Thiết kế hệ thống thông gió và xử lý khí thải cho nhà máy sản xuất đồ gỗ

Thông số tính toán ngoài nhà Nhiệt độ của không khí bên ngoài nhà luôn thay đổi theo mùa trong năm vàtheo ngày trong giờ.. Với địa điểmcủa công trình là Đà Nẵng, dựa vào QCVN 02:2009/BXD

Trang 1

PHẦN I THIẾT KẾ HỆ THỐNG THÔNG GIÓ - XỬ LÝ KHÍ THẢI

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY SẢN XUẤT ĐỒ GỖ GIA DỤNG - ĐN 1.1 Điều kiện tự nhiên.

Đà Nẵng là 1 trong những thành phố trực thuộc trung ương của Việt Nam, phíaBắc giáp tỉnh Thừa Thiên – Huế, phía Tây và Nam giáp tỉnh Quảng Nam, phía Đônggiáp biển Đông Đây là một thành phố vừa có núi cao, sông sâu, đồi dốc trung du xen

kẽ vùng đồng bằng ven biển hẹp

Hình 1.1 Vị trí địa lý thành phố Đà Nẵng

Nhiệt độ trung bình hằng năm khoảng 25.1oC, cao nhất là vào tháng 7 trung bìnhkhoảng 34.4oC, thấp nhất vào tháng 1 trung bình khoảng 19.1oC Độ ẩm không khí trungbình: cao nhất là 84.2%, thấp nhất là 75.3% Chịu ảnh hưởng của 2 hướng gió chính: Mùa hè

là hướng Đông với vận tốc gió 1.2 (m/s) và mùa đông là hướng Tây với vận tốc gió 1.5 (m/s)

Cường độ trực xạ của bức xạ mặt trời trên mặt đứng 8 hướng lấy theo thời điểmtính toán 13 - 14h của tháng nóng nhất (tháng 7) của địa phương thành phố Đà Nẵng.Hướng Bắc là 79.2 (w/m2), hướng Nam, Đông, Đông Bắc, Đông Nam là 0 w/m2, hướngTây là 216.6 (w/m2), hướng Tây Nam là 97.1 (w/m2) và hướng Tây Bắc là 50.9 (w/m2)

1.2 Giới thiệu tổng quan về nhà máy.

Nhà máy chế biến gỗ - ĐN chuyên sản xuất chế biến đồ gỗ gia dụng Bao gồm

3 phân xưởng:

Trang 2

+ Phân xưởng cưa: có diện tích 54m × 24m, nguyên liệu được đưa vào phân xưởng

sẽ được chế biến thành tấm dày 10 - 100mm, thành ván mỏng 0.15 - 1mm hoặc hìnhdạng theo yêu cầu sản phẩm Bột cưa sinh ra được đưa vào máy ép mùn cưa có thể tậndụng làm nguyên liệu đốt Với số lượng công nhân 42 người, bao gồm các thiết bị:

Bảng 1.1 Thi t b phân x ết bị phân xưởng cưa ị phân xưởng cưa ưởng cưa ng c a ư Tên gọi Số lượng Công suất(kw) Tính chất độc hại

Hình 1.2 Một số thiết bị minh họa của phân xưởng cưa

+ Phân xưởng chế tạo: có diện tích 36 m x 24 m, 12 công nhân, tại đây các sảnphẩm đã được sơ chế như sấy Bao gồm các thiết bị:

B ng 1.2 Thi t b phân x ảng 1.2 Thiết bị phân xưởng chế tạo ết bị phân xưởng cưa ị phân xưởng cưa ưởng cưa ng ch t o ết bị phân xưởng cưa ạo Tên gọi Số lượng Công suất (kw) Tính chất độc hại

Hình 1.3 Một số thiết bị minh họa của phân xưởng chế tạo

Máy cưa Rirsaw 1 lưỡi Máy cưa Panel Máy ép mùn cưa

Máy cắt hai đầu Máy phay Router đứng Máy mài lưỡi cưa

Trang 3

+ Phân xưởng gia công lắp ráp: có diện tích 54m × 36m, 78 công nhân, tại đậynguyên liệu sẽ được gia công kết cấu, tạo dáng, gia công bề mặt tạo sản phẩm hoànchỉnh và lưu tại kho Bao gồm các thiết bị:

Bảng 1.2 Thi t b phân x ết bị phân xưởng cưa ị phân xưởng cưa ưởng cưa ng gia công l p ráp ắp ráp Tên gọi Số lượng Công suất (kw) Tính chất độc hại

Hình 1.4 Một số thiết bị minh họa của phân xưởng gia công lắp ráp

Nguyên liệu sử dụng trong quá trình chế biến: gỗ lim, gỗ mít, gỗ thông, sam,lát, mun… sản phẩm tạo ra rất đa dạng bao gồm: tủ, ghế, bàn, kệ, cửa, giường…và gỗdán sử dụng làm bao bì trong xây dựng, toa xe, đóng tàu thuyền, đồ mộc cao cấp, lótnền…

Dây chuyền sản xuất đồ gỗ gia dụng

Ép bột cưa

Trang 4

Hình 1.5 Dây chuyền sản xuất đồ gỗ gia dụng

1.3 Sự cần thiết để xây dựng hệ thống thông gió và xử lý khí thải cho nhà máy 1.3.1 Nguồn phát sinh ra khí thải

Bụi gỗ là nguồn ô nhiễm nghiêm trọng nhất trong công nghiệp chế biến gỗ Bụiphát sinh chủ yếu từ các công đoạn và quá trình sau:

- Cưa, xẻ gỗ để tạo phôi cho các chi tiết mộc

- Rọc, xẻ gỗ

- Khoan, phay, bào

- Chà nhám, bào nhẵn các chi tiết bề mặt

Tuy nhiên, có sự khác biệt đáng về kích cỡ hạt bụi và tải lượng bụi sinh ra ở cáccông đoạn khác nhau Tại các công đoạn gia công thô như cưa cắt, mài, tiện, phay…phần lớn chất thải đều có kích thước lớn có khi tới hàng ngàn mm Tại các công đoạngia công tinh như chà nhám, đánh bóng, tải lượng bụi không lớn nhưng kích cỡ hạt bụirất nhỏ, nằm trong khoảng từ 2 - 20 mm, nên dễ phát tán trong không khí Nếu không

có biện pháp thu hồi và xử lý triệt để, bụi gỗ sẽ gây ra một số tác động đến môi trường

và sức khỏe con người Bụi vào phổi gây kích thích cơ học và phát sinh phản ứng xơhóa phổi gây nên những bệnh hô hấp: viêm phổi, khí thủng phổi, ung thư phổi… Đốivới thực vật, bụi lắng trên lá làm giảm khả năng quang hợp của cây, làm giảm sứcsống và cản trở khả năng thụ phấn của cây

B ng 1.4 ảng 1.2 Thiết bị phân xưởng chế tạo T i l ảng 1.2 Thiết bị phân xưởng chế tạo ượng ô nhiễm bụi và chất thải rắn ng ô nhi m b i và ch t th i r n ễm bụi và chất thải rắn ụi và chất thải rắn ất thải rắn ảng 1.2 Thiết bị phân xưởng chế tạo ắp ráp

Stt Kích thước bụi Nguyên liệu sử dụng

1.3.2 Tác hại của các chất ô nhiễm có trong khí thải

Bụi gỗ sau khi phát tán ra khỏi nhà máy bám vào quần áo mới giặt xong, khimặc vào sẽ thấy ngứa ngáy khó chịu, một số trường hợp gây kích ứng da vì trong bụi

Trang 5

Bụi gỗ vào phổi gây kích thích cơ học và phát sinh phản ứng xơ hóa phổi gâynên những bệnh hô hấp Những hạt bụi có kích thước nhỏ hơn 10m có thể được giữlại trong phổi, tuy nhiên nếu các hạt bụi này có đường kính nhỏ hơn 1m thì nó đượcchuyển đi như các khí trong hệ thống hô hấp Khi có tác động của các hạt bụi tới môphổi thì xảy ra các tác hại sau:

Viêm phổi: làm tắc nghẽn các phế quản, từ đó làm giảm khả năng phân phối khí.Khí thủng phổi: phá hoại các túi phổi, làm giảm khả năng trao đổi khí O2 và CO2.Ung thư phổi: phá hoại các mô phổi, từ đó làm tắc nghẽn sự trao đổi giữa máu và

tế bào, làm ảnh hưởng khả năng tuần hoàn của máu trong hệ thống tuần hoàn Từ đó, kéotheo một số vấn đề đáng lưu ý ở tim, đặc biệt là lớp khí ô nhiễm có nồng độ cao

