Bài tập lớn: Tính toán thiết kế hệ thống thông gió trong xưởng làm việc để xử lý bụi máy mài

tính toán môn thông gió để dễ dàng đạt điểm cao vì cực dễ hiểu.

B ÀI TẬP LỚN THÔNG GIÓ

NHÓM 1: TÍNH THÔNG GIÓ TỰ NHIÊN

Anh/Chị hãy tính toán thông gió tự nhiên cho một phân xưởng sản xuất với các thôngsố cho như trong bảng (trường hợp nhà có ít nhất 3 cửa) Các nội dung cụ thể như sau:

1 Lựa chọn thông số tính toán;

2 Lựa chọn sơ đồ thông gió;

3 Tính toán thông gió tự nhiên cho nhà xưởng;

4 Đề xuất giải pháp thiết kế;

Ghi chú: Các thông số còn lại sinh viên tự lựa chọn

Danh sách sinh viên của nhóm 1

1

NHÓM 2: TÍNH TOÁN THUỶ LỰC TUYẾN ỐNG

Anh/Chị hãy tính toán thuỷ lực cho tuyến ống của hệ thống hút bụi và hơi khí độc trongnhà xưởng với các trường hợp khác nhau theo các số liệu cho trong bảng Các nội dung cụthể như sau:

1 Lựa chọn các thông số tính toán;

2 Thiết kế chụp hút; chọn vận tốc hút cho thích hợp với đặc điểm của bụi và hơi khíđộc;

3 Lựa chọn tuyền ống thích hợp và vẽ sơ đồ không gian;

4 Tính toán thuỷ lực tuyến ống;

5 Chọn quạt gió;

I/ Nhóm 2A: Tính toán hệ thống hút bụi cho phân xưởng chế biến gỗ

1,2m

0.00

A-A 4m

B-B

4m 5,5m

0.00

15m B

Ghi chú:

 Dãy I là các máy bào khô; (5 cái)

 Dãy II là các máy bào tinh; (5 cái)

Các thông số cần thiết cho trong bảng:

T

Họ và tên Nồng độ bụi (g/

m 3 )

Tỷ lệ bụi theo kích thước bụi (%)

Bào thô Bào

tinh

5 – 10 (m)

>10-20 (m)

>20-40 (m)

>40 (m)

II/ Nhóm 2B: Tính toán hệ thống hút bụi cho phân xưởng mài

 Mặt bằng: giống nhóm 2A bao gồm 2 dãy máy mài: Dãy I: mài thô; dãy II: mài tinh

3

 Số liệu theo bảng:

>20-40 (m)

>40 (m)

III/ Nhóm 2C: Tính toán hệ thống hút khí độc H2SO2 cho phân xưởng xi mạ.

4m 5,5m

0.00

16m 30m

4 2

5

11 Hoàng Huy Vũ 4,85 4,97

Cán bộ hướng dẫn

Đinh Xuân Thắng

BÀI TẬP LỚN MÔN: THÔNG GIÓ CẤP NHIỆT

ĐỀ 2: TÍNH TOÁN THUỶ LỰC TUYẾN ỐNG

Anh/Chị hãy tính toán thuỷ lực cho tuyến ống của hệ thống hút bụi và hơi khí độc trongnhà xưởng với các trường hợp khác nhau theo các số liệu cho trong bảng Các nội dung cụthể như sau:

1 Lựa chọn các thông số tính toán;

2 Thiết kế chụp hút; chọn vận tốc hút cho thích hợp với đặc điểm của bụi và hơi khíđộc;

3 Lựa chọn tuyền ống thích hợp và vẽ sơ đồ không gian;

4 Tính toán thuỷ lực tuyến ống;

5 Chọn quạt gió;

I/ Nhóm 2B: Tính toán hệ thống hút bụi cho phân xưởng mài

1,2m

0.00

A-A 4m

B-B

4m 5,5m

0.00

15m B

Ghi chú:

Dãy I: mài thô;

Dãy II: mài tinh

Bảng 1: Các thông số về bụi tại phân xưởng mài

Nồng độ bụi (g/m 3 ) Tỷ lệ bụi theo kích thước bụi (%)

(m)

>10-20 (m)

>20-40 (m)

