đề tài thiết kế hệ thống thông gió

NGYUYỄN HUY TIẾNTRƯỜNG ĐẠI XÂY DỰNG HÀ NỘIBỘ MÔN VI KHÍ HẬU – MÔI TRƯỜNG XÂY DỰNGĐỒ ÁN MÔN HỌCTHÔNG GIÓ Sinh viên: NGUYỄN QUANG DUY Lớp: 65HKC1 Đề tài: Thiết kế hệ thống thông gióĐề số:

KHOA KĨ THUẬT MÔI TRƯỜNG

BỘ MÔN VI KHÍ HẬU -

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN

THÔNG GIÓ

Giảng viên hướng dẫn: TS Nguyễn Huy Tiến

Họ và tên sinh viên: Nguyễn Quang Duy

CHƯƠNG I: CHỌN THÔNG SỐ TÍNH TOÁN VÀ KẾT CẤU BAO CHE 6

1.1 Giới thiệu chung: 6

1.2 Chọn thông số tính toán trong và ngoài công trình: 6

1.2.1 Các số liệu về không khí bên ngoài công trình của tỉnh Cao Bằng: 6

1.1.2.Chọn thông số trong công trình: 6

1.3 Chọn kết cấu tính toán và hệ thông truyền nhiệt k: 7

1.3.1 Cấu tạo kết cấu bao che: 7

1.3.2 Tính hệ số truyền nhiệt K của kết cấu: 8

CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN TỔN THẤT NHIỆT 10

2.1 Tổn thất nhiệt qua kết cấu: 10

2.1.1 Công thức tổng quát: 10

2.1.2 Tổn thất nhiệt vào mùa Hè: 10

2.2 Tốn thất nhiệt do rò gió cho mùa Hè: 11

2.3 Tốn thất do nung nóng vật liệu đem vào xưởng: 14

2.4 Tổng kết nhiệt tổn thất: 15

CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN TỎA NHIỆT VÀ 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: 17

