ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế hệ thống điều hòa không khí cho nhà máy sản xuất thiết bị điện tử ESTEC Với đề tài thiết kế hệ thống điều hòa không khí cho nhà máy sản xuất thiết bị điện tử ESTEC, đồ án tốt nghiệp của em được trình bày trong 9 chương. Đồ án tốt nghiệp em thiết kế điều hòa khí sạch cho khu sản xuất sạch và hệ thống điều hòa tiện nghi cho các khu sản xuất và nghiên cứu khác. Chương 1 em trình bày về tổng quan về điều hòa không khí. Chương 2 em giới thiệu về công trình, xác định các thông số thiết kế phòng sạch cho công trình như nhiệt độ, độ ẩm tương đối, bội số trao đổi không khí cho class 10000, áp suất phòng và thông số ngoài nhà của công trình và định hướng lựa chọn điều hòa cho công trình. Chương 3 em đi vào tính nhiệt cho các khu tiện nghi. Chương 4 em đi vào xây dựng sơ đồ điều hòa không khí cho hệ thống điều hòa tiện nghi. Chương 5 em đi tính toán nhiệt, xây dựng sơ đồ điều hòa không khí và các thông số đặc trưng khác cho phòng sạch. Chương 6 em thực hiện tính toán chọn máy, thiết bị cho hệ thống. Chương 7 em tính toán, thiết kế hệ thống vận chuyển phân phối không khí của từng phòng và tính chọn quạt. Chương 8 em thực hiện tính toán đường ông dẫn nước lạnh và đường ống nước giải nhiệt, từ đó tính chọn bơm cho hệ thống và bình giãn nở cho hệ thống. Và chương 9 là chương kết luận đồ án tốt nghiệp.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế hệ thống điều hịa khơng khí cho nhà máy sản xuất thiết bị điện tử ESTEC Ngành Kỹ Nhiệt-Lạnh Chuyên ngành Máy Thiết bị Lạnh Giảng viên hướng dẫn: TS Hồ Hữu Phùng Bộ môn: Viện: Kỹ thuật lạnh điều hịa khơng khí Viện khoa học công nghệ Nhiệt - Lạnh HÀ NỘI, 6/2021 Chữ ký GVHD Đồ án tốt nghiệp Đại học Bách Khoa Hà Nội ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Thiết kế hệ thống điều hịa khơng khí cho nhà máy sản xuất thiết bị điện tử ESTEC Giáo viên hướng dẫn Ký ghi rõ họ tên Lời cảm ơn Trong thời gian học tập Đại học Bách Khoa Hà Nội, giảng dạy nhiệt tình thầy, giáo em hồn thành đồ án với đề tài: “Thiết kế hệ thống điều hịa khơng khí cho nhà máy sản xuất thiết bị điện tử ESTEC” Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy, cô Viện Khoa Học Và Công Nghệ Nhiệt – Lạnh Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội hết lòng dạy dỗ truyền đạt cho em kiến thức chuyên ngành, tạo điều kiện môi trường học tập năm qua để em hồn thành Đồ án tốt nghiệp Em xin cảm ơn môn Kỹ Thuật Lạnh Điều Hịa Khơng Khí tạo điều kiện, tìm kiếm đề tài phù hợp với mong muốn em, giúp đỡ em hoàn thành đồ án cách tốt Và đặc biệt em xin chân thành cảm ơn thầy giáo T.S Hồ Hữu Phùng hướng dẫn, bảo tận tình, chu đáo, tạo điều kiện giúp đỡ em suốt