GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN: KỸ THUẬT LẠNH NGHỀ: ĐIỆN CÔNG NGHIỆP TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP NGHỀ

ỦY BAN NHÂN DÂN HUYỆN CỦ CHI TRƯỜNG TRUNG CẤP NGHỀ CỦ CHI GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN: KỸ THUẬT LẠNH NGHỀ: ĐIỆN CƠNG NGHIỆP TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP NGHỀ Ban hành kèm theo Quyết định số: 88/QĐ-TCNCC ngày 14 tháng 08 năm 2019 Hiệu trưởng trường Trung Cấp Nghề Củ Chi Tp Hồ Chí Minh, năm 2019 Trang TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng nguyên trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Cuốn giáo trình dùng cho học sinh hệ trung cấp lưu hành nội trường Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm Trang LỜI GIỚI THIỆU Kỹ thuật lạnh đời hàng trăm năm sử dụng rộng rãi nhiều ngành kỹ thuật khác nhau: công nghiệp chế biến bảo quản thực phẩm, công nghiệp hố chất, cơng nghiệp rượu, bia, sinh học, đo lường tự động, kỹ thuật sấy nhiệt độ thấp, xây dựng, công nghiệp dầu mỏ, chế tạo vật liệu, dụng cụ, thiết kế chế tạo máy, xử lý hạt giống, y học, thể thao, đời sống vv Ngày ngành kỹ thuật lạnh phát triển mạnh mẽ, sử dụng với nhiều mục đích khác nhau, phạm vi ngày mở rộng trở thành ngành kỹ thuật vô quan trọng, thiếu đời sống kỹ thuật tất nước Dưới chúng tơi trình bày số ứng dụng phổ biến kỹ thuật lạnh Cuốn giáo trình nhằm trang bị cho học sinh ngành kỹ thuật máy lạnh điều hịa khơng khí ngành điện cơng nghiệp có kiến thức, kỹ cần thiết ứng dụng thực tế Ngoài ra, sách hữu ích cho cán bộ, kỹ thuật viên muốn tìm hiểu hệ thống máy điều hịa khơng khí cục Tài liệu biên soạn khơng trách khỏi thiếu sót phương diện Rất mong bạn đọc góp ý kiến để tài liệu hoàn thiện Củ Chi, ngày 25 tháng năm 2018 Người biên soạn Nguyễn Công Tạo Trang Mục lục Chương 1: Cơ sở kỹ thuật nhiệt động truyền nhiệt Nhiệt động kỹ thuật: 1.1 Chất môi giới thông số trạng thái chất môi giới: 1.1.1 Các khái niệm định nghĩa 1.1.2 Chất môi giới thông số trạng thái chất môi giới 1.2 Hơi thông số trạng thái hơi: 1.2.1 Các thể (pha) vật chất 1.2.2 Q trình hố đẳng áp 1.2.3 Các đường giới hạn miền trạng thái nước hơi; 1.2.4 Cách xác định thông số bảng đồ thị lgp-h 1.3 Các trình nhiệt động hơi: 1.3.1 Các trình nhiệt động đồ thị lgp-h 1.3.2 Quá trình lưu động 1.3.3 Quá trình tiết lưu 1.4 Chu trình nhiệt động máy lạnh bơm nhiệt: 1.4.1 Khái niệm định nghĩa chu trình nhiệt động 1.4.2 Chu trình nhiệt động máy lạnh bơm nhiệt 1.5 Kiểm tra: Truyền nhiệt: 2.1 Dẫn nhiệt: 2.1.1 Các khái niệm định nghĩa 2.1.2 Dòng nhiệt ổn định dẫn qua vách phẳng vách trụ 2.1.3 Nhiệt trở vách phẳng vách trụ mỏng 2.2 Trao đổi nhiệt đối lưu: 2.2.1 Các khái niệm định nghĩa 2.2.2 Các nhân tố ảnh hưởng tới trao đổi nhiệt đối lưu 2.3 Trao đổi nhiệt xạ: 2.3.1 Các khái niệm định nghĩa 2.3.2 Dòng nhiệt trao đổi xạ vật 2.3.3 Bức xạ mặt trời (nắng) 2.4 Truyền nhiệt thiết bị trao đổi nhiệt: 2.4.1 Truyền nhiệt tổng hợp 2.4.2 Truyền nhiệt qua vách có cánh 2.4.3 Thiết bị trao đổi nhiệt 2.4.4 Kiểm tra: Trang Chương 2: Cơ sở kỹ thuật lạnh Khái niệm chung: 1.1 Ý nghĩa kỹ thuật lạnh đời sống kỹ thuật 1.2 Các phương pháp làm lạnh nhân tạo Môi chất lạnh chất tải lạnh: 2.1 Các môi chất lạnh thường dùng kỹ thuật lạnh 2.2 Chất tải lạnh 2.3 Bài tập môi chất lạnh chất tải lạnh Các hệ thống lạnh thông dụng: 3.1 Hệ thống lạnh với cấp nén 3.1.1 Sơ đồ cấp nén đơn giản 3.1.2 Sơ đồ có hồi nhiệt 3.2 Các sơ đồ khác 3.3 Bài tập Máy nén