3.4 Tỏa nhiệt do vật liệu nung nóng để nguội: 18

3.4.1 Tỏa nhiệt trong quá trình làm nguội dần không thay đổi trạng thái: 18

3.4.2 Tỏa nhiệt trong quá trình làm nguội dần có thay đổi trạng thái: 19

3.5 Tỏa nhiệt do lò nung: 21

3.5.1 Tỏa nhiệt từ lò nấu gang: 21

3.5.1.1 Nhiệt tỏa mặt ngoài thành lò 21

3.5.1.2 Nhiệt tỏa kết cấu thành lò: 22

3.5.1.3 Truyền qua nóc lò 23

3.5.1.4 Truyền qua đáy lò 24

3.5.1.5 Truyền qua cửa lò 25

3.5.1.6 Tổng lượng nhiệt tỏa ra từ lò: 27

3.6 Tính toán nội suy cho các lò còn lại: 28

3.7 Tính nhiệt từ bể nóng: 29

3.7.1 Tính về mùa Đông 29

3.7.1.1 Tỏa nhiệt qua thành bể 29

3.7.1.2 Tỏa nhiệt qua đáy bể: 30

3.7.1.3 Tỏa nhiệt từ mặt thoáng của chất lỏng 30

3.7.2 Tính về mùa Hè 31

3.8 Tổng kết tỏa nhiệt: 31

3.9 Thu nhiệt do bức xạ mặt trời: 31

3.9.1 Bức xạ mặt trời truyền vào nhà qua cửa kính: 31

3.9.2 Bức xạ mặt trời truyền vào nhà qua mái: 32

3.9.2.1 Nhiệt bức xạ truyền vào nhà do chênh lệch nhiệt độ: 32

3.9.2.2 Bức xạ mặt trời do dao động nhiệt độ: 33

3.10 Tổng kết nhiệt thừa mùa Hè: 34

CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN THÔNG GIÓ CỤC BỘ 35

4.1 Tính chụp hút trên mái đua trên cửa lò nung: 35

4.1.1 Đối với lò nấu gang 35

4.1.2 Đối với lò nấu nhôm: 40

4.1.3 Đối với lò điện trở kiểu đứng: 45

4.1.4 Đối với lò điện trở kiểu buồng: 50

4.2 Tính toán chụp hút trên lò sấy khuân: 55

4.3 Tính toán chụp hút lồng cho lò rèn 2 miệng lửa: 58

4.4 Tính toán chụp hút 1 bên thành: 60

4.5 Tính toán hút bụi: 61

4.5.1 Tính toán hút bụi cho máy mài 2 đá, máy nén khí di động: 61

4.5.2 Tính toán panen hút cho bàn đê hàn, bàn hàn hơi, thiết bị phun kim loại: 61

4.6 Tính toán hoa sen không khí: 63

CHƯƠNG 5 CÂN BẰNG VÀ TÍNH TOÁN LƯU LƯỢNG THÔNG GIÓ 66

5.1 Cân bằng nhiệt 66

5.2 Cân bằng lưu lượng: 67

5.3 Giải phương trình cân bằng nhiệt và cân bằng lưu lượng: 67

5.4 Tính toán thông gió tự nhiên 70

5.4.1 Tính toán lưu lượng hút chung 70

5.4.2 Kiểm tra lưu lượng thoát ra qua cửa F2: 72

CHƯƠNG 6 TÍNH TOÁN THỦY LỰC LỰA CHỌN QUẠT VÀ CÁC THIẾT BỊ 73

6.1 Phương pháp tính toán 73

6.2 Tính toán hệ thống thổi chung: 74

6.2.1 Tính toán thủy lực: 74

6.3 Tính toán hệ thống thổi hoa sen không khí 79

6.3.1 Tính toán thủy lực: 79

6.3.2 Chọng quạt cho hệ thống thổi hoa sen không khí: 81

6.4 Tính toán thủy lực và chọn quạt hệ thống hút cho bàn hàn hơi, thiêt bị phun tỏa hơi độc hại (hút Panen) 83

6.4.1.Tính toán thủy lực: 83

6.4.2 Chọn quạt : 84

6.5 Tính toán thủy lực và chọn quạt hệ thống hút cục bộ các bể đựng dầu và nước 86

6.5.1.Tính thủy lực : 86

6.5.2.Tính chọn quạt và động cơ cho hệ thống: 89

6.6 Tính toán thủy lực và chọn quạt hệ thống hút bụi cho máy mài 2 đá: 89

6.6.1.Tính toán thủy lực: 89

6.6.2.Tính chọn quạt và động cơ cho hệ thống: 91

6.7 Tính toán thủy lực và chọn quạt hệ thống hút bụi cho máy nén khí di động: .92

6.7.1.Tính toán thủy lực 92

6.7.2.Tính chọn quạt và động cơ cho hệ thống: 93

SVTH: NGUYỄN QUANG DUY - 1514665 – 65HKC1 Page | 4

TRƯỜNG ĐẠI XÂY DỰNG HÀ NỘI

BỘ MÔN VI KHÍ HẬU – MÔI TRƯỜNG XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN MÔN HỌCTHÔNG GIÓ Sinh viên: NGUYỄN QUANG DUY Lớp: 65HKC1

Đề tài: Thiết kế hệ thống thông gió

Đề số: 2

Số liệu thiết kế:

Địa điểm: CAO BẰNG

Mặt bằng, mặt cắt kiến trúc, dây chuyền công nghệ

NỘI DUNG TÍNH TOÁN THUYẾT MINH

1 Chọn thông số tính toán bên trong và ngoài công trình về mùa Hè

2 Chọn kết cấu bao che, tính tổn thất nhiết, toả nhiệt và thu nhiệt Xác định lượngnhiệt thừa, lượng bụi và khí độc hại

3 Xác định lưu lượng không khí trao đổi

4 Tính thông gió cục bộ, thông gió cơ khí

5 Tính thuỷ lực và chọn quạt gió, động cơ

Ngày giao nhiệm vụ:

Ngày hoàn thành và nộp thiết kế:

CHƯƠNG I: CHỌN THÔNG SỐ TÍNH TOÁN VÀ

KẾT CẤU BAO CHE1.1 Giới thiệu chung:

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

1.2.1 Các số liệu về không khí bên ngoài công trình của tỉnh Cao Bằng:

Lấy theo quy chuẩn Việt Nam 02:2009/BXD (QCVN02:2009/BXD)

Mùa hè (lấy vào tháng 7):