trình thực đồ án Em xin chúc thầy cô dồi sức khỏe, nhiệt huyết để tơi luyện hệ sinh viên nên người Em xin chân thành cảm ơn! Tóm tắt nội dung đồ án Với đề tài thiết kế hệ thống điều hòa khơng khí cho nhà máy sản xuất thiết bị điện tử ESTEC, đồ án tốt nghiệp em trình bày chương Đồ án tốt nghiệp em thiết kế điều hịa khí cho khu sản xuất hệ thống điều hòa tiện nghi cho khu sản xuất nghiên cứu khác Chương em trình bày tổng quan điều hịa khơng khí Chương em giới thiệu cơng trình, xác định thơng số thiết kế phịng cho cơng trình nhiệt độ, độ ẩm tương đối, bội số trao đổi khơng khí cho class 10000, áp suất phịng thơng số ngồi nhà cơng trình định hướng lựa chọn điều hịa cho cơng trình Chương em vào tính nhiệt cho khu tiện nghi Chương em vào xây dựng sơ đồ điều hịa khơng khí cho hệ thống điều hịa tiện nghi Chương em tính tốn nhiệt, xây dựng sơ đồ điều hịa khơng khí thơng số đặc trưng khác cho phịng Chương em thực tính tốn chọn máy, thiết bị cho hệ thống Chương em tính tốn, thiết kế hệ thống vận chuyển phân phối khơng khí phịng tính chọn quạt Chương em thực tính tốn đường ơng dẫn nước lạnh đường ống nước giải nhiệt, từ tính chọn bơm cho hệ thống bình giãn nở cho hệ thống Và chương chương kết luận đồ án tốt nghiệp Sinh viên thực Ký ghi rõ họ tên Đồ án tốt nghiệp Đại học Bách Khoa Hà Nội MỤC LỤC CHƯƠNG TỔNG QUAN 10 1.1 Tổng quan điều hịa khơng khí 10 1.1.1 Lịch sử phát triển điều hịa khơng khí 10 1.1.2 Lịch sử phát triển phòng 11 CHƯƠNG GIỚI THIỆU CƠNG TRÌNH, ĐỊNH HƯỚNG LỰA CHỌN HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ CHO CƠNG TRÌNH 15 2.1 1.1 Tổng quan cơng trình 15 2.1.1 Giới thiệu cơng trình .15 2.1.2 Thơng số ngồi nhà nhà 16 Định hướng lựa chọn hệ thống điều hịa cho cơng trình 17 1.1.1 Lựa chọn hệ thống điều hịa khơng khí 17 2.1.3 Sơ lược hệ thống điều hòa trung tâm nước Water Chiller cơng trình 18 CHƯƠNG TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT NHIỆT ẨM CƠNG TRÌNH 19 3.1 Tổng quan tính cân nhiệt ẩm 19 3.2 Tính cân nhiệt .20 1.1.2 Nhiệt xạ qua kính Q11 .20 3.2.1 Nhiệt truyền qua mái xạ, chênh lệch nhiệt độ Q21 22 3.2.2 Nhiệt truyền qua bao che Q22 24 3.2.3 Nhiệt truyền qua Q23 29 3.2.4 Nhiệt tỏa đèn chiếu sáng Q31 29 3.2.5 Nhiệt tỏa máy móc Q32 .30 3.2.6 Nhiệt ẩn người tỏa Q4 34 3.2.7 Nhiệt ẩn gió tươi mang vào QhN QaN 35 3.2.8 Nhiệt ẩn rò lọt mang vào Q5h Q5a 36 3.2.9 Nhiệt từ nguồn nhiệt khác Q6 38 3.2.10 Xác định phụ tải lạnh 38 3.2.11 Kiểm tra đọng sương vách .36 CHƯƠNG XÂY DỰNG SƠ ĐỒ ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ, SO SÁNH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN ĐIỀU HỊA TỐI ƯU CHO KHU VỰC ĐIỀU HÒA TIỆN NGHI 37 4.1 Lựa chọn phương án điều hòa 37 4.2 Sơ đồ điều hòa cấp cho khu điều hòa tiện nghi khơng sử dụng PAU .37 4.2.1 Tính tốn sơ đồ điều hòa: .38 4.2.2 Phân tích phương án khắc phục 36 CHƯƠNG TÍNH TỐN NHIỆT VÀ CÁC THƠNG SỐ CHO PHỊNG SẠCH .40 5.1 5.2 5.3 Giới thiệu chọn thơng số cho phịng 40 5.1.1 Độ 41 5.1.2 Áp suất phòng 42 5.1.3 Trao đổi khơng khí 43 5.1.4 Kiểm tra cấp độ 44 Tính cân nhiệt .46 5.2.1 Nhiệt xạ qua kính Q11 .46 5.2.2 Nhiệt truyền qua mái xạ, chênh lệch nhiệt độ Q21 46 5.2.3 Nhiệt truyền qua bao che Q22 47 5.2.4 Nhiệt truyền qua Q23 49 5.2.5 Nhiệt tỏa đèn chiếu sáng Q31 50 5.2.6 Nhiệt tỏa máy móc Q32 .50 5.2.7 Nhiệt ẩn người tỏa Q4 50 5.2.8 Nhiệt ẩn gió tươi mang vào QhN QaN 51 5.2.9 Nhiệt ẩn rò lọt mang vào Q5h Q5a 54 5.2.10 Xác định phụ tải lạnh 55 5.2.11 Kiểm tra đọng sương vách .57 Xây dựng sơ đồ điều hịa khơng khí 57 5.3.1 Tính tốn sơ đồ điều hịa cấp cho phịng 57 5.3.2 Tính tốn sơ đồ điều hòa AHU kết hợp PAU xử lý gió tươi 60 5.3.3 Tính tốn sơ đồ điều hịa AHU kết hợp PAU FFU 62 5.3.4 Đánh giá lựa chọn sơ đồ điều hòa cho khu phòng 64 CHƯƠNG TÍNH CHỌN MÁY VÀ THIẾT BỊ CỦA HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ 65 6.1 Lựa chọn máy thiết bị .65 6.1.1 Lựa chọn FCU 65 6.1.2 Tính lựa chọn AHU PAU 66 6.1.3 Tính lựa chọn chiller .70 6.1.4 Tính chọn tháp giải nhiệt 72 Đồ án tốt nghiệp Đại học Bách Khoa Hà Nội CHƯƠNG TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐƯỜNG ỐNG GIĨ 75 7.1 7.2 Tính chọn phin lọc, miệng thổi, miệng hồi miệng gió tươi .75 7.1.1 Miệng gió phin lọc cho phịng 75 7.1.2 Cửa gió cấp gió hồi cho phịng tiện nghi .77 Tính tốn thiết kế hệ thống ống gió .80 7.2.1 Tính tốn đường gió cấp AHU .81 7.2.2 Tính tốn đường gió hồi 90 7.2.3 Tính tốn đường gió tươi 97 CHƯƠNG TÍNH TỐN THIẾT KẾ ĐƯỜNG ỐNG NƯỚC LẠNH 99 8.1 8.2 8.3 Hệ thống đường ống dẫn nước lạnh .99 8.1.1 Tính tốn kích thước đường ống nước lạnh 99 8.1.2 Tính tốn tổn thất áp suất với đường ống nước lạnh .99 8.1.3 Tính tổn thất áp suất đường nước giải nhiệt 104 Tính chọn bơm cho hệ thống .106 8.2.1 Tính chọn bơm nước lạnh .106 8.2.2 Tính chọn bơm nước giải nhiệt .107 Tính chọn bình giãn nở 107 CHƯƠNG KẾT LUẬN .111 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 2.1 Nhà máy ESTEC Phú Thọ 15 Hình 3.1 Sơ đồ tính nhiệt ẩn theo phương pháp carier 19 Hình 3.2 Khơng gian trần mái cơng trình 23 Hình 4.1 Sơ đồ nguyên lý tuần hoàn cấp 37 Hình 4.2 Sơ đồ tuần hoàn cấp 38 Hình 4.3 Sơ đồ điều hịa sử dụng AHU+PAU 36 Hình 4.4 Sơ đồ điều hòa AHU kết hợp PAU xử lý gió tươi đồ thị t-d cho căng tin phòng ăn 37 Hình 5.1 Các cách bố trí áp phịng 43 Hình 5.2 Giá trị tham khảo vận tốc gió trung bình, ACH, độ phủ trần 43 Hình 5.3 Bảng phân loại cho cấp lọc thô 45 Hình 5.4 Bảng phân loại tiêu chuẩn EN1822 cho lọc HEPA lọc ULPA .45 Hình 5.5 Diện tích dị lọt số loại cửa điển hình 53 Hình 5.6 Thơng số van xả áp .54 Hình 5.7 Sơ đồ nguyên lý tuần hoàn cấp 57 Hình 5.8 Sơ đồ điều hịa tuần hồn đồ thị t-d 58 Hình 5.9 Sơ đồ nguyên lý điều hịa AHU kết hợp PAU xử lý gió tươi .60 Hình 5.10 Sơ đồ điều hịa AHU kết hợp PAU xử lý gió tươi đồ thị t-d 61 Hình 6.1 Thơng số FCU 66 Hình 6.2 Thơng số FFU 6233 m3/h 69 Hình 6.3 Thơng số FFU 3117 m3/h 69 Hình 6.4 Tháp giải nhiệt LRC two cells 74 Hình 7.1 Thơng số filter 75 Hình 7.2 Thơng số filter box .76 Hình 7.3 Cửa gió cấp phịng 76 Hình 7.4 Cửa gió hồi phịng 77 Hình 7.5 Cửa gió cấp cho phịng tiện nghi 78 Hình 7.6 Cửa gió hồi MST cho phịng tiện nghi 79 Hình 7.7 Cửa gió sách chắn mưa hãng Reetech 80 Hình 7.8 Phần mềm Duct cheker .81 Hình 8.1 Bơm nước lạnh 106 Đồ án tốt nghiệp Đại học Bách Khoa Hà Nội DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1 Thống kê phòng 16 Bảng 2.2 Thơng số ngồi nhà (Theo phụ lục B tài liệu [5]) 17 Bảng 2.3 Thông số nhà (Theo phụ lục B tài liệu [5]) .17 Bảng 3.1 Thông số kính che 21 Bảng 3.2 Nhiệt xạ qua kính 22 Bảng 3.3 Nhiệt truyền qua mái, trần Q21 24 Bảng 3.4 Nhiệt truyền qua vách 26 Bảng 3.5 Nhiệt truyền qua cửa 27 Bảng 3.6 Nhiệt truyền qua cửa sổ 28 Bảng 3.7 Nhiệt hiẹn truyền qua vách Q22 29 Bảng 3.8 Nhiệt truyền qua Q23 29 Bảng 3.9 Nhiệt tỏa đèn chiếu sang Q31 30 Bảng 3.10 Thông số công suất thiết bị 31 Bảng 3.11 Nhiệt tỏa máy móc Q32 34 Bảng 3.12 Nhiệt ẩn người tỏa Q4 35 Bảng 3.13 Nhiệt ẩn gió tươi mang vào 36 Bảng 3.14 Nhiệt nhiệt ẩn dò lọt .38 Bảng 3.15 Tổng phụ tải Q0 khu vực tiện nghi không dùng PAU 35 Bảng 4.1 Các hệ số tia trình nhiệt độ đọng sương thiết bị .41 Bảng 4.2 Lưu lượng phòng 42 Bảng 4.3 Bảng thông số điểm trạng thái không sử dụng PAU 37 Bảng 4.4 Nhiệt gió tươi cấp vào QN sử dụng AHU+PAU 37 Bảng 4.5 Tổng phụ tải nhiệt sử dụng AHU+PAU .37 Bảng 4.6 tia trình nhiệt độ đọng sương thiết bị dụng AHU+PAU 37 Bảng 4.7 Lưu lượng gió cấp, gió tươi, gió hồi căng tin phòng ăn 38 Bảng 4.8 Các điểm trạng thái sử dụng AHU+PAU .39 Bảng 5.1 Thơng số kích thước phịng 40 Bảng 5.2 Thông số nhà 40 Bảng 5.3 Thông số nhà 40 Bảng 5.4 Thông số panel 41 Bảng 5.5 Tiêu chuẩn độ Federal Standard 209E .42 Bảng 5.6 Giới hạn hàm lượng bụi tiêu chuẩn ISO 14644-1 .42 Bảng 5.7 Yêu cầu áp phòng 43 Bảng 5.8 Lựa chọn thông số vận tốc, độ phủ trần, ACH 44 Bảng 5.9 Thơng số tính tốn .46 Bảng 5.10 Bảng chọn filter kiểm tra lọc bụi 46 Bảng 5.11 Nhiệt truyền qua vách Q22t .47 Bảng 5.12 Nhiệt truyền qua vách Q22 49 Bảng 5.13 Nhiệt truyền qua Q23 50 Bảng 5.14 Nhiệt đèn tỏa sang .50 Bảng 5.15 Nhiệt tỏa máy móc Q32 50 Bảng 5.16 Nhiệt ẩn người tỏa 51 Bảng 5.17 Thơng số đầu