Thuyết minh đồ án thông gió phân xưởng (có bản vẽ Auto CAD đính kèm)

MỤC LỤC CHƯƠNG 1: CHỌN THÔNG SỐ TÍNH TOÁN VÀ KẾT CẤU BAO CHE 4 1.1. Giới thiệu chung 4 1.2. Chọn thông số tính toán trong và ngoài công trình 4 1.2.1. Thông số tính toán ngoài nhà 4 1.2.2. Thông số tính toán trong nhà 5 1.3. Chọn kết cấu tính toán và hệ số truyền nhiệt K 5 1.3.1. Chọn kết cấu 5 1.3.2. Hệ số truyền nhiệt (k) 6 CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN TỔN THẤT NHIỆT 8 2.1. Tổn thất nhiệt qua kết cấu 8 2.1.1. Công thức tổng quát 8 2.1.2. Tính diện tích kết cấu 8 2.1.3. Tổn thất nhiệt về mùa Đông 9 2.1.4. Tổn thất nhiệt về mùa Hè 10 2.2. Tổn thất nhiệt do rò gió 11 2.3. Tổn thất do nung nóng vật liệu đem vào phân xưởng 13 CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN TỎA NHIỆT, THU NHIỆT 15 3.1. Tỏa nhiệt do người 15 3.2. Tỏa nhiệt do chiếu sáng 16 3.3. Tỏa nhiệt do động cơ và các thiết bị dùng điện 16 3.4. Tỏa nhiệt do vật liệu nung nóng để nguội 17 3.4.1. Tính tỏa nhiệt do vật liệu nung nóng để nguội vào mùa đông 17 3.4.2. Tính tỏa nhiệt do vật liệu nung nóng để nguội vào mùa hè 18 3.5. Tổng kết tỏa nhiệt 19 3.6. Thu nhiệt do bức xạ mặt trời 20 3.6.1. Bức xạ mặt trời truyền vào nhà qua cửa kính 20 3.6.2. Bức xạ mặt trời truyền vào nhà qua mái 23 DANH MỤC BẢNG BIỂU

TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG

KHOA KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

ĐỒ ÁN THÔNG GIÓ

Giảng viên hướng dẫn: TS Bùi Sỹ Lý

Họ và tên: Nguyễn Phan Mỹ Anh

MSSV: 1503063

Lớp: 63HK3

MỤC LỤC

1.2 Chọn thông số tính toán trong và ngoài công trình 4

2.3 Tổn thất do nung nóng vật liệu đem vào phân xưởng 13

3.4.1 Tính tỏa nhiệt do vật liệu nung nóng để nguội vào mùa đông 17

3.4.2 Tính tỏa nhiệt do vật liệu nung nóng để nguội vào mùa hè 18

3.6.2 Bức xạ mặt trời truyền vào nhà qua mái 23

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 2: Bảng tính toán xác định hệ số truyền nhiệt qua kết cấu ngăn che 8

Bảng 7 : Tính tổn thất nhiệt do nung nóng vật liệu mang vào. 16

Bảng 8: Tổng hợp tổn thất nhiệt do nung nóng vật liệu 16

Bảng 11: Bảng liệt kê các thiết bị điện trong phân xưởng 18

Bảng 12: Bảng tính toán tỷ nhiệt trung bình của vật liệu ở thể rắn khu đúc gang, đúc

Bảng 16: tỏa nhiệt do nung nóng sản phẩm vẫn giữ nguyên trạng thái của khu rèn, gò,

Bảng 19: Nhiệt bức xạ mặt trời qua kính mùa hè. 22

CHƯƠNG 1: CHỌN THÔNG SỐ TÍNH TOÁN VÀ KẾT CẤU BAO CHE

1.1 Giới thiệu chung

- Địa điểm xây dựng tại Hải Dương

- Nhà công nghiệp 1 tầng, cửa sổ 1200×1200mm, cửa đi 1200×2300mm và cửa mái

cao 800mm chạy dọc theo chiều dài của công trình

- Chế độ làm việc: nặng

- Phân xưởng gồm hai khu rèn – dập – mạ và sửa chữa

● Khu sửa chữa: có bàn thợ nguội

● Khu rèn – dập – mạ có 2 công đoạn: rèn – dập và mạ, gồm các bể khử dầubằng điện, bể mạ niken, bể mạ đồng… gây ra các tính chất độc hại như hơiaxit, hơi kiềm, hơi niken…