Các bệnh khác do bụi gỗ gây ra

Bệnh ở đường hô hấp: tùy theo nguồn gốc các loại bụi mà gây ra các bệnhviêm mũi, họng khí phế quản khác nhau Bụi hữu cơ như bông, sợi, gai, lanh dính vàoniêm mặc gây viêm phù thủng, tiết nhiều niêm dịch Bụi vô cơ rắn, cạnh sắc nhọn, banđầu thường gây viêm mũi, giảm chức năng giữ, lọc bụi, làm bệnh phổi nhiễm bụi dễphát sinh

Bệnh ngoài da: bụi do tác động đến các tuyến nhờn làm cho khô da, phát sinhcác bệnh về da

Bệnh gây tổn thương mắt: do không có kính phòng hộ, bụi bám vào mắt gâykích thích màng tiếp hợp, viêm mi mắt, sinh ra mộng mắt, nhài quạt… Ngoài ra, bụicòn có thể làm giảm thị lực, bỏng giác mạc, thậm chí gây mù mắt và gây ảnh hưởngtới sinh hoạt, gây mất vệ sinh… Ảnh hưởng đến thực vật

Bụi gỗ bám quá nhiều trên vỏ hoa quả, cây cú là nguyên nhân làm giảm chấtlượng của các loại sản phẩm này, đồng thời cũng làm tăng chi phí để làm sạch chung.Bụi lắng trên lá còn làm giảm khả năng quang hợp của cây Bụi gỗ lắng đọng làm lấpđầy những lỗ khí khổng bao xung quanh những hạt diệp lục thu ánh sáng cần cho quátrình quang hợp Bụi có thể làm tăng khả năng nhiễm bệnh của cây cối thông qua việclàm giảm sức sống của cây, có thể còn làm cản trở khả năng thụ phấn của cây

1.4 Đề xuất các giải pháp kiểm soát môi trường khôngkhí thải cho nhà máy 1.4.1 Bụi gỗ

Bụi phát sinh Chụp hút Hệ thống đường ống xiclon

Trang 6

Hình 1.1 Sơ đồ thu hồi và xử lý bụi gỗ

Được thu gom ngay tại vị trí phát sinh thông qua các chụp hút bố trí trên cácthiết bị Các chụp hút được nối với hệ thống ống dẫn và được đưa vào xiclon, tiếp tụckhông khí lẫn bụi đi qua tấm vải lọc Khí sau khi qua thiết bị lọc túi vải được dẫn raống thải và thoát ra ngoài không khí

1.4.2 Hơi dung môi

Hình 1.2 Sơ đồ thu hồi và xử lý hơi dung môi

Lắp đặt các chụp hút khí thải ở những nguồn gây ô nhiễm tại khu vực pha chếhóa chất nhằm tăng khả năng thu gom khí thất thoát ở các nguồn này đưa về hệ thống

xử lý khí thải Trang bị hệ thống xử lý khí thải hấp phụ bằng than hoạt tính Đồng thời,trang bị ống khói có chiều cao hợp lý sau hệ thống xử lý khí thải nhằm khuếch tán vàpha loãng nồng độ khí thải vào không khí xung quanh

Ống thoát khí

Trang 7

CHƯƠNG 2 TÍNH NHIỆT THỪA, HÚT CỤC BỘ, LƯU LƯỢNG THÔNG GIÓ 2.1 THÔNG SỐ TÍNH TOÁN

2.1.1 Thông số tính toán ngoài nhà

Nhiệt độ của không khí bên ngoài nhà luôn thay đổi theo mùa trong năm vàtheo ngày trong giờ Mùa đông nhiệt độ thấp hơn mùa hè, nhiệt độ không khí mùađông hay mùa hè thường có tính đặc trưng cho mùa ở mỗi địa phương Với địa điểmcủa công trình là Đà Nẵng, dựa vào QCVN 02:2009/BXD xác định các thông số ngoàinhà vào các tháng nóng nhất và lạnh nhất của hai mùa:

