tính tốn cân nhiệt ẩm hệ thống điều hồ khơng khí “Trung tâm Kỹ thuật Y tế cao cấp” LỜI NĨI ĐẦU Thơng gió điều hồ khơng khí đời vào năm cuối kỷ 19 phát triển mạnh từ năm 30 kỷ 20 Ngày nay, thơng gió điều hồ khơng khí đóng góp vai trị quan trọng đời sống dân sinh, kỹ thuật nhiều nghành công nghiệp quốc gia giới Đặc biệt Việt Nam nước có khí hậu nhiệt đới nóng Èm, vậy, ứng dụng kỹ thuật điều hồ khơng khí có ý nghĩa vô to lớn đời sống người sản xuất Việt Nam Trước đây, điều kiện kinh tế chưa cho phép nên việc ứng dụng kỹ thuật điều hồ khơng khí phục vụ lĩnh vực hạn chế Trong thời gian gần đây, đôi với phát triển kinh tế đất nước nhờ sách đổi Đảng Nhà nước với mục tiêu cơng nghiệp hố, đại hố, nhu cầu kỹ thuật điều hồ khơng khí gia tăng mạnh mẽ Các thiết bị điều hồ khơng khí nhập từ nhiều nước khác với nhiều chủng loại đa dạng, đại số loại bắt đầu tiến hành sản xuất lắp ráp nước Có thể nói, tất cao ốc văn phòng, khách sạn, nhà hàng, rạp chiếu bóng, nhà văn hố, số phân xưởng, bệnh viện… xây dựng trang bị hệ thống điều hồ khơng khí nhằm tạo mơi trường khí hậu thích nghi cho người sử dụng Hiện nay, người dân việt nam chi phí cho nhu cầu ngành lạnh điều hồ khơng khí cịn thấp so với nước khu vực Thái Lan, Singapo…, điều chứng tỏ ngành có tiềm phát triển mạnh mẽ tương lai Cùng với phát triển khoa học kỹ thuật, Thơng gió điều hồ khơng khí trở nên cấp thiết, đặc biệt ngành cơng nghệ cao, cơng trình đặc biệt, đại Trong phạm vi đồ án tốt nghiệp, tác giả giao nhiệm vụ thiết kế hệ thống điều hồ khơng khí bảo vệ mơi trường khơng khí cho phịng Trung tâm kỹ thuật Y tế cao cấp với nội dung cụ thể sau: Vai trò điều hoà không khí i với cơng trình Trung tâm kỹ thuật y tế cao cp Phân tích lựa chọn phơng án thiết kế hƯ thèng điều hồ khơng khí 3.Tính tốn cân nhiệt Èm cho hệ thống điều hồ khơng khí 4.Thành lập tính tốn sơ đồ điều hồ khơng khí Chọn máy thiết bị Bố trí lắp đặt hệ thống Tính thuỷ lực hệ thống đường ống dẫn Chương VAI TRÒ CỦA ĐIỀU HỒ KHƠNG KHÍ ĐỐI VỚI CƠNG TRÌNH TRUNG TÂM Y TẾ CAO CẤP 1.1 ảnh hưởng thông số mơi trường phịng người Các yếu tố vi khí hậu mơi trường khơng khí ảnh hưởng đến đời sống người nh sau 1.1.1 Nhiệt độ t Nhiệt độ yếu tố gây cảm giác nóng lạnh rõ rệt người Cơ thể người xem nh máy nhiệt Đối với bình thường, nhiệt độ thân nhiệt khoảng 370C Trong q trình vận động thể ln ln sản sinh lượng nhiệt nhiều cần để trì nhiệt độ này, người có trao đổi nhiệt với mơi trường xung quanh Tuy nhiên, lượng nhiệt người thải môi trường nhiều hay Ýt phụ thuộc vào cường độ vận động thể, người ta chia cường độ vận động thành dạng: tĩnh tại, nhẹ , trung bình, nặng Cơ thể người trao đổi nhiệt với môi trường xung quanh qua hình thức: Đối lưu, xạ, bay mồ hôi - Trao đổi nhiệt đối lưu Khi nhiệt độ mơi trường khơng khí lạnh thể người, lớp khơng khí tiếp xúc với thể người nóng dần lên có xu hướng chuyển động phía Khi đó, lớp khơng khí lạnh tiến đến chỗ, từ hình thành chuyển động tự nhiên lớp khơng khí bao quanh thể người Chính di chuyển lấy phần nhiệt lượng thể thải ngồi mơi trường - Trao đổi nhiệt xạ Nhiệt nhiệt độ thể người xạ tới bề mặt có nhiệt độ nhỏ nhiệt độ thể Hình thức trao đổi nhiệt hồn tồn độc lập với tượng đối lưu nêu khơng phụ thuộc vào nhiệt độ khơng khí xung quanh Cường độ trao đổi nhiệt hình thức xạ phụ thuộc vào độ chênh nhiệt độ thể người bề mặt xung quanh - Trao đổi nhiệt bay mồ hôi Nếu điều kiện mơi trường thích ứng với hình thức trao đổi nhiệt thể người cảm thấy dễ chịu, cịn ngược lại cảm thấy khó chịu, chí nghiêm trọng nguy hại đến sức khoẻ Khi nhiệt độ môi trường nhỏ 360C, thể thải nhiệt vào mơi trường hình thức đối lưu xạ, độ chênh lệch nhiệt độ lớn làm cho nhiệt lượng thể nhiều, tới mức độ thể có cảm giác ớn lạnh Ngược lại, nhiệt độ môi trường lớn 360C, thể lại nhận nhiệt từ môi trường nên có cảm giác nóng Khi nhiệt độ mơi trường lớn 36 0C thể thải nhiệt vào mơi trường hình thức toả Èm (hơi thở, bay mồ hôi) Tuy nhiên, thể đổ mồ nhiều hay Ýt cịn phụ thuộc vào nhiệt độ, độ Èm tương đối tốc độ lưu chuyển khơng khí xung quanh thểTrong số trường