>40 (m)

7

5,1 4,85 30 40 30 0

1.GIỚI THIỆU TỔNG QUAN

Trong phân xưởng mài thì số mái mài được bố trí thành 2 dãy, với dãy I có 5 máy mài thô, dãy thứ II có 5 máy mài tinh Tổng là 10 máy mài

Nguồn thải gây ô nhiễm ở đây chủ yếu là bụi, theo như bảng số liệu bên trên thì tỷ lệ bụi có kích thước từ 5-10 (μm) chỉ chiếm 30% , 70% bụi còn lại có kích thước điều lớn hơn m) chỉ chiếm 30% , 70% bụi còn lại có kích thước điều lớn hơn

10 (μm) chỉ chiếm 30% , 70% bụi còn lại có kích thước điều lớn hơn m) nên hầu hết điều là dạng bụi lắng

2.THIẾT KẾ CHỤP HÚT VÀ ĐƯỜNG ỐNG

2.1Các thông số tính toán

Chọn đường kính của đá mài là 500 (mm)

Chọn mỗi chỗ máy mài dùng 1 chụp hút

2.2 Thiết kế chụp hút

- Chọn 10 chụp hút cho cả phân xưởng

- Chọn đặt chụp hút cách sàn : 1,7 (m) ;

- Kích thước chụp hút: a x b = 0,8 (m) x 0,6 (m)

- Chiều cao chụp hút: l = 0,5 (m)

- Diện tích miệng hút: Fmh = 0,9 x 0,7 = 0,63 (m2)

- Góc mở miệng hút: α = 90°

- Khoảng cách từ chụp hút tới máy mài: Z = 0,5 (m)

2.3 Tính toán lưu lượng khí tại các miệng hút

Chọn vận tốc tại miệng hút máy mài thô: Vth = 2,5m/s

9

Chọn vận tốc tại miệng hút máy mài tinh: Vti = 2 m/s

Lưu lượng tại 1 miệng hút máy mài thô:

- Chọn vận tốc dòng khí trong đoạn 1: v1 = 15 (m/s)

- Chiều dài đoạn ống dẫn 1: L = 8,8 (m)

m

s)

Tra phụ lục 3, Trần Ngọc Chấn, Kĩ thuật thông gió trang 388, ta được:

- Tổn thất áp suất trên 1(m) chiều dài: R = 0,542 (kG/m2.m)

- Áp suất động: Pđ = 13,76 (kG/m2)

- α: hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ không khí , tra bảng 7.3, Sách thông gió và kỹ thuật xử

lý khí thải ( Nguyễn Duy Động ), trang 96; α= 0,98

Tra phụ lục 4, Trần Ngọc Chấn, Kĩ thuật thông gió trang 402, ta được:

- Trở lực tại miệng chụp hút: ξ = 2,28

- Van điều chỉnh 1cánh góc 10°: ξ= 0,3

- Ngoặt tiết diện tròn nhiều đốt góc 90°, R = 2D: ξ = 0,35

- Chiều dài đoạn ống dẫn 2’: L = 1,8 (m)

- Chọn vận tốc dòng khí trong đoạn 2’ là V = 15 (m/s)

Đường kính ống dẫn:

11

Tra phụ lục 3, Trần Ngọc Chấn, Kĩ thuật thông gió, ta được:

- Tổn thất áp suất trên 1m chiều dài: R = 0,642 (kG/m2.m)

- Áp suất động: Pđ = 13,76 (kG/m2)

- α: hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ không khí , tra bảng 7.3, Sách thông gió và kỹ thuật xử

lý khí thải ( Nguyễn Duy Động ), trang 96; α= 0,98

Tra phụ lục 4, Trần Ngọc Chấn, Kĩ thuật thông gió, ta được:

ξ=0,13 (phụ lục 4, Sách kỹ thuật thông gió - Trần Ngọc Chấn, trang 404)

- Ngoặt tiết diện tròn nhiều đốt góc 60°, R = 2D: ξ = 0,3 (phụ lục 4, Kỹ thuật thôngphụ lục 4, Kỹ thuật thông

gió, Trần Ngọc Chấn trang 400)