Mùa hè

Nhiệt độ vào mùa hè của thành phố Đà Nẵng lấy theo nhiệt độ không khí caonhất trung bình theo bảng 2.3 - [9], so sánh tất cả tháng mùa hè (tháng 4→ tháng 9) thìnhiệt độ tháng 7 cao nhất với tt

hè N

Vận tốc gió chọn theo vận tốc gió trung bình theo 8 hướng và theo hướng gióchính đã xác định, hướng gió Đông vào tháng 7 thì vhè = 1.2 (m/s), (bảng 2.15-[9])

Mùa đông

Nhiệt độ mùa đông của Đà Nẵng lấy theo nhiệt độ không khí thấp nhất trungbình tháng năm theo bảng 2.4 - [9], so sánh tất cả tháng mùa đông (tháng 10→ tháng3) thì nhiệt độ tháng 1 thấp nhất với tt

đ N

t ( ) =19.1˚C

Ứng với nhiệt độ thấp nhất chọn độ ẩm tương đối trung bình tháng năm cũngvào tháng 1 theo bảng 2.10 - [9], φđ = 84.2% Xét tất cả các hướng, chọn hướng gióchính nếu hướng gió đó có tần suất xuất hiện cao nhất Vậy hướng gió chính của ĐàNẵng vào mùa đông là hướng Tây, (bảng 2.16 - [9])

Vận tốc gió chọn theo vận tốc gió trung bình theo 8 hướng và theo hướng gióchính đã xác định, hướng gió Tây vào tháng 1 thì vđ = 1.5 (m/s), (bảng 2.15-[9])

Trang 8

2.1.2 Thông số tính toán trong nhà

- Theo [1] /trang 74, nhiệt độ tính toán trong nhà vào mùa hè (tT(H)) bằng nhiệt độtính toán ngoài nhà vào mùa hè cộng thêm (2 ÷ 3)0C, chọn 20C cho cả 3 phân xưởng

- Nhiệt độ tính toán trong nhà vào mùa đông (tT(Đ)): (theo bảng 3-1, trang 73/[1])+ Đối với phân xưởng cưa: được lấy từ (18 ÷ 20)0C là phân xưởng lao độngnặng, chọn 200C

+ Đối với phân xưởng chế tạo và gia công lắp ráp: được lấy từ (20 ÷ 22)0C là 2phân xưởng với lao động vừa, chọn 220C

B ng 2.1 Các thông s tính toán bên trong và bên ngoài công trình ảng 1.2 Thiết bị phân xưởng chế tạo ố tính toán bên trong và bên ngoài công trình

Phân xưởng

tH N

( 0 C)

tH T

( 0 C )

V

H gio

tD N

( 0 C)

tD T

Phân xưởng 1 34.4 36.

4 1.2 Đông 75.3 19.1 20 1.5 Tây 84.2Phân xưởng 2 34.4 36.

4 1.2 Đông 75.3 19.1 22 1.5 Tây 84.2Phân xưởng 3 34.4 36.

2.2.1 Nhiệt thừa phân xưởng cưa.

Từ mặt bằng nhà máy và đặc điểm của từng thiết bị trong các phân xưởng tìmhiểu các vấn đề phát sinh trong từng phân xưởng đảm bảo vấn đề thông gió đạt yêu

Trang 9

cầu Đối với phân xưởng cưa: có máy Ripsaw 1 lưỡi, máy cưa Panel, máy cưa vanhnấu sẽ phát sinh bụi.

Trang 10

2.2.1.1 Mùa hè

a Tính tỏa nhiệt

Lượng nhiệt tỏa ra trong phân xưởng cưa bao gồm các thành phần:

+ Tỏa nhiệt do thắp sáng: Qts

+ Tỏa nhiệt do động cơ, máy móc: Qđc

a1 Tỏa nhiệt do thắp sáng

Lượng nhiệt tỏa ra do thắp sáng được tính theo [4]/tr.25:

Qts=

1000

860

× a × F (kcal/h) (2.3)Trong đó:

a: Tiêu chuẩn thắp sáng tính theo m2 của sàn Đối với nhà công nghiệp

a = 18  24 (w/m2) sàn, (chọn a = 20 w/m2 sàn)F: Diện tích của xưởng (m2), F = 1296 m2

Lượng nhiệt tỏa ra do thắp sáng của phân xưởng cưa:

Qts,(H) = 0.86 × 20 × 1296 = 22291.2 (kcal/h)

a2 Tỏa nhiệt do động cơ dùng điện.