- Nhiệt độ tính toán ngoài nhà vào mùa hè là nhiệt độ tối cao trung bình của tháng nóng nhất là: 32.1 C (Tra bảng 2.3 QCVN02:2009/BXD)0

- Độ ẩm tương đối của không khí: 85.4% (Tra bảng 2.10 QCVN02:2009/BXD)

- Vận tốc gió trung bình tháng nóng nhất là: 1.6 m/s (Tra bảng 2.15

QCVN02:2009/BXD)

- Hướng gió chủ đạo của tháng nóng nhất là: Nam với tần suất xuất hiện là 10.2(Tra bảng 2.16 QCVN02:2009/BXD)

1.1.2.Chọn thông số trong công trình:

- Nhiệt độ tính toán trong nhà vào mùa hè lấy cao hơn nhiệt độ tính toán ngoài nhàvào mùa hè từ 2-5 C Nhưng không được quá 35 C, vận tốc v=1.2 m/s.0 0

- Đối với trong nhà thì độ ẩm tối ưu là =60-75% nên ta chọn 𝝋 𝝋=70%

Bảng 1.1 Bảng tóm tắt các thông số khí hậu bên ngoài

φ(%)

Tttt

(ºC)

V(m/s)

φ(%)

SVTH: NGUYỄN QUANG DUY - 1514665 – 65HKC1 Page | 6

1.3 Chọn kết cấu tính toán và hệ thông truyền nhiệt k:

1.3.1 Cấu tạo kết cấu bao che:

Hình 1.1 :Kết cấu của tường

(Phụ lục 2 – Kĩ thuật Thông gió – GS Trần Ngọc Chấn)

Kết cấu nền: (Nền không có cách nhiệt):

Chia làm 4 dải nền tính toán: (trang 90 – Kĩ thuật Thông gió – GS Trần Ngọc Chấn)

Dải 1: k = 0,4 (W/m 1 2 0C)

+ (W/m C): hệ số trao đổi nhiệt bên ngoài nhà, bề mặt tiếp xúc trực tiếpn 2 0

với không khí bên ngoài = 23,26(W/m C) n 2 0

+ δ (m): chiều dày lớp vật liệu thứ i.i

+ (W/m C): hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu thứ i.i 2 0

SVTH: NGUYỄN QUANG DUY - 1514665 – 65HKC1 Page | 8

Bảng 1.1: Bảng tính toán xác định hệ số truyền nhiệt qua kết cấu ngăn che

TT Kết cấu bao che

Công thức tính:

11

0C]

Nhiệttrở R[m C/20

8,72+2

0,0150,93+

0,220,81+

123,262,166

0,46

2 Cửa đi: tôn

= 0,002 mm; = 58 W/mK

118,72+

0,0050,76+

123,26

4 Cửa mái: kính xây dựng:

= 5mm ; = 0,76 W/mK

118,72+

0,0050,76+

0,0004

50 +

123,26

CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN TỔN THẤT NHIỆT

2.1 Tổn 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

Qkc = k.F.∆t (W) Trong đó:

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

+ F: diện tích truyền nhiệt của kết cấu ngăn che, m2

+ ∆t: hiệu số nhiệt độ tính toán giữa bên trong và bên ngoài nhà, C Công thức 0

tính ∆t = (t - t T Ntt )ψ, 0C:

tt , nhiệt độ tính toán bên trong nhà, tt 0C,

tN , nhiệt độ tính toán bên ngoài nhà, tt

ψ: hệ số kể đến vị trí của kết cấu bao che đối với không khí ngoài trời2.1.2 Tổn thất nhiệt vào mùa Hè:

Bảng 2.1: Tổn thất nhiết qua kết cấu bao che về mùa Hè

STT Tên kết cấu Hướng Công thức tính diệntích

Diện tích F(m ) 2

Nền có chiều rộng 9m và chiều dài 42m.