- Van điều chỉnh 1cánh góc 100 : ξ= 0,3 (phụ lục 4, Kỹ thuật thôngphụ lục 4, Kỹ thuật thông gió, Trần Ngọc Chấn trang 400)

- Trở lực chụp hút: ξ = 2,28

3.2.3 Tính đoạn 2

- Lưu lượng q = 3,15 (m3/s)

- Chiều dài đoạn ống dẫn 2: L = 7 (m)

- Chọn vận tốc dòng khí trong đoạn 2 là V = 16 (m/s)

m

s)

Tra phụ lục 3, Trần Ngọc Chấn, Kĩ thuật thông gió, ta được:

- Tổn thất áp suất trên 1m chiều dài: R = 0,463 (kG/m2.m)

- Áp suất động: Pđ = 15,66 (kG/m2)

- α: hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ không khí , tra bảng 7.3, Sách thông gió và kỹ thuật xử

lý khí thải (phụ lục 4, Kỹ thuật thông Nguyễn Duy Động ), trang 96; α= 0,98

Tra phụ lục 4, Trần Ngọc Chấn, Kĩ thuật thông gió, ta được:

- Chiều dài đoạn ống dẫn 3’: L = 1,8 (m)

- Chọn vận tốc dòng khí trong đoạn 3’ là V = 16 (m/s)

m

s )

Tra phụ lục 3, Trần Ngọc Chấn, Kĩ thuật thông gió trang 390, ta được:

- Tổn thất áp suất trên 1m chiều dài: R = 0,711 (kG/m2.m)

- Áp suất động: Pđ = 15,66 (kG/m2)

Tra phụ lục 4, Trần Ngọc Chấn, Kĩ thuật thông gió, ta được:

- Trở lực chạc ba nhánh rẽ:

ξ= - 0,245 (phụ lục 4, Sách kỹ thuật thông gió - Trần Ngọc Chấn, trang 404)

- Ngoặt tiết diện tròn nhiều đốt góc 60°, R = 2D: ξ = 0,3

- Van điều chỉnh 1cánh góc 100 : ξ= 0,3 (phụ lục 4, Kỹ thuật thôngphụ lục 4, Kỹ thuật thông gió, Trần Ngọc Chấn trang 400)

- Trở lực chụp hút: ξ = 2,28

- Lưu lượng q = 4,725 (m3/s)

- Chiều dài đoạn ống dẫn 3: L = 7 (m)

- Chọn vận tốc dòng khí trong đoạn 3 là V = 16,5 (m/s)

Tra phụ lục 3, Trần Ngọc Chấn, Kĩ thuật thông gió trang 391, ta được:

- Tổn thất áp suất trên 1m chiều dài: R = 0,437 (kG/m2.m)

ξ=0,15 (phụ lục 4, Sách kỹ thuật thông gió - Trần Ngọc Chấn, trang 404)

 Tổng tổn thất áp lực trong đoạn 3:

3.2.6 Tính đoạn 4 ’

- Lưu lượng qth = 1,575 (m3/s)

- Chiều dài đoạn ống dẫn 4’: L = 1,8 (m)

- Chọn vận tốc dòng khí trong đoạn 4’ là V = 17 (m/s)

v t=4 ×Q

4 × 1,575 3,14 × 0,342=17,4 (

m

Tra phụ lục 3, Trần Ngọc Chấn, Kĩ thuật thông gió, ta được:

- Tổn thất áp suất trên 1m chiều dài: R = 0,835 (kG/m2.m)

- Áp suất động: Pđ = 18,52 (kG/m2)

Tra phụ lục 4, Trần Ngọc Chấn, Kĩ thuật thông gió, ta được:

- Trở lực chạc ba nhánh rẽ:

ξ=0,33 (phụ lục 4, Sách kỹ thuật thông gió, Trần Ngọc Chấn, trang 404)

- Ngoặt tiết diện tròn nhiều đốt góc 60°, R = 2D: ξ = 0,3

- Van điều chỉnh 1cánh góc 100 : ξ= 0,3 (phụ lục 4, Kỹ thuật thôngphụ lục 4, Kỹ thuật thông gió, Trần Ngọc Chấn trang 400)

- Trở lực chụp hút: ξ = 2,28

- Chiều dài đoạn ống dẫn 4: L = 7 (m)

