đề tài thiết kế hệ thống thông gió

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Luận Văn Tốt Nghiệp Đề Tài : Thiết kế hệ thống thông gió SVTH: Hoàng My Lớp: 01MT Trang 1 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Mục lục CHƯƠNG 1 6 1.1. CHỌN THÔNG SỐ TÍNH TOÁN 7 1.1.1. Chọn thông số ngoài nhà: 7 Mùa hè 8 1.2. TỐN THẤT NHIỆT: Qtth 8 1.2.1. Tính hệ số truyền nhiệt K của kết cấu: 9 TT 10 Hệ số truyền nhiệt 10 1.2.2. Tính diện tích kết cấu bao che: 10 1.2.3.Tổn thất nhiệt qua kết cấu: 12 TT 13 1.2.4. Tốn thất nhiệt do rò gió: 14 1.2.5. Tốn thất do vật liệu mang từ ngoài vào: 15 Bảng 1.6: Tổn thất nhiệt do nguyên vật liệu mang từ ngoài vào tính cho cả mùa đông và mùa hè 16 1.3.2. Tỏa nhiệt do thắp sáng tính chung cho cả mùa đông và mùa hè: 17 1.3.3. Tỏa nhiệt từ động cơ tính chung cho cả mùa đông và mùa hè: 17 TT 18 1.4.1. Thu nhiệt qua cửa kính: 28 Đại lượng 31 Km 31 31 tx 31 αt 31 Attg 31 νm 31 Fm 31 tT 31 Ftr 31 Ktr 31 31 Kết quả 31 5,45 31 37,37 31 60 31 7,5 31 21,8 31 1 31 684 31 35,7 31 648 31 1,76 31 21450 31 SVTH: Hoàng My Lớp: 01MT Trang 2 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 1.5. TỔNG HỢP LƯỢNG NHIỆT THỪA TRONG PHÒNG, LƯU LƯỢNG THÔNG GIÓ CƠ KHÍ: 31 1.5.2. Lưu lượng thông gió cơ khí: 32 CHƯƠNG 2 34 2.1. CƠ SỞ LỰA CHỌN GIẢI PHÁP CHO HỆ THỐNG THÔNG GIÓ CƠ KHÍ: 35 TT 67 TT 67 4.5. LỰA CHỌN VÀ TÍNH TOÁN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ KHÍ THẢI SO2 TỪ LÒ ĐỐT NHIÊN LIỆU: 88 KẾT LUẬN 92 SVTH: Hoàng My Lớp: 01MT Trang 3 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP MỞ ĐẦU Môi trường không khí là một yếu tố ảnh hưởng đến sức khoẻ và năng suất làm việc của người công nhân. Khi chất lượng môi trường không khí không đảm bảo thì hiệu quả cũng như chất lượng công việc của người công nhân không đạt yêu cầu. Vì vậy mà ngày nay các chủ doanh nghiệp, cơ sở sản xuất đã hiểu biết và quan tâm đến rất nhiều về vấn đề này do nó liên quan đến tính hiệu quả hoạt động kinh doanh của họ. Đặc biệt đối với những đơn vị sản xuất ngành cơ khí trong quá trình sản xuất phát sinh nhiều nhiệt, các loại khí độc hại, chất ô nhiễm thì đây cũng chính là vấn đề sống còn. Đơn vị sản xuất mà trong phạm vi đồ án này em đang quan tâm là một phân xưởng sản xuất ngành cơ khí tại Nghệ An. Thành phố Vinh nói riêng, tỉnh Nghệ An nói chung có điều kiện khí hậu rất khắc nghiệt, vào mùa hè gió mùa Tây Nam mang theo cái nóng như thiêu, như đốt tràn vào nước ta và trong số đó thì tỉnh Nghệ An là một trong những nơi chịu ảnh hưởng mạnh nhất. Vào mùa đông thì gió mùa Đông Bắc mang theo cái rét từ phương Bắc tràn xuống phía Nam mà Nghệ An là một trong những cửa ngõ. Do đặc tính khí hậu mang nhiều bất lợi như vậy nên khi tổ chức thông gió, xử lý khí chúng ta sẽ thấy được hiệu quả rõ rệt mà thông gió, xử lý khí có thể mang lại cho môi trường sản xuất công nghiệp nói chung và ngành sản xuất cơ khí nói riêng. Vì vậy mà em đã chọn thông gió, xử lý khí cho một cơ sở sản xuất ngành cơ khí tại Thành phố Vinh làm đề tài phục vụ đồ án tốt nghiệp của mình. Nhìn chung đây là một phân xưởng sản xuất cơ khí đặc trưng cho ngành cơ khí của chúng ta hiện nay. Phân xưởng có tổng diện tích 648 m 2 nằm trong một khuôn viên tổng thể gồm nhiều hạng mục công trình khác như khu văn phòng, khu nhà để xe, hệ thống đường nội bộ, các công trình phụ trợ khác như điện nước … Phân xưởng cơ khí với đầy đủ các phương tiện sản xuất đặc trưng từ máy mài, lò SVTH: Hoàng My Lớp: 01MT Trang 4 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP nung, các bể chứa dung dịch, bể chứa hoá chất … Trong quá trình sản xuất sẽ phát sinh ra một lượng không nhỏ nhiệt, các loại khí, chất ô nhiễm và phát tán vào môi trường làm việc của người công nhân. Nếu không được tính toán thông gió cũng như xử lý khí thải phát sinh thì các chất này sẽ liên tục luẩn quẩn và vây hãm môi trường làm việc của người công nhân. Về lâu dài các chất ô nhiễm này sẽ là nguyên nhân ảnh hưởng tới sức khoẻ của người công nhân làm việc trực tiếp trong phân xưởng làm phát sinh nhiều bệnh tật, làm ảnh hưởng tới năng suất làm việc của họ. Vì vậy trong phạm vi đề tài này em đã tính toán, sử dụng nhiều phương pháp thông gió khác nhau nhằm so sánh lựa chọn một phương pháp thông gió phù hợp nhất cho nhà xưởng sản xuất mà mình đang quan tâm. Trong quá trình thực hiện, em đã cố gắng rất nhiều dựa vào những kiến thức mình đã học được nhưng cũng khó tránh khỏi những thiếu sót em rất mong nhận được sự chỉ bảo của quý thầy cô và sự góp ý của bạn bè. Cho phép em được gởi lời cảm ơn đến quý thầy cô đã tận tình dạy bảo giúp đỡ em trong quá trình học tập cũng như trong lúc thực hiện đồ án tốt nghiệp của mình. Nhờ có sự dạy bảo của quý thầy cô mà em ngày càng hiểu biết nhiều hơn cũng như có cơ sở kiến thức phục vụ cho đồ án của mình.Đặc biệt, em xin được gởi lời cảm ơn chân thành đến thầy giáo ThS. Nguyễn Đình Huấn là người luôn theo sát, tận tình chỉ bảo, giúp đỡ về kiến thức cũng như tinh thần cho em, để em có thể hoàn thành được đồ án nghiệp của mình. Cuối cùng em xin được gởi lời cảm ơn đến bạn bè cùng lớp những người cùng em trao đổi bổ sung kiến thức cho nhau, cũng như động viên nhau mỗi lúc gặp khó khăn. Em xin chân thành cảm ơn! Đà Nẵng, ngày 25 tháng 5 năm 2006 Sinh viên thực hiện SVTH: Hoàng My Lớp: 01MT Trang 5 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Sinh viên thực hiện Hoàng my CHƯƠNG 1 TÍNH NHIỆT THỪA SVTH: Hoàng My Lớp: 01MT Trang 6 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 1.1. CHỌN THÔNG SỐ TÍNH TOÁN 1.1.1. Chọn thông số