Chia nền làm 3 dải Hai dải ngoài (dải I, dải II) mỗi dải rộng 2m còn lại dải IIIrộng 1m

1.005 : là tỷ nhiệt của không khí (kJ/kg oC)

Ggió :lưu lượng của gió lùa vào trong khe cửa

Ggió = g.l.a (kg/l)

g: lưu lượng của gió lọt vào nhà qua 1m dài khe cửa (kg/m.h)

l: tổng độ dài của các khe cửa cùng thuộc 1 loại với nhau

a: hệ số phụ thuộc vào loại cửa

2.2.1 Tính cho mùa hè:

Tháng nóng nhất là vào tháng 7 với hướng gió chính là hướng gió Nam vận tốc gió trung bình v = 1.6 m/s, chọn khe cửa rộng 1 mm, theo bảng tra trên ta có g = 4,16

kg/m.h

Với cửa sổ, cửa mái 1 lớp khung thép thì a = 0.65

Chiều dài khe cửa hướng Nam là (1 cửa mái, 12 cửa sổ)

Bảng 2.4 Chiều dài khe cửa ứng với hướng gió chủ đạo vào mùa hè

2.3 Tốn thất do nung nóng vật liệu đem vào xưởng:

Tốn thất nhiệt được tính theo công thức sau:

Qvl t.th=0,278 G c(t tc−đ).β (W)

Trong đó:

Qvl t.th : Nhiệt lượng tổn thất do nung nóng vật liệu mang từ ngoài vào (w)

C : Tỷ nhiệt của vật liệu (KJ/Kg C) , C 0

Vật liệu của thép: C = 0,48(KJ/Kg 0C)

Vật liệu của đồng: C =

tc ( C) : Nhiệt độ cuối cùng của vật liệu đưa vào phân xưởng chính là 0

tđ ( C) : Nhiệt độ ban đầu của vật liệu đưa vào phân xưởng chính là 0

β: Hệ số kể đến nhận nhiệt không đều theo thời gian của vật liệu Lấy β = 0,6

G: Khối lượng nguyên vật liệu mang vào phòng

G= G × F (kg/h)’

Với G’ = 300÷400kg/m diện tích đáy lò Ta lấy G’ = 350 kg/m2 2

Bảng 2.7: Tổn thất nhiệt do nung nấu nguyên vật liệu về mùa Hè

4b×l )=0 ,5× 1-(

π×0 ,5

2

4

0 , 6×1, 2)=0 , 365Chụp thải có nón che mưa: ξ = 1.3 (nón che mưa tròn - tra PL10.SGT.TG)2

= + = 1,4 + 6,8 = 8,2 (Pa)

So sánh và nhận xét

=38,4 Pa > = 8,2 Pa

Nên chụp hút mái đua đủ điều kiện hút tự nhiên với các thông số:

Kích thước chụp: độ nhô ra l = 1,2 m; chiều rộng b = 0,7 m

Ống hút có đường kính D = 500mm; chiều cao h = 10,3

4.2 Tính toán chụp hút trên lò sấy khuân:

Thông số của lò sấy khuân:

Bảng 4.5 Thông số kích thước của lò sấy khuân

Đường kính của nguồn tỏa nhiệt:

Dn=√4x2,25

π =1,69 (m)Chọn đường kính chụp hút: D = 1,69+0,2 = 1,89 (m)c

- : lưu lượng trong dòng đối lưu (m /h3

- : diện tích tiết diện miệng chụp (m )2

- : diện tích tiết diện nguồn nhiệt (m )2

Lưu lượng trong dòng đối lưu L tạo thành bên trên nguồn nhiệt được xácđl

định theo công thức:

Ldl=64×√3Qdl×Z× Fn (m /h)3

Trong đó

- : nhiệt đối lưu bên trên nguồn nhiệt (W)

- Z: khoảng cách đứng từ bề mặt nguồn nhiệt đến miệng chụp (m),

Z= 0,5m

Nhiệt đối lưu Qđlxác định theo công thức:

Qdl=αdl× Fn×(tn-txq) (W)Trong đó:

- αdl: hệ số trao đổi nhiệt đối lưu (W/m2°C)

- tn, txq: nhiệt độ bề mặt nguồn nhiệt và nhiệt độ không khí xung quanh

thh=Gl tl+ GT tT

Gl+ GT

(°C)Trong đó:

- Gl,GT: lưu lượng khí từ nguồn nhiệt và lưu lượng không khí được hút vàochụp (kg/h)

G1= Ldl×ρl=1684,9×1,293

1+200273

=1257,4 (kg/h)

GT= LT×ρT=1010,94×1,293

1+34273

=1162,4 (kg/h)

thh=1257,4 ×200+1162,4 34×

1257,4+1162,4 =120 (°C)Bảng 4.6 Tính toán kiểm tra khả năng thông gió tự nhiên của chụp hút

Lưu lượng hỗn hợp khí - kk qua hệ

Các đại lượng tính toán Kí hiệu Công thức Đơn vị Kết quả(n = 1; η = 0,8)

4.3 Tính toán chụp hút lồng cho lò rèn 2 miệng lửa:

Lựa chọn thông số cho lò theo bảng sau:

Khi hút bằng tự nhiên thì lưu lượng và kích thước chụp nhận theo b “bảng 4.3 T85Thiết kế thông gió công nghiệp – Hoàng Thị Hiền” ta chọn được các thông số sau:

Ta có H = (h + h ) - h (m).1 2

Trong đó :

H: là khoảng cách từ miệng ống góp tới chụp thải (m)

h: cao độ của mái phân xưởng , ta đo được h = 9,8 m

h : chiều cao tối thiểu của chụp thải , lấy h = 2 m.1 1

h : chiểu cao tối thiểu của chụp hút ống góp , lấy h = 1,8m.2 2

Do đó H = (9,8 + 2) – 1,8 = 10 m

SVTH: NGUYỄN QUANG DUY - 1514665 – 65HKC1 Page | 58

Bảng 4.7 Lựa chọn thông số lò rèn 2 miệng lửa

Tính toán thông gió tự nhiên theo bảng sau:

Bảng 4.8 Tính toán kiểm tra khả năng thông gió tự nhiên của chụp hút

Lưu lượng hỗn hợp khí - kk qua hệ

Các đại lượng tính toán Kí hiệu Công thức Đơn vị Kết quả

Đối với bể đựng dầu và nước

Bảng 4.9 Thông số kích thước bể tôi dầu

: góc mở của luồng hút, ψ=3π

2Lương lượng hút của bể tôi dầu:

L=3600×1 ,7×1 , 41×0 , 35׿ (m /h)3

Chiều cao khe hút b = 0,1B = 0,06 (m)

4.5 Tính toán hút bụi:

4.5.1 Tính toán hút bụi cho máy mài 2 đá, máy nén khí di động:

- Lưu lượng hút máy mài 2 đá được xác định theo công thức:

L= 2×(1800÷2000)×D2 (m /h)3

Trong đó: D đường kính máy mài, D=0,4 (m) với loại máy mài “3M634”

- Lưu lượng hút máy mài 2 đá:

L= 2× 2000 0,4 640× 2

= (m /h)3

- Lưu lượng hút máy nén khí di động được xác định theo công thức:

L= 1800÷2000( )×D2 (m /h)3

Trong đó: D đường kính máy mài, D=0,4 (m) với loại máy nén “CO-74”

- Lưu lượng hút máy nén khí di động:

L =2000× 0,4 3202

= (m /h)3

4.5.2 Tính toán panen hút cho bàn đê hàn, bàn hàn hơi, thiết bị phun kim loại:

- Các số liệu và hình vẽ tra theo sách Thiết kế Thông gió công nghiệp_GVC Hoàng Thị Hiền

- Chọn panen xiên có cấu tạo như hình vẽ sau:

- Chọn Lưu lượng hút cho panen là L = 3200(m3/h) khi panen đặt gần tường

4 Lò điện trở kiểu

đứng

Chụp hút máiđua

5 Lò điện trở kiểu

buồng

Chụp hút máiđua

4.6 Tính toán hoa sen không khí:

Thiết bị hoa sen không khí được sử dụng trong hệ thống thổi cơ khí nhằm đảm bảo các thông số vi khí hậu (nhiệt độ, độ ẩm và vận tốc chuyển động của không khí )

tại vị trí công nhân làm việc bất lợi trong phân xưởng

Phân xưởng nóng hoa sen không khí được bố trí tại những vị trí có cường độ bức

xạ cao như tại cửa của các lò nung Nếu q tác động lên người công nhân lớn hơn bx

350 W/ m thì tại đó phải bố trí hệ thống làm mát cục bộ bằng hoa sen không khí.2

Các lò có nhiệt độ khác nhau nên ta chỉ tính (kiểm tra) cho vị trí hoa sen tại lò có nhiệt độ thấp nhất Nếu cường độ bức xạ tại lò có nhiệt độ thấp nhất lớn hơn 350