lạnh: 4.1 Khái niệm 4.1.1 Vai trò máy nén lạnh 4.1.2 Phân loại máy nén lạnh 4.1.3 Các thông số đặc trưng máy nén lạnh 4.2 Máy nén pittông 4.2.1 Cấu tạo nguyên lý làm việc 4.2.2 Đồ thị P-V 4.3 Giới thiệu số chủng loại máy nén khác 4.3.1 Máy nén rô to 4.3.2 Máy nén scroll (đĩa xoắn) 4.3.3 Máy nén trục vít Các thiết bị khác hệ thống lạnh: 5.1 Các thiết bị trao đổi nhiệt chủ yếu 5.1.1 Thiết bị ngưng tụ hệ thống lạnh 5.1.2 Các kiểu thiết bị ngưng tụ thường gặp 5.1.3 Thiết bị bay hệ thống lạnh 5.1.4 Các kiểu thiết bị bay thường gặp 5.1.5 Tháp giải nhiệt 5.2 Thiết bị tiết lưu (giảm áp) 5.2.1 Ống mao 5.2.2 Van tiết lưu Trang 5.3 Thiết bị phụ, dụng cụ đường ống hệ thống lạnh Chương 3: Cơ sở kỹ thuật điều hoà khơng khí Khơng khí ẩm: 1.1 Thành phần thơng số trạng thái khơng khí ẩm 1.2 Đồ thị I - d khơng khí ẩm 1.3 Một số q trình khơng khí ẩm ĐHKK 1.4 Bài tập sử dụng đồ thị Khái niệm điều hịa khơng khí: 2.1 Khái niệm thơng gió ĐHKK 2.1.1 Thơng gió 2.1.2 Khái niệm ĐHKK 2.1.3 Khái niệm nhiệt thừa tải lạnh cần thiết cơng trình 2.2 Bài tập tính tốn tải lạnh đơn giản 2.3 Các hệ thống ĐHKK 2.4 Các phương pháp thiết bị xử lý khơng khí 2.4.1 Làm lạnh khơng khí 2.4.2 Sưởi ấm 2.4.3 Khử ẩm 2.4.4 Tăng ẩm 2.4.5 Lọc bụi tiêu âm Hệ thống vận chuyển phân phối khơng khí: 3.1 Trao đổi khơng khí phịng 3.1.1 Các hình thức cấp gió thải gió 3.1.3 Các kiểu miệng cấp miệng hồi 3.2 Quạt gió 3.2.1 Phân loại quạt gió 3.2.2 Đường đặc tính quạt Các phần tử khác hệ thống ĐHKK: 4.1 Khâu tự động điều chỉnh nhiệt độ độ ẩm phòng 4.2 Lọc bụi tiêu âm ĐHKK 4.3 Cung cấp nước cho ĐHKK Kiểm tra: Trang CHƯƠNG TRÌNH MƠN HỌC: CƠ SỞ KỸ THUẬT NHIỆT- LẠNH VÀ ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ Mã số môn học: MH10 Thời gian môn học: 90 (Lý thuyết: 75 giờ; Thực hành: 15 giờ) I VỊ TRÍ, TÍNH CHẤT MƠN HỌC: - Vị trí: + Là môn học sở kỹ thuật chuyên ngành, chuẩn bị kiến thức cần thiết cho phần học kỹ thuật chun mơn tiếp theo; - Tính chất: + Là mơn học bắt buộc II MỤC TIÊU MƠN HỌC: - Có hiểu biết chất mơi giới hệ thống máy lạnh ĐHKK, - Hiểu cấu tạo nguyên lý hoạt động máy lạnh, cấu trúc hệ thống máy lạnh ĐHKK; - Học sinh cần đạt kỹ tra bảng thông số trạng thái môi chất, sử dụng đồ thị, biết chuyển đổi số đơn vị đo giải số tập đơn giản; - Rèn luyện khả tư logic học sinh, sinh viên; ứng dụng thực tế vận dụng để tiếp thu kiến thức chuyên ngành III NỘI DUNG MÔN HỌC: Nội dung tổng quát phân phối thời gian: Thời gian Số TT I Tên chương, mục Thực hành tập Kiểm tra* Tổng số Lý thuyết Bài mở đầu 1 Cơ sở nhiệt động kỹ thuật truyền nhiệt 54 32 10 Nhiệt động kỹ thuật 29 17 Truyền nhiệt 25 15 Trang (LT TH) II III Cơ sở kỹ thuật lạnh 35 29 Khái niệm chung 5 Môi chất lạnh chất tải lạnh Các hệ thống lạnh dân dụng Máy nén lạnh Các thiết bị khác hệ thống lạnh 6 Kiểm tra Cơ sở kỹ thuật điều hồ khơng khí 30 13 Khơng khí ẩm 2 Khái niệm điều hịa khơng khí Hệ thống vận chuyển phân phối khơng khí Các phần tử khác hệ thống điều hịa khơng khí 1 Kiểm tra Cộng 90 Trang 75 10 Chương 1: Cơ sở kỹ thuật nhiệt động truyền nhiệt Mục tiêu: - Trang bị cho học sinh kiến thức chung kỹ thuật Nhiệt-Lạnh; - Nắm vững trình, nguyên lý làm việc máy lạnh quy luật truyền nhiệt nói chung; - Rèn luyện tính tập trung, tỉ mỉ, tư logic, ứng dụng thực tiễn sản xuất áp dụng vào môn học cho HSSV Nhiệt động kỹ thuật 1.1 Chất môi giới thông số trạng thái chất môi giới 1.1.1 Các khái niệm định nghĩa – Chất môi giới chất trung gian thực chuyển biến lượng – Các