Đồ án điều hòa không khí

nguyễn bá c ờng đồ án tốt nghiệp Lời Nói Đầu Đồ án tốt nghiệp nhiệm vụ yêu cầu sinh viên để kết thúc khoá học trớc tốt nghiệp trờng, đồng thời giúp cho sinh viên tổng kết đợc kiến thức học suốt trình học tập, nh phần xác định đợc công việc mà làm tơng lai tốt nghiệp trờng. Với đề tài Tính thiết kế hệ thống điều hoà không khí cho viện anh ngữ Đại Học Đà Nẵng sau tìm hiểu tiến hành làm đồ án, với hớng dẫn tận tình thầy giáo chịu trách nhiệm hớng dẫn đề tài đem lại cho em kiến thức bổ ích kinh nghiệm cho công việc tơng lai em. Trong suốt trình làm đồ án với nổ lực thân cùmg với hớng dẫn tận tình thầy: PGS- TSKH: PHAN QUANG XƯNG thầy cô khác khoa đến đồ án em đợc hoàn thành. Trong thuyết minh em cố gắng trình bày cách trọn vẹn mạch lạc từ đầu đến cuối nhiên làm đồ án viện anh ngữ cha đợc xây dựng số liệu phần xây dựng cha khớp với thiết kế cho lại phần kiến thức hạn chế tài liệu không đầy đủ nên không tránh khỏi sai sót em mong muốn có đợc bảo quí báo thầy cô. Em xin chân thành cảm ơn. Đà Nẵng, tháng năm 2002 Sinh viên thực Nguyễn Bá Cờng Thiết kế hệ thống điều hoà không khí Trang nguyễn bá c ờng đồ án tốt nghiệp mụC LụC Lời nói đầu Mục lục Chơng 1: Giới thiệu chung 1.1. Giới thiệu mặt xây dựng 1.2. ý nghĩa việc lắp điều hoà không khí viện Anh Ngữ 1.3. Giới thiệu điều hoà không khí chọn hệ thống Chơng 2: Tính nhiệt thừa ẩm thừa 2.1. Chọn thông số tính toán 2.1.1. Các thông số điều kiện làm việc 2.1.2. Thông số khí hậu (trong nhà trời) 2.1.3. Hệ truyền nhiệt kết cấu 2.2. Các công thức tính toán 2.2.1. Công thức tính nhiệt thừa 2.2.1.1. Lợng nhiệt truyền độ chênh nhiệt độ 2.2.1.2. Nhiệt truyền vào nhà xạ mặt trời 2.2.1.3. Nhiệt toả máy móc 2.2.2. Công thức tính nhiệt bổ sung 2.2.3. Công thức tính ẩm thừa 2.3. Bảng kết tính toán nhiệt thừa ẩm thừa (cho tầng tổng) 2.4. Tính kiểm tra đọng sơng Chơng 3: Lập sơ đồ điều hoà không khí 3.1 Lựa chọn sơ đồ 3.2 Tính chọn máy cho hệ thống điều hoà không khí Chơng 4: Tính toán thiết kế hệ thống ống nớc 4.1 Hệ thống ống dẫn nớc lạnh 4.2 Hệ thống ống dẫn nớc làm mát bình ngng Chơng 5: Tính toán thiết kế hệ thống vận chuyển phân phối không khí Chơng 6: Tiêu âm hệ thống điều hoà không khí Các kí hiệu Tài liệu tham khảo Thiết kế hệ thống điều hoà không khí Trang đồ án tốt nghiệp nguyễn bá c ờng CHƯƠNG 1: GiớI THIệU CHUNG 1.1 Giớí thiệu công trình Viện anh ngữ Đại Học Đà Nẵng công trình lớn đợc xây dựng thành phố Đà Nẵng. Toàn công trình nhà cao 16 tầng cao 62,3m diện tích mặt xây dựng 40,6mì25m=1015m2 nằm hai trục đờng phía bắc giáp đờng Lê Duẩn phía đông giáp đờng Lê Lợi nhà đợc xây dựng quay hớng tây. Toà nhà có tầng hầm để làm bãi đậu xe từ tầng đến tầng 11 nơi dạy học ngoại ngữ cho sinh viên tầng lại đợc xây thành phòng nơi làm việc giám đốc, phó giám đốc, viện trởng, viện phó, chuyên gia, giáo viên nhân viên .Ngoài viện anh ngữ nơi hội thảo nghiên cứu khoa học chuyên gia nớc. 1.2 ý nghĩa việc lắp điều hoà không khí viện anh ngữ: Việt Nam nớc nằm vùng khí hậu nhiệt đới nóng ẩm mà thành phố Đà Nẵng vào mùa hè oi lại thêm môi trờng không khí không đợc không muốn nói ô nhiễm. Việc xây dựng viện anh ngữ nằm kế hoạch nâng cao chất lợng giáo dục Bộ Giáo Dục việc lắp đặt điều hoà không khí viện anh ngữ thiếu để tạo môi trờng không khí có chế độ nhiệt ẩm thích hợp yếu tố gián tiếp nâng cao chất lợng dạy học. 1.3 Giới thiệu điều hoà không khí chọn hệ thống 1.3.1 Khái niệm điều hoà không khí Điều hoà không khí nghành khoa học nghiên cứu phơng pháp, công nghệ thiết bị để tạo môi trờng không khí phù hợp với công nghệ sản xuất, chế biến tiện nghi ngời. Ngoài nhiệm vụ trì nhiệt độ không gian cần điều hoà mức yêu cầu, hệ thống điều hoà không khí phải giữ độ không khí không gian ổn định mức qui định đó. Bên cạnh đó, cần phải ý đến vấn đề bảo vệ độ không khí, khống chế độ ồn lu thông hợp lí dòng không khí. Nói chung, chia khái niệm điều hoà không khí thờng đợc ngời sử dụng thành loại với nội dung rộng hẹp khác nhau: -Điều tiết không khí: thờng đợc sử dụng để thiết lập môi trờng thích hợp với việc bảo quản máy móc, thiết bị đáp ứng yêu cầu công nghệ sản xuất, chế biến cụ thể. -Điều hoà không khí: nhằm tạo môi trờng tiện nghi cho sinh hoạt ngời. -Điều hoà nhiệt độ: nhằm tạo môi trờng có nhiệt độ thích hợp. Nh vậy, phụ thuộc vào điều kiện cụ thể khác nhau, việc điều chỉnh nhiệt độ không gian cần điều hoà lúc theo chiều hớng giảm so với nhiệt độ môi trờng xung quanh. Tơng tự, nh độ ẩm không khí đợc điều chỉnh không giảm mà có đợc yêu cầu tăng lên so với độ ẩm bên ngoài. Một hệ thống điều hoà không khí nghĩa hệ thống trì trạng thái không khí không gian điều hoà vùng qui định đó, bị ảnh hởng thay đổi điều kiện khí hậu bên biến đổi phụ tải bên Thiết kế hệ thống điều hoà không khí Trang đồ án tốt nghiệp nguyễn bá c ờng trong. Từ điều nói, rõ ràng có mối liên hệ mặt thiết điều kiện thời tiết bên không gian cần điều hoà với chế độ hoạt động đặc điểm cấu tạo hệ thống điều hoà không khí. 1.3.2 ảnh hởng trạng thái không khí tới ngời Trạng thái không khí đợc biểu thị nhiệt độ t, độ ẩm tơng đối , tốc độ , độ nồng độ chất độc hại độ ồn. Các đại lợng không khí tác động tới ngời qui trình công nghệ sản xuất. 1.3.3 ảnh hởng nhiệt độ Nhiệt độ bên thể ngời giữ 37C. Để có đợc nhiệt độ ngời sản sinh nhiệt lợng. Trong hoàn cảnh (hoạt động, ngủ nghỉ ngơi .) ngời sản sinh lợng nhiệt nhiều lợng nhiệt thể cần để trì 37C. Vậy lợng nhiệt d thừa cần phải thải vào môi trờng không khí xung quanh từ bề mặt bên thể ngời phơng thức truyền nhiệt sau: đối lu, xạ, bay hơi. -Đối lu trình nhiệt truyền từ bề mặt thể ngời tới không khí, phụ thuộc vào tốc độ chuyển động không khí hiệu nhiệt độ nhiệt độ mặt thể (khoảng 36C) nhiệt độ tkk không khí xung quanh t=36-tkk. Khi tốc độ không khí k lớn, hiệu nhiệt độ t lớn nhiệt toả đối lu từ ngời tới không khí lớn (lúc ta cảm thấy lạnh), ngợc lại tốc độ k nhỏ hiệu nhiệt độ nhỏ chí nhỏ không, lúc nhiệt đối lu nhỏ, không chí thể ngời lại nhận thêm nhiệt từ không khí xung quanh (lúc ta cảm thấy nóng toát mồ hôi). -Bức xạ trình truyền nhiệt truyền từ bề mặt thể tới bề mặt tờng xung quanh phòng. Nhiệt xạ không phụ thuộc tốc độ không khí phụ thuộc hiệu nhiệt độ nhiệt độ bề mặt thể nhiệt độ bề mặt tờng tw lớn (cũng lúc nhiệt độ không khí lớn) xạ bỏ qua ta thấy nhiệt đối lu nhiệt xạ phụ thuộc vào hiệu nhiệt độ lợng nhiệt gọi chung thành phần nhiệt q h toả từ ngời. -Truyền nhiệt bay nhiệt toả có bay nớc từ ngời (do mồ hôi, thở có chứa nớc). Lợng nhiệt bay ta gọi nhiệt ẩn qa toả từ ngời. Khi nhiệt độ không khí xung quanh t kk tăng lên, nhiệt qh toả đối lu xạ giảm, thể ngời tự động tiết mồ hôi để bay nớc vào môi trờng, nghĩa thành phần nhiệt ẩn qa tăng lên để bảo đảm thải lợng q=qh+qa vào môi trờng. Qua nghiên cứu thấy ngời thấy thoả mái dễ chịu sống môi trờng không khí có nhiệt độ tkk=2227C. 1.3.3.1 ảnh hởng độ ẩm tơng đối Độ ẩm tơng đối không khí đợc tính %; không khí cha bão hoà 1000pa/m không nên chọn ống ta chọn ống có đờng kính d1=127 mm, 1=2,75m/s, p1=500pa/m. Thiết kế hệ thống điều hoà không khí Trang 84 nguyễn bá c ờng đồ án tốt nghiệp tơng tự đoạn lại ta tính nh lập nh sau: Bảng 4-1: tính tổn thất áp suất ma sát cho đoạn ống 0-1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11-12-1314 đoạn ống Chiều dài l,m Lu l- đk Tốc độ ợng,l/s d1,mm ,m/s p1,pa pm,pa 0-1 13,6 37,85 127 2,989 677 9207.2 1-2 3,6 34,85 127 2,75 500 1800 2-3 3,6 31,95 127 2,52 445 1602 3-4 3,6 29,25 127 2,31 373 1342.8 t12-t11 3,6 26,25 127 2,07 295 1062 t11-t10 3,6 23,6 102,3 2,87 735 2646 t10-t9 3,6 20,95 102,3 2,55 588 2116.8 t9-t8 3,6 18,3 102,3 2,22 441 1587.6 t8-t7 3,6 15,65 102,3 1,9 295 1062 t7-t6 3,6 13 102,3 1,58 235 846 t6-t5 3,6 10,35 77,972 2,17 598 2152.8 5-6 3,6 7,7 77,972 1,61 343 1234.8 6-7 3,6 6,2 62,71 686 2469.6 7-8 3,6 3,25 52,5 1,5 490 1764 8-9 1,45 40,98 1,45 392 1960 9-10 1,45 40,98 1,45 392 2352 10-11 35,05 1,03 412 824 11-12 0,8 35,05 0,83 275 1100 12-13 0,65 26,64 1,16 686 2744 13-14 0,55 26,64 0,987 490 2450 Tổng cộng: 42323.6 b. Tính tổn thất áp suất cục bộ. đoạn 0-1: có d1=127mm, p1=677pa/m có chiều dài tơng đơng,m cút 90o ì3,692=7,384m chữ T không giảm d 2,5m van cầu 2ì42,672=85,344m lới lọc 23,38m Thiết kế hệ thống điều hoà không khí Trang 85 nguyễn bá c ờng đồ án tốt nghiệp tổn thất áp suất cục pc=(7,384+2,5+85,344+23,38)ì677=79111pa đoạn 1-2-3-4: đờng kính d1,mm chữ T không giảm d chiều dài tơng đơng,m p1,pa 1-2 127 2,5 500 2-3 127 2,5 445 3-4 127 2,5 343 Tổn thất áp suất cục pc=2,5ì(500+445+343)=3220pa. Đoạn 4-5: có d1=127mm, p1=295pa/m có chữ T giảm đờng kính d độ giảm 102,3/127=0,8 có nghĩa giảm khoảng 0,25d có chiều dài tơng đơng 3,657m. Tổn thất áp suất cục pc=3,657 ì295=1078,8pa. Đoạn t11-t10-t9-t8-t7: có d1=102,3mm, 1chữ T không giảm đờng kính d có chiều dài tơng đơng 2,042m. Tổn thất áp suất cục pc=2,042ì(735+588+441+295)=4204,5pa. Đoạn t7-t6: có d1=127mm, p1=235pa/m có chữ T giảm đờng kính d độ giảm 77,927/102,3=0,76 có nghĩa giảm khoảng 0,25d có chiều dài tơng đơng 2,743m. Tổn thất áp suất cục pc=2,743ì235=644,6pa. Đoạn t6-t5: có d1=77,927mm, p1=598pa/m có chữ T không giảm d có chiều dài tơng đơng là: 1,524m. Tổn thất áp suất cục pc=1,524ì598=911,3pa. Đoạn 5-6-7-8: có chữ T giảm đờng kính d độ giảm khoảng 0,25d. đờng kính d1, m chiều dài tơng đơng, m 5-6 77,927 2,133 6-7 62,71 1,707 7-8 52,5 1,432 Tổn thất áp suất cục pc=2,133 ì343+1,707 ì686+1,432 ì490=2604,3pa. Đoạn 8-9: có d1=40,98mm, có chữ T không giảm d có chiều dài tơng đơng là: 0,792m. pc=0,792 ì392=310,4pa. Đoạn 9-10: có chữ T giảm d độ giảm 0,25d có chiều dài 1,128m. pc=1,128 ì392=442pa. Đoạn 11-10: có chữ T không giảm d có chiều dài 0,701m. pc=0,701ì 412=288,8pa. Đoạn 11-12: có chữ T giảm d độ giảm 0,25d có chiều dài 0,945m. pc=0,945 ì275=259,8pa. Thiết kế hệ thống điều hoà không khí Trang 86 đồ án tốt nghiệp nguyễn bá c ờng Đoạn 12-13: có chữ T không giảm d có chiều dài 0,518m. pc=0,518 ì686=355,3pa. Đoạn 13-14: có van cầu chiều dài 8,839ì2=17,7m cút 90o chiều dài 0,792m. pc=(17,7+0,792)ì490=9050,3pa. Vậy tổng tổn thất áp suất cục là: 79111+3220+10778,8+4204,5+644,6+911,3+2604,3+310,4+288,8+259,8+355,3+ +9050,3=102039pa Tổn thất áp suất cục qua FCU là: 30kpa=30000pa Tổng tổn thất áp suất đoạn ống là: p=42323+42323+102039+102039+30000=318724pa=32,5mH2O Vậy công suất bơm nớc với lu lợng nớc qua bơm L=37,85 l/s=37,85.10-3m3/s chọn hiệu suất bơm 0,85 N=Lp/=37,85.318724/0,85=14192,6 W14,2 kW Ta chọn bơm loại MF 100-32 hãng MONOFLO PUMPS Autralia bơm hoạt động bơm dự phòng cho bơm kia, bơm đợc nối song song. 4.2 Tính đờng ống nớc giải nhiệt cho bình ngng 4.2.1. Năng suất bơm suất bơm nớc làm máat bình ngng đợc xác định L= Qk ,m " ' s nCn tn tn ( ) đây: Qk -năng suất bình ngng W, Qk=949,385/2 kW=474692W {3.2.1}t76 n=1000 kg/m3 khối lợng riêng nớc Cn=4,18.103 J/kg.K nhiệt dung riêng nớc tn, tn -nhiệt độ nớc vào khỏi bình ngng tn=33oC , tn=38oC {3.2.1}t76 Vậy L=474692/(1000.4180.5)=0,0227 m3/s theo catalog máy ngõ bình ngng ống có đờng kính 127mm ta chọn ống có đờng kính nh sau kiểm tra lại tốc độ nớc ống. =4L/(.d2)=4.0,0227/(3,14.1272.10-6)=1,794m/s 1.104 dòng chảy rối Hệ số ma sát =1/(1,82logRe-1,64)2=1/(1,82log0,325.106-1,64)2=0,116 Trở kháng ma sát đờng ống hút ống đẩy pmh ,pmđ pmh=l2/(2d)=0,0116.13.1000.1,7942/(2.0,127)=1911pa=0,195mH2O pmđ=0,0116.15.1000.1,7942(2.0,127)=2205pa=0,225mH2O hệ số trở kháng cục đờng ống hút gồm: nớc từ bể vào ống qua van, cút 90 o theo bảng 2-14[3]t121 =0,5+3+2.0,6=4,7 trở kháng cục đoạn ống hút pch=2/2=4,7.1000.1,7942/2=7563pa=0,771mH2O hệ số trở kháng cục đờng ống đẩy gồm :1 van, 2cút 90o, chữ T (nhánh phụ) =3+2.0,6+1,5=5,7 trở kháng cục đờng ống đẩy pcđ=5,7.1000.1,7942/2=9172pa=0,935mH2O trở kháng cục nớc qua bình chọn hbn=4m tổng trở kháng đờng ống hút: hhô=pch+pmh=0,195+0,771=0,966mH2O hđô=pcđ+pmđ+hbn=0,935+0,225+4=5,16mH2O cột áp bơm cần có: H=Hđô+hhô+hđô+hf =1,7+0,966+5,16+5=12,826mH2O=125823pa công suất bơm chọn hiệu suất =0,65 N=L.H/=0,0227.125823/0,65=4394W=4,394 kW Ta chọn bơm loại MF 80-20 hãng MONOFLO PUMPS Australia Chơng 5: hệ thống phân phối vận chuyển không khí Thiết kế hệ thống điều hoà không khí Trang 88 đồ án tốt nghiệp nguyễn bá c ờng 5.1. Hệ thống phân phối không khí 5.1.1. Khái niệm chung Mục tiêu cuối mà hệ thống điều hoà không khí phải cố gắng đạt tới không khí không gian điều hoà đợc trì điều kiện phù hợp so với yêu cầu đề ra. Để đáp ứng nội dung thiết kế phải lu ý đến vấn đề toàn hệ thống. Tuy vậy, nói cách khác chắn cho dù ta có cung cấp vào không gian cần điều hoà lợng không khí đạt tất yêu cầu hệ thống có khả giải phóng đợc hết lợng nhiệt tải nhng không phân bố tốt lợng gió đợc cung cấp vào mục cuối khó đạt đợc. Điều chứng tỏ không nên thiếu quan tâm đến vấn đề phân bố không khí không gian cần điều hoà mà cần phải nhấn mạnh vấn đề trình thiết kế hệ thống. Khi đề cập đến vấn đề phân bố không khí cần nghĩa đến phân bố nhiệt độ mức độ chuyển động không khí không cần điều hoà. Thực tế cho thấy thiết kế không tốt có nhiệt độ không khí phòng cần điều hoà không đợc đồng mức độ chuyển động cục không khí cao thấp yếu tố ảnh hởng lớn đến cảm nhận dễ chịu ngời phải hoạt động không gian đó. Giữa không khí không gian cần điều hoà không đợc cấp vào thông thờng có khác nhiệt độ từ dẫn đến có khác khối lợng riêng. Tuy nhiên địa phơng mà khí hậu quanh năm biến đổi lớn lúc mục tiêu hệ thống điều hoà không khí làm giảm nhiệt độ không khí cấp vào có nhiệt độ nhỏ so với không khí không gian cần điều hoà. Ngoài vấn đề nêu thiết kế hệ thống phân bố không khí cần lu ý đến yếu tố gây ồn cố gắng hạn chế mức độ chấp nhận đợc. Rõ ràng để thực tốt yêu cầu phân bố không khí việc bố trí lắp đặt lựa chọn hợp lý kích cỡ nh chủng loại miệng thổi đợc xem quan trọng. 5.2. Lựa chọn miệng thổi Do đặc điểm cấu trúc công trình kích thớc phòng mà ta chọn loại miệng thổi khuếch tán gắn trần có kích 400ì400. Đây loại miệng thổi đợc sử dụng phổ biến nớc ta. Nguyên tắc chung loại miệng thổi cấu tạo thích hợp phần không khí khuếch tán theo phơng, vách tờng không gian điều hoà nh hình bao dòng không khí có dạng tơng đối đồng đều. Đối với loại miệng thổi chênh lệch nhiệt độ không gian cần điều hoà đợc giảm đến mức tối thiểu hầu nh không tạo vùng đứng yên. Rõ ràng biến thiên nhiệt độ tốc độ diễn nhiều biên giới hình bao cần phải biết độ hạ thấp có hình bao vị trí mà tốc độ nhiệt độ đạt đến mức mà chấp nhận đợc. Hình bao loại miệng thổi có xu hớng nằm ngang sát trần lớp không khí nóng không gian cần điều hoà đợc hoà trộn với không khí lạnh thoát từ miệng thổi vị trí tơng đối cao phía vùng u tiên. Chính điều làm cho miệng thổi loại có khả làm việc với lợng không khí độ chênh nhiệt độ tơng đối cao so với loại miệng thổi khác. Qua thí nghiệm ngời ta xác định đợc vùng u tiên không gian điều hoà tính từ mặt sàn lên 1,8m. Khi độ chênh nhiệt độ nhiệt độ không khí khỏi miệng thổi nhiệt độ không khí phòng 11,11 oC hình bao luồng đợc xem tập hợp điểm luồng có tốc độ giảm đến 0,25m/s. Thiết kế hệ thống điều hoà không khí Trang 89 nguyễn bá c ờng đồ án tốt nghiệp miệng thổi gắng trần không khí đợc khuếch tán tơng đối đồng theo phơng có gắng đặt miệng thổi gần vị trí mặt cắt khoảng không gian phụ trách. Trong trờng hợp miệng thổi có dạng vuông thích hợp cho không gian có độ chênh lệch đáng kể cạnh mặt cắt độ cao tối thiểu cần phải có trần vào khoảng 2,8m (điều nhà sản xuất làm thực nghiệm) so với sàn nhà thiết kế miệng thổi cho t=11,11oC hình bao luồng không khí nằm vùng u tiên trờng hợp ta xem giới hạn vận tốc luồng không khí vùng u tiên 0,25m/s, bán kính luồng không khí 3,8m. Việc lắp đặt bố trí miệng thổi phòng viện anh ngữ ta chọn loại miệng thổi khuếch tán gắn trần kích thớc 400 ì400, phòng có lắp nhiều miệng thổi khoảng cách miệng thổi 7,6m phòng có lắp lắp vị trí phòng đó. 5.3. Hệ thống vận chuyển không khí Hệ thống vận chuyển không khí ống dẫn không khí lạnh từ FCU tới miệng thổi từ miệng hút tới FCU, ống dẫn làm tôn có bọc cách nhiệt hay làm ống mềm. Do kích thớc phòng viện anh ngữ giống cách bố trí ống dẫn lại ngắn nên em chọn ống dẫn không khí lạnh ống mềm để tiện việc lắp đặt. Việc tính khí động ống mềm ta tính cho loại nh sau: Đối với loại FCU có lắp miệng thổi Loại FCU 300 có lu lợng gió 300 CFM=510m3/h=0,141m3/s Loại FCU 400 có lu lợng gió 400 CFM=0,188m3/s Loại FCU 600 có lu lợng gió 600 CFM=0,283m3/s Loại FCU 800 có lu lợng gió 800 CFM=0,377m3/s Đối với loại FCU có lắp miệng thổi Loại FCU 1000 có lu lợng gió 1000 CFM=0,472m3/s Loại FCU 1200 có lu lợng gió 1200 CFM=0,566m3/s Loại FCU 1400 có lu lợng gió 1400 CFM=0,661m3/s Trở kháng ống là:p=pm+pc +pk , pa Để tính đợc trở kháng ta dùng đồ thị hình 4-50 [3]t346 Ta tính cho ống thép tròn nhân hệ số 1,2 suy cho ông mềm ống mềm có trở kháng lớn Trở kháng ma sát : pm=l. p1 ,pa (5.1) p1 :là trở kháng ma sát 1m ống ,pa/m l : chiều dài đoạn ống , m Để tính đờng kính ống mềm ta chọn tốc độ chuyển động không khí lạnh ống mềm nhỏ 3m/s đờng kính ống mềm là: Thiết kế hệ thống điều hoà không khí Trang 90 nguyễn bá c ờng đồ án tốt nghiệp d= 4L ,m (5.2) : L: lu lợng gió, m3/s : tốc độ gió chuyển động, m/s để tính đờng kính ống cho loại FCU 300 ta làm nh sau: Ta chọn tốc độ chuyển động không khí lạnh 3m/s suy d=244mm nhng đồ thị loại ống d=244mm có loại 250mm ta chọn loại ống có đờng kính nhỏ 244mm tốc độ gió lớn m/s. Khi ta chọn ống có d=250mm vận tốc 2,87m/s . Tơng tự loại FCU lại. Bảng 5-1: Tính trở kháng ma sát loại ống dẫn p1 ,pa/m p ,pa 0,5 300 0,35 0,7 2,94 350 0,35 0,7 400 0,3 0,6 Loại FCU Lu lợng Tốc độ Chiều dài m/s đờng kính ,mm m3/s 300 0,141 2,87 250 400 0,188 2,66 600 0,283 800 0,377 m Bảng 5-2: Tính trở kháng ma sát loại ống dẫn Loại FCU Lu lợng Tốc độ m /s 1000 p1 ,pa/m p ,pa 0,45 ì2 1,8 350 0,35 ì2 1,4 400 0,28ì2 1,12 Chiều dài m/s đờng kính,mm 0,472 300 1200 0,566 2,94 1400 0,661 2,63 m Ghi chú: để tính đờng kính ống ta coi nh lu lợng gió qua ống đờng kính tính đờng kính cho ống, ta tính tổn thất áp suất ma sát ống sau nhân lên. Trở kháng cục pc=ltđ p1 pa (5.3) ltđ : chiều dài tơng đơng chi tiết gây trở kháng cục ,m đoạn ống dẫn không khí lạnh có cút tròn 90o sau tính toán ta lặp bảng sau Bảng 5-3: Tính pc Loại FCU Cút 90o ,cái ltđ ,m p1,pa/m pc ,pa 300 4,25 0,5 2,125 Thiết kế hệ thống điều hoà không khí Trang 91 nguyễn bá c ờng đồ án tốt nghiệp 400 5,1 0,35 1,785 600 5,95 0,35 2,0825 800 6,8 0,3 2,04 1000 9,5 0,45 4,275 1200 10,2 0,35 3,57 1400 11,9 0,28 3,332 Ngoài pc cút 900 gây có tổn thất áp suất cục qua FCU lấy 10mmH2O, qua miệng thổi lấy 5mmH2O, qua miệng hút lấy 5mmH2O. Gộp tất tổn thất áp suất cục ta kí hiệu pk=10+5+5=20mmH2O =196pa Bảng 5-4: Tính p Loại FCU pm ,pa pc ,pa pk ,pa p ,pa pôm tơng đơng cho ống mềm,pa 300 2,125 196 199,125 199,125ì1,2=239 400 0,7 1,785 196 198,485 198,485ì1,2=238 600 0,7 2,0825 196 198,78 198,78ì1,2=238,5 800 0,6 2,04 196 198,64 198,64ì1,2=238 1000 1,8 4,275 196 ì3 594,075 594,075ì1,2=713 1200 1,4 3,57 196 ì3 592,97 592,97ì1,2=711,5 1400 1,12 3,332 196ì 592,452 592,452ì1,2=711 để tính công suất quạt ta tính theo công thức: N=L. pôm/ W (5.4) đây: L: lu lợng không khí, m3/s pôm: tổn thất áp suất qua ống mềm, pa : hiệu suất quạt, chọn 0,7 Công suất động điện: Nđ=1,35.N Bảng 5-5: Công suất quạt Loại FCU 300 400 600 800 1000 1200 1400 N, W 48 64 96 128 480 575 671 Nđ , W 65 86 130 173 648 776 906 chơng : Thiết kế hệ thống điều hoà không khí Trang 92 đồ án tốt nghiệp nguyễn bá c ờng tiêu âm hệ thống điều hoà không khí 6.1. Khái niệm tiếng ồn Tiếng ồn tập hợp âm có cờng độ tần số khác nhau, xếp trật tự, gây cảm giác khó chịu cho ngời nghe, cản trở ngời làm việc nghĩ ngơi. 6.2. ảnh hởng tiếng ồn sức khoẻ ngời Tiếng ồn phòng điều hoà không khí nhiều nguồn khác gây nên truyền vào phòng theo nhiều đờng khác nhau. Tiếng ồn có cờng độ cao ảnh hởng nhiều tới sức khoẻ ngời mức ồn từ 50dB trở lên gây rối loạn thần kinh vỏ não. Mức ồn từ 58ữ63dB làm giảm sức nghe tiếng ồn từ 35dB trở lên bắt đầu gây cảm giác không thoả mái, với tiếng ồn từ 40dB trở lên làm khó chịu khó ngủ. Tiếng ồn có cờng độ cao ảnh hởng xấu tới sức khoẻ ngời làm giảm suất lao động ngời làm việc môi trờng đó, vấn đề chống tiếng ồn, làm giảm độ ồn xuống mức cho phép cho công trình quan trọng cần thiết. 6.3. Các nguồn gây ồn Tiếng ồn phòng điều hoà không khí nhiều nguồn khác gây nh từ quạt, máy nén, bơm van điều chỉnh lu lợng không khí đờng ống gió. Ngoài tiếng ồn không khí chuyển động đờng ống gió với vận tốc lớn 5m/s đáng kể đặc biệt dòng khí thoát khỏi miệng thổi. Trong tất nguồn gây ồn kể quạt gió nguyên nhân phát hệ thống điều hoà không khí lên 100dB. Tiếng ồn quạt gió cần đợc khống chế thật chặt chẽ để hạn chế tối đa ảnh hỏng hệ thống điều hoà không khí quạt đợc dùng rộng rãi tiếng ồn quạt có nhiều đờng truyền âm máy nén máy bơm. ta xét tới nguồn âm thân hệ thống gây đợc truyền vào phòng theo đờng ống gió. a. Lan dọc theo đờng ống gió. Tiếng ồn đợc truyền ống dẫn qua chỗ nối phận khác đờng ống nh cút cong, chỗ chia nhánh .đờng truyền có ống cấp gió đờng gió hồi. Tiếng ồn đợc truyền nh gọi tiếng ồn hệ thống. b. Tiếng ồn đợc truyền xuyên qua thành ống dẫn vỏ thiết bị vào khoảng không trần vùng xung quanh truyền đến nơi thu nhận. c. Tiếng ồn đợc truyền xuyên qua không khí. Tiếng ồn thiết bị đợc truyền thông quakhông khí tiếp xúc với buồng máy vào phòng. d. Tiếng ồn đợc truyền theo cấu trúc xây dựng vào phòng. Con đờng thờng kết hợp với rung động máynên thiết kế cần phối hợp sử lý chống rung kết hợp với chống ồn. 6.4. Các biện pháp tiêu âm thiết bị tiêu âm Để xác định đợc độ ồn cho phép không gian có điều hoà không khí cần xác định nguồn âm chính, phân tích đờng truyền âm công trình khảo Thiết kế hệ thống điều hoà không khí Trang 93 đồ án tốt nghiệp nguyễn bá c ờng sát đề đề biện pháp thích hợp làm giảm tiếng ồn hay gọi biện pháp tiêu âm. Đối với hệ thống điều hoà không khí nguồn gây ồn quạt gió để giảm tiếng ồn cần chọn quạt gió thích hợp để làm việc với hiệu suất cao, có áp suất tốc độ quay thích hợp. Tuỳ trờng hợp cụ thể cần phân tích đờng truyền âm đề biện pháp thích dụng. Đối với đờng truyền cần tăng yêu cầu tách âm làm tăng thêm vách cách âm, cửa có cấu tạo cách âm, bố trí thêm thiết bị giảm chấn chống rung, làm trần vật liệu cách âm tốt nhng đờng truyền chủ yếu cần chọn tốc độ không khí ống tốc không khí khỏi miệng thổi với mục đích tiêu âm, đờng ống thờng chọn =5ữ6m/s tốc độ khỏi miệng thổi thòng từ 2ữ4m/s cộng trình dân dụng. Sau sử dụng biện pháp tiêu âm cần tính cụ thể cụ thể mức độ suy giảm âm đờng truyền độ ồn nguồn so sánh với độ ồn cho phép loại hệ thống cụ thể. Nếu trờng hợp sau sử dụng biện pháp tiêu âm mà không đạt yêu cầu phải cần trang bị thêm thiết bị tiêu âm. Thiết bị tiêu âm thiết bị đợc chế tạo nhằm tăng khả tiêu âm hệ thống thờng đợc bố trí đờng ống dẫn không khí gồm cấp hút, thờng có số dạng sau. ống tiêu âm hình chữ nhật ống tiêu âm hình tròn Buồng tiêu âm Hiện có nhiều thiết bị tiêu âm đợc chế tạo sẵn nhà chế tạo tính đợc thiết bị tiêu âm ngời ta cần đảm bảo lu lợng thề tích không khí cần thiết đợc vận chuyển qua thiết bị tiêu âm với tốc độ thích hợp. Các kí hiệu dùng thuyết minh t- nhiệt độ Thiết kế hệ thống điều hoà không khí Trang 94 đồ án tốt nghiệp nguyễn bá c ờng - độ ẩm tơng đối; hệ số kể đến vị trí kết cấu bao che - tốc độ t- hiệu nhiệt độ k- tốc độ không khí tkk- nhiệt độ không khí tw- nhiệt độ bề mặt tờng qa- nhiệt ẩn bay qh- nhiệt Q- lu lợng không khí tơi; nhiệt lợng k- lợng khí CO2 ngời thải thông qua hoạt động hít thở - nồng độ CO2 cho phép không gian cần điều hòa a- nồng độ CO2 không khí trời tT, T- nhiệt độ độ ẩm tơng đối không khí phòng tN, N- nhiệt độ độ ẩm tơng đối không khí trời tmax, ( max)- Là nhiệt độ độ ẩm trung bình tháng nóng năm ki- hệ số truyền nhiệt lớp thứ i Fi- diện tích lớp thứ i RN- nhiệt trở tỏa nhiệt từ bề mặt vách đến không khí trời N- hệ số trao đổi nhiệt bề mặt bên kết cấu bao che RT- nhiệt trở tỏa nhiệt vách với không khí nhà T- hệ số trao đổi nhiệt bề mặt kết cấu bao che Ri- nhiệt trở lớp vật liệu thứ i i- bề dày lớp vật liệu thứ i i- hệ số dẫn nhiệt lớp vật liệu thứ i Ri- nhiệt trở tỏa nhiệt Vn- lu lợng nớc làm mát qua tháp giải nhiệt Qtỏa- nhiệt nguồn nhiệt có không gian điều hòa tỏa Qt- nhiệt truyền qua kết cấu bao che chênh nhiệt độ Qbx- nhiệt truyền qua kết cấu bao che xạ QT- nhiệt thừa không gian điều hòa; nhiệt lợng tháp giải nhiệt 1, 2, 3, 4- hệ số kể đến độ suốt kính, độ bẩn kính, độ che khuất cửa hệ thống che nắng qbx- cờng độ xạ mặt trời Thiết kế hệ thống điều hoà không khí Trang 95 đồ án tốt nghiệp nguyễn bá c ờng - hệ số hấp thụ kết cấu bao che Q1, Q2, Q3- nhiệt đèn, ngời, máy tỏa Qbs- nhiệt bổ sung S- diện tích sàn N, P- công suất Lrò- lợng gió rò Vphòng- thể tích phòng N- khối lợng riêng không khí bên trời WT- lợng ẩm thừa n- số ngời g- lợng ẩm ngời tỏa q- lợng nhiệt ngời tỏa tNS- nhiệt độ đọng sơng xác định theo tN, N tTS- nhiệt độ đọng sơng xác định theo tT, T L, V- lu lợng tV- nhiệt độ không khí thổi vào phòng I- entanpi d- độ chứa QO- suất làm lạnh W- suất làm khô tk, tO- nhiệt độ ngng tụ bay môi chất lạnh pk, po- áp suất ngng tụ bay môi chất lạnh tn, tn- nhiệt độ nớc vào khỏi bình bốc tn- độ chênh nhiệt độ nớc vào khỏi bình bốc tnT, tnT- nhiệt độ nớc vào khỏi thiết bị trao đổi nhiệt tn- hiệu nhiệt độ nớc lạnh vào khỏi thiết bị trao đổi nhiệt tkT, tkT- nhiệt độ không khí lạnh vào khỏi thiết bị trao đổi nhiệt tk- độ chênh nhiệt độ không khí lạnh vào khỏi thiết bị trao nhiệt tnB, tnB- nhiệt độ nớc vào khỏi bình ngng tnB- hiệu nhiệt độ nớc vào khỏi bình ngng tnT- hiệu nhiệt độ nớc vào khỏi tháp giải nhiệt t- nhiệt độ nhiệt kế ớt tql, tqn- nhiệt độ lạnh, nhiệt Thiết kế hệ thống điều hoà không khí Trang 96 đồ án tốt nghiệp nguyễn bá c ờng Cph, Cpl- nhiệt dung riêng đẳng áp lỏng môi chất lạnh p- áp suất qO- suất lạnh riêng G- lu lợng khối lợng tác nhân tuần hoàn Qk- suất ngng tụ p1- tổn thất áp suất mét chiều dài l- chiều dài pms- tổn thất áp suất ma sát ltđ- chiều dài tơng đơng pc- tổn thất áp suất cục p- tổn thất áp suất d- đờng kính Re- tiêu chuẩn Reynolds - độ nhớt nớc - hệ số ma sát - hệ số cục - hiệu suất - khối lợng riêng h- trở kháng H- cột áp Các chữ viết tắt thuyết minh FCU- Fan Coil Units Thiết kế hệ thống điều hoà không khí Trang 97 đồ án tốt nghiệp nguyễn bá c ờng AHU- Air Handling Units WC- Water Chiller BN- Bình Ngng TBTĐN- thiết bị trao đổi nhiệt A, B .- Phòng A, phòng B . Bảng 4-22[3]t279- tra bảng 4-22 tài liệu trang 279 [2]t15- tham khảo tài liệu trang 15 {bảng 6}t21- có bảng trang 21 thuyết minh {2.1.3.2:1}t16- có mục 2.1.3.2:1 trang 16 thuyết minh kính B, tờng B .- kính hớng Bắc, tờng hớng Bắc ct(2.24)- sử dụng công thức 2.24 thuyết minh Tài liệu tham khảo Thiết kế hệ thống điều hoà không khí Trang 98 đồ án tốt nghiệp nguyễn bá c ờng 1- Hà Đăng Trung, Nguyễn Quân: Cở sở kỹ thuật điều tiết không khí, nhà xuất khoa học kỹ thuật- 1997 2- Lê Chí Hiệp: Kỹ thuật điều hòa không khí, nhà xuất khoa học kỹ thuật- 1998 3- Bùi Hải, Hà Mạnh Th, Vũ Xuân Hùng: Hệ thống điều hòa không khí thông gió, nhà xuất khoa học kỹ thuật-2001 4- Nguyễn Đức lợi, Phạm Văn Tùy: Tủ lạnh, máy kem, máy đá, máy điều hòa nhiệt độ, nhà xuất khoa học kỹ thuật- 1996 5- Nguyễn Đức Lợi, Phạm Văn Tùy: Kỹ thuật lạnh sở, nhà xuất giáo dục1999 6- Phạm Lê Dần, Bùi Hải: Nhiệt động kỹ thuật, nhà xuất khoa học kỹ thuật1997 7- Catalog hãng Sinko- Singapor 8- Catalog hãng Monoflo- Australia 9- Catalog hãng Carrier- Mỹ Thiết kế hệ thống điều hoà không khí Trang 99 [...]... Thiết kế hệ thống điều hoà không khí Trang 12 đồ án tốt nghiệp nguyễn bá c ờng 2.1.2 Thông số khí hậu 2.1.2.1 Cấp điều hoà trong hệ thống điều hoà không khí -Khi thiết kế hệ thống điều hoà không khí việc đầu tiên là phải lựa chọn cấp điều hoà cho hệ thống điều hoà cần tính Cấp điều hoà thể hiện độ chính xác trạng thái không khí cần điều hoà (nhiệt độ, độ ẩm ) của công trình Có 3 cấp điều hoà: +Cấp 1... trong phòng Vì vậy hệ thống điều hoà không khí ở viện anh ngữ về mùa đông sẽ ngừng hoạt động Thiết kế hệ thống điều hoà không khí Trang 13 đồ án tốt nghiệp nguyễn bá c ờng 2 Nhiệt độ và độ ẩm của không khí ngoài trời Nhiệt độ và độ ẩm không khí ngoài trời ký hiệu t N, N Trạng thái của không khí ngoài trời đợc biểu thị bằng điểm N trên đồ thị không khí ẩm Chọn thông số tính toán ngoài trời phụ thuộc vào... thống điều hoà không khí tại viện anh ngữ em chọn hệ thống cấp 3 vì ở đây độ chính xác chỉ cần vừa phải 2.1.2.2 Chọn thông số tính toán -Thông số tính toán ở đây là nhiệt độ và độ ẩm tơng đối của không khí trong phòng cần điều hoà và ngoài trời 1 Nhiệt độ và độ ẩm không khí của không khí trong phòng Nhiệt độ và độ ẩm tơng đối của không khí trong phòng ký hiệu t T, T ứng với trạng thái của không khí trong... tính toán, C 1 Xác định hiệu số nhiệt độ tính toán t = (tN - tT) tT: nhiệt độ tính toán của không khí bên trong nhà Ta chọn tT=25C Thiết kế hệ thống điều hoà không khí Trang 17 đồ án tốt nghiệp nguyễn bá c ờng tN: nhiệt độ tính toán của không khí bên ngoài Ta chọn tN =34,5C : hệ số kể đến vị trí của kết cấu bao che đối với không khí ngoài trời Sở dĩ nh vậy là vì kết cấu bao che nh tờng, sàn, mái không. .. độ lao động, môi trờng không khí xung quanh, lứa tuổi Nhiệt do ngời toả ra gồm 2 phần: một phần toả trực tiếp vào không khí, gọi là nhiệt hiện, một phần khác làm bay hơi trên bề mặt da, lợng nhiệt này toả vào môi trờng không khí làm tăng entanpi của không khí mà không làm tăng nhiệt độ của không khí gọi là lợng Thiết kế hệ thống điều hoà không khí Trang 23 nguyễn bá c ờng đồ án tốt nghiệp nhiệt ẩn,... với không khí bên ngoài: =0,4 c Đối với sàn trên tầng hầm -nếu tầng hầm có cửa sổ: =0,6 -nếu tầng hầm không có cửa sổ: =0,4 d Đối với tờng hoặc mái tiếp xúc với không khí bên ngoài: =1 Vậy khi đã biết đợc vị trí không gian điều hoà thì ta tính đợc độ chênh nhiệt độ đó: -Khi không gian điều hoà tiếp xúc với phòng đệm thì: t =0,7.(34,5-25)=6,65C -Khi không gian điều hoà tiếp xúc trực tiếp với không khí. .. trần không gian điều hoà dới mái không kín : t =0,9(34,5-25)=8,55C -Khi sàn trên tầng hầm có cửa sổ: t =0,6(34,5-25)=5,7C 2 Tóm tắt công thức tính Qt -Đối với tờng bao: +nếu tờng bao dày 220mm: khi tiếp xúc trực tiếp với không khí ngoài trời: Qt =10-3 2,278.9,5.F =0,021.F kW (2.7) khi tiếp xúc gián tiếp với không khí ngoài trời: Qt =10-3.2,045.6,65.F =0,013F kW Thiết kế hệ thống điều hoà không khí (2.8)... lần thay đổi không khí trong phòng là tỉ số giữa gió thổi vào phòng và thể tích của phòng Bảng 2: Bội số tuần hoàn Bội số tuần hoàn(m3/h) Tên phòng 38 Phòng làm việc,văn phòng 36 Lớp học 4 8 Th viện, kho Thiết kế hệ thống điều hoà không khí Trang 11 nguyễn bá c ờng đồ án tốt nghiệp -ứng với nồng độ CO2 ở mức độ cho phép nào đó, có thể tính lu lợng không khí tơi cần phải đa vào không gian điều hoà nh... tiếp với không khí bên ngoài a Đối với trần dới hầm mái -khi mái nhà bằng tôn, ngói, fibrô xi măng với kết cấu mái không kín thì =0,9 và khi kín thì =0,8 -khi mái nhà lợp bằng giấy dầu thì: =0,75 b Đối với tờng ngăn cách giữa phòng đợc tính toán điều hoà nhiệt độ với phòng khác (gọi là phòng đệm) không đợc điều hoà nhiệt độ: -nếu phòng đệm tiếp xúc với không khí bên ngoài: =0,7 -nếu phòng đệm không tiếp... vào lúc 12h rơi vào tháng 9 có giá trị là: 994W/m2 Theo hớng đông và tây thì vào lúc 8h và 16h rơi tháng 4: 457W/m2 Theo theo hớng đông nam và tây nam thì vào lúc 9h và 15h vào tháng 9: 679W/m2 Theo hớng đông bắc và tây bắc thì lúc 8h và 16h vào tháng: 457W/m2 Theo hớng bắc thì lúc 9h và 15h vào tháng 9: 679W/m2 Thiết kế hệ thống điều hoà không khí Trang 21 nguyễn bá c ờng đồ án tốt nghiệp Theo mặt . ngời (do mồ hôi, do hơi thở có chứa hơi nớc). Lợng nhiệt bay hơi này ta gọi là nhiệt ẩn q a toả ra từ con ngời. Khi nhiệt độ không khí xung quanh t kk tăng lên, nhiệt hiện q h toả ra do đối. không gian điều hoà nh sau. (1. 1) theo [2] trang 15 ở đây: k: lợng khí CO 2 do con ngời thải ra thông qua hoạt động hít thở, m 3 /h.ngời. : nồng độ CO 2 cho phép trong không gian cần. lợng nhiệt truyền vào nhà do bức xạ mặt trời Q bx Đối với các vùng nhiệt đới nh nớc ta, quanh năm có mặt trời, nhất là về mùa hè ánh sáng càng gây gắt, do đó nhiệt lợng do bức xạ mặt trời truyền