vào gió tươi sử dụng PAU 52 Bảng 5.18 Lưu lượng gió cấp 52 Bảng 5.19 Gió dị lọt qua cửa 53 Bảng 5.20 Gió tươi đáp ứng cho người .53 Bảng 5.21 Lưu lượng gió 53 Bảng 5.22 Nhiệt nhiệt ẩn gió tươi mang vào không sử dụng PAU 54 Bảng 5.23 Nhiệt nhiệt ẩn gió tươi mang vào có sử dụng PAU 54 Bảng 5.24 Tổng phụ tải Q0 không sử dụng PAU .56 Bảng 5.25 Tổng phụ tải Q0 có sử dụng PAU .56 Bảng 5.26 Tia q trình phịng dùng sơ đồ điều hịa cấp 58 Bảng 5.27 Thơng số điểm trạng thái sơ đồ cấp 59 Bảng 5.28 Công suất làm lạnh sưởi sơ đồ cấp 60 Bảng 5.29 Tia trình sơ đồ AHU kết hợp PAU xử lý gió tươi .61 Bảng 5.30 Bảng điểm trạng thái sơ đồ AHU+PAU 62 Bảng 5.31 Công suất AHU PAU 62 Bảng 5.32 Thông số điểm trạng thái hệ thống AHU+PAU+FFU 63 Bảng 5.33 Công suất AHU, PAU 64 Bảng 6.1 Bảng hiệu chỉnh công suất FCU 65 Bảng 6.2 Chọn FCU 66 Bảng 6.3 Phân vùng AHU 67 Bảng 6.4 Thơng số AHU phịng sử dụng sơ đồ cấp 67 Bảng 6.5 chọn AHU+PAU 68 Bảng 6.6 Thơng số máy cho phịng sử dụng sơ đồ xử lý gió tươi PAU68 Bảng 6.7 Hiệu chỉnh suất lạnh chiller .71 Bảng 6.8 Thông số chiller 72 Bảng 6.9 Bảng hiệu chỉnh suất tháp giải nhiệt 73 Bảng 6.10 Thông số tháp giải nhiệt 74 Bảng 7.1 Model filter box filter 75 Bảng 7.2 Thơng số cửa gió cấp cho phịng 76 Bảng 7.3 Thông số cửa gió hồi cho phịng 77 Đồ án tốt nghiệp Đại học Bách Khoa Hà Nội Bảng 7.4 Cửa gió cấp cho phòng tiện nghi 78 Bảng 7.5 Thơng số cửa gió hồi cho phòng tiện nghi 79 Bảng 7.6 Thơng số miệng gió sách chắn mưa hãng Reetech 79 Bảng 7.7 Kích thước ống đường cấp 85 Bảng 7.8 Tổn thất cục đường cấp 90 Bảng 7.9 Kích thước ống gió hồi 93 Bảng 7.10 Tổn that cục đường hồi .97 Bảng 7.11 Kích thước ống gió tươi 98 Bảng 7.12 Trở lực cục đường gió tươi 98 Bảng 8.1 Kích thước ống nước trở lực ma sát đường nước lạnh 102 Bảng 8.2 Tổn thất cục đường ống nước lạnh .103 Bảng 8.3 Kích thước ống tổn thất ma sát đường nước giải nhiệt 104 Bảng 8.4 Tổn thất cục đường nước giải nhiệt .105 Bảng 8.5 Thông số bơm nước lạnh 106 Bảng 8.6 Thông số bơm nước giải nhiệt 107 Bảng 8.7 Thể tích nước ống 109 ... thiết kế hệ thống điều hịa khơng khí cho nhà máy sản xuất thiết bị điện tử ESTEC, đồ án tốt nghiệp em trình bày chương Đồ án tốt nghiệp em thiết kế điều hịa khí cho khu sản xuất hệ thống điều hòa. .. đồ án với đề tài: ? ?Thiết kế hệ thống điều hịa khơng khí cho nhà máy sản xuất thiết bị điện tử ESTEC? ?? Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy, cô Viện Khoa Học Và Công Nghệ Nhiệt – Lạnh Trường...Đồ án tốt nghiệp Đại học Bách Khoa Hà Nội ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Thiết kế hệ thống điều hòa khơng khí cho nhà máy sản xuất thiết bị điện tử ESTEC Giáo viên hướng dẫn Ký ghi rõ họ tên Lời cảm ơn Trong