- Chọn vận tốc dòng khí trong đoạn 4 là V = 18 (m/s)

Đường kính ống dẫn:

π × v4=√4 × 6,3 π ×18=0,67 (m)

chọn d = 0,67 (m)

Vận tốc thực trong ống dẫn khí:

4 × 6,3 3,14 × 0,672=17,9(

m

s)

Tra phụ lục 3, Trần Ngọc Chấn, Kĩ thuật thông gió, ta được:

- Tổn thất áp suất trên 1m chiều dài: R = 0,374 (kG/m2.m)

- Áp suất động: Pđ = 19,82 (kG/m2)

Tra phụ lục 4, Trần Ngọc Chấn, Kĩ thuật thông gió, ta được:

- Trở lực chạc ba nhánh thẳng:

- Chiều dài đoạn ống dẫn 5’: L = 1,8 (m)

- Chọn vận tốc dòng khí trong đoạn 5’ là V = 18 (m/s)

Tra phụ lục 3, Trần Ngọc Chấn, Kĩ thuật thông gió, ta được:

- Tổn thất áp suất trên 1m chiều dài: R = 0,891 (kG/m2.m)

- Áp suất động: Pđ = 19,82 (kG/m2)

17

Tra phụ lục 4, Trần Ngọc Chấn, Kĩ thuật thông gió, ta được:

- Trở lực chạc ba nhánh rẽ:

ξ=0,25 (phụ lục 4, Sách kỹ thuật thông gió - Trần Ngọc Chấn, trang 404)

- Ngoặt tiết diện tròn nhiều đốt góc 60°, R = 2D: ξ = 0,3

- Van điều chỉnh 1cánh góc 10°: ξ= 0,3 (phụ lục 4, Kỹ thuật thôngphụ lục 4, Kỹ thuật thông gió, Trần Ngọc

- Chiều dài đoạn ống dẫn B – 5: L = 9 (m)

- Chọn vận tốc dòng khí trong đoạn B – 5 là V = 18 (m/s)

 Đường kính ống dẫn:

Tra phụ lục 3, Trần Ngọc Chấn, Kĩ thuật thông gió, ta được:

- Tổn thất áp suất trên 1m chiều dài: R = 0,322 (kG/m2.m)

- Áp suất động: Pđ = 19,82 (kG/m2)

Tra phụ lục 4, Trần Ngọc Chấn, Kĩ thuật thông gió, ta được:

- Trở lực chạc ba nhánh thẳng:

ξ=0,03 (phụ lục 4, Sách kỹ thuật thông gió - Trần Ngọc Chấn, trang 404)

- Ngoặt tiết diện tròn nhiều đốt góc 90°, R = 2D: ξ = 0,35

→ Tổng trở lực cục bộ đoạn B – 5:

- Chọn vận tốc dòng khí trong đoạn 6 : v = 12 (m/s)

- Chiều dài đoạn ống dẫn 6 : L = 8,8 (m)

m

s)

Tra phụ lục 3, Trần Ngọc Chấn, Kĩ thuật thông gió, ta được:

- Tổn thất áp suất trên 1m chiều dài: R = 0,355 (kG/m2.m)

- Áp suất động: Pđ = 8,81 (kG/m2)

Tra phụ lục 4, Trần Ngọc Chấn, Kĩ thuật thông gió, ta được:

- Trở lực tại miệng chụp hút: ξ=2,28

19

- Van điều chỉnh 1cánh góc 10°: ξ= 0,3 (phụ lục 4, Kỹ thuật thôngphụ lục 4, Kỹ thuật thông gió, Trần Ngọc Chấn trang 400)

- Ngoặt tiết diện tròn nhiều đốt góc 90°, R = 2D: ξ=0,35

- Chiều dài đoạn ống dẫn 7’: L = 1,8 (m)

- Chọn vận tốc dòng khí trong đoạn 7’là V = 12 (m/s)

m

s )

Tra phụ lục 3, Trần Ngọc Chấn, Kĩ thuật thông gió, ta được:

- Tổn thất áp suất trên 1m chiều dài: R = 0,355 (kG/m2.m)

- Áp suất động: Pđ = 8,81 (kG/m2)