→ Cần phải xử lý và thông gió tốt để đảm bảo môi trường làm việc cho côngnhân

- Tài liệu tham khảo:

● QCVN 02:2009/BXD

● Sách “ Thông gió” của Nhà xuất bản Xây Dựng – GVC Hoàng Thị Hiền & T.S Bùi

Sỹ Lý

● Giáo trình Kỹ thuật thông gió_GS.Trần Ngọc Chấn.

1.2 Chọn thông số tính toán trong và ngoài công trình

1.2.1 Thông số tính toán ngoài nhà

Nhiệt độ tính toán được xác định theo QCVN 02:2009/BXD

1.2.1.1 Mùa Đông

Tính toán về mùa đông ta lựa chọn nhiệt độ trung bình nhỏ nhất của tháng lạnh nhất

- Tra theo phụ lục 2 Sách “Thông gió” - GVC Hoàng Thị Hiền & T.S Bùi Sỹ Lý

ta được tại Hải Dương tháng lạnh nhất là tháng 12 Nhiệt độ T N tt(Đ) = 13,8 ºC

- Tra theo bảng 2.15 QCVN 02-2009 có Vận tốc gió trung bình tháng 12 tại Hải

Dương là: v = 2,3 m/s

1.2.1.2 Mùa Hè

Tính toán về mùa hè ta lựa chọn nhiệt độ trung bình lớn nhất của tháng nóng nhất

- Tra theo phụ lục 2 Sách “Thông gió” ta được tại Hải Dương, tháng nóng nhất là

Thông số tính toán được tóm tắt trong bảng :

Bảng 1 Tóm tắt các thông số khí hậu

Tra hệ số dẫn nhiệt theo phụ lục 5 – Sách giáo trình Thông gió

Tường bao 220:

- Lớp 1: Vữa trát xi măng (chiều dày δ1= 0,015m; hệ số dẫn nhiệt λ1= 0.93 W/m.K)

- Lớp 2: Gạch chịu lực ( chiều dày δ2= 0,22m ; hệ số dẫn nhiệt λ2= 0.81 W/m.K)

- Lớp 3: Vữa xi măng (chiều dày δ1= 0,015m; hệ số dẫn nhiệt λ3= 0.93W/m.K)

Tra hệ số dẫn nhiệt theo phụ lục 5 – Sách Thông gió 1

- Lớp vữa lát: chiều dày δ=0,02m ; hệ số dẫn nhiệt λ=0.93 W/m.K

- Lớp bê tông đá dăm: chiều dày δ=0,15m ; hệ số dẫn nhiệt λ=1.28 W/m.K

- Lớp đất silicat: chiều dày δ=0,2m ; hệ số dẫn nhiệt λ=0.18 W/m.K

+ δ i: bề dày của lớp vật liệu thứ i, m

+ λ i: hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu thứ i, W/m2ͦ C

+ R0: tổng nhiệt trở của kết cấu bao che, m2ͦ C/W

Hệ số truyền nhiệt của kết cấu ngăn che được thể hiện trong bảng 2

Bảng 2: Bảng tính toán xác định hệ số truyền nhiệt qua kết cấu ngăn che

STT Tên kết cấu bao che

Hệ số truyền nhiệt k (W/

0,015

2 Cửa ra vào (tiếp xúc với bên

ngoài): tôn đen

δ = 2 - 3 mm, λ = 58 W/m2C

1

3

Cửa sổ, cửa mái (tiếp xúc

với bên ngoài): kính xây

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN TỔN THẤT NHIỆT

2.1 Tổn thất nhiệt qua kết cấu

2.1.1 Công thức tổng quát

Q KC = kF∆ t tt (W)Trong đó:

+ k: hệ số truyền nhiệt của kết cấu bao che, W/m2ͦ C

+ F: diện tích của kết cấu bao che, m2

+ ∆ t: hiệu số nhiệt độ tính toán, ͦ C

∆ t = ( t T tt

- t N tt

) ΨTrong đó:

+t T tt : nhiệt độ tính toán của không khí trong nhà, ͦ C

+ t N tt : nhiệt độ tính toán của không khí ngoài nhà, ͦ C

+ Ψ : hệ số kể đến vị trí của kết cấu bao che đối với không khí ngoài trời

2.1.2 Tính diện tích kết cấu

Bảng 3: Diện tích truyền nhiệt của kết cấu

Dải 1 (54 + 13,5) × 2 × 2 270

2.1.3 Tổn thất nhiệt về mùa Đông

Bảng 4: Tổn thất nhiệt về mùa Đông

m2ͦ C)

Diện tích F (m2

¿

( t T tt - t N tt) Ψ

Lượng nhiệt tổn thất Q KC Đ

5 Mái 6.34 765 20 13.8 1 300716

Δtt H=T t H−T n H: chênh lệch nhiệt độ bên trong và bên ngoài nhà vào mùa hè

Δtt Đ=T t Đ−T n Đ : chênh lệch nhiệt độ bên trong và bên ngoài nhà vào mùa đông

- Lượng gió rò vào khe cửa:

G rò gió= Σ(g.l.a) (kg/h) Trong đó:

● g : lượng không khí lọt vào nhà qua 1m dài khe cửa, phụ thuộc vào vận tốc gió

và cấu tạo của cửa

Đối với khe cửa có bề rộng 1mm khung kim loại

● l : tổng chiều dài các khe cửa cùng loại trên mặt bằng đón gió (m)

● a: hệ số phụ thuộc các loại cửa

Cửa mái hay cửa sổ 2 lớp: khung gỗ 0.50

Cửa mái hay cửa sổ 1 lớp: khung thép 0.65

Cửa mái hay cửa sổ 2 lớp: khung thép 0.33

- Lượng nhiệt nung nóng không khí vào nhà được tính bằng công thức sau:

Q rò gió=¿1,005 × G rò gió × (T t tt -T n tt) × 0,278 (W) Trong đó:

● 1,005: tỷ nhiệt của không khí (kJ/kg.oC)

● G rò gió: lượng gió rò vào khe cửa tổng cộng

● T t tt,T n tt: nhiệt độ tính toán bên trong và ngoài nhà

2.2.1 Lượng nhiệt tổn thất do rò gió vào nhà mùa Đông

− Lượng gió rò qua khe cửa :

G cửa đi rò gió = g.l.a

Đối với mùa đông tháng lạnh nhất là tháng 12: vận tốc gió trung bình tháng là v = 2,3 m/

s, tra theo QC 02-2009/BXD có tại Hải Dương: hướng gió chủ đạo là hướng gió Đông

Bắc: hướng NE = 2,7 m/s

Hướng gió Đông Bắc có 1 cửa đi (1,2m × 2,3m), 10 cửa sổ (1,2m × 1,2m)

V= 2,7 m/s thì g = 6,7 (kg/m.h)

● Lượng gió qua khe cửa đi

G cửa đi rò gió = g.l.a = 6,7 × (1,2 × 2,3) × 1 = 18,5 (kg/h)

● Lượng gió qua cửa sổ:

G cửa sổ rò gió = g.l.a = 6,7 × ( 1,2 × 1,2 × 10 ) × 0,5 = 48,24 (kg/h)

− Tổn thất nhiệt do rò gió vào mùa Đông là:

Q rò gió−đông =1,005 ×G rò gió× (20 – 13,8) × 0,278

= 1,005 × (18,5 + 48,24) × 6,2 × 0,278 = 115,6 (W)