thông số trạng thái chất môi giới: T, p, v, h (i), s 1.1.2 Chất môi giới thông số trạng thái chất môi giới: – Nhiệt độ – Là thông số biểu mức độ nóng lạnh vật thể Các thang đo nhiệt độ thông dụng: ºC, ºF, ºk, ºR ➢ Nhiệt độ bách phân - Dùng thang nhiệt bách phân (100 vạch, vạch ứng với 10) ký hiệu 0C 00C ứng với nhiệt độ nước đá tan 1000C ứng với nước sôi áp suất P = 760 mmHg ➢ Nhiệt độ tuyệt đối: (Nhiệt độ Kenvin) - Ký hiệu T, đơn vị đo 0K, 00K tương ứng với nhiệt độ thấp trạng thái vật chất mà phân tử ngừng chuyển động 00K tương ứng với (-) 273,150C ➢ Nhiệt độ Farenheit: Đơn vị: 0F, 320F = 00C ; 2120F = 1000C ➢ Áp suất – Là lực tác dụng phân tử theo phương pháp truyền lên đơn vị diện tích thành bình chứa khí chất lỏng - Áp suất ký hiệu P xác định biểu thức: P= F N /m S - F: Lực tác dụng phân tử khí chất lỏng (N) - S: Diện tích thành bình (m2) - Đơn vị đo áp suất : N/m2 = Pa (pascal) 1KPa = 103Pa; 1MPa = 106Pa Các đơn vị đo áp suất: 1bar = 0,1 MPa = 1kG/cm2 Trang 1at = 0,98 bar = 735,5mmHg = 10mmH20 (ở 00C) 1psi = 0,07at = 6895Pa 1N/m2 = 1Pa = 10-5Bar 10Bar =1MPa = 106Pa Áp suất nhỏ áp suất khí gọi độ chân không, ký hiệu : Pck Áp suất đo đồng hồ áp suất tương đối ( áp suất dư) Pư Áp suất cột khơng khí bề mặt nước biển áp suất khí Pb Áp suất tuyệt đối tính áp suất đo cộng với áp suất khí ➢ Thể tích riêng: - Là thể tích đơn vị khối lượng Được ký hiệu V xác định biểu thức: V = v m / kg G V: Thể tích vật (m3) G: Khối lượng vật (kg) ➢ Khối lượng riêng: Là khối lượng đơn vị thể tích hệ, đại lượng nghịch đảo thể tích riêng – Biểu thức: D= m = v v kg / m3 m: khối lượng đơn vị kg v: thể tích vật m ➢ Nội năng: – Là toàn dạng lượng bên vật – Nội bao gồm: Nội nhiệt (do chuyển động phân tử nguyên tử) dạng lượng khác (hóa năng, lượng nguyên tử ) – Nội hàm nhiệt độ : u = u(T) – Đơn vị: U ( Ј ); u (Ј/kg) ➢ Entropi: – Là vi phân nhiệt lượng (dq) chia cho nhiệt độ tuyệt đối (T) vật trao đổi nhiệt cho ta vi phân hàm trạng thái ds = dq T Ký hiệu: S; s Đơn vị: S (Ј/0K); s (Ј/kg0K) Trang 10 - Quá trình làm lạnh khơng khí thường kèm theo làm khơ nó, ẩm khơng khí ngưng kết lại bề mặt thiết bị Tuy nhiên làm lạnh kèm theo làm khô, điều kiện để diễn ngưng kết ẩm nhiệt độ bề mặt dàn lạnh phải nhỏ nhiệt độ đọng sương khơng khí Thơng thường điều kiện luôn thoả mãn nhiệt độ tác nhân lạnh bên thấp - Quá trình làm khơ dàn dàn lạnh diễn theo q trình A1 - Thường nhu cầu giảm ẩm có nhu cầu thực tế , trình thường diễn kèm theo trình làm lạnh ➢ Làm khô thiết bị buồng phun - Trong công nghiệp ta thực việc giảm ẩmbằng thiết bị buồng phun Khi phun nước lạnh có nhiệt độ nhỏ nhiệt độ điểm sươngcủa khơng khí phần ẩm khơng khí ngưng tụ lại bề mặt giọt nước Như một giọt nước phun óng vai trị bề mặt ngưng kết làmtích tụ nước tăng khối lượng giọt nước Tuy nhiên trình phức tạp nên khó khống chế điều khiển ➢ Làm khơ máy hút ẩm - Người ta thực việc giảm ẩm không gian máy hút ẩm Máy hút ẩm có thiết bị máy điều hoà dạng cửa sổ, dàn nóng dàn lạnh bố trí khác Trong máy hút ẩm khơng khí vào đầu đầu sau chuyển động qua dàn lạnh dàn nóng ➢ Làm khơ hóa chất - Trong số trường hợp định người ta sử dụng hóa chất có khả hút ẩm tốt như: silicagen, vôi sống, zeolit để giảmẩm cho khơng khí Nhưng phương pháp hạn chế khả hút ẩm hạn chế, chất nhanh chóng bão hịa thường tỏa nhiệt ảnh hưởng định đến khơng gian điều hịa 2.4.4 Tăng ẩm - Trong công nghiệp đặc biệt công nghiệp dệt, địi hỏi độ ẩm khơng khí cao - Những mùa hanh khơ độ ẩm khơng khí khơng đảm bảo yêu cầu, cần phải tăng ẩm (dung ẩm) cho khơng khí - Để làm điều cần cho bay nước vào khơng khí Có nhyiêù biện pháp khác nhau, biện pháp thường sử dụng ➢ Tăng ẩm thiết bị buồng phun Trang 63 - Buồng phun thường sử dụng để tăng ẩm cho khơngkhí cơng nghiệp lưu lượng đòi hỏi lớn - Khi phun nước vào khơng khí, thường người ta sử dụng nước tự nhiên (trừ trường hợp cần kết hợp gia nhiệt) Khi phun nước, quátrình xảy gần với trình bay đoạn nhiệt, trạng thái khơng khí thay đổi theo đườngA4 A5 - Đặc điểm trình : - Lượng ẩm bay vào khơng khí so với lượng nước phun - Sự thay đổi trạng thái khơng khí phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ nước phun ➢ Tăng ẩm thiết bị phun ẩm bổ sung - Tăng ẩm bổ sung hình thức đưa nước trực tiếp vào không gian bên gian máy với lượng nước đưa vào thường khơng lớn Có nhiều biện pháp tăng ẩm bổ sung cho khơng khí có chung đặc điển là: - Lượng ẩm đưa vào khơng lớn - Làm ẩm cho khơng khí khoảng không gian hạn chế - Khi phun ẩm tuyệt đối khơng du thừa, tồnbộ ẩm phải khuyếch tán vào khơng khí Thường người ta sử dụng thiết bị phun ẩm sau: Hộp phun ẩm bão hoà, thiết bị kiểu kim phun, đĩa quay khí nén 2.4.5 Lọc bụi tiêu âm ➢ Lọc bụi: - Độ khơng khí tiêu chuẩn quan trọng cần khống chế khơng gian điều hồ thơng gió Tiêu chuẩn quan đối tượng bệnh viện, phòng chế biến thực phẩm, phân xưởng sản xuất đồ điện tử, thiết bị quang học vv - Bụi phần tử vật chất có kích thước nhỏ békhuếch tán mơi trường khơng khí - Bụi chất độc hại Tác hại bụiphụ thuộc vào yếu tố: Kích cỡ bụi, nồng độ bụi nguồn gốc bụi ➢ Tiêu âm: - Chọn thiết bị (dàn lạnh, FCU, AHU, máy nén ) có độ ồn nhỏ để lắp đặt phịng Đây cơng việc mà nhà thiết kế cần lưu ý Độ ồn Trang 64 hầu hết thiết bị nhà sản xuất cho sẵn câtlogue tài liệu kỹ thuật Tuy nhiên trước lắp đặt cần cân chỉnh kiểm tra lại - Lắp đặt cụm máy thiết bị phòng riêng biệt cách ly khỏi khu vực làm việc Giải pháp thường áp dụng cho cụm máy lớn, chẳng hạn cac AHU, cụm máy máy chiller công suất lớn Các phịng máy bọc cách âm không tuỳ thuộc vào trường hợp cụ thể - Thường xuyên bảo dưỡng định kỳcác thiết bị, bôi trơn cấu chuyển động để giảm ma sát giảm độ ồn, cân chỉnh thay dây đai Đối với thiết bị bị hao mòn nhiều cần thay sửa chữa - Bọc cách âm cụm máy thiết bị: Trong trường hợp bất khả kháng, phải bố trí cụm máy cơng suất lớn phịng trần giả bọc cách âm cục thiết bị Hệ thống vận chuyển phân phối khơng khí: 3.1 Trao đổi khơng khí phịng 3.1.1 Các dịng khơng khí tham gia trao đổi khơng khí phịng - Một nhiệm vụ quan trọng hệ thống điều hồ khơng khí thực việc tuần hồn trao đổi khơng khí phịng nhiều Mục đích việc thơng gió điều hịa khơng khí thay đổi khơngkhí bị nhiễm nhiệt, ẩm, chất độc hại, bụi vv phịng khơng khí qua xử lý - Sự trao đổi khơng khí phịng thực nhờ q trình ln chuyển, q trình thực dựa nhiều chế hình thức động lực khác 3.1.2 Các hình thức cấp gió thải gió - Luồng khơng khí từ miệng thổi trịn - Luồng khơng khí từ miệng thổi dẹt 3.1.3 Các kiểu miệng cấp miệng hồi ➢ Theo hình dạng - Miệng thổi trịn; - Miệng thổi chữ nhật, vuông; - Miệng thổi dẹt ➢ Theo cách phân phối gió - Miệng thổi khuyếch tán; - Miệng thổi có cánh điều chỉnh đơn đơi; Trang 65 - Miệng thổi kiểu sách; - Miệng thổi kiểu chắn mưa; - Miệng thổi có cánh cố định; - Miệng thổi đục lổ; - Miệng thổi kiểu lưới ➢ Theo vị trí lắp đặt - Miệng thổi gắn trần; - Miệng thổi gắn tường; - Miệng thổi đặt nền, sàn ➢ Theo vật liệu - Miệng thổi thép; - Miệng thổi nhôm đúc; - Miệng thổi nhựa 3.2 Đường ống gió 3.2.1 Cấu trúc hệ thống - Trong hệ thống điều hồ khơng khí hệ thống đường ốnggió có chức dẫn phân gió tới nơi khác tuỳ theo yêu cầu - Theo chức người ta chia hệ thống đường ống gió làm loại chủ yếu sau: - Đường ống cung cấp khơng khí (Supply Air Duct - SAD) - Đường ống hồi gió (Return Air Duct - RAD) - Đường ống cấp khơng khí tươi (Fresh Air Duct) - Đường ống thơng gió (Ventilation Air Duct) - Đường ống thải gió (Exhaust Air Duct) - Theo tốc độ gió - Theo áp suất m; 3.2.2 Các loại trở kháng thủy lực đường ống ➢ Có dạng tổn thất áp lực: - Tổn thất ma sát dọc theo đường ống ∆ pms - Tổn thất cục chi tiết đặc biệt côn, cút,tê, chạc, van 3.3 Quạt gió 3.3.1 Phân loại quạt gió Trang 66 ➢ Quạt hướng trực - Khơng khí vào theo dọc hướng trực Quạt hướng trực có cấu tạo gọn nhẹ cho lưu lượng lớn áp suất bé Thường dùng hệ thống khơng có ống gió ống gắn ➢ Quạt ly tâm - Khơng khí vào theo hướng trực quay, vng góc với trực quay, cột áp tạo lực ly tâm Vì cần có ống gió tạo áp suất lớn 3.3.2 Đường đặc tính quạt điểm làm việc mạng đường ống ➢ Đường đặc tính: - Đồ thị biểu diển quan hệ cột áp H với lưu lượng V ứng với số vòng quay n cánh quạt gọi đồ thị đặc tính quạt ( đường đặc tính ) - Trên đồ thị đặc tính người ta cịn hiển thị đường hàm số khác đường hiệu suất quạt, đường công suất quạt ➢ Điểm làm việc mạng đường ống: - Mổi quạt có tốc độ quay tạo cột áp H q lưu lượng V khác ứng với tổng trở lực ∆p dòng qua - Quan hệ ∆p-V gọi đường đặc tính Hình 3.5: Đường đặc tính quạt điểm làm việc mạng đường ống Các phần tử khác hệ thống ĐHKK: 4.1 Khâu tự động điều chỉnh nhiệt độ độ ẩm phòng 4.1.1 Tự động điều chỉnh nhiệt độ Trang 67 - Chức quan trọng hệ thống điều hịa khơng khí trì thơng số khí hậu phạm vi khơng phụ thuộc vào điều kiện mơi trường xung quanh thay đổi phụ tải - Tuy nhiên chưa xem xét làm mà hệ thống điều hồ khơng khí thực điều phụ tải mơi trường ln ln thay đổi - Hệ thống điều khiển có chức nhận tín hiệuthay đổi mơi trường phụ tải để tác động lên hệ thống thiết bị nhằm trì giữ ổn định thơng số khí hậu khơng gian điều hịa khơng phụ thuộc vào điều kiện khí hậu bên ngồi phụ tải bên - Các thông số cần trì - Nhiệt độ - Độ ẩm - Áp suất - Lưu lượng - Trong thông số nhiệt độ thông số quan trọng - Ngồi chức đảm bảo thơng số vi khí hậu phịng, hệ thống điều khiển cịn có tác dụng bảo vệ an toàn cho hệ thống, ngăn ngừa cố xãy ra; đảm bảo hệ thống hoạt động hiệu kinh tế nhất; giảm ch phí vận hành cơng nhân 4.1.2 Tự động điều chỉnh độ ẩm số hệ thống ĐHKK công nghệ ➢ Thông số điều khiển: - Thông số điều khiển thông số nhiệt vật lý cần phải trì hệ thống điều khiển Trong hệ thống điều hồ khơng khí thơng số thường gặp nhiệt độ, độ ẩm, lưu lượng, công suất vv ➢ Bộ cảm biến (sensor) - Là thiết bị cảm nhận thay đổi thông số điều khiển truyền ghi nhận lên thiết bị điều khiển - Nguyên tắc hoạt độ cảm biến dựa giãn nở nhiệt chất, dựa vào lực dòng chảy ➢ Thiết bị điều khiển - Thiết bị điều khiển so sánh giá trị ghi nhận cảm biến với giá trị đặt trước Trang 68 - Tuỳ theo mối quan hệ giá trị mà tín hiệu điều khiển đầu khác ➢ Phần tử điều khiển (Cơ cấu chấp hành) - Sau nhận tín hiệu từ thiết bị điều khiển cấu chấp hành tác động, tác động có tác dụng làm thay đổi thông số điều khiển Tác động thường gặp có dạng ON-OFF 4.2 Lọc bụi tiêu âm ĐHKK 4.2.1 Tác dụng lọc bụi - Độ khơng khí tiêu chuẩn quan trọng cần khống chế không gian điều hồ thơng gió Tiêu chuẩn quan đối tượng bệnh viện, phòng chế biến thực phẩm, phân xưởng sản xuất đồ điện tử, thiết bị quang học vv - Bụi phần tử vật chất có kích thước nhỏ békhuếch tán mơi trường khơng khí - Bụi chất độc hại Tác hại bụiphụ thuộc vào yếu tố: Kích cỡ bụi, nồng độ bụi nguồn gốc bụi • Phân loại bụi - Theo nguồn gốc bụi ❖ Hữu cơ: - Do sản phẩm nông nghiệp thực phẩm thuốc lá, vải, bụi gỗ, sản phẩm nông sản, da, lơng súc vật ❖ Bụi vơ cơ: - Có nguồn gốc từ kim loại, khống chất, bụi vơ cơ, đất, đá, xi măng, amiăng - Theo kích cỡ hạt bụi: Bụi có kích cỡ bé tác hại lớn khả xâm nhập sâu, tồn khơng khí lâu khó xử lý - Theo kích cỡ bụi phân thành dạng chủ yếu sau: • Siêu mịn: - Là hạt bụi có kích thước nhỏ 0,001µm - Loại bụi tác nhân gây mùi khơng gian thơng gió điều hồ khơng khí - Rất mịn : 0,1 ÷ àm - Mn : ữ 10 àm - Thơ : > 10 µm Trang 69 - Theo hình dáng hạt bụi Theo hình dạng phân thành dạng bụi sau: - Dạng mãnh (dạng mỏng) - Dạng sợi - Dạng khối ➢ Tác hại bụi - Bụi có nhiều tác hại đến sức khoẻ chất lượng sản phẩm - Đối với sức khoẻ người bụi ảnh hưởng đếnđường hô hấp, thị giác ảnh hưởng đến sống sinh hoạt khác người Đặc biệt đường hô hấp, hạt bụi nhỏ ảnh hưởng chúng ln, vi c ht 0,5 ữ10àm chỳng cú th thõm nhập sâu vào đường hơ hấp nên cịn gọi bụi hô hấp Mức độ ảnh hưởng bụi phụ thuộc nhiều vào nồng độ bụi khơng khí (mg/m3 ) Nồng độ bụi cho phép khơng khí phụ thuộc vào chất bụi thường đánh giá theo hàm lượng ôxit silic (SiO2) - Nhiều sản phẩm địi hỏi phải sản xuất mơi trường - Ví dụ cơng nghiệp thực phẩm, công nghiệp chế tạo thiết bị quang học, điện tử - Nồng độ: - Nồng độ bụi cho phép khơng khí thường cho theo nịng độ ôxit silic 4.2.2 Tiếng ồn có ĐHKK- nguyên nhân tác hại ➢ Nguồn ồn động cơ, thiết bị gây - Chọn thiết bị (dàn lạnh, FCU, AHU, máy nén ) có độ ồn nhỏđể lắp đặt phịng Đây cơng việc mà nhà thiết kế cần lưu ý Độ ồn hầu hết thiết bị nhà sản xuất cho sẵn cáccâtlogue tài liệu kỹ thuật Tuy nhiên trước lắp đặt cần cân chỉnh kiểm tra lại - Lắp đặt cụm máy thiết bị phòng riêng biệtcách ly khỏi khu vực làm việc Giải pháp thường áp dụng cho cụm máy lớn, chẳng hạn cac AHU, cụm máy máy chiller cơng suất lớn Các phịng máy bọccách âm không tuỳ thuộc vào trường hợp cụ thể - Thường xuyên bảo dưỡng định kỳcác thiết bị, bôi trơn cấu chuyển động để giảm ma sát giảm độ ồn, cân chỉnh thay dây đai Đối với thiết bị bị hao mòn nhiều cần thay sửa chữa Trang 70 - Bọc cách âm cụm máy thiết bị: Trong trường hợp bất khả kháng, phải bố trí cụm máy cơng suất lớn phịng trần giả bọc cách âm cục thiết bị ➢ Nguồn ồn khí động dịng khơng khí - Dịng khơng khí chuyển động với tốc độ cao đường ống, đặc biệt qua chi tiết đặc biệt van điều chỉnh, đoạn rẻ nhánh, ngoặt dòng, đoạn mở rộng, thu hẹp dòng vv thường tạo tiếng ồn đáng kể - Để khắc giảm độ ồn dòng khơng khí chuyển động gây cần phải: - Chọn tốc độ chuyển động hợp lý Về mặt lôgic mà nói để giảm độ ồn cần giảm tốc độ thấp tốt Tuy nhiên tốc độ thấp, đường ống gió có kích thước lớn, tăng chi phí đầu tư, tổn thất nhiệt tăng khó lắp đặt Vì cần chọn tốc độ hợp lý Tốc độ giới thiệu chương 9, kếtquả tính tốn kinh tế kỹ thuật có liên quan đến yếu tố gây ồn dịng khơng khí Vì tốc độ hợp lý chọn theo tính phịng, phịng địi hỏi tốc độ thấp phòng thu âm, thu lời, phòng phát viên, phòng phom trường, phòng ngủ, thư viện vv Ngược lại phân xưởng, xí nghiệp, nhà hàng, siêu thị chọn tốc độ cao - Thiết kế lắp đặt thiết bị đường ống cần tuân thủ tiêu chuẩn