ngoài nhà: a. Nhiệt độ tính toán của không khí ngoài trời vào mùa hè: Tra bảng N-1 (Nhiệt độ trung bình không khí ở Vinh) thì vào tháng 7 là nhiệt độ lớn nhất. Tra bảng N-2 (Biến trình ngày của nhiệt độ không khí) thì vào lúc 14 giờ của tháng 7 là nhiệt độ lớn nhất. Từ 2 bảng tra ta có được: tt(H) N t = )H( max t = 33,7 0 C vào lúc 14 giờ của tháng 7. b. Nhiệt độ tính toán của không khí ngoài trời vào mùa đông: Tương tự như mùa hè ta tra bảng N-1, N-2 chọn được vào lúc 6 giờ sáng của tháng 1 là nhiệt độ lạnh nhất ở mùa đông. Từ 2 bảng tra ta có được: Ð)tt( N t = )Ð( max t =15,9 0 C 1.1.2. Chọn thông số tính toán trong nhà: a. Nhiệt độ tính toán bên trong nhà vào mùa hè: tt(H) T t được lấy bằng nhiệt độ tính toán ngoài nhà vào mùa hè cộng thêm (2 ÷ 3) 0 C. Nên: tt(H) T t = 33,7 + 2 = 35,7 0 C b. Nhiệt độ tính toán bên trong nhà vào mùa đông: Còn nhiệt độ tính toán trong nhà về mùa đông Ð)tt( T t được lấy từ (20 ÷ 24) 0 C. Nên ta chọn Ð)tt( T t = 22 0 C. 1.1.3. Thông số về gió: a. Mùa hè: Hướng gió chính về mùa hè là gió tây nam. Tra bảng G -1 TCVN 4088 :1985, với địa điểm Vinh vận tốc gió về mùa hè là: 2,9 (m/s). SVTH: Hoàng My Lớp: 01MT Trang 7 N TT NGHIP b. Mựa ụng: Hng giú chớnh v mựa ụng l giú ụng bc. Tra bng G -1 TCVN 4088 :1985, vn tc giú v mựa ụng l: 2,2 (m/s). Bng 1.1: Thụng s tớnh toỏn Mựa hố Mựa ụng tt(H) N t ( 0 C) tt(H) T t ( 0 C) V (H) (m/s) é)tt( N t ( 0 C) é)tt( T t ( 0 C) V () (m/s) 33,7 35,7 2,9 15,9 22 2,2 1.2. TN THT NHIT: Q tth * Cu to kt cu bao che: a. Tng gm cú 3 lp: Lồùp vổợa. Lồùp gaỷch chởu lổỷc. Lồùp vổợa. Hỡnh 1.1 : Kt cu ca tng. Lp 1: Va trỏt. Dy 1 = 15 mm = 0,015 m. H s dn nhit: 1 = 0,8(kcal/mh o C) Lp 2: Gch ph thụng. Dy 2 = 110 mm =0,11 m. H s dn nhit: 2 = 0,7(kcal/mh o C). Lp 3: Va trỏt ging lp 1. Dy 3 = 15 mm = 0,015 m. H s dn nhit: 3 = 0,8(kcal/mh o C). SVTH: Hong My Lp: 01MT Trang 8 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP b. Cửa sổ bằng kính: 4000 2800 Hình 1.2: Cửa sổ bằng kính Dày  k = 5 mm = 0,005 m. Hệ số dẫn nhiệt:  k = 0,65(kcal/mh o C). c. Cửa ra vào bằng gỗ: Dày  g = 50 mm = 0,05 m. Hệ số dẫn nhiệt:  g = 0,3(kcal/mh o C). d. Trần: Dày  t = 50 mm =0,05 m. Hệ số dẫn nhiệt:  t = 0,15(kcal/mh o C). e. Mái bằng tôn: Dày  m = 0,8 mm = 0,8.10 -3 m. Hệ số dẫn nhiệt:  m = 50(kcal/mh o C). 1.2.1. Tính hệ số truyền nhiệt K của kết cấu: Hệ số truyền nhiệt qua kết cấu được tính theo công thức: K = ni i t αλ δ α 11 1 +∑+ (kcal/h) (1.1) Trong đó: α t (kcal/m 2 h 0 C) : hệ số trao đổi nhiệt bên trong nhà, đối với bề mặt trong của tường nhẵn α t = 7,5 (kcal/m 2 h 0 C). SVTH: Hoàng My Lớp: 01MT Trang 9 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP α n (kcal/m 2 h 0 C) : hệ số trao đổi nhiệt bên ngoài nhà, đối với tường, cửa sổ, cửa ra vào, mái α