W/ m thì ta phải bố trí hoa sen không khí cho tất cả các lò trong phân xưởng Lò 2

có nhiệt độ thấp nhất là lò sấy khuân (6-7)

Hình minh họa: Hoa sen không khíTrong đó :

dx - kích thước luồng thổi tác dụng tại vị trí làm việc của công nhân thường lấy

d =1÷1,2m.x

x - là khoảng cách từ miệng thổi đến chỗ đứng của công nhân

v - tốc độ không khí đến vị trí của người công nhân x

Tại lò sấy khuôn có t =200 C, kích thước 1,5 m x 1,5 m x 1,7 m o

* Xác định cường độ bức xạ tại vị trí thao tác cách bề mặt bức xạ khoảng cách x (bềmặt bức xạ là cửa lò 0,3x0,4m) được xác định theo công thức:

qx = q x o 1

trong đó :

δ= 0,40,45 = 0,89Dùng đồ thị 3.5–Sách thông gió - GVC Hoàng Thị Hiền và Bùi Sỹ Lý ta tìm được

thoải mái ,tiện nghi cho công nhân trong toàn phân xưởng,tạo môi trường làm việc tốt nhất Ở đây ta ưu tiên yếu tố tiện nghi và môi trường làm việc thoải mái

Tính toán hoa sen không khí:

+ Chọn đường kính luồng khí tại vị trí công nhân là: d = 1,2 (m)x

+ Chọn khoảng cách x từ miệng thổi đến vị trí công nhân là: x = 1,2 (m)

+ Chọn vận tốc gió tại vị trí của công nhân là: v = 3,0 (m/s)ct

+ Nhiệt độ: t = to Ntt = 32 0C

SVTH: NGUYỄN QUANG DUY - 1514665 – 65HKC1 Page | 64

+ Tra tài liệu ở đoạn chính,bảng 2.1 (Tr 47-Thông Gió), đường kính tỷ đối d :0

* Với a =0,12 - hệ số rối của miệng thổi Baturin có lá hướng dòng (Tr.49 sách_Thông gió_GVC.Hoàng Thị Hiền và PGS.TS Bùi Sỹ Lý)

* Tra bảng 7.9 (Tr.250 sách _KTTG_GS.Trần Ngọc Chấn) ta chọn miệng thổi Baturin

= 11,2=0,833 (d = 1 vì vị trí công tác có kích thước axb = 1)ct

Theo đồ thị hình 8.19 trang 254 với dct

V : vận tốc gió tại vị trí công tác ; vct ct=3,0(m/s)

v : vận tốc gió ra khỏi Baturin (m/s); o

tct = t - xq

c (txq−t0)ax

d0+0.145

= 34 - 0,12 1,20,24 (34 32x − )0,314 +0,145

= 33 C o

Độ ẩm trong vùng làm việc lấy: tb = 65%

* Từ (tx, tb) tra biểu đồ I - d ta được t =27 C và v =3 (m/s)ư 0 ct

Từ tct=33oC, t C,và v = 3(m/s) ta tra nhiệt độ hiệu quả tương đương t = 27 C

ư =27o

(Tra biểu đồ 1.11_sách Thông Gió-tr 27), nằm trong phạm vi giá trị nhiệt độ đem lại

cảm giác tiện nghi, thoải mái về mùa Hè của con người Vì vậy ta không cần phải xử

lý không khí về nhiệt độ trước khi thổi vào nhà

* Lưu lượng của miệng thổi:

L0= v A.B.3600 = 8,62 x 0,26 x 0,4 x 3600 = 3227 (m /h)0 3

Chọn lưu lượng miệng thổi hoa sen không khí là L =3300 (m3/h)

Từ đây ta có lưu lượng thổi của hoa sen không khí tại các lò qua bảng sau

Bảng 4.11 :Tổng kết lưu lượng thổi hoa sen không khí

LtCB Tuần hoàn

-5 Lò điện trở kiểu

-CHƯƠNG 5 CÂN BẰNG VÀ TÍNH TOÁN LƯU LƯỢNG THÔNG GIÓ

5.1 Cân bằng nhiệt

Trong phân xưởng gồm các hệ thống thông gió sau: thông gió thổi chung kết hợp

với thông gió thổi cục bộ (hoa sen không khí) và thông gió hút cục bộ

Phương trình cân bằng nhiệt:

Qv+ Q = Qth r

Trong đó:

Qv: tổng lượng nhiệt chứa trong không khí đi vào phân xưởng (W)

Qth: tổng lượng nhiệt thừa của phân xưởng (W)

Qr: tổng lượng nhiệt chứa trong không khí khối không khí ra phân

xưởng(W)

Lượng nhiệt chứa trong khối không khí đi vào phân xưởng được tính theo côngthức: Qv = 0,278 c (GtC ttC + Gtcb ttcb + GvTN t )vTN

Trong đó:

c: tỉ nhiệt của không khí, c = 1.005 kJ/kg Co

GtC: lưu lượng khí của thổi chung (kg/h)

Gtcb: lưu lượng thổi cục bộ - hoa sen không khí (kg/h)

GvTN: lưu lượng khí vào tự nhiên (kg/h)

ttC, t , t : nhiệt độ không khí của hệ thống thổi chung (t ) và thổi cục tcb vTN tC

Tương tự, lượng nhiệt chứa trong khối không khí đi ra phân xưởng tính theo côngthức:

Qr = 0,278 c (GrTN trTN + Grlò trlò + Grbể trbể +Grbụi t )rbụi

Lượng nhiệt thừa Q lấy theo tính toán ở chương 3:th

Qth = 1392078,3 (W)

5.2 Cân bằng lưu lượng:

Phương trình cân bằng lưu lượng:

Gv = G (kg/h)r

Trong đó:

Gv: tổng lượng không khí vào phân xưởng (kg/h)

Gr: tổng lượng không khí ra phân xưởng (kg/h)

Lượng không khí vào phân xưởng tính theo công thức:

Gv = G + G + G (kg/h)vTN tC tcb

Trong đó:

GvTN: lượng không khí vào tự nhiên (kg/h)

GtC: lượng không khí thổi chung vào (kg/h)

Gtcb: lượng không khí vào của thổi hoa sen (kg/h)

Lượng không khí ra phân xưởng tính theo công thức:

Gr = G + G + G + G (kg/h)rTN rlò rbụi rbể

Trong đó:

GrTN: lượng không khí ra tự nhiên (kg/h)

Grlò: lượng không khí được hút cục bộ từ lò (kg/h)

Grbụi: lượng không khí được hút cục bộ từ các máy mài 2 đá (kg/h)

5.3 Giải phương trình cân bằng nhiệt và cân bằng lưu lượng:

273

=1,2931+32273

=1,158 (kg/m )3

Với t = 31,4 Cvcb o

Mật độ không khí thổi cục bộ vào:

ρcbv=1,2931+tr cb

273

=1,2931+31,4273

=1,159 (kg/m )3

Với t = t = t = 34 Crbụi Ttt vlv o

Mật độ không khí vùng làm việc:

ρT=1 ,2931+ tT

273

=1, 2931+34273

=1 , 15

Với t = t + β (H-2) = 34 + 1 (8,7 - 2) = 40,7 CrTN T o

(β- gradien nhiệt độ theo chiều cao, đối với phân xưởng nóng thì β =1 C/m; H- chiều cao o

từ mặt sàn tới tâm cửa mái của phân xưởng, m; H= 8,7m)

Mật độ không khí ra tự nhiên:

ρrTN=1 ,2931+tTNr

273

=1, 2931+40,7273

=1 ,12 5 (kg/m )3

Với tTTB = (t + t )/2 = (34+ 40,7)/2 = 37,35 CT rTN o

Mật độ không khí trung bình trong phân xưởng:

ρt TB

=1 , 2931+tTBr

273

=1, 2931+37 ,35273

=1, 13 7 (kg/m )3

Gtcb: Lượng không khí thổi vào của hoa sen không khí:

Gtcb= ρvcb ∑Lcb= 1,159×23100= 26772,9 (kg/h)(∑Lcb: tổng lưu lượng thổi vào của hoa sen, m /h)3

Grcb: Lượng không khí hút ở các thiết bị: Chụp hút của lò, máy mài 2 đá,chụp hút 1 bên thành bể

Grcb = Grlò + Grbụi + Gr

SVTH: NGUYỄN QUANG DUY - 1514665 – 65HKC1 Page | 68