Tài liệu Chương 4: Tính toán thông gió pdf

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN THÔNG GIÓ 4.1 Các thông số lựa chọn để tính toán thông gió 4.1.1 Bội số tuần hoàn và vận tốc gió trong đường ống Để tính toán thông gió ta cần xác định lưu lượng th

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN THÔNG GIÓ 4.1 Các thông số lựa chọn để tính toán thông gió

4.1.1 Bội số tuần hoàn và vận tốc gió trong đường ống

Để tính toán thông gió ta cần xác định lưu lượng thông gió và chọn vận tốc gió hợp lý để thiết kế đường ống gió, thông qua đó có thể tính được cột áp rồi chọn quạt phù hợp

Lưu lượng thông gió thường xác định thông qua bội số tuần hoàn, tức số lần trao đổi trong một giờ (m3/h), giá trị này thường cho trong các tài liệu có liên quan Sau đây là bảng giá trị về bội số tuần hoàn được chọn theo phần mềm Fantech

Bảng 4.1: Giá trị bội số tuần hoàn Phòng Bội số tuần hoàn Lựa chọn Phòng kỹ thuật

Phòng máy phát điện Trạm biến thế

Phòng bơm Kho chứa bình thường Toilet công cộng

20-30 20-30 20-30 20-30 1-2 11-20

20

20

20

20

5 14-15 Chọn vận tốc hợp lý là rất quan trọng bởi vì vận tốc chọn quá bé sẽ giảm được tiếng ồn, tổn thất bé dẫn đến quạt nhỏ, nhưng đường ống cồng kềnh, tiêu tốn chi phí đầu tư ban đầu và hạn chế trong trường hợp không gian làm việc quá bé Ngược lại, vận tốc chọn quá lớn sẽ sinh ra tổn thất lớn, ồn ào, và quạt sẽ to nhưng giảm được chi phí đầu tư do kích thước đường ống nhỏ hơn Vì vậy cần cân nhắc cẩn thận trong quá trình thiết kế Dưới đây là các giá trị vận tốc hợp lý trong quá trình thi công đường ống tại Việt Nam

Bảng 4.2: Giá trị định hướng về vận tốc

Loại hình Vận tốc, m/s Thông gió, cấp không khí lạnh

Thông gió toilet Không quá 8 Không quá 5 Với công trình này, ta chọn vận tốc gió tại miệng hút của quạt hút khói ở tầng hầm 2 là 7,2m/s, vận tốc gió tại miệng hút của quạt thông gió cho các khu toilet là 5m/s

4.1.2 Phương pháp thiết kế đường ống thông gió

Có nhiều phương pháp để thiết kế đường ống gió, ở đây ta sẽ dùng phương pháp ma sát đồng đều Để thuận lợi cho quá trình tính toán tổn thất ma sát cục bộ ta

sẽ tra các bảng tra về giá trị tổn thất cục bộ

Bảng 4.3: Giá trị định hướng tổn thất cục bộ [5]

Loại Vận tốc, m/s Tổn thất, Pa

Co, r/w=1

Co, r/w=1 9 - 15 20

Chạc 3 cân, tách dòng, r/w=1

Giảm, (góc giảmθ =140)

Trong đó: r: bán kính uốn, m và w: bề rộng ống, m

Thiết kế theo phương pháp ma sát đồng đều: từ lưu lượng cần cấp, và vận tốc gíó chọn trong đường ống Tra đồ thị sẽ được tổn thất trên 1m đường ống, và tổn thất đó được sử dụng cho tính toán đường ống chính và ống nhánh Đường ống chính là đường ống mà tổn thất sẽ lớn nhất (đường ống dài nhất)

Xem tổn thất trên ống mềm giống ống cứng

Bỏ qua tổn thất trong VCD, lúc thiết kế, xem VCD mở hoàn toàn

Một số các khớp nối không có trong bảng tra như chạc 2, giảm lệch, cái chuyển từ ống vuông sang ống tròn ta có thể lấy giá trị của chạc 3 và giảm trong bảng trên

4.1.3 Chọn miệng gió

Chọn miệng gió căn cứ vào chức năng sử dụng của miệng gió, lưu lượng gió cần cấp, độ ồn cho phép Từ đó sẽ xác định được tổn thất qua miệng gió, cũng như các kích thước cổ, kích thước ống gió, kích thước trần, kích thước mặt

Ở đây ta sẽ sử dụng miệng gió của ASLI [6], với miệng gió hút khí thải cho tầng hầm ta chọn miệng gió RV-T-300x250-G1 có lưu lượng gió là 1350m3/h, tổn thất qua miệng gió là 15,2Pa Với miệng gió cho khu toilet ta chọn miệng gió kiểu sọt trứng RG-A-200x125-D2 có lưu lượng gió là 180m3/h, tổn thất qua miệng gió là 2,45Pa Sau đây là các ghi chú về kí hiệu của 2 loại miệng gió trên

Hình 4.1: Hình dạng và cấu tạo miệng gió RV

Bảng 4.4: Các ký hiệu của miệng gió RV

*G1: cánh gió đối xứng

Bảng 4.5: Các thông số kỹ thuật của miệng gió RV

Hình 4.2: Hình dạng và cấu tạo miệng gió RG

Bảng 4.6: Các ký hiệu của miệng gió RG

*D2: chuyển ống vuông thành ống tròn

Bảng 4.7: Các thông số kỹ thuật của miệng gió RG

4.2 Thiết kế ống gió tiêu biểu

4.2.1 Thiết kế đường ống gió

Ta sẽ thiết kế tiêu biểu đường ống gió của một quạt hút gió thải ở tầng hầm 2 Thông số ban đầu như sau: lưu lượng quạt cần phải hút 14850m3/h

Theo bố trí kíến trúc của công trình ta chọn 11 miệng gió Suy ra lưu lượng một miệng gió là 1350m3/h Với lưu lượng gió này, ta chọn miệng gió RV-T-300x250-G1 của ASLI Trong đó 300x250mm là kích thước cổ của miệng gió WxH, kích thước ống gió nối vào miệng gió sẽ là 310x260mm

Chọn vận tốc gió tại miệng hút của quạt là 7,2m/s, với lưu lượng tổng cần hút

là 14850m3/h, tra đồ thị xác định tổn thất ma sát (PL [1], hình 9.9) ta được giá trị tổn thất ma sát tính cho toàn bộ hệ thống là 0,584Pa/m và cũng được giá trị đường kính tương đương là 856mm Với đường kính tương đương này, tra bảng đường kính tương đương của ống chử nhật (PL [1], bảng 9.5) ta được kích thước đoạn ống gió AB là 1300x500mm

Ở đoạn BC chỉ còn 10 miệng gió, tức lưu lượng 13500m3/h Với cùng tổn thất

áp suất như trên 0,584Pa/m tra đồ thị xác định tổn thất ma sát ta sẽ được đường kính tương đương là 826mm Tra bảng đường kính tương đương ta sẽ chọn được kích thước đoạn ống gió BC là 1225x500mm

Lặp lại quy trình trên cho đến miệng gió cuối cùng ta sẽ dần dần xác định được kích thước cho từng đoạn ống gió Dưới đây trình bày bảng tóm tắt các kích thước đoạn ống gió

Bảng 4.8: Kích thước các đoạn ống gió Đoạn Lưu lượng, m3/h Vận tốc, m/s Kích thước, mm

DE 8100 6,2 1150x400

Hình 4.3: Chi tiết về đường ống quạt thông gió tầng hầm 2

4.2.2 Tính tổn thất để chọn quạt

Tổn thất trên đường ống chính sẽ là cơ sở để chọn quạt Tổn thất bao gồm:

Tổn thất ma sát trên đường ống: gồm tổn thất trên đường ống ngang (kể cả ống mềm) và đường ống xuyên tầng trong gent kỹ thuật

Hình 4.4: Mặt đứng bố trí quạt hút tầng hầm

Tổn thất này bằng:

(63,835 5,85).0,584 41

Pa

Tổn thất cục bộ: gồm tổn thất tại co 900 trên đường ống đứng; tổn thất tại giảm cân và giảm lệch trên đường ống ngang; tổn thất tại giảm từ đoạn ống gió đến miệng gió, tổn thất khi thổi qua miệng gió; bỏ qua tổn thất ở VCD (xem hình 4.3)

Bảng 4.9: Giá trị các tổn thất cục bộ

Miệng gió thải đến điểm B 7,2

Miệng gió thải

2 co 900 trong riser

Co 900 trong ống ngang

Giảm cân Giảm lệch Giảm tại đoạn AB

Lấy bằng

20 2x8

8

8

8

8

GH 4 Giảm ốngTại miệng gió →miệng gió 15,2 2

Vậy tổng tổn thất cục bộ bằng ∑ΔP cb = 109, 2Pa

Để đảm bảo an toàn, ta nhân thêm cho hệ số 1.1 Vậy tổng tổn thất để chọn quạt là:

⇒ Chọn quạt EAF B2-2 14850CMH, 170Pa

Tính toán tương tự cho quạt thông gió nhà vệ sinh Dưới đây trình bày bảng

tóm tắt lưu lượng và cột áp của các quạt thông gió có trong công trình

Bảng 4.10: Bảng kê các quạt thông gió trong công trình Phòng Ký hiệu quạt Lưu lượng, CMH Cột áp, Pa

Tầng hầm 2

Thông gió khử CO2 EAF B2-1

EAF B2-2

14850

14850

210

170

Kho kỹ thuật 1,2 EAF B2-7,8 860 -

Tầng hầm 1

Toilet tầng 2-5, quạt đặt trên mái

4.2.3 Tính chọn quạt

Sử dụng phần mềm Fantech để chọn quạt cho hệ thống Cần chú ý loại quạt sử dụng cho thich hợp Với quạt hút gió thải tầng hầm ta chọn loại quạt hướng trục loại

In line, với quạt thông gió khu toilet, do ta thiết kế quạt hút đặt trên mái nên sẽ chọn loại quạt đặt mái Rooftop và với quạt thông gió cho các phòng kỹ thuật khác ta sẽ dùng quạt gắn tường Wall mounted

Sau khi đã chọn được quạt thích hợp về chủng loại, lưu lượng và cột áp ta sẽ

có các thông số khác như: độ ồn, điện áp, dòng điện, số vòng quay của quạt, các kích thước bao của quạt, kích thước trục quạt…và quan trọng nhất là công suất điện

để phục vụ cho quá trình tính toán chọn lựa đường dây điện, MCCB trong các chương sau

Dưới đây sẽ trình bày tiêu biểu một quạt thông gió gắn tường, các quạt còn lại

ta chỉ chú ý đến công suất điện nên giá trị này sẽ được đưa trong bảng kê công suất điện của các quạt

Chọn quạt thông gió các phòng kỹ thuật

Hình 4.5: Các thông số của quạt EAF B2-9

Hình 4.6: Kích thước bao của quạt EAF B2-9

Bảng 4.11: Một số thông số của các quạt dùng trong công trình

Phòng Ký hiệu Volt/Pha/Hz lượng Lưu

CMH

Cột

áp

Pa

Độ ồn dBA

Vòng quay vòng/s

Công suất điện

kW Tầng hầm 2

Trạm

Thông gió

khử CO2

EAF

B2-1 EAF

B2-2

415/3/50 415/3/50

14850 14850

210

170

60

60

12

12

2.2 2.2

Máy

phát điện EAF B2-3,4,5,6 240/1/50 2200 - 49 22 0.09 Kho kỹ

thuật 1,2

EAF

Phòng

Tầng hầm 1 Phòng bơm

Phòng bơm

Toilet tầng 2-5, quạt đặt trên mái

WC nữ 1 EAF WC Nữ-1 240/1/50 5760 80 58 22 0.55

WC nam 1 EAF WC Nam-1 240/1/50 5040 65 58 22 0.55

WC nữ 2 EAF WC

WC nam 2 EAF WC Nam-2 240/1/50 4320 65 54 22 0.25

* Độ ồn dBA cho trong bảng trên được đo ở bán kính 3m