Trong quá trình làm việc của các máy móc, thiết bị dùng điện, khi các động cơ

hoạt động, điện năng chuyển hóa thành nhiệt năng Lượng nhiệt này được tính theo

[5]/ trang 91.

Qđc  860 1234  N (Kcal/h) (2.4)

Trong đó:

+  1 : Hệ số sử dụng công suất máy  1 = 0.7 - 0.8

+  2: Hệ số tải trọng, tỉ số giữa công suất yêu cầu với công suất cực đại  2= 0.5 –0.8

+  3: Hệ số làm việc không đồng thời của động cơ điện  3= 0.5 – 1.0

+  4 : Hệ số biến thiên công suất điện thành nhiệt  4= 0.85 – 1.0

Thường lấy:  1× 2× 3× 4 = 0.25

+ 860 : Hệ số hoán đổi đơn vị điện thành nhiệt

+ N: Tổng công suất của động cơ điện (kW)

Phân xưởng cưa gồm các thiệt bị với công suất động cơ:

+ 3 máy cưa Ripsaw 1 lưới, N = 2.5 kW + 1 máy ép mùn cưa, N = 1.2 kW+ 9 máy cưa Panel, N = 2.0 kW + 5 máy cưa vanh, N = 1.5 kW

Trang 11

Trong đó: Qkc: Tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che (kcal/h)

Qrogio : Tổn thất nhiệt do rò gió (kcal/h)

Qhuong : Tổn thất nhiệt theo phương hướng (kcal/h)

b.1 Tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che

Theo [1]/ trang 75 thì nhiệt truyền qua kết cấu bao che tính theo công thức:

T t ) ( 36 4 34 4 ) 1 2 t

i T o

R K

1 1

Trang 12

+N : hệ số trao đổi nhiệt mặt trong của kết cấu (kcal/m2h0C).

+R i : nhiệt trở của bản thân kết cấu  

i

i i

R





.+i: chiều dày của lớp kết cấu thứ i (m)

+i: hệ số dẫn nhiệt của lớp kết cấu thứ i (kcal/m.h.0C)

Chọn kết cấu bao che: Dựa vào ở phụ lục II – [1]/trang 377, ta xác định được hệ

số dẫn nhiệt λ (kcal/m.h.0C)

Cấu tạo tường ngoài: gồm 3 lớp

Hình 2.1 Cấu tạo tường ngoài

1 65 0

005 0 5 7 1

Gạch chịu lực: 2 = 220mm, 2 = 0.65 (kcal/mhoC),

Vữa trát: 3= 15 mm, 3 = 0.65 kcal/mhoC, kcal/m2hoC

Trang 13

Hệ số truyền nhiệt của cửa chính: 5 45

20

1 50

002 0 5 7 1

008 0 5 7 1

005 0 5 7 1

Chia dải tính toán: theo [1]/trang 90.

Dải 1: Hệ số truyền nhiệt KN1 = 0.4 (kcal/m2h0C)

Trang 14

K1 K2

2m

K1 K2

K4

36m 54m

Hình 2.2 Chia dải nền

Xác định diện tích kết cấu

Cửa sổ B × H = 4 × 2 = 8 (m2)Cửa chính B × H = 4 × 4 = 16(m2)Cửa mái B × H = 2 × 1 (m2) Cửa sổ: Đông: Fcsđ = 3 × 8 = 24 (m2)

Tây: Fcst = 4 × 8 = 32 (m2)Nam: Fcsn = 7 × 8 = 56 (m2)Bắc: Fcsb = 7 × 8 = 56 (m2)Cửa chính: Đông: Fccđ = 1 × 16 = 16 (m2)

Tây: Fcct = 0 × 16 = 0 (m2) Nam: Fccn = 2 × 16 = 32 (m2) Bắc: Fccb = 2 × 16 = 32 (m2)Tường: Đông: Ftđ = 8 × 24 - Fcsđ - Fccđ = 152 (m2)

Tây: Ftt = 8 × 24 - Fcst - Fcct = 194 (m2)Nam: Ftn = 8 × 54 - Fcsn - Fccn = 344 (m2)Bắc: Ftb = 8 × 54 - Fcsb - Fccb = 344 (m2)Mái: F  2 S hbh  2 Sdeu  2  324 3  2  36 3  1421 88 (m2 )

Nền: - Dải 1: F = 312 (m2)

Trang 15

- Dