Thuyết Minh Đồ Án Thông Gió Sapa.pdf

Chọn = 65% - Mùa đông: - Để chọn nhiệt độ tính toán trong nhà mùa đông ta chọn theo điều kiện tiện nghi nhiệt.. - =0,7: kết cấu truyền nhiệt tiếp xúc với phòng không thông gió, phòng kh

ĐẠI HỌC XÂY DỰNG HÀ NỘI KHOA KĨ THUẬT MÔI TRƯỜNG

BỘ MÔN VI KHÍ HẬU

-THUYẾT MINH ĐỒ ÁN THÔNG GIÓ

Giảng viên hướng dẫn: TS Bùi Thị Hiếu

Họ và tên: Dương Thị Ngọc Ánh MSSV: 0071566

LỚP: 66HKC2

Ngày hoàn thành:

Hà Nội, ngày tháng năm 2023

CHƯƠNG 1: CHỌN THÔNG SỐ TÍNH TOÁN VÀ

KẾT CẤU BAO CHE

1.1 Giới thiệu chung:

1 Địa điểm xây dựng: Sapa

2 Số liệu thiết kế:

- Mặt bằng, mặt cắt kiến trúc của công trình

- Dây chuyền công nghệ và các số liệu liên quan

3 Nội dung tính toán

- Tính toán thiết kế hệ thống thông gió cục bộ cho các thiết bị tỏa bụi, khí độc hại

- Tính toán thiết kế hệ thống thông gió cơ khí chung kết hợp tự nhiên cho phân xưởng

4 Bản vẽ

Số bản vẽ:

- Mặt bằng, mặt cắt, sơ dồ không gian hệ thống

- Mặt bằng, mặt cắt chi tiết gian máy

5 Tài liệu tham khảo:

- Giáo trình Thông gió_GVC.Hoàng Thị Hiền-TS.Bùi Sỹ Lý

- Giáo trình Kỹ thuật thông gió_GS.Trần Ngọc Chấn

- Giáo trình Điều hòa không khí _GS.Trần Ngọc Chấn

- Giáo trình Thiết kế thông gió công nghiệp_Hoàng Thị Hiền

- QCVN 02:2009/BXD Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia số liệu điều kiện tự nhiên dùng trong xây dựng

1.2 Chọn thông số tính toán trong và ngoài công trình: 1.2.1 Tính toán ngoài công trình:

Lấy theo quy chuẩn Việt Nam 02:2009/BXD (QCVN02:2009/BXD) và Giáo trình Thông gió_ GVC Hoàng Thị Hiền – TS Bùi Sỹ Lý

* Mùa hè (lấy vào tháng 7):

- Nhiệt độ tính toán: = 23.1 (tra theo phụ lục 2; trang 342,343-Giáo trình Thông gió_ GVC Hoàng Thị Hiền – TS Bùi Sỹ Lý

- Độ ẩm tương đối của không khí trung bình tháng 7: (Tra bảng 2.10 Trang 153 “Độ ẩm tương đối của không khí trung bình tháng và năm” QCVN 02:2021/BXD)

- Vận tốc gió trung bình tháng nóng nhất là: : (Theo bảng 2.15 -Trang 252 “Vận tốc gió trung bình tháng và năm” QCVN 02:2021/BXD)

- Hướng gió chủ đạo của tháng nóng nhất là: Tây Bắc với tần suất xuất hiện là 25.6 (Tra bảng 2.16 QCVN02:2009/BXD)

* Mùa đông ( lấy vào tháng 1):

- Nhiệt độ tính toán: = 6.2 (tra theo phụ lục 2; trang 342,343- Giáo trình Thông gió_GVC Hoàng Thị Hiền – TS Bùi Sỹ Lý)

- Độ ẩm tương đối của không khí: (Tra bảng 2.10 Trang 153 “Độ ẩm tương đối của không khí trung bình tháng và năm” QCVN 02:2021/BXD)

- Vận tốc gió trung bình tháng lạnh nhất là: (Theo bảng 2.15 -Trang 252 “Vận tốc gió trung bình tháng và năm” QCVN 02:2021/BXD)

- Hướng gió chủ đạo của tháng lạnh nhất là: Đông Bắc với tần suất xuất hiện là 18.2 (Tra bảng 2.16 QCVN02:2009/BXD)

1.2.2 Tính toán trong công trình:

- Mùa hè:

- Nhiệt độ tính toán trong nhà vào mùa hè lấy cao hơn nhiệt độ tính toán ngoài nhà vào mùa hè từ 1-3 C, nhưng không được 0

quá 35 C0

- Nhiệt độ tính toán: = +(1÷3) = 23.1 +1.9 = 25

- Vận tốc gió: v=1.5÷2.0 (m/s) Chọn v=1,5 (m/s)

- Độ ẩm tối ưu: = 60÷75% Chọn = 65%

- Mùa đông:

- Để chọn nhiệt độ tính toán trong nhà mùa đông ta chọn theo điều kiện tiện nghi

nhiệt Với phân xưởng chọn trạng thái lao động nặng vậy nhiệt độ tính toán từ

18oC – 20 C và vận tốc gió từ 0,5 – 0,8 m/s.o

- Nhiệt độ tính toán: = 20 C o

- Vận tốc gió: v=0,5÷0,8 (m/s) Chọn v=0,5 (m/s)

- Độ ẩm tối ưu: =60÷75% Chọn = 65% ( Giáo trình điều hòa không khí của

GS.TS Trần Ngọc Chấn)

Bảng 1.1 Bảng thông số khí hậu

Thông số Ngoài nhà Trong nhà

( oC) V(m/s) % ( oC) V(m/s) % Mùa hè 23.1 2.1 88 25 1,5 65

Mùa đông 6.2 2.1 87.9 20 0,5 65

1.3 Chọn kết cấu tính toán và hệ số truyền nhiệt K

k : hệ số truyền nhiệt của kết cấu bao che, (w/m2 0C)

Trong đó:

+ T; N : hệ số trao đổi nhiệt trên bề mặt trong, bề mặt ngoài của kết cấu bao che, W/m2 0C

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

+ i : hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu thứ i, W/ m C 0

+Ro : tổng nhiệt trở của kết cấu bao che,m2 0C/W

Hệ số truyền nhiệt của kết cấu ngăn che được thể hiện trong bảng 1.3

Bảng 1.3 Bảng tính toán xác định hệ số truyền nhiệt qua kết cấu ngăn che

ST

T

Tên kết cấu bao che và cấu

tạo

Nhiệt trở R (m C/W)20

Hệ số truyền nhiệt k (W/,m20

C)

1 Tường bao 220 (tiếp xúc

với không khí ngoài): 3 lớp

- Lí p 1

- Lí p 2

- Lí p 3

+Lớp 1(vữa trát):

= 15 mm, = 0.93 W/m

0.43 2.17

T

Tên kết cấu bao che và cấu

tạo

Nhiệt trở R (m C/W)20

Hệ số truyền nhiệt k (W/,m20

C)

0C

+Lớp 2 (tường gạch):

2 = 220mm, 2 = 0.81 W/m

0C

+Lớp 3( vữa trát):

3 = 15 mm, 3 = 0.93 W/m

0C

2

Cửa ra vào (tiếp xúc với

bên ngoài): tôn đen

=2 - 3mm; = 58 W/m C0

0.15 6.34

3

Cửa sổ, cửa mái (tiếp xúc

với bên ngoài): kính xây

dựng

= 5mm ; = 0.76 W/m C0

0.16 6.09

4

Mái làm bằng tôn :

+Tôn: = 0,4 mm ; = 58

W/m C.0

0.15 6.34

Đối với kết cấu nền:

Lớp I: Gạch lát

Lớp II: Vữa xi măng

Lớp III: Bê tông

Lớp IV: Bê tông gạch vỡ δ=0,2m,λ=0,9 (W/m.K)

= + + + = 0,92

Hệ số truyền nhiệt k’ được xác định theo công thức:

k i ’ = = W/m C) 2o

Trong đó:

- Ri : nhiệt trở của dải nền không cách nhiệt thứ i (m2oC/W)

- Ri’ : nhiệt trở của dải nền cách nhiệt thứ i (m2oC/W)

- ’i : chiều dày của các lớp vật liệu có λ<1,163

- ’i : hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu có λ<1,163pm

Hệ số truyền nhiệt của dải nền được thể hiện qua bảng 1.4

Bảng 1.4 Bảng tính toán hệ số truyền nhiệt k của các dải nền

3 3 8,6 9,52 0,105

4 4 14,2 15,12 0,06

CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN TỐN THẤT NHIỆT

2.1 Tốn thất nhiệt qua kết cấu:

2.1.1 Công thức tổng quát

Tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che được xác định theo công thức:

Q KC = kFΔt (w) tt

Trong đó:

+ k: hệ số truyền nhiệt của kết cấu bao che, w/m C2 0

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

+ Δt:hiệu số nhiệt độ tính toán,

(tt tt)

t t t

+ t : nhiệt độ tính toán của không khí trong nhà,Ttt

0C

0C

+ t : nhiệt độ tính toán của không khí ngoài nhà, Ntt 0C

+ : 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 2.1 Diện tích truyền nhiệt kết cấu

(m )2

1

Hướng Bắc

2

Hướng Nam

3

Hướng Đông

4

Hướng Tây

Nền

6

Dải nền 1 36x2x2 + 18x2x2 216 Dải nền 2 (32+14)x2x2 - 16 168 Dải nền 3 ( 28+10)x2x2 – 16 136

STT Kết cấu Công thức tính toán Kết quả F

(m )2

Dải nền 4 24x6 144

Hiệu số nhiệt độ được xác định theo công thức:

t = (tT tN)× (oC) Trong đó:

- tT : nhiệt độ không khí trong nhà (oC)

- tN : nhiệt độ không khí ngoài nhà (oC)

- hệ số phụ thuộc vào vị trí kết cấu bao che so với không khí bên ngoài

- =1: kết cấu truyền nhiệt tiếp xúc với không khí ngoài

- =0,7: kết cấu truyền nhiệt tiếp xúc với phòng không thông gió, phòng không thông gió tiếp xúc với không khí ngoài

- =0,4: kết cấu truyền nhiệt tiếp xúc với phòng không thông gió, phòng không thông gió không tiếp xúc với không khí ngoài

Hiệu số nhiệt độ vào mùa đông:

tĐ = (20 – 6.2 )× 13.8 (oC) Hiệu số nhiệt độ vào mùa hè:

tH = (23.1– 25 )× - 1.9 (oC)

2.1.3 Tổn thất nhiệt về mùa Đông

Bảng 2.2 : Lượng nhiệt tổn thất qua kết cấu bao che vào mùa đông

STT Kết cấu

Hệ số k (W/m2

0C)

F (m )2

( )

t t t (0C)

Lượng nhiệt tổn thất

QKCD (w)

( )

0

( )

tt D T

t C

( ) 0

( )

tt D N

t

D

t C

1

Hướng Bắc Cửa đi 6.34 9.68 20 6.2 1 13.8 846.92 Cửa sổ 6.09 18 20 6.2 1 13.8 1512.756 Cửa

mái 6.09 46.8

20 6.2 1 13.8

3933.166 Tường 2.17 260.32 20 6.2 1 13.8 7795.543

2

Hướng Nam Cửa đi 6.34 4.4 20 6.2 1 13.8 384.965 Cửa sổ 6.09 30 20 6.2 1 13.8 2521.26 Cửa

mái 6.09 46.8

20 6.2 1 13.8

3933.166 Tường 2.17 253.6 20 6.2 1 13.8 7594.3056

3

Hướng Đông Cửa đi 6.34 5.28 20 6.2 1 13.8 461.958 Cửa sổ 6.09 0 20 6.2 1 13.8 0 Cửa

mái 6.09 0

20 6.2 1 13.8

0

Tường 2.17 138.7

2

20 6.2 1 13.8

4154.11

Cửa đi 6.34 0 20 6.2 1 13.8 0 Cửa sổ 6.09 18 20 6.2 1 13.8 1512.75

6 Cửa

mái 6.09 0

20 6.2 1 13.8

0 Tườn

g 2.17 126

20 6.2 1 13.8

3773.196

5 Mái 6.34 648 20 6.2 1 13.8

56694.816

6

Nền

Dải 1 0.32 216 20 6.2 1 13.8 953.856 Dải 2 0.19 168 20 6.2 1 13.8 440.496 Dải 3 0.105 136 20 6.2 1 13.8 197.064 Dải 4 0.06 144 20 6.2 1 13.8 119.232

7 Tổng

( Q tth ) 96829.566

2.1.2 Tổn thất nhiệt về mùa Hè

Tổn thất nhiệt qua kết cấu ngăn che về mùa hè được hiệu chỉnh qua tổn thất nhiệt qua kết cấu ngăn che về mùa đông như sau:

= ()× , W

Trong đó:

- : Tổn thất nhiệt qua kết cấu ngăn che về mùa hè, W

- : Tổn thất nhiệt qua kết cấu ngăn che về mùa đông, W

- : Nhiệt tổn thất qua mái về mùa đông, W

- : Hiệu sô nhiệt độ tính toán giữa trong và ngoài nhà về mùa hè,

- : Hiệu sô nhiệt độ tính toán giữa trong và ngoài nhà về mùa đông,

= ()×

= (96829.566– 56694.816)×

= - 5525.8 (W)

2.2 Tốn thất nhiệt do rò gió

Gió qua các khe cửa đi vào trong phòng ở phía đón gió và sẽ đi ra ở phía khuất gió nên nhiệt trong nhà sẽ làm nóng không khí đi vào và gây tổn thất nhiệt Tổn thất do rò gió không xảy ra với cửa mái vì cửa mái chỉ làm nhiệm vụ thông gió tự nhiện - thoát gió ra ngoài

Lượng nhiệt tiêu hao để làm nóng không khí vào nhà được tính theo công thức sau:

Trong đó:

1.005 : là tỷ nhiệt của không khí

Gro :lưu lượng của gió lùa vào trong khe cửa

: lưu lượng của gió lọt vào nhà qua 1m dài khe cửa

: tổng độ dài của các khe cửa

: hệ số phụ thuộc vào loại cửa

: trọng lượng riêng của không khí bên ngoài

Bảng 2.3 Lượng không khí lọt vào nhà qua 1m dài khe cửa, phụ

thuộc vào vận tốc gió và cấu tạo của cửa (theo mục 3.2.5 sách “Kỹ

Thuật Thông gió”– GS.Trần Ngọc Chấn)

Vận tốc

g (m3/h.m) 4.0 6.5 8.0 9.0 12.5

Hệ số phụ thuộc loại cửa:

+ Đối với cửa đi, cổng lớn: a= 2

+ Đối với cửa sổ 1 lớp khung gỗ: a= 1

+ Đối với cửa sổ 2 lớp khung gỗ: a= 0.5

+ Đối với cửa sổ 1 lớp khung sắt: a= 0.65

+ Đối với cửa sổ 2 lớp khung sắt: a= 0.33

a Tổn thất nhiệt do rò gió vào mùa đông :

Tháng lạnh nhất ta chọn là tháng 1, vận tốc gió trung bình của tháng

1 là hướng gió theo hướng Đông như vậy sẽ có tổn thất nhiệt do rò

gió qua các khe cửa của tường phía Đông

Với ta tra được

Lựa chọn cửa: Cửa sổ 1 lớp khung sắt a = 0.65; cửa đi a= 2

Lưu ý : ta chỉ tính tổng chiều dài khe cửa dưới của tường phía Bắc ,

Đông của công trình , còn cửa sổ phía trên là cửa kính kín nên không

tính Vì thế ta chỉ tính toán cho phía tường Bắc

Bảng 2.4: Tổn thất nhiệt do rò gió vào mùa Đông

ST

T Loạicửa Sốcửa g a

Δt (0C )

Q (W) Tường Đông Bắc

1 Cửađi 7 38,2 3,9 8,9 2 2651,84 1,2 3198

2 Cửasổ 4 13 3,9 8,9 0,65 293,29 1,2 355,

b Tổn thất nhiệt do rò gió vào mùa hè :

Tháng nóng nhất ta chọn là tháng 6, vận tốc gió trung bình tháng 6 là 1,6 m/s hướng gió chủ đạo là hướng Tây Nam như vậy sẽ có tổn thất nhiệt do rò gió qua các khe cửa của tường phía Nam

Với v = 1.6 m/s ta tra được g = 5.5 kg/m.htb

Ta có bảng:

Bảng 2.5: Tổn thất nhiệt do rò gió vào mùa Hè

2.3 Tốn thất

do

nung nóng vật liệu đem vào phân xưởng

Tính lượng vật liệu G = 300 – 400kg/m đáy lòsp 2

2.3.1 Tính cho mùa đông

2.3.2 Tính cho mùa hè

STT Loạicửa cửaSố g a Δt(0C) (W)Q

Tường Tây Nam

1 Cửađi 1 30 3,2 8,2 2 511,68 2 4011,06

2 Cửasổ 9 117 3,2 8,2 50,6 1995,55 2 1028,47