2.2.2 Lượng nhiệt tổn thất do rò gió vào nhà mùa Hè

Lượng gió rò qua khe cửa : G cửa đi rò gió = g.l.a

Đối với mùa hè tháng nóng nhất là tháng 6: vận tốc gió trung bình tháng là v = 2,5 m/s,

tra theo QC 02-2009/BXD có tại Hải Dương: hướng gió chủ đạo là hướng gió Đông Nam

: hướng SW = 2,9 m/s

Hướng gió Đông Nam có 12 cửa sổ (1,2m × 1,2m) có v = 2,9 m/s thì g = 7,2 (kg/m.h)

● Lượng gió qua cửa sổ:

Q t that vl là nhiệt lượng tổn thất do nung nóng vật liệu mang từ ngoài vào (W)

cvl là tỷ nhiệt của vật liệu (kJ/kg.oC), tra trong phụ lục 5 sách “Thông gió” – PGS.TS Bùi Sỹ Lý, KS Hoàng Thị Hiền

Gvl là khối lượng vật liệu mang vào phân xưởng, 300 – 400 kg/m2 diện tích đáy lò

tđ, tc lần lượt là nhiệt độ đầu và nhiệt độ cuối của vật liệu khi mang từ ngoài vào trong phòng, ở đây lần lượt là nhiệt độ ngoài xưởng và trong xưởng

β là hệ số kể đến cường độ nhận nhiệt không đều theo thời gian của vật liệu, ở đây

ta dùng vật liệu khối, để an toàn nhận β = 0.5

Kết quả tính toán của mùa đông và mùa hè được thể hiện qua bảng sau:

Bảng 7 Tính tổn thất nhiệt do nung nóng vật liệu mang vào phân xưởng.

Tổng lương nhiệt (W)

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN TỎA NHIỆT, THU NHIỆT

3.1 Tỏa nhiệt do người

Q n=n.q h (W) Trong đó

- q hlà lượng nhiệt hiện do 1 người tỏa ra (W/người)

- n là số người trong phòng: n = 1.7 × n’ = 1.7 × 89 = 152 (người)

( n’- là số vị trí làm việc của công nhân n’= 89)

- Nhiệt độ trong nhà vào mùa Đông là 20ºC, với điều kiện làm việc nặng

Theo bảng 3.7- giáo trình thông gió ta tra được q h= 130 (W/người)

- Nhiệt độ trong nhà vào mùa Hè là 35ºC, với điều kiện làm việc nặng

Theo bảng 3.7- giáo trình thông gió ta tra được q h = 12 (W/người)

Bảng 10 Bảng tính toán tỏa nhiệt do người

3.2 Tỏa nhiệt do chiếu sáng

Khi thắp sáng thì hầu hết năng lượng điện biến thành nhiệt toả ra môi trường và lượngnhiệt đó được tính theo công thức:

Qts = 1000.Nts.η1 η2 (W)

Trong đó:

- 1000: Đương lượng nhiệt của công suất điện: 1 kW = 1000 W

Nts : Tổng công suất các thiết bị chiếu sáng lấy 13 (W/m2)= 13×10-3 (kW/m2)

Theo mục 2.3 QC 09-2013/BXD

- F: Diện tích sàn nhà (m2) = 54 × 13.5 = 729 (m2)

- η1 : Hệ số kể đến nhiệt tỏa vào phòng

Đối với đèn huỳnh quang : η1 = 0,4 ÷ 0,7

Đối với đèn dây tóc : η1 = 0,8 ÷ 0,9

- μ1: Hệ số sử dụng công suất lắp đặt máy (0,7 ÷ 0,9)

- μ2: Hệ số tải trọng-tỉ số công suất yêu cầu và công suất cực đại (0,5 ÷ 0,8)

- μ3: Hệ số kể đến sự làm việc không đồng thời của các thiết bị (0,5 ÷ 1)

- μ4: Hệ số kể đến sự nhận nhiệt của môi trường không khí (0,65 ÷ 1)

Khi tính toán có thể nhận tích số của hệ số : μ1.μ2.μ3.μ4 = 0,25

- ∑ N : Tổng công suất điện của các động cơ trong phân xưởng (kW).

Các thiết bị điện trong phân xưởng :

Bảng 11 Bảng liệt kê các thiết bị điện trong phân xưởng

Công suất đơn (KW)

Công suất tổng ( KW)

Tổng công suất các thiết bị dùng điện: N = 236,65 (kW)

� Vậy lượng nhiệt tỏa ra từ động cơ và các thiết bị dùng điện là :

Q đ = 1000 N.μ1.μ2.μ3.μ4= 1000 × 236,65 × 0,25 = 59163 (W)

3.4 Tỏa nhiệt do vật liệu nung nóng để nguội

3.4.1 Trường hợp sản phẩm trong quá trình nguội dần không thay đổi trạng thái:

Sản phẩm của phân xưởng sau khi được nung nóng, trong quá trình nguội dần vẫn giữnguyên trạng thái ban đầu của nó lỏng hoặc rắn.Vì thế, lượng nhiệt tỏa ra do sản phẩmnung nóng để nguội được xác định theo công thức:

Qsp = 0,278.[cl.(tđ - tnc) + i +cr.(tnc - tc)].Gsp.β , (W)

Trong đó:

cl , cr : Tỷ nhiệt trung bình của sản phẩm ở thể lỏng và ở thể rắn, kJ/kgoC

Đối với sản phẩm là đồng: cl =7,44 (kJ/kgoC)

Đối với sản phẩm là gang: cl =1,05 (kJ/kgoC)

tnc, i là nhiệt độ nóng chảy (ºC), và entanpi nóng chảy (kJ/kg) của vật liệu

tđ, tc là nhiệt độ đầu và nhiệt độ của của sản phẩm sau nung nóng chảy

Gsp là khối lượng sản phẩm nung nóng chảy (kg) Ta đã tính được khối lượng vật liệu như sau: G sp =300÷400 kg/m 2 đáy lò, chọn G sp =350kg/m 2 đáy lò.

β là hệ số kể đến cường độ tỏa nhiệt theo thời gian, nhận β = 0.5

Dựa vào bảng 3.10: Đặc trưng vật lý của 1 số loại vật liệu, trang 101, giáo trình

thông gió ''Hoàng Hiền-Bùi Sỹ Lý) Ta xác định được tỷ nhiệt sản phẩm như sau:

a Tính cho mùa đông.

Nhiệt tỏa do vật liệu nung nóng để nguội không thay đổi trạng thái về mùa đông

Bảng 12: Tổng nhiệt tỏa vật liệu nung nóng không thay đổi trạng thái về mùa đông

Nhiệt tỏa do vật liệu nung nóng để nguội không thay đổi trạng thái về mùa hè

Bảng 13 Tổng nhiệt tỏa vật liệu nung nóng không thay đổi trạng thái về mùa hè

3.4.2.1 Tính toán cho mùa đông

Nhiệt tỏa từ lò nung, lò sấy là nhiệt truyền qua kết cấu vỏ lò bao gồm thành, nóc, đáy và cửa lò được tính riêng cho từng loại kết cấu

a Tính toán cho một lò

Ta tính toán cho lò có nhiệt độ ở giữa, tuy nhiên, cả 2 loại lò có nhiệt độ như nhau,

nên ta chọn Lò điện NN-30 có nhiệt độ 1200℃, hình hộp chữ nhật có kích thước 1,6×1,6×1,8 m vào mùa đông

- t T: Nhiệt độ bên trong của lò (℃)

- t N: Nhiệt độ không khí xung quanh của lò (℃)

- τ T,τ N: Nhiệt độ bề mặt trong và ngoài của thành lò (℃)

- τ1,τ2: Nhiệt độ bề mặt ngoài của các lớp vật thứ i từ trong ra ngoài¿)

Bảng 14 : Cấu tạo của lò

“ Các thông số đặc trưng của một số gạch chịu lửa và gạch cách nhiệt trên tham khảo giáo trình Thông Gió – Hoàng Thị Hiền, Bùi Sỹ Lý – trang 94”

b Lượng nhiệt tỏa ra từ thành lò và nóc lò.

