- Thông gió dưới tác dụng của nhiệt thừa: Nhờ có nguồn nhiệt mà hình thành được

sự trao đổi không khí giữa bên ngoài và bên trong nhà Nhiệt thừa sản sinh ra trong nhà thoát được ra ngoài

- Thông gió tự dưới tác dụng của gió:

 Trong trường hơp có gió hoặc gió thổi chính diện vào nhà

 Có sự lưu thông giữa bên trong và bên ngoài, nhưng là do gió gây ra

Hình 4.5 Thông gió tự nhiên cho tòa nhà chung như lớp học , văn phòng

Hình 4.6 Thông gió cho nhà xưởng dưới tác dụng của gió

V THÔNG GIÓ

CƠ KHÍ 5.1 Khái niệm thông gió cơ khí:

- Là cách thông gió có

sử dụng các thiết bị cơ khí để hút không khí bị

ô nhiễm ở trong phòng

và lấy không

khí sạch ở bên ngoài vào để đảm bảo môi trường không khí ở trong phòng có một chế độ nhiệt ẩm và độ trong sạch cần thiết

Hình 5.1 Thông gió cơ khí

5.2 Các bộ phận của hệ thống thông gió cơ khí:

- Cửa lấy gió:

 Thường được bố trí trên tường, trên mái nhà hoặc xây riêng biệt ra ngoài

và dung mương ngầm để dẫn không khí đi đến máy quạt đặt trong nhà

 Nơi đặt cửa thông gió phải là những nơi sạch sẽ, thoáng mát, tránh xa

thêm lưới thép đề phòng chuột bọ, rác thải xâm nhập Tiếp đến là lớp lá chớp để cản mưa hắt và điều chỉnh lượng gió vào

- Ống thải gió:

 thường được bố trí trên mái nhà

 ống thải gió cần được lắp đặt ở vị trí cao hơn ranh giới củ bóng khí để buồng gió quấn không mang các chất độc hại đi ngược vào trong Vị trí của ống thải gió và ống hút gió phải được bố trí cách xa nhau ít nhất 10m và ống thải gió nhô cao hơn 2m so với ống lấy gió

- Miệng thổi và miệng hút:

 Miệng thổi hình loa được bố trí trên cao, cách mặt đất từ 2m trở lên

 Miệng thổi hình hộp được bố trí cạnh các cột hoặc tường, hoặc cách sàn 0,5m

 Miệng thổi hoa sen thường dùng để tạo thành luồng gió tập trung Trên đầu có lắp lá hướng dòng

 Miệng hút gió chung có cấu tạo tương tự như một số miệng thổi nói trên

 Miệng hút gió cục bộ có nhiều hình thù khác nhau phụ thuộc vào hình dạng, kích thước thiết bị tỏa độc

- Đường ống dẫn khí:

 Ống được cấu tạo từ nhiều bộ phận khác nhau tùy thuoovj vào tính chất của dòng khí bên trong Ống có thể được làm bằng vật liệu khó hoặc không cháy, không thấm nước và không khí và đặc biệt phải cách nhiệt tốt

 Bề mặt bên trong nhẵn để giảm ma sát Còn tiết diện bên ngoài phải phù hợp để giảm sức cản, tiết kiệm vật liệu, …

Hình 5.2 Tiết diện ống hình chữ nhật

Hình 5.3 Tiết diện ống hình tròn

- Quạt không khí:

 Là bộ phận cốt yếu của hệ thống thông gió cơ khí Có hai loại quạt chính

là quạt máy li tâm và quạt máy trục

Hình 5.4 Một số hình ảnh của quạt máy công nghiệp

5.3 Tính toán trong thông gió cơ khí

- Trong tính toán thủy lực, sức cản thủy lực của hệ thống đươc tính bằng công thức:

 λ - Hệ số ma sát, không thứ nguyên.

 ϒ - Trọng lượng đơn vị của không khí

 Ʃξξi - Tổng hệ số sức cản cục bộ trên đường ống

 Li , di – Chiều dài và đường kính của đoạn ống (m)

 vi – Vận tốc không khí trên đoạn ống (m/s)

 g – Gia tốc trọng trường (g=9,81 m/s2 )

- Khi đã biết sức cản thủy lực và lưu lượng không khí trên toàn hệ thống, ta lựa chọn quạt thích hợp sao cho quạt quay với số vòng n thì lưu lượng và áp suất do quạt tạo ra lớn hơn 1 ít (5%) so với lưu lượng và sức cản của hệ thống

- Công suất điện do máy quạt tiêu thụ được xác định như sau:

 L – lưu lượng của hệ thống (m3/h)

 Ƞ1 – Hệ số hữu dụng của quạt phụ thuộc vào loại quạt và chế độ làm việc của quạt (Ƞ1=0,3-0,8)

 Ƞ2 – Hệ số truyền động khi quạt nối liền với động cơ thì Ƞ2 ≈ 1 Nếu nối qua bộ truyền đai thì Ƞ2 = 0,85-0,9

 ΔP – Sức cản thủy lực của hệ thống.P – Sức cản thủy lực của hệ thống

VI BIỆN PHÁP PHÒNG CHÁY NỔ TRONG

HỆ THỐNG THÔNG GIÓ 6.1 Nguyên nhân gây ra cháy nổ

- Bụi và các chất hơi, khí dễ cháy nổ sinh ra trong phân xưởng

- Cháy nổ do rò rỉ điện hoặc quá nhiệt từ động cơ

- Tĩnh điện sinh ra khi động cơ làm việc

6.2 Biện pháp phòng chống

- Biện pháp cơ bản nhất để phòng chống cháy nổ trong các hệ thống thông gió làphải đảm bảo sao cho đường ống dẫn khí cũng như tại các miệng hút hàm lượng củabụi và hơi khí thấp hơn hàm lượng gây nổ Tuy nhiên điều này khó có thể đảm bảotrong nhiều trường hợp nên cần phải áp dụng các biện pháp các dể phòng chống đó

là biện pháp tránh va chạm, cọ sát có thể phát sinh tia lửa trong hệ thống thông gió

mà không khí trong đó có chứa các chất dễ gây cháy nổ, cụ thể là:

 Không được bố trí động cơ điện trong đường ống thông khí Khi cần phảilắp cánh quạt và động cơ điện bên ngoài

 Trường hợp có nhiều khả năng cháy nổ, cần sử dụng ống phun để vậnchuyển không khí thay cho quạt máy

- Nguyên tắc làm việc của ống phun là :

 quạt máy 1 đặt bên ngoài đường ống sẽ thổi một luồng không khí vận tốccao hơn vào eo ống 2

 nhờ thế không khí trong phòng bị cuốn vào các miệng hút 3 và thoát rangoài qua ông thải 4

 như vậy không khí có chứa các chất dễ cháy nổ sẽ không tiếp xúc vớicánh quạt

 Để tránh khả năng phát ra tia lửa khi có va chạm ngẫu nhiên giữa cánh