n = 20 (kcal/m 2 h 0 C). Riêng đối với trần α n = 10 (kcal/m 2 h 0 C)  i (m) chiều dày lớp kết cấu i.  i (kcal/mh 0 C) hệ số dẫn nhiệt của kết cấu i. Bảng 1.2: Hệ số truyền nhiệt (K) TT Tên kết cấu Hệ số truyền nhiệt Kết quả K (kcal/h) 1 Tường K t = 20 1 8,0 015,0 7,0 11,0 8,0 015,0 5,7 1 1 ++++ 2,67 2 Cửa sổ 20 1 65,0 005,0 5,7 1 1 K k ++ = 5,23 3 Cửa ra vào 20 1 3,0 05,0 5,7 1 1 K g ++ = 2,86 4 Trần 10 1 15,0 05,0 5,7 1 1 K tr ++ = 1,76 5 Nền không cách nhiệt K I 0,4 K II 0,2 K III 0,1 K IV 0,06 6 Mái K m = 20 1 50 108,0 5,7 1 1 3 + ⋅ + − 5,45 1.2.2. Tính diện tích kết cấu bao che: a.Diện tích cửa sổ: gồm 11 cửa, mỗi cửa: (2,8mx4m) F cửa sổ = 11(2,8 . 4) = 123,2 m 2 . SVTH: Hoàng My Lớp: 01MT Trang 10 [...]... TỐT NGHIỆP TÍNH TOÁN THỦY LỰC, HỆ THỐNG THÔNG GIÓ CƠ KHÍ 2.1 CƠ SỞ LỰA CHỌN GIẢI PHÁP CHO HỆ THỐNG THÔNG GIÓ CƠ KHÍ: Trên cơ sở dữ liệu đã tính toán kết hợp với quy họach nhà xưởng ta đề xuất đưa ra hai phương án thông gió cơ khí So sánh hai phương án đã đưa ra để chọn ra một phương án tối ưu thực hiện thông gió cơ khí cho phân xưởng số 4 2.1.1 Tính cho phương án thông gió cơ khí: Như mục 2.5.2 phần... mái ) - (Qkc+ Qgió + Qvl)) bx bx th (kcal/h) Từ những kết quả trên ta có bảng tổng kết nhiệt như sau: Mùa Tốn thất nhiệt(Qtth) Qkc Qgió Qvl Tỏa nhiệt (Qtỏa) Qng Qts Thu nhiệt(Qthu) Qđc Q Qln Đông15867 794,5 44,4 3120 8600 8591,4 74125,2 Hè 4398 331 17,4 - 8600 8591,4 73524 k bx Q mái bx Kết quả Qth (kcal/h) - - 74730,7 2520 21450 106611 Bảng 1.14: Bảng tổng kết nhiệt 1.5.2 Lưu lượng thông gió cơ khí:... kính được tính như sau: Q k = 1.2.3.4.qbx F(kcal/h) bx (1.29) Trong đó: 1 : hệ số kể đến độ trong suốt kính, chọn 1 = 0,9 (kính một lớp) 2 : hệ số kể đến độ bẩn của mặt kính, chọn 2 = 0,8 (mặt kính đứng) 3 : hệ số kể tới mức độ che khuất kính, chọn 3 = 0,62 (khung kim loại) 4 : hệ số kể tới mức độ che nắng của hệ thống, chọn 4 = 0,3 (kính nhám) qbx : cường độ bức xạ mặt trời trên mặt phẳng... Hình 1.5: Nền phân xưởng số 4 Bảng 1.3: Diện tích kết cấu TT Tên kết cấu Diện tích kết cấu (m2) 1 Tường 503,2 2 3 4 5 6 Cửa sổ Cửa ra vào Trần Mái Nền: Dải I 123,2 24 648 684 216 Dải II 168 Dải III 136 Dải IV 144 1.2.3.Tổn thất nhiệt qua kết cấu: a Tổn thất nhiệt qua kết cấu về mùa đông: SVTH: Hoàng My Lớp: 01MT Trang 12 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tổn thất nhiệt qua kết cấu được tính theo công thức: Q (Ð) = K.F.∆ttt(Đ)... K (kcal/m2 h.0C) F (m2) : hệ số truyền nhiệt qua kết cấu, tra bảng 1.2 : diện tích bề mặt kết cấu, tra bảng 1.3 ∆ttt(Đ) (0C) : hiệu số nhiệt độ tính toán giữa không khí trong và tt( Ð) tt( ngoài nhà vào mùa đông, tính như sau: ∆ttt(Đ) = ( t T Ð) - t N ). (1.3) tt( t T Ð) = 220C, t tt( Ð) = 15,90C được tra ở bảng 1.1 N : hệ số hiệu chỉnh kể đến vị trí của kết cấu Đối với kết cấu tiếp xúc trực tiếp... trường hợp chỉ sử dụng thông gió cơ khí thì lưu lượng tính toán không khí cần thổi vào phòng là: L = 42680 (m3/h) Lưu lượng mỗi miệng thổi là: L= 1000 ÷ 2000(m3/h) SVTH: Hoàng My Lớp: 01MT Trang 35 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Dựa vào quá trình tính toán phân xưởng số 4 ta chọn 22 miệng thổi Từ đây có được lưu lượng mỗi miệng thổi là: L = 42680 = 1940 22 (m3/h) 2.1.1.1.Vạch tuyến cho hệ thống thông gió cơ khí: a Phương... (Ð) = 0,65.G(Đ).C.( t T Ð) - t tt( Ð) ) = 0,65.998,6.0,24.(22 – 15,9) = 794,5 (kcal/h) gió N b.Tổn thất nhiệt do rò gió vào mùa hè: Hướng gió chủ đạo vào mùa hè là hướng tây nam nên tổn thất nhiệt do rò gió được tính như sau: tt( Q (H) = 0,65.G(H).C.( t T H) - t tt(H ) ) = 0,65.1060,8 0,24 (35,7 – 33,7) = 331(kcal/h) gió N 1.2.5 Tốn thất do vật liệu mang từ ngoài vào: Tốn thất nhiệt được tính theo công... (1.19) Trong đó: Tra q thông qua đồ thị hình 3.16 trang 101 sách Kĩ thuật thông gió của G.S Trần Ngọc Chấn và dựa vào t1 = 9000C có được q = 790 (kcal/m2h) (A B) : Kích thước của cửa lò, (A B) = (300mm 400mm) = (0,3m 0,4m) Bề dày của thành lò: δ = δ1 + δ2 = 0,3 + 0,017 = 0,317(m) K: Hệ số nhiễu xạ của cửa lò nung Ứng với: 0,3 A = = 0,95 và cửa lò hình chữ nhật, tra biểu đồ hệ số nhiễu 0,317 δ xạ... cửa ∑l(m) 170 Cửa sổ a 0,65 g Kết quả (kG/mh) G(Đ)(kG/h) 696,2 6,3 Cửa ra vào 24 2 6,3 Lượng không khí rò vào nhà mùa 302,4 998,6 đông Mùa hè (V(H) = 2,9 m/s) ∑l(m) a 204 0,65 Kết quả g (kG/mh) G(H) (kG/h) 8 1060,8 Lượng không khí rò 1060,8 vào nhà mùa hè a.Tổn thất nhiệt do rò gió vào mùa đông: Hướng gió chủ đạo vào mùa đông là hướng đông bắc nên tổn thất nhiệt do rò gió được tính như sau: tt( Q (Ð)... sát với lớp gang, giả thiết t 3 = 3000C (A.B): Kích thước cửa lò, (A.B) = (0,3m 0,4m) k : Hệ số truyền nhiệt của bản thân cánh cửa lò, kcal/m 2h 0C 1 1 1 δi = δ1 δ 2 = 0,1 0,017 = 9,8(kcal/m2h 0C) k= ∑ + + 0,98 34 λi λ1 λ 2 Với δi ,λi : Chiều dày (m) và hệ số dẫn nhiệt (W/m.K) các lớp vật liệu ở cửa lò Bề dày của lớp gạch chịu lửa δ1 = 0,1(m) Bề dày của lớp gang δ2 = 0,017(m) λ1 : Hệ số dẫn nhiệt của . NGHIỆP Luận Văn Tốt Nghiệp Đề Tài : Thiết kế hệ thống thông gió SVTH: Hoàng My Lớp: 01MT Trang 1 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Mục lục CHƯƠNG 1 6 1.1. CHỌN THÔNG SỐ TÍNH TOÁN 7 1.1.1. Chọn thông số ngoài nhà: 7 Mùa. LƯỢNG THÔNG GIÓ CƠ KHÍ: 31 1.5.2. Lưu lượng thông gió cơ khí: 32 CHƯƠNG 2 34 2.1. CƠ SỞ LỰA CHỌN GIẢI PHÁP CHO HỆ THỐNG THÔNG GIÓ CƠ KHÍ: 35 TT 67 TT 67 4.5. LỰA CHỌN VÀ TÍNH TOÁN CÔNG NGHỆ XỬ. (kcal/m 2 h 0 C)  i (m) chiều dày lớp kết cấu i.  i (kcal/mh 0 C) hệ số dẫn nhiệt của kết cấu i. Bảng 1.2: Hệ số truyền nhiệt (K) TT Tên kết cấu Hệ số truyền nhiệt Kết quả K (kcal/h) 1 Tường K t