❖ Lượng nhiệt tỏa ra từ thành lò

- Nhiệt tỏa ra từ mặt ngoài của thành lò được xác định theo công thức:

Q t= α N.F (τ N−t N) (W)Trong đó:

- Q t: Lượng nhiệt tỏa ra từ mặt ngoài của lò (W)

- α N: Hệ số trao đổi nhiệt bề mặt ngoài của thành lò (W/m2℃)

- F: Diện tích của thành lò (m2)

- τ N: Nhiệt độ bề mặt ngoài của thành lò (℃)

- t N: Nhiệt độ không khí xung quanh của lò (℃), t N=t T tt=t4

-C qd: Hệ số bức xạ nhiệt quy diễn , bằng 4.9 W/m2℃4

Nhiệt truyền qua kết cấu thành lò được xác định theo công thức:

Q k= k.F.(τ T−τ N) (W)

Trong đó:

- Q k: Lượng nhiệt truyền qua kết cấu thành lò (W)

- τ T,τ N: Nhiệt độ bề mặt trong và ngoài của thành lò (℃)

- k: Hế số truyền nhiệt qua kết cấu thành lò (W/m2℃)Xác định hệ số k:

- δ i: Chiều dày lớp vật liệu thứ i (m)

- λ i: Hệ số dẫn nhiệt lớp vật liệu thứ i (W/m℃)

Giả thiết nhiệt độ tính toán

t T (℃) τ T (℃) τ1 (℃) τ2 (℃) τ N (℃) t N (℃)

Hình 2.1 Sơ đồ cấu tạo và sự phân bố nhiệt độ của thành lò nung

Xác định hệ số trao đổi nhiệt bề mặt ngoài thành lò:

0,120,149 = 0,77 (W/m2℃)

Nhiệt tỏa ra từ mặt ngoài thành lò trên 1m2 là:

828 ×100%= 3.7% < 5% (Giả thiết thỏa mãn)

- Diện tích cửa lò: F cửalò= 0.3×0.5= 0.15 (m2)

Lượng nhiệt tỏa ra từ nóc lò

- Nhiệt truyền qua nóc lò được hiệu chỉnh theo nhiệt truyền qua thành lò, được xác định bằng công thức:

Q nóc lò= 1,3.q α+q k

2 F nóc lò (W)Trong đó:

- q α,q k: Nhiệt truyền qua thành lò trên một đơn vị diện tích, W/m2

c Lượng nhiệt tỏa ra từ đáy lò:

Lượng nhiệt tỏa ra từ đấy lò được xác định theo công thức:

Qđáy lò = m×f× F đáy lò (t T−t N)

Trong đó

- m: hệ số kể đến phần nhiệt đi vào phòng, m= 0,5-0,7, chọn m = 0,6

- f: hệ số phụ thuộc hình dạng đáy lò Đáy tròn f = 4.1; đáy vuông f=4.6; đáy chữ nhật f = 3.9

- F đáy lò: diện tích đáy lò (m2 )

- D: đường kính tương đương theo diện tích của đáy lò (m)

- λ: hệ số dẫn nhiệt của vật liệu đáy lò (W/moC)

- Diện tích đáy lò: F đáy lò= 0,63×0,72= 0,45 (m2)

- Đường kính tương đương theo diện tích của đáy lò là:

D = √❑ = √❑ = 0.76 (m)

- Hệ số dẫn nhiệt của đáy lò là:

d Lượng nhiệt tỏa ra từ cửa lò.

Nhiệt tỏa từ cửa lò (Q cửa lò) bao gồm 2 phần:

- Nhiệt tỏa từ cửa lò khi đóng (Q c đ)

- Nhiệt tỏa từ cửa lò khi mở (Q m đ)

- Tổng nhiệt tỏa ra từ cửa lò: Q cửa lò= Q c đ

- α N: Hệ số trao đổi nhiệt bề mặt ngoài của cửa lò (W/m2℃)

- τ N , τ T: Nhiệt độ bề mặt ngoài và trong của cửa lò (℃)

- t N: Nhiệt độ không khí xung quanh của lò (℃), t N=t T tt

- k: Hệ số truyền nhiệt qua kết cấu cửa lò (W/m2℃)

- Fcửa lò: Diện tích của cửa lò (m2)

Nhiệt tỏa ra từ mặt ngoài của cửa lò xét trên 1m2 và trong 1h được xác định theo công thức:

Q❑đ= α N×(τ N−t N) (W)

- C qd: Hệ số bức xạ nhiệt quy diễn , bằng 4.9 W/m2℃4.