Tra phụ lục 4, Trần Ngọc Chấn, Kĩ thuật thông gió, ta được:

- Trở lực chạc ba nhánh rẽ:

ξ=0,13 (phụ lục 4, Sách kỹ thuật thông gió (phụ lục 4, Kỹ thuật thôngTrần Ngọc Chấn, trang 404)

- Ngoặt tiết diện tròn nhiều đốt góc 60°, R = 2D: ξ = 0,3

- Van điều chỉnh 1cánh góc 10°: ξ= 0,3 (phụ lục 4, Kỹ thuật thôngphụ lục 4, Kỹ thuật thông gió, Trần Ngọc Chấn trang 400)

- Trở lực chụp hút: ξ = 2,28

- Chiều dài đoạn ống dẫn 7: L = 7 (m)

- Chọn vận tốc dòng khí trong đoạn 7 là V = 13 (m/s)

m

s )

Tra phụ lục 3, Trần Ngọc Chấn, Kĩ thuật thông gió, ta được:

- Tổn thất áp suất trên 1m chiều dài: R = 0,313 (kG/m2.m)

- Áp suất động: Pđ = 10,34 (kG/m2)

Tra phụ lục 4, Trần Ngọc Chấn, Kĩ thuật thông gió, ta được:

- Trở lực chạc ba nhánh rẽ:

∆ P=R× L× α+∑ξ × P đ=(0,313 ×7 ×0,98 )+ (0,13 ×10,34)=2,49(kG m2)

3.3.4 Tính đoạn 8 ’

- Lưu lượng q = 1,26 (m3/s)

- Chiều dài đoạn ống dẫn 8’: L = 1,8 (m)

- Chọn vận tốc dòng khí trong đoạn 8’ là V = 12,5 (m/s)

m

s )

Tra phụ lục 3, Trần Ngọc Chấn, Kĩ thuật thông gió, ta được:

- Tổn thất áp suất trên 1m chiều dài: R = 0,445 (kG/m2.m)

- Áp suất động: Pđ = 9,56 (kG/m2)

Tra phụ lục 4, Trần Ngọc Chấn, Kĩ thuật thông gió, ta được:

- Trở lực chạc ba nhánh rẽ:

ξ= - 0,184 (phụ lục 4, Sách kỹ thuật thông gió - Trần Ngọc Chấn, trang 404)

- Ngoặt tiết diện tròn nhiều đốt góc 60°, R = 2D: ξ = 0,3

- Van điều chỉnh 1cánh góc 10°: ξ= 0,3 (phụ lục 4, Kỹ thuật thôngphụ lục 4, Kỹ thuật thông gió, Trần Ngọc Chấn trang 400)

- Trở lực chụp hút: ξ = 2,28

→ Tổng trở lực cục bộ đoạn 8 ’ :

Tổng tổn thất áp lực trong đoạn 8 ’ :

∆ P=R× L× α+∑ξ × P đ=(0,445 ×1,8 ×0,98 )+ (2,696× 9,56)=26,56(kG m2)

3.3.5 Tính đoạn 8

- Lưu lượng q = 3,78 (m3/s)

- Chiều dài đoạn ống dẫn 8: L = 7 (m)

- Chọn vận tốc dòng khí trong đoạn 8 là V = 13,5 (m/s)

m

s )

Tra phụ lục 3, Trần Ngọc Chấn, Kĩ thuật thông gió, ta được:

- Tổn thất áp suất trên 1m chiều dài: R = 0,251 (kG/m2.m)

- Áp suất động: Pđ = 11,15 (kG/m2)

Tra phụ lục 4, Trần Ngọc Chấn, Kĩ thuật thông gió, ta được:

- Trở lực chạc ba nhánh rẽ:

ξ= 0,076 (phụ lục 4, Sách kỹ thuật thông gió - Trần Ngọc Chấn, trang 404)

Tổng tổn thất áp lực trong đoạn 8:

3.3.6 Tính đoạn 9 ’

- Lưu lượng q = 1,26 (m3/s)

- Chiều dài đoạn ống dẫn 9’: L = 1,8 (m)

- Chọn vận tốc dòng khí trong đoạn 9’ là V = 14(m/s)

23

s )