nghiêm ngặt Các tiêu chuẩn quy định chi tiết tài liệu thiết kế đường ống gió DW/142 SMACNA Đối với chi tiết đặc biệt cần phải thiết kế theo tiêu chuẩn kỹ thuật Ví dụ cút 90o , bán kính cong ngồi phải theo quy định, trường hợp khơng uốn cong phải có cánh hướng dịng ➢ Nguồn ồn truyền qua kết cấu xây dựng - Đối với nguồn gây ồn truyền xuyên qua tường vào phòng Hầu hết phòng đáp ứng yêu cầu điều kiện bình thường Trongtrường hợp u cầu độ ồn phịng nhỏ, tiến hành bọc cách âm bên phòng Chẳng hạn phòng thu âm, thu lời, phòng phát viên, phòng phim trường đài phát truyền hình, người ta bọc cách âm bên - Đối với phòng đặc biệt, người thiết kế xây dựng phải tính tốn cấu trúc cho nguồn ồn không truyền theo kết cấu xâydựng vào phòng, cách tạo khe lún, khơng xây liền dầm, liền trục với phịng tạo chấn động, tức tách biệt hẳn mặt kết cấu so với phòng làm việc Trang 71 - Một trường hợp hay gặp động cơ, bơm máy lạnh đặt sàn cao Để khử rung động động tạo lan truyền theo kết cấu xây dựng làm ảnh hưởng tới phòng dưới, người ta đặt cụm thiết bị lên bệ qn tính đặt lị xo giảm chấn Qn tính vật nặngvà sức căng lò xo khử hết chấn động động gây Vì khối lượng độ căng lị xo cần chọn phù hợp với chấn động mà máy thiết bị tạo - Đối với FCU, AHU quạt dạng treo, thường người ta treo giá có đệm cao su lị xo ➢ Nguồn ồn truyền theo ống dẫn gió, dẫn nước vào phịng - Các ống dẫn gió, dẫn nước nối với quạt bơm cấu chuyển động luôn tạo chấn động gây ồn Các chấn động lan truyền theo vật liệu đường ống vào phịng tạo nên âmthanh thứ cấp khác lan truyền - Mặt khác chấn động gây đứt, vỡ đường ống Để khử chấn động truyền từ bơm, quạt, máy nén theo đường ống người ta thường sử dụng đoạn ống nối mềm cao su, vải bạt nối đầu thiết bị trước nối vào mạng đường ống ➢ Nguồn ồn truyền theo dịng khơng khí ống dẫn - Do kênh dẫn gió dẫn trực tiếp từ phòng máy đến phòng, nên âm truyền từ gian máy tới phịng, từ phịng đến phịng theo dịng khơng khí Để khử truyền âm theo cong đường người ta sử dụng biệp pháp: - Lắp đặt hộp tiêu âm đường ống nối vào phòng bao gồm đường cấp lẫn đường hồi gió Có nhiều kiểu hộp tiêu âm, phổ biến loại hộp chữ nhật, trụ tròn dạng Bọc cách nhiệt bên đường ống Trong kỹthuật điều hồ người ta có giải pháp bọc cách nhiệt bên đường ống Lớp cách nhiệt lúc ngồi chức cách nhiệt cịn có chức khử âm - Tăng độ dài đường ống cách đặt xa hẳn cơng trình Nếu đặt cụm máy cạnh phịng với đường ống ngắn khó tiêu âm đường ống, nhiều trường hợp bắt buộc phải đặt xa cơng trình ➢ Nguồn ồn bên ngồi truyền theo khe hở vào phòng - Nguồn gây ồn truyền theo khe hở vào phòng nguồn gây ồn khó xác định, khó xử lý mang tính ngẩu nhiên Đối với phịng bình thường, Trang 72 nguồn gây ồn bên ngồi bỏ qua, có phòng đặc biệt người ta sử dụng biện pháp sau: - Đối với phịng bình thường, nguồn gây ồn bên ngồi khơng thường xun liên tục khơng cần phải có biện pháp đặc biệt phịng điều hồ thường có độ kín tối thiểu khắc phục - Đối với phòng đặc biệt đòi hỏi độ ồn nhỏ hoặctrường hợp gần nguồn gây ồn thường xuyên, liên tục có cường độ lớn cần phải bọc cách âm bên phòng đồng thời cửa vào, cửa sổ phải làm kín đệm cao su, mút ➢ Nguồn ồn khơng khí miệng thổi - Khi tốc độ khơng khí miệng thổi lớn, gây ồn Vì phải chon tốc độ khơng khí miệng thổi hợp lý Để giảm độ ồn cần phải: - Chọn loại miệng hút, miệng thổi gió có độ ồn nhỏ.Các miệng gió kiểu khuếch tán thường có độ ồn nhỏ - Giảm tốc độ gió vào miệng thổi tăng kích thước chúng ❖ Tác hại - Tiếng ồn có