hợp nhiệt độ môi trường không cao lắm, bề mặt số vật thể có nhiệt độ cao (lị luyện kim, lị rèn…) có vài phận thể nóng mức xạ nhiệt từ bề mặt có nhiệt độ cao Trong truờng hợp diện tích bề mặt nóng lớn, khoảng cách từ bề mặt nóng đến người nhỏ người chịu tác động cao Từ đó, rót kết luận việc giảm nhiệt độ bề mặt xung quanh làm gia tăng cường độ trao đổi nhiệt thể người xạ ngược lại nhiệt độ bề mặt xung quanh tiến dần đến nhiệt độ thể việc trao đổi nhiệt xạ giảm nhanh Qua cơng trình nghiên cứu kết hợp với kinh nghiệm, nhà nghiên cứu rót kết luận phần lớn trường hợp nghiên cứu, thể cảm thấy dễ chịu vùng nhiệt độ từ 220 C đến 270C 1.1.2 Độ Èm tương đối ϕ Độ Èm tương đối ϕ yếu tố định điều kiện nước từ thể người bay vào khơng khí Sự bay mồ vào khơng khí diễn độ Èm tương đối ϕ < 100% Nếu không khí có độ Èm vừa phải có nghĩa khả bay hơi nước vào khơng khí nhiều nên khơng khí có nhiệt độ cao, thể đổ mồ hôi, lượng mồ hôi bay vào khơng khí nhiều, dạng thải nhiệt hình thức toả Èm, làm thể có cảm giác dễ chịu Ngược lại, độ Èm ϕ q lớn, mồ ngồi bay không bay được, da có lớp mồ nhớp nháp khó chịu [5] t C 30 MiỊn cã må h«i 25 20 15 MiỊn kh«ng cã må h«i 10 40 50 60 70 80 90 ϕ Hình 1.1 Mơ tả giới hạn miền có mồ da [5] Từ hình 1.1 thấy: trị số ϕ bé, thể có mồ da nhiệt độ cao, trị số ϕ lớn thể có mồ da nhiệt độ thấp Khi ϕ ≥ 75% da có mồ hôi với nhiệt độ t ≤ 200C Sự thải nhiệt độ “ tháo mồ hôi” (do bay kém) thường kèm theo rối loạn điện dịch thể, đến mức độ gây chống ngất, nhẹ làm thể mệt mỏi Để thấy vai trị độ Èm tương đối ϕ , tham khảo bảng 1.1 tỉ lệ % nhiệt thể thải hình thức bay nước (nhiệt Èn) với nhiệt thải hình thức truyền nhiệt túy (nhiệt ) [5] Bảng 1.1: Quan hệ nhiệt độ với tỉ lệ phần trăm nhiệt thể thải hình thức bay nước (nhiệt Èn) với nhiệt thải hình thức truyền nhiệt túy (nhiệt ) t0C Tỷ lệ % 10 18 26,7 30 29 40 36 100 37,8 120 40,6 160 43,3 200 Theo kinh nghiệm cho thấy, nhiệt độ khơng khí 27 0C, để có cảm giác dễ chịu độ Èm tương đối khơng khí nên vào khoảng 50% Một mơi trường khơng khí sạch, có chế độ nhiệt Èm thích hợp yếu tố gián tiếp nâng cao suất lao động chất lượng sản phẩm Để đáp ứng u cầu ngày cao chất lượng khơng khí công sở, trường học, bệnh viện … người ta ứng dụng ngày nhiều kỹ thuật điều hồ khơng khí nhằm tạo mơi trường có nhiệt độ, Èm độ thích hợp cho người Để minh hoạ, bảng 1.2 rõ thông số nhiệt độ độ Èm cho loại cơng trình [4] Bảng 1.2: Các thơng số nhiệt độ độ Èm cho loại cơng trình STT Loại cơng trình Kỹ thuật điện, điện tử Cơ khí xác Đồ hộp, bảo quản chế biến thực phẩm Dược phẩm Phim ảnh In Dệt (kéo sợi) Phòng mổ Phòng bệnh viện Thông số nhiệt độ t ( C) 20 ÷ 22 20 ÷ 24 Thông số độ Èm ϕ (%) 50 ÷ 60 35 ÷ 50 22 ÷ 24 65 ÷ 75 20 20 22 22 20 22 ÷ ÷ ÷ ÷ ÷ ÷ 24 24 26 25 25 26 30 40 45 55 50 35 ÷ ÷ ÷ ÷ ÷ ÷ 60 65 60 65 65 60 1.1.3 Tốc độ lưu chuyển khơng khí Wk Ngồi hai yếu tố nhiệt độ t độ ảm tương đối ϕ khơng khí nêu ra, tốc độ lưu chuyển khơng khí W k yếu tố đóng vai trị quan trọng q trình trao đổi nhiệt Èm thể mơi trường Khi tốc độ lưu chuyển khơng khí Wk tăng làm tăng cường độ toả nhiệt α cường độ toả chất β Do dã, mùa đông, W k lớn làm tăng nhiệt thể gây cảm giác lạnh Ngược lại, mùa hè gây cảm giác mát mẻ Trong điều kiện độ Èm tương đối cao, W k tăng làm q trình bay mồ bề mặt da diễn nhanh khiến thể dễ chịu nhiều Chính vậy, vào mùa hè, người muốn sống điều kiện môi trường khơng khí có lưu chuyển mạnh (như có quạt hay gió trời), đặc biệt người Việt Nam nước ta nước có điều kiện khí hậu nóng Èm, thiết kế hệ thống thơng gió điều hồ khơng khí cần phải ý quan tâm thích đáng đến đặc điểm Tuy nhiên, tốc độ gió lớn hay bé tuỳ thuộc vào nhiệt độ khơng khí, Wk lớn q mức cần thiết gây nhiêt cục bộ, khiến thể mệt mỏi Điểm cần ý nhiệt độ bên thể trì 37 0C nhiệt độ bề mặt lớp da bao quanh thể không hoàn toàn ổn định Tuỳ thuộc vào nhiệt độ, độ Èm khơng khí xung quanh mà nhiệt độ lớp da dao động từ 4,40C ÷ 400C Ngồi ra, cần ý đến chênh lệch nhiệt độ khơng khí bên khơng gian cần điều hồ dịng khơng khí thổi trực tiếp vào thể Để đảm bảo sức khoẻ cho người độ chênh lệch nhiệt độ khơng nên vượt q từ 30C ÷ 60C Bảng 1.3: Các điểm tương thích với cảm giác dễ chịu người [5] Nhiệt độ khơng khí phịng (0C) 16 ÷ 20 Tốc độ khơng khí (m/s) 30 0,25 ÷ 0,3 0,4 ÷ 0,6 0,7 ÷ 1,0 1,1 ÷ 1,3 1,3 ÷ 1,5 Tóm lại, ba yếu tố khí hậu: nhiệt độ t, độ Èm tương đối ϕ , vận tốc gió Wk ảnh hưởng đến cảm giác dễ chịu người Có nhiều cách để tổng hợp yếu tố lại để tìm miền vi khí hậu thích hợp với trạng thái người, song mang tính chất tương đối cịn phụ thuộc vào cường độ lao động thói quen người Theo nghiên cứu điều tra thực tế cho thấy, thể người có cảm giác dễ chịu mơi trường khơng khí có điều kiện nh sau: - Độ Èm tương đối ϕ = 35% - 70% - Nhiệt độ t = 240C – 270C (mùa hè) t = 200C – 230C (mùa đông) - Vận tốc gió Wk = 0,5 – 1,5 m/s (trạng thái tĩnh) 1.1.4.Tiếng ồn Tiếng ồn yếu tố không phần quan trọng, ảnh hưởng đến cảm giác người Tiếng ồn có tác động trực tiếp đến quan thính giác người, tác động đến hệ thần kinh trung ương Do vậy, tiếng ồn lớn gây nhức đầu, choáng mỏi mệt cho người Trong mơi trưịng khí hậu thích hợp, có nhiều nguồn gây tiếng ồn nh: - Tiếng ồn quạt gió, máy lạnh, bơm hay cấu chuyển động nói chung - Tiếng ồn khí động dịng khí (tiếng ồn thứ cấp) - Tiếng ồn nguồn ngồi: khó khống chế nên thường khơng xét đến Tiếng ồn truyền vào phịng theo đường sau: • Theo đường ống gió từ quạt gió (và máy lạnh có), theo đường ống gió cấp gió hồi, qua tiêu âm vào phòng, theo chi tiết khác hệ thống đường ống truyền trực tiếp vào phịng • Theo đường phát xạ từ vách ống dẫn từ thiết bị cuối đường ống qua trần giả vào phịng • Theo khơng khí tiếp xúc với buồng máy vào phịng • Theo kết cấu xây dựng truyền vào phòng Nh tiếng ồn yếu tố ảnh hưởng lớn tới sức khoẻ nh tinh thần người Tuỳ mức độ cụ thể mà mức ồn cho phép khác nhau, song trường hợp độ ồn không vượt 90 dB, gây nguy hại đến thính giác người phải tiếp xúc với mơi trường Cho nên vấn đề nghiên cứu giảm nhẹ tiếng ồn nhiệm vụ Vì vậy, thiết kế để tạo mơi trường khí hậu nhân tạo thích hợp cần ý phối hợp xử lý chống rung kết hợp với chống ồn Bảng1.4: Độ ồn cực đại cho phép số trường hợp cụ thể theo tiêu chuẩn xây dựng175:1990 [6] Mức âm LA mức âm tương đương LAtd dBA STT Tên gọi cơng trình cơng cộng Các phịng điều trị, phòng mổ bệnh viện, phòng ngủ trẻ em nhà mẫu giáo, nhà trẻ 35 50 Khu vực bệnh viện, nhà nghỉ, nhà điều dưỡng, nhà trẻ, nhà mẫu giáo 40 55 Phòng khám ở: bệnh viện đa khoa, 40 55 Ban đêm (từ Ban ngày (từ 22h đến 6h) 6h đến 22h) chuyên khoa, nhà điều dưỡng, nhà nghỉ, phòng đọc, phòng ngủ khách sạn, nhà tập thể Phòng học trường (phổ thông, kỹ thuật , nghiệp vụ…) 40 55 Phòng khán giả rạp, câu lạc bộ, nhà văn hố, gian hồ nhạc, phịng họp, hội trường, gian xử án… - 55 Phòng làm việc trụ sở quan viện thiết kế, viện nghiên cứu 40 55 Tiệm ăn, nhà ăn tập thể, phòng ăn khách sạn, tiền sảnh loại phòng khán giả - 60 Của hàng bách hoá bán lẻ xen kẽ khu nhà 45 60 Gian phòng trung tâm thương mại, bách hoá trung tâm, gian thể thao, gian hành khách ga xe lửa, ga hàng không, bến xe 55 70 10 Khu vực chợ trung tâm, hội chợ triển lãm lớn, sân vận động, bãi thể thao 55 70 11 Khu vực chợ xanh, vùng sinh hoạt văn hố cơng cộng xen kẽ khu nhà - 65 12 Khu vực sân bãi thể thao khu nhà - 65 1.1.5 Nồng độ chất độc hại Ngoài ba yếu tố nhiệt độ t, độ Èm tương đối ϕ , vận tốc gió Wk nói trên, mơi trường khơng khí cịn phải đảm bảo mức độ định, đặc trưng nồng độ chất độc hại khơng khí Các chất độc hại mơi trường khơng khí chia làm loại chủ yếu: - Bụi: hạt vật chất có kích thước nhỏ, xâm nhập vào thể nguời qua đường hơ hấp khó lọc thiết bị thơng thường Tùy theo kích thước hạt bụi mà thời gian tồn chúng Ýt hay nhiều Hạt có kích thước nhỏ khó lắng đọng, thời gian tồn khơng khí lâu mức độ nguy hiểm đơí với người cao chúng thâm nhập vào thể người Trong ngành quang học, điện tử, khí xác, phim ảnh, tin học…, ngồi nhiệt độ Èm độ, người ta cịn ý đến độ nhiễm bẩn bụi hạt lơ lửng khác.Ví dụ: phịng đặt máy vi tính số lượng loại hạt khơng vượt q 2.105 hạt/m3 (chỉ tính hạt có kích thước lớn µm ) - Khí CO2 : Bình thường loại khơng mang tính độc nồng độ lớn làm giảm lượng O khơng khí ảnh hưởng đến khả hơ hấp người - Các chất độc hại dạng khí (hay dạng bụi): Phát sinh q trình sản xuất hay phản ứng hố học… Mức độ độc hại phụ thuộc vào cấu trúc hoá học, nồng độ chất thời gian tiếp xúc người với chất Nhẹ gây khó chịu, nồng độ lớn gây chết hỏng chức thể tương ứng.Thời gian tiếp xúc lâu nồng độ nhỏ với chất độc hại nghề nghiệp gây bệnh mãn tính, có hại đến sức khoẻ người Như biết, vấn đề thiết kế hệ thống điều hồ khơng khí cần ý vấn đề thơng giã cho khơng gian cần điều hồ Khơng gian cần điều hồ khơng gian tương đối kín, cịn có người loại vật dụng khác Do vậy, bên cạnh ảnh hưởng bụi bặm vật dụng người hoạt động người ngun nhân gây nhiễm khơng khí khơng gian cần điều hồ Cụ thể ngun nhân là: - Do hít thở - Do hút thuốc - Do loại mùi khác từ thể phát Đây nguyên nhân làm tăng lượng CO 2, CO, nhiều loại vi khuẩn, nấm mốc gây bệnh tạo loại khí độc khác khơng gian cần điều hồ Để tạo mơi trường khơng khí lành cần phải thiết kế hệ thống thơng gió với kỹ thuật phù hợp Có thể hiểu thơng gió thay lượng khơng khí khơng gian cần điều hồ lượng khơng khí mới, tươi, lấy từ bên ngồi Phương án cấp khơng khí tươi, đa dạng Thơng thường, điều hồ khơng khí người ta thường hồ trộn khơng khí tươi với khơng khí tuần hồn, hay dùng hồn tồn khơng khí tươi lấy từ ngồi Trước đây, nói đến nhiễm khơng khí người ta thường nghĩ đến độ CO2 có khơng khí Nhưng năm gần đây, CO2 người ta lưu ý đến việc khử mùi phát từ thể người nghiên cứu tìm số thích hợp để đáng giá tác động yếu tố đến môi trường Dù vậy, nay, người ta sử dụng nồng độ CO2 nh số biểu diễn mức độ ô nhiễm Bảng 1.5 ảnh hưởng CO đến sức khoẻ người [2] Khi không gian phịng có nồng độ CO vượt q mức quy định cần thiết phải bổ xung lượng khơng khí Lượng khơng khí tươi cần thiết cho người phụ thuộc vào cường độ vận động người khơng gian cần điều hoà Bảng 1.6 rõ mối quan hệ lượng khơng khí tươi cần cung cấp ứng với loại cường độ lao động [2] Ngoài điều quan trọng trên, đánh giá mức độ vệ sinh mơi trường theo nhiều yếu tố tổng hợp khác nhau, tham khảo số liệu bảng 1.7 [2] Bảng 1.5: Ảnh hưởng CO2 đến sức khoẻ người Nồng độ CO2 (% thể tích) 0,01 0,15 0,2 ÷ 0,5 ≥ 0,5 4÷5 ≥ 18 Ghi chó Đây mức độ chấp nhận có nhiều người phịng Nồng độ cho phép trường hợp thông thường Nồng độ cho phép dùng để tính tốn thơng gió 0,07 Phạm vi ảnh hưởng Các giá trị thân chưa xem mức độ nguy hiểm, nhiên, với tư cách số ô nhiễm khơng khí số cần lưu ý nồng độ CO2 tiếp tục tăng Nồng độ tương đối nguy hiểm Nồng độ nguy hiểm Hệ thần kinh bị kích thích, gây thở sâu nhịp thở gia tăng Nếu hít thở mơi trường kéo dài gây nguy hiểm Nếu hít thở mơi trường kéo dài 10 phút mặt đỏ bừng bị đau đầu Hết sức nguy hiểm, dẫn đến tử vong Bảng 1.6: Lượng khơng khí tươi cần cung cấp ứng với cường độ lao động STT Cường độ vận động Nghỉ ngơi Rất nhẹ Nhẹ Trung bình Nặng Q, m3/người.h K, m3/người.h Khi β =0,1% Khi 0,013 18,6 0,022 31,4 0,030 43,0 0,046 06,7 0,074 106 β =0,15% 10,8 18,3 25,0 38,3 61,7 Bảng 1.7: Một số tiêu chuẩn đánh giá mức độ vệ sinh môi trường STT Các yếu tố đánh giá Tiêu chuẩn đánh giá BẢNG 5.2: TRỞ LỰC CỤC BỘ TRÊN ĐƯỜNG ỐNG DẪN NƯỚC Đường Chiều dài ∆P1 Đoạn kính danh Loại phụ tương Số lượng ∑ ∆P1 (Pa) ống nghĩa kiện đương (Pa/m) (mm) (m) AB 80 Van cửa 0,975 1500 1462,5 UV 80 80 65 50 50 50 40 40 40 40 32 32 25 20 20 20 20 25 40 40 40 40 50 50 50 80 Cót 90 Tê Tê Cót 90 Van cầu Van cửa Tê Tê Tê Tê Tê Tê Cót 90 Cót 90 Van cầu Cót 90 Van cầu Cót 90 Cót 90 Tê Tê Tê Cót 90 Van cầu Van cửa Tê 1 1 1 1 1 3 1 1 1 2,286 1,524 1,294 2,5 16,764 0,701 0,792 0,792 0,792 1,128 0,701 0,945 0,792 0,609 6,705 0,609 6,705 0,792 1,219 0,792 0,792 0,792 1,524 16,76 0,701 1,524 1500 1300 800 900 900 900 1300 1200 900 700 1400 1200 1000 550 550 550 550 1000 700 950 1100 1200 900 900 900 1400 10287 1981,2 999,2 9000 15087,6 630,9 1029,6 950,4 712,8 789,6 981,4 1134 792 1004,85 3687,75 1004,85 3687,75 792 1706,6 752,4 871,2 950,4 5486,4 15084 630,9 2133,6 VW 80 Cót 90 2,286 1500 1714,5 80 80 Van cửa Van chiều 1 0,975 9,144 1500 1500 Ghi chó Đoạn ống mái 1462,5 13716 115954, BC CD DE EF FG GH HI IJ JK KL LM NO OP PQ QR RS ST TU Tổng Sau rẽ nhánh tầng Sau rẽ nhánh tầng Bắt đầu vào tầng Trước vào FCU Sau qua FCU Đoạn ống đứng lên Đoạn ống mái 86 BẢNG 5.3: TRỞ LỰC MA SÁT TRÊN ĐƯỜNG ỐNG DẪN KHÍ ĐẶT QUẠT TẠI TRỤC 33-DD Đoạ n ống AC CD DE EG GH HI IJ JK Đườn Kích Lưu g kính lượng thước ống tương (m3/s) (mm×mm) đương (mm) (m3/s) (mm×mm) (mm) 0,175 0,35 0,525 0,875 1,575 2,275 2,975 3,675 150×200 250×200 300×200 450×200 450×350 450×500 600×500 735×500 Diện tích F (m2) Vận tốc ω (m/s) Chiề u dài l (m) (m2) (m/s) (m) 5,8 8,75 9,7 10 10,1 9,9 10 21 4 189 0,03 244 0,05 266 0,06 321 0,09 433 0,1575 518 0,2275 598 0,2975 660 0,3675 Tổng ∆P1 (Pa/m ) (Pa/m ) 5 2,5 1,75 ∆Pm s (Pa) (Pa) 30 63 20 35 24 10 197 BẢNG 5.4 : TRỞ LỰC MA SÁT TRÊN ĐƯỜNG ỐNG DẪN KHÍ ĐẶT QUẠT TẠI TRỤC 88-DD Đườn Kích Lưu g kính Đoạn thước ống tương lượng ống (m3/s) (mm×mm) đương (mm) AC 0,175 150×200 189 CD 0,35 250×200 244 DE 0,525 300×200 266 EG 0,7 400×200 305 GH 1,75 500×350 455 HI 2,45 500×500 547 IJ 3,15 630×500 615 Tổng Diện Vận tích F tốc ω (m2) (m/s) 0,03 0,05 0,06 0,08 0,175 0,25 0,315 5,8 8,75 8,75 10 9,8 10 Chiều ∆ P1 dài l (Pa/m) (m) 21 4 5 3,5 2,8 2,5 ∆Pms (Pa) 30 63 20 24,5 22,4 10 177,9 87 BẢNG 5.5 TRỞ LỰC CỤC BỘ TRÊN ĐƯỜNG ỐNG DẪN KHÍ Vị trí A B C D E F G H I J Dạng tổn thất Cửa hót Cót 90 Nhập dịng Cót 90 Nhập dịng Nhập dịng Đột mở Cót 90 Nhập dịng Đột mở Nhập dịng Đột mở Nhập dịng Đột mở Cót 90 Tỷ số lưu lượng Wo/Wn 0,5 0,33 0,66 0,5 0,5 0,33 0,33 0,25 Hệ số trở lực cục ξ Vận tốc ω (m/s) ∑ ∆P1 (Pa) 0,5 0,27 0,65 0,27 0,6 0,5 0,2 0,27 0,65 0,3 0,6 0,38 0,5 0,4 0,27 5,8 5,8 8,75 8,75 8,75 8,75 8,75 10 10 9,8 9,8 10 10 10 10,092 5,4497 19,11 12,403 27,563 22,969 9,1875 12,403 39 18 36,574 21,897 30 24 16,2 302,85 Tổng Ghi chó Tầng1 Tầng1 Ra khỏi tầng1 ống đứng ống đứng ống đứng ống đứng ống đứng ống đứng ống đứng ống đứng ống đứng ống đứng ống đứng ống đứng BẢNG 5.6 TRỞ LỰC CỤC BỘ TRÊN ĐƯỜNG ỐNG DẪN KHÍ Vị trí A B C D E F G H I Dạng tổn thất Cửa hót Cót 90 Nhập dịng Cót 90 Nhập dịng Nhập dịng Đột mở Cót 90 Nhập dịng Đột mở Nhập dòng Đột mở Nhập dòng Đột mở Tỷ sè lưu lượng Wo/Wn 0.5 0.33 0.66 0.5 0.5 0.33 0.33 0.25 Hệ số trở lực cục ξ Vận tốc ω (m/s) ∑ ∆P1 (Pa) Ghi chó 0.5 0.27 0.65 0.27 0.6 0.5 0.2 0.27 0.65 0.3 0.6 0.38 0.5 0.4 5.8 5.8 8.75 8.75 8.75 8.75 8.75 10 10 9.8 9.8 10 10 10.092 5.4497 19.11 12.403 27.563 22.969 9.1875 12.403 39 18 36.574 21.897 30 24 Tầng1 Tầng1 Ra khỏi tầng1 ống đứng ống đứng ống đứng ống đứng ống đứng ống đứng ống đứng ống đứng ống đứng ống đứng ống đứng 88 J Cót 90 0.27 Tổng 10 16.2 302.85 ống đứng 5.4 Phương án xử lý khơng khí tổng hợp để đảm bảo yêu cầu đặc biệt môi trường không khí phịng mổ Khu phịng vơ trùng bố trí tầng trở lên: Thích hợp với tiêu chuẩn xây dựng bố trí mặt [8] Đối với phịng vơ trùng, mơi trường khí phịng làm thường xun đồng thời cách biện pháp sau: - khử trùng nước Giaven - Khử trùng dung dịch phun sát trùng Aseptanios terminal HPH - Sử dụng đèn cực tím - Sử dụng hệ thống máy điều hồ khơng khí với hệ thống lọc phụ trợ phòng mổ • Dung dịch nước Giaven có chứa ion OCl- có khả oxy hoá cao, sử dụng để vệ sinh phịng mổ, diệt vi sinh vật • Dung dịch phun sát trùng (Aseptanios terminal HPH) Vi khuẩn: 120phút – ml/m3 Nấm : 120 – ml/m3 Virút : 60 Thành phần: Formalin, alkyl amino, alkyl glycine, ethanol, isopropanol, butanol Cơng dụng : Dùng tẩy uế khơng khí, vệ sinh thiết bị y tế Chó ý : Khơng uống Tránh tiếp xúc với da Có thể gây dị ứng tiếp xúc trực tiếp với da Tránh xa tầm tay trẻ em • Sử dụng loại đèn cực tím có thị trường: 40 W (dài 90 cm), 25 W (dài 60 cm), 20 W (dài 45 cm), loại đèn dùng tia cực tím có khả diệt vi sinh vật cao 99,9 % • Phương án sử dụng hệ thống diều hồ khơng khí với hệ thống lọc phụ trợ đảm bảo : Trong khơng gian cần điều hồ , tuỳ theo tính chất u cầu, phịng có cấp độ làm khác - Ở phịng có điều hồ bình thường : Với cấp độ làm u cầu khơng gian có điều hồ, thiết kế lọc bụi đặt cửa cấp gió tươi, lọc bụi thích hợp theo tính tốn đặt cửa gió hồi - Ở phịng hậu phẫu : Do u cầu vơ trùng cao phịng khơng có nguồn toả chất độc hại nên dùng phương án sử dụng sơ đồ tuần hoàn khơng khí cấp để tiết kiệm suất lạnh Vì vậy, phương án đảm bảo mơi trường khơng khí phòng hậu phẫu 89 o Đặt lọc bụi cửa cấp gió tươi vào khơng gian bên trần giả o Đặt lọc thông thường cửa hút gió hồi o Đặt thiết bị lọc đặc biệt đặt tiêu chuẩntrên miệng cấp gió vào phịng cần điều hồ o Các biện pháp sát khuẩn phát sinh không gian cần điều hồ lọt vào phịng từ nguồn khác - Đối với phịng mổ: phịng có chất gây mê hoá chất đặt biệt dành cho giải phẫu, nên phịng mổ khơng sử dụng khơng khí tuần hồn mà dùng sơ đồ thổi chiều, khơng khí thổi vào phịng để điều hồ nhiệt Èm, sau hút thẳng ra, khơng tuần hồn trở lại phịng khác.Vì vậy, phương án giải phòng mổ gồm biện pháp cụ thể sơ đồ: Khơng khí tươi bên ngồi hút qua cửa gió tươi nhờ quạt gió, qua thiết bị lọc bụi dạng thường, theo đường ống đến FCU, qua cửa gió Trên cửa cấp gió, đặt thiết bị lọc đặc biệt Thiết bị lọc Với giải pháp tổng hợp biện pháp trên, khơng khí phòng mổ đảm bảo 90 Chương DỰ TỐN KINH PHÍ CHO HỆ THỐNG ĐIỀU HỒ KHƠNG KHÍ “TRUNG TÂM KỸ THUẬT Y TẾ CAO CẤP ” Sau tính tốn thiết kế mặt kỹ thuật theo bước trình bày trên, bước cần thiết phải tính tốn mặt kinh tế để đảm bảo hệ thống thiết kế có hiệu kinh tế kỹ thuật Cách dự toán cơng trình gồm bốn bước lớn: - Bước 1: Cần dựa vào vẽ thiết kế để tính số lượng máy móc thiết bị vật tư - Bước 2: Lập phương án thi công lắp đặt hệ thống tuỳ theo điều kiện cụ thể cơng trình để tính tốn máy móc thiết bị phục vụ cho công tác lắp đặt nhân công thi cơng - Bước 3: Tính chi phí mua sắm máy móc, vật tư thiết bị (dựa theo kết bước 1) chi phí nhân cơng máy thi công(dựa theo kết bước 2) - Bước 4: Dự tốn cơng trình theo mẫu hướng dẫn dự tốn kinh tế hành Trong phạm vi đồ án, thực bước 4: trình bày dự tốn cơng trình cách sơ 6.1 CHI PHÍ ĐẦU TƯ XÂY DỰNG VÀ LẮP ĐẶT HỆ THỐNG Dự tốn chi phí thiết bị thể bảng 6.1 [11] tổng chi phí xây lắp cơng trình thể bảng 6.2 Tổng dự tốn chi phí đầu tư xây dựng lắp đặt thiết bị là: 2.956.047.000 VNĐ 6.2 CHI PHÍ CHO Q TRÌNH VẬN HÀNH VÀ BẢO TRÌ, BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG • Chi phí nhân cơng vận hành C1 Hệ thống làm việc có tính tự động hố cao, địi hỏi người vận hành hệ thống phải có trình độ Hệ thống điều hồ khơng khí thiết kế cần kỹ sư làm công tác kiểm tra vận hành máy, công nhân làm nhiệm vụ bảo dưỡng hệ thống hàng tháng 91 Mức lương cho công nhân hàng tháng 1.000.000 VNĐ Mức lương cho kỹ sư hàng tháng 2.000.000 VNĐ Chi phí nhân cơng vận hành bảo trì , bảo dưỡng máy hàng tháng C1 là: x 1.000.000 + 2.000.000 = 4.000.000 VNĐ • Chi phí điện cho hệ thống vận hành C2 Ước tính chi phí điện cho hệ thống điều hồ khơng khí ngày 2.000.000 VNĐ Theo ước tính trên, chi phí điện trung bình sử dụng cho hệ thống điều hồ khơng khí C2 60.000.000 VNĐ • Chi phí vận hành bảo trì, bảo dưỡng hệ thống C3 Những chi phí sử dụng cho nhiệm vụ bảo trì, bảo dưỡng hệ thống hàng tháng chi phí mua dụng cụ, hố chất Do thiết bị có tính ổn định cao, vậy, chi phí cho nhiệm vụ tháng không lớn Ước tính chi phí C3 : 100.000 VNĐ/tháng Chi phí sử dụng cho mua sắm thiết bị thay tốn riêng chi phí khơng thường xun Tổng chi phí cho q trình vận hành bảo trì, bảo dưỡng hệ thống Cvh tháng là: Cvh = C1 + C2 + C3 = 4.000.000 + 60.000.000 + 100.000 =64.100.000VNĐ 92 BẢNG 6.1 THỐNG KÊ THIẾT BỊ CHÍNH HỆ THỐNG ĐIỀU HỒ KHƠNG KHÍ CƠNG TRìNH: TRUNG TÂM KỸ THUẬT Y TẾ CAO CẤP ĐƠN TT DANH MỤC THIẾT BỊ ĐƠN VỊ THÀNH LƯỢN GIÁ (triệu TIỀN (triệu G VNĐ VNĐ) SỐ ) Máy lạnh làm lạnh nước, giải nhiệt gió CGAH 050 - TRANE Máy 511 1.533 Bé 26 78 9,570 28,710 8,274 16,548 15 6,875 103,125 10 6,154 61,540 5,482 32,892 19 4,328 82,232 Bé 65 130 Máy Máy 2 11,5 15 23 30 2.119,047 Công suất lạnh 117,8 kW Máy bơm nuớc lạnh hãng EBARA Model : CM40-200B Lưu lượng nước: 39m3/h Áp lực H=33,4m H2O Giàn lạnh (Fan Coil Unit) -TRANE Model: HFCA12 Công suất lạnh: 11,93kW Model: HFCA10 Công suất lạnh: 9,54 kW Model: HFCA08 Công suất lạnh: 8,24 kW Bé Model: HFCA06 Công suất lạnh: 6,27 kW Model: HFCA04 Công suất lạnh: 5,87 kW Model: HFCA03 Công suất lạnh: 3,78 kW Thiết bị đun nước nóng, CIAT model ECN-35 Cơng suất nhiệt: 35kW Máy TTK042KD/MCD048DB Máy TK050CD/MCD060DB Tổng chi phí thiết bị BẢNG 6.2.TỔNG HỢP KINH PHÍ 93 CƠNG TRÌNH: NHÀ TRUNG TÂM KỸ THUẬT Y TẾ CAO CẤP HẠNG MỤC: ĐIỀU HỒ KHƠNG KHÍ TRUNG TÂM TT TÊN MỤC Giá trị I Chi phí thiết bị 2.119.047.000 II Giá trị phần xây lắp Vật liệu 680.000.000 Nhân cơng 87.000.000 Máy xây dựng 13.000.000 Tổng chi phí trực tiếp 780.000.000 III Chi phí phụ trợ khác 50.000.000 IV Chi phí vận hành chạy thử 7.000.000 Tổng chi phí xây lắp cơng trình 2.956.047.000 94 KẾT LUẬN Bản đồ án thiết kế tốt nghiệp với nhiệm vụ: Thiết kế hệ thống điều hồ khơng khí bảo vệ mơi trường khơng khí cho phịng “Trung tâm kỹ thuật Y tế cao cấp” có nội dung tập trung giải vấn đề chính: - Thiết kế hệ thống điều hồ khơng khí cho phòng theo yêu cầu - Thiết kế hệ thống hút thải để đảm bảo mơi trường khơng khí chung cơng trình - Vấn đề làm khơng khí đảm bảo mơi trường đặc biệt cho phịng Dưới hướng dẫn tận tình thầy giáo hướng dẫn, phần nhờ nỗ lực thân, đồ án hoàn thành, giải vấn đề bản, phuơng án hợp lý có tính khả thi Hệ thống điều hồ khơng khí thiết kế đáp ứng yêu cầu đặt ra, tạo mơi trường vi khí hậu thích hợp cho người làm việc điều trị “Trung tâm kỹ thuật Y tế cao cấp” Hệ thống điều hồ khơng khí thiết kế lắp đặt dựa sở tính tốn cân nhiệt, cân Èm cho hệ thống cho cơng trình Tính khả thi thiết kế thể việc lựa chọn hệ thống điều hoà, lựa chọn phương án bố trí máy thiết bị phụ khơng gian cần điều hồ Với hệ thống điều hồ khơng khí trung tâm dùng nước làm chất tải lạnh, suất thiết bị máy lạnh chế độ làm việc quạt gió chọn hợp lý, thiết kế đáp ứng nhu cầu làm mát mùa hè sưởi Êm mùa đơng Việc bố trí đường ống hút thổi gió bên trần giả khơng tiết kiệm khơng gian, giảm chi phí lắp đặt, mà tạo điều kiện dễ dàng cho việc vận hành bảo dưỡng Trong không gian riêng biệt, máy làm lạnh nước, giải nhiệt gió giảm tối đa độ ồn, tận dụng độ thơng thống không gian tầng mái để giải nhiệt cho máy Tuy nhiên, khuôn khổ đồ án tốt nghiệp với thời gian hạn chế kiến thức thực tế nh kinh nghiệm Ýt, nên đồ án phần chưa hồn thiện, cịn có thiếu sót Vì vậy, em mong nhận bảo thầy giáo góp ý chân thành bạn đồng nghiệp Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn PGS.TS Nguyễn Ngọc Lân trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ, động viên em toàn thời gian thực đồ án tốt nghiệp, cảm ơn tất thầy, cô giáo, cán nhân viên Viện tạo điều kiện để giúp em hoàn thành đồ án 95 96 TÀI LIỆU THAM KHẢO Trần Ngọc Chấn Điều hồ khơng khí Nhà xuất Xây Dựng, 2002 Lê Chí Hiệp Kỹ thuật điều hồ khơng khí Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, 1996 Bùi Hải, Hà Mạnh Thư, Vũ Xuân Hùng Hệ thống điều hồ khơng khí thơng gió Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, 2001 Nguyễn Đức Lợi Hướng dẫn thiết kế hệ thống điều hoà khơng khí Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, 2003 Hà Đăng Trung, Nguyễn Quân Cơ sở kỹ thuật điều tiết khơng khí Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, 1997 Tăng Văn Đoàn, Trần Đức Hạ Kỹ thuật môi trường Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, 2001 Tiêu chuẩn xây dựng175: 1995 Thiết kế chống ồn cho nhà cơng trình công cộng Nhà xuất Xây Dựng, 1999 Tuyển tập Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam Tập 5, tiêu chuẩn thiết kế Nhà xuất Xây Dựng, 1997 Tiêu chuẩn 232: 1999 Hệ thống thơng gió, điều hồ khơng khí cấp lạnh cấu tạo, lắp đặt nghiệm thu 10 Products catalog Carrier 11 Products catalog Trane 12 Products catalog York 13 Products catalog Daikin 14 Products catalog Misubishi 15 Products catalog Ciat 97 MỤC LỤC Lời nói đầu Chương1 Vai trị của điều hồ khơng khí cơng trình Trung tâm y tế cao cp .1 1.1 ảnh hởng thông số môi trờng phòng ngời Error: Reference source not found 1.1.1 NhiƯt ®é t Error: Reference source not found 1.1.2 §é ẩm tơng đối Error: Reference source not found 1.1.3 Tốc độ lưu chuyển khơng khíWk……………………………… 1.1.4.TiÕng ån Error: Reference source not found 1.1.5 Nồng độ chất độc hại .Error: Reference source not found 1.2 Sự cần thiết hệ …………………………… thống điều hồ khơng khí 1.2.1 Trong sinh hoạt, bảo vệ sức khỏe cho người………………………….9 1.2.2 Trong sản xuất công nghiệp……………………………………… 10 1.2.3 Trong lĩnh vực bảo quản công trình lịch sử, văn hóa, nghƯ tht .Error: Reference source not found 1.3 Giíi thiƯu sơ lợc công trình Trung tâm kỹ thuật Y tế cao cấp vai trò hệ thống điều hoà không khí 12 1.3.1 Giới thiệu sơ lợc công trình Trung tâm kỹ thuật Y tế cao cấp 12 1.3.2 Vai trò hệ thống điều hoà không khí công trình 13 Chng Phân tích lựa chọn phơng án thiết kế hệ thống điều hoà không khí Trung tâm kỹ thuật Y tÕ cao cÊp” Error: Reference source not found7 2.1 C¸c yêu cầu chung hệ thống Error: Reference source not found7 2.2 Phân tích phơng án điều hoà không khÝ Error: Reference source not found 2.2.1 HƯ thèng ®iỊu hoà không khí dùng trực tiếp tác nhân lạnh làm chất tải lạnh Error: Reference source not found8 2.2.2 Hệ thống điều hoà không khí với chất tải lạnh không khí .Error: Reference source not found19 2.2.3 Hệ thống điều hoà không khí với chất tải lạnh nớc Error: Reference source not found1 2.2.4 Hệ thống điều hồ khơng khí với chất tải lạnh kết hợp nước với khơng khí .22 98 Chương3 Tính tốn cân nhiệt Èm hệ thống điều hồ khơng khí “Trung tâm Kỹ thuật Y tế cao cấp ……………………………………………………………… 25 3.1 Xác định thơng số tính tốn…………………………… …………… 25 3.1.1 Thông số trạng thái không khí nhà .Error: Reference source not found5 3.1.2 Thông số trạng thái không khí trời .Error: Reference source not found6 3.2 Tính toán c©n b»ng nhiƯt Èm Error: Reference source not found6 3.2.1.TÝnh to¸n nhiƯt thõa Error: Reference source not found6 3.2.2 Tính toán lợng ẩm thừa Error: Reference source not found3 3.3 Kiểm tra điều kiện đọng sương………………………………………………….48 3.4 Tính hệ số góc tia q trình…………………………… …………………49 Chương Thiết lập sơ đồ điều hồ khơng khí lựa chọn thiết bị hệ thống…… 52 4.1 Thiết lập sơ đồ điều hoà không khí Tính toán suất lạnh, suất sởi cần thiết Error: Reference source not found 4.1.1 Thiết lập sơ đồ thẳng……………………………………………… 53 4.1.2 Thiết lập sơ đồ tuần hồn khơng khí cấp……… ………….…58 4.2 Lựa chọn thiết bị hệ thống………………………………………….…64 4.2.1 Các phương án lựa chọn thiết bị…………………………………….64 4.2.2 Tính tốn lựa chọn máy thiết bị điều hồ khơng khí……… … 65 Chương Tính tốn thiết kế đường ống lựa chọn thiết bị phụ cho hệ thống…………… 70 5.1 Phương án bố trí thiết bị hệ thống………………………………………… 70 5.2 Hệ thống đường ống cấp nước lạnh để điều hồ khơng khí… ……………… 71 5.2.1 Sơ đồ ống……………………………………………………… 71 5.2.2 Sơ đồ hồi nước………………………………………………………71 5.2.3 Tính tốn trở lực thuỷ lực hệ thống đường ống… ……………71 5.2.4 Chọn bơm …………73 5.3 Hệ thống đường ống dẫn khơng khí………………………………………….….74 5.3.1 Hệ thống ống gió cấp lạnh (hoặc sưởi) cho tồ nhà…………….… 74 5.3.2 Đường hút khơng khí thải nhà vệ sinh…………… …………… 75 99 5.3.3 Chọn quạt………………………………………………………… 78 5.4 Phương án xử lý khơng khí tổng hợp để đảm bảo yêu cầu đặc biệt môi trường không khí phịng mổ………………………………………………… 83 Chương Tính tốn chi phí cho hệ thống điều hồ khơng khí “Trung tâm kỹ thuật Y tế cao cấp” ……………………………………………………………… ….… 87 6.1 Chi phí đầu tư xây dựng lắp đặt hệ thống…… .…… … 87 6.2 Chi phí cho q trình vận hành bảo trì, bảo dưỡng hệ thống … … 87 Kết luận Tài liệu tham khảo 10 ... trình “ Trung tâm kỹ thuật Y tế cao cấp? ?? vai trị hệ thống điều hồ khơng khí 1.3.1 Giới thiệu sơ lược cơng trình “ Trung tâm kỹ thuật Y tế cao cấp? ?? Công trình “ Trung tâm kỹ thuật Y tế cao cấp? ?? cơng... trình “ Trung tâm kỹ thuật Y tế cao cấp? ?? Như giới thiệu phần trên, ? ?Trung tâm kỹ thuật Y tế cao cấp? ?? cơng trình Y tế có quy mơ lớn trang bị nhiều trang thiết bị đại m? ?y chụp X quang, m? ?y thăm... xung khơng khí tươi, cải thiên mơi trường cần điều hồ 25 Chương TÍNH TỐN CÂN BẰNG NHIỆT ÈM ĐỐI VỚI HỆ THỐNG ĐIỀU HỒ KHƠNG KHÍ ? ?TRUNG TÂM KỸ THUẬT Y TẾ CAO CẤP” 3.1 XÁC ĐỊNH CÁC THƠNG SỐ TÍNH TỐN