Tra phụ lục 3, Trần Ngọc Chấn, Kĩ thuật thông gió, ta được:

- Tổn thất áp suất trên 1m chiều dài: R = 0,552 (kG/m2.m)

- Áp suất động: Pđ = 11,99 (kG/m2)

Tra phụ lục 4, Trần Ngọc Chấn, Kĩ thuật thông gió, ta được:

- Trở lực chạc ba nhánh rẽ:

ξ= - 0,534 (phụ lục 4, Sách kỹ thuật thông gió - Trần Ngọc Chấn, trang 404)

- Ngoặt tiết diện tròn nhiều đốt góc 60°, R = 2D: ξ = 0,3

- Van điều chỉnh 1cánh góc 10°: ξ= 0,3 (phụ lục 4, Kỹ thuật thôngphụ lục 4, Kỹ thuật thông gió, Trần Ngọc Chấn trang 400)

- Trở lực chụp hút: ξ = 2,28

→ Tổng trở lực cục bộ đoạn 9’:

- Chiều dài đoạn ống dẫn 9: L = 7 (m)

- Chọn vận tốc dòng khí trong đoạn 9 là V = 14,5 (m/s)

Tra phụ lục 3, Trần Ngọc Chấn - Kĩ thuật thông gió, ta được:

- Tổn thất áp suất trên 1m chiều dài: R = 0,248 (kG/m2.m)

- Áp suất động: Pđ = 12,86 (kG/m2)

Tra phụ lục 4, Trần Ngọc Chấn - Kĩ thuật thông gió, ta được:

- Trở lực chạc ba nhánh thẳng:

- Chiều dài đoạn ống dẫn 10’: L = 1,8 (m)

- Chọn vận tốc dòng khí trong đoạn 10’ là V = 14,5 (m/s)

Đường kính ống dẫn:

d=√π × V 4 ×q =√4 ×1,26 π ×14,5=0,33(m)=330 (mm)

Vận tốc thực trong ống dẫn khí:

25

v t=4 ×Q

4 ×1,26 3,14 × 0,332=14,74(

m

s )

Tra phụ lục 3, Trần Ngọc Chấn, Kĩ thuật thông gió, ta được:

- Tổn thất áp suất trên 1m chiều dài: R = 0,685 (kG/m2.m)

- Áp suất động: Pđ = 12,86 (kG/m2)

Tra phụ lục 4, Trần Ngọc Chấn, Kĩ thuật thông gió, ta được:

- Trở lực chạc ba nhánh rẽ:

ξ= 0,042(phụ lục 4, Sách kỹ thuật thông gió - Trần Ngọc Chấn, trang 404)

- Ngoặt tiết diện tròn nhiều đốt góc 60°, R = 2D: ξ = 0,3

- Van điều chỉnh 1cánh góc 10°: ξ= 0,3 (phụ lục 4, Kỹ thuật thôngphụ lục 4, Kỹ thuật thông gió, Trần Ngọc

- Chiều dài đoạn ống dẫn B – 10: L = 9 (m)

- Chọn vận tốc dòng khí trong đoạn B – 10 là V = 15 (m/s)

Đường kính ống dẫn:

d=√π × V 4 ×q =√4 ×6,3 π × 15=0,73(m)=730(mm)

Vận tốc thực trong ống dẫn khí:

v t=4 ×Q

4 × 6,3 3,14 × 0,732=15,06(

m

s )

Tra phụ lục 3, Trần Ngọc Chấn, Kĩ thuật thông gió, ta được:

- Tổn thất áp suất trên 1m chiều dài: R = 0,264 (kG/m2.m)

- Áp suất động: Pđ = 13,76 (kG/m2)

Tra phụ lục 4, Trần Ngọc Chấn, Kĩ thuật thông gió, ta được:

- Trở lực chạc ba nhánh thẳng:

ξ= 0,01(phụ lục 4, Sách kỹ thuật thông gió - Trần Ngọc Chấn, trang 404)

- Ngoặt tiết diện tròn nhiều đốt góc 90°, R = 2D: ξ = 0,35

- Chiều dài đoạn ống dẫn D – B: L = 5 (m)

- Chọn vận tốc dòng khí trong đoạn D – B là V = 17 (m/s)

m

s)

27