ảnh hưởng nhiều đến sức khoẻ người.Mức độ ảnh hưởng tuỳ thuộc vào giá trị độ ồn Bảng đưa số liệu mức độ ảnh hưởng độ ồn tới sức khoẻ người 4.3 Cung cấp nước cho ĐHKK 4.3.1 Các sơ đồ cung cấp nước lạnh cho hệ thống Water Chiller - Trong hệ thống ống dẫn nước kín thường có trang bị bình giãn nở Mục đích bình giãn nở tạo nên thể tích dự trữ nhằm điều hoà ảnh hưởng giản nỡ nhiệt nước tồn hệ thống gây ra, ngồi bình cịn có chức bổ sung nước cho hệ thống trường hợp cần thiết - Có loại bình giãn nở : Loại hở loại kín - Bình giãn nở kiểu hở bình mà mặt thống tiếp xúc với khí trời phía đầu hút bơm vị trí cao hệ thống - Độ cao bình giãn nở phải đảm bảo tạo cột áp thuỷ tĩnh lớn tổn thất thuỷ lực từ vị trí nối thơng bình giãn nở tới đầu hút bơm Trang 73 Hình 3.6: hình lắp đặt bình giãn nở 4.3.2 Cung cấp nước cho buồng phun - Buồng máy điều hịa khơng khí cịn gọi buồng điều không thiết bị sử dụng để xử lý khơng khí trước thổi vào buồng máy - Có nhiều cách phân loại buồng : buồng đứng, nằm ngang, kiểu thẳngvà ngoặt ➢ Thiết bị buồng phun kiểu nằm ngang • Cấu tạo - Cửa điều chỉnh gió vào - 2- Buồng hịa trộn - 3- Lọc bụi 4- Caloriphe - 5- Hệ thống phun nước - 6- Buồng hòa trộn - 7- Caloriphe - 8- Ống gió - 9- Đường hồi gió cấp - 10- Đường hồi gió cấp - 11- Đường ống gió Trang 74 - 12- Bơm nước phun - 13- Máng hứng nước Hình 3.7 hình buồng phun nằm ngang ❖ Ngun lý hoạt động - Khơng khí bên ngồi đưa qua van điều chỉnh vàobuồng hịa trộn để hịa trộn với khơng khí tuần hồn, sau đưa vào buồng phun để làm xử lý nhiệt ẩm Nếu cần sưởi nóng sử dụng caloriphe Trong buồng phun có bố trí hệ thống ống dẫn nước phun vòi phun Nước phun thành hạt nhỏ để dễ dàng trao đổi nhiệt ẩm với khơng khí Để tránh nước theo dịng khơng khí làm ẩm ướt thiết bị, phía trước phía sau buồng phun có bố trí tấmchắn nước dạng dích dắc Khơng khí sau xử lý xong đưa vào buồng hòa trộn 10 để tiếp tục hịa trộn với gió hồi cấp Caloriphe 12 dùng để sưởi khơng khí nhằm đảm bảo yêu cầu vệ sinh cần Nước xử lý lạnh bơm 15 bơm lên vòi phun với áp suất phun cao Nước ngưng đọng hứng nhờ máng 14 dẫn lại để tiếp tục làm lạnh ➢ Buồng tưới ❖ Cấu tạo - 1- Quạt ly tâm vận chuyển gió - 2- Chắn nước - 3- Lớp vật liệu đệm: Gỗ, Kim loại, sành sứ - 4- Cửa lấy gió - 5- Bơm nước Trang 75 - 6- Ống nước vào - 7- Dàn làm lạnh nước Hình 3.8 hình buồng phun kiểu tưới ❖ Nguyên lý hoạt động - Khơng khí bên ngồi hút vào cửa lấy gió vàobuồng tưới nhờ quạt ly tâm - Ở buồng tưới trao đổi nhiệt ẩm với nước phun từ xuống Để tăng cương làm tơi nước vag tăng thời gian tiếp xúc nước không khí người ta thêm lớp vật liệu đệm đặt buồng Vật liệu đệm ống sắt, gốm, sành sứ, kim loại, gỗ có tác dụng làm tơi nước cản trỡ nước chuyển động nhanh phía đồng thời tạo nên màng nước - Nước làm lạnh trực tiếp máng hứng nhờ dàn lạnh - Các đặc điểm buồng tưới - Hiệu trao đổi nhiệt ẩm không cao quảng đường ngắn - Thích hợp cho hệ thống nhỏ vừa công nghiệp - Chiếm diện tích lắp đặt Bài tập cho học sinh: 1/ Nêu nguyên nhân tác hại tiếng ồn ĐHKK ? 2/ Nêu cung cấp nước cho buồng phun ? Trang 76 3/ Nêu sơ đồ cung cấp nước lạnh cho hệ thống Water Chiller ? 4/ Nêu Tác dụng lọc bụi ? 5/ Nêu thơng số trạng thái khơng khí ẩm ? 6/ Nêu khái niệm thơng gió ĐHKK ? Tài liệu cần tham khảo: - Bùi Hải Trần Thế Sơn Kỹ thuật nhiệt NXB Giáo dục - Nguyễn Đức Lợi, Phạm Văn Tuỳ Thơng gió điều hồ khơng khí NXB Khoa học kỹ thuật - Nguyễn Đức Lợi, Phạm Văn Tuỳ Kỹ thuật lạnh sở NXB Giáo dục 1995 Trang 77