Nhiệt truyền qua kết cấu cửa lò trên 1m2 và trong 1h được xác định theo công thức:

Q k đ= k×(τ T−τ N) (W)Trong đó:

- Q k đ: Lượng nhiệt truyền qua kết cấu cửa lò (W)

- δ i: Chiều dày lớp vật liệu thứ i (m)

- Diện tích cửa lò: F cửalò= 0,3×0,5= 0,15 (m2).

- Giả sử trong 1h cửa lò đóng 50 phút 🡪 Z=50

- Nhiệt tỏa từ cửa lò:

Nhiệt tỏa từ cửa lò khi mở (Q c m) bao gồm 2 phần:

- Nhiệt bức xạ qua cửa vào xưởng (Q c bx)

- Nhiệt tỏa từ bản thân cánh cửa lò (Q cánh mở )

- Tổng lượng nhiệt tỏa ra khi cửa mở: Q c m = Q c bx + Q cánh mở (W)

Lượng nhiệt tỏa từ bản thân cánh cửa lò được xác định theo công thức:

- k1, k2: phụ thuộc chiều dày thành lò và kích thước cửa lò k1, k2 xác định dựa vào

biểu đồ (biểu đồ 3.5_Trang 96_Giáo trình Thông gió_GVC.Hoàng Thị Hiền-TS.Bùi Sỹ Lý).

- Tổng lượng nhiệt tỏa ra qua cửa lò là:

Q cửa lò= Q c m + Q c đ = 3730+ 1720 = 5450 (W)

- Tổng lượng nhiệt tỏa ra từ 1 lò vào mùa đông là:

Q lò tỏa(Đ ) = Q thành lò + Q nóc lò + Q đáy lò + Q cửa lò = 4427 + 493 + 2240 + 5450

⇨ Q lò tỏa(Đ )= 12910 (W)

3.4.2.2 Tính toán nhiệt tỏa ra từ lò vào mùa hè.

Công thức quy đổi:

Q lò ,i tỏa(H )=Q lò ,i tỏa(Đ )×∆ t H

∆ t Đ (W)Trong đó:

- Q lò ,i tỏa(H ): Lượng nhiệt tỏa của lò cần tính về mùa hè (W)

- Q lò ,i tỏa(Đ ): Lượng nhiệt tỏa của lò cần tính về mùa đông (W)

- ∆ t H: Chênh lệch nhiệt độ của lò và không khí xung quanh về mùa hè (℃)

- ∆ t Đ: Chênh lệch nhiệt độ của lò và không khí xung quanh về mùa đông (℃)

- Nhiệt tỏa cho lò lựa chọn tính toán vào mùa hè là:

Q lò tỏa(H )= 12910 ×1200−351200−20 = 12746 (W)

⇨ Q 1 lò tỏa= Q lò tỏa(Đ ) + Q lò tỏa(H )= 12910 + 12746 = 25656 (W)

Phân xưởng có 3 lò nên nhiệt toả ra từ 3 lò là: Q lò tỏa = 25656 × 3 = 76968 (W)

3.5 Tỏa nhiệt từ bể

3.5.1 Tính toán nhiệt toả từ bể vào mùa đông

a Tính toán cho 1 bể: Lựa chọn tính toán cho bể khử dầu bằng điện

Thông số bể:

+ Lớp 2: Bông thủy tinh δ2 = 50 mm ; λ2 = 0,058 (W/m.K)

Nhiệt độ bên trong của bể là : t1= 70oC

Nhiệt độ trong phân xưởng là : t 4 =20oC

Giả thiết:

Nhiệt độ bề mặt trong của thành bể là τ T = t 1 - 5 = 70 – 5 = 65 (oC)

Nhiệt độ bề mặt ngoài của thành bể là τN= 25oC

▪ Xác định hệ số trao đổi nhiệt bề mặt ngoài thành bể αN :

2 o N

10.001

0.050,058 = 1,16 (W/m2.oC)

▪ Lượng nhiệt tỏa ra từ 1m2 bề mặt ngoài của thành bể :

2 4

Tính toán tương tự như đáy lò ta có công thức:

Qđáy bể = qα,đáy Fđáy.0.7 (W)

Giả thiết về các nhiệt độ trên là hợp lý.

▪ Lượng nhiệt truyền qua đáy bể

Qđ = qα, đáy Fđ 0,7 = 45,18 × (0,3 × 0,6) × 0,7 = 5.7 (W)

Q mt=¿Q dd = (5,7 + 4,07v).(t dd - t xq¿ F (W)Trong đó:

- v: Vận tốc chuyển động của không khí trên bề mặt chất lỏng v =0,6 m/s

b Tính tỏa nhiệt từ các bể còn lại

Nhiệt tỏa do các bể còn lại được hiệu chỉnh theo bể khử dầu bằng điện đã tính theo công thức:

Thể tích bể

Vbe(i) (m 3 )

Độ chênh nhiệt độ

Δttbe(i) ( o C)

Nhiệt lượng tỏa

Q toa be(i)

(W)

Kích thước (mm)

Kết quả tbe− tvlv Kết

Nhiệt toả từ 23 bể trên: Q tỏa bể(23) (W) 7344.5

Nhiệt toả từ 24 bể vào mùa Đông: Q tỏa bể Đông(23) = 111 + 7344.5 = 7455.5 (W)

3.5.2 Tính toán nhiệt toả từ bể vào mùa Hè

Ta có thể tính lượng nhiệt tỏa từ các bể vào mùa hè bằng cách hiệu chỉnh theo công thức sau :

Q tỏa bể Hè = ∆ t ∆ t H Đ.Q tỏa bể Đông

Δtt H , Δtt Đ : Chênh lệch nhiệt độ bên trong bể và nhiệt độ không khí xung quanh vào mùa

Q tỏa bể Hè = 90−2070−35 × 7455.5 = 14911 (W)

▪ Tổng hợp nhiệt tỏa của bể:

Q tỏa bể = Q tỏa bể Đông + Q tỏa bể Hè = 7455.5 + 14911= 22366.5 (W)

3.6 Thu nhiệt do bức xạ mặt trời

3.6.1 Bức xạ mặt trời truyền vào nhà qua cửa kính

Công thức xác định:

Q bx ck=τ1.τ2.τ3.τ4.q bx F k (W)

Trong đó:

Q bx ck :Lượng nhiệt bức xạ qua cửa kính.(W)

Đối với kính cửa sổ:

Đối với kính cửa mái:

τ1 :Hệ số phụ thuộc vào số lớp cửa kính của cửa, τ1 =0.9 với cửa 1 lớp kính.

τ2 :Hệ số phụ thuộc vào phương của mặt kính, τ2 =0.8 với cửa phương đứng.

τ3 :Hệ số phụ thuộc vào khuôn cửa, τ3 =0.77 với khuôn thép 1 lớp.

τ4 :Hệ số phụ thuộc phương thức che nắng và chất liệu kính, τ4 =0.7 với kính sơn

Thời điểm tính toán là lúc 13h tháng 6 tại Hải Dương Tra trong “TCVN02/2009/BXD”

Số liệu dùng trong thiết kế xây dựng”

Đối với phân xưởng tính toán, cửa mái và cửa sổ chỉ được bố trí theo hướng Bắc – Namnên khi tính toán, ta chỉ cần tính toán tại 2 hướng Bắc và Nam

Ta có cường độ bức xạ tại mặt đứng hướng theo 2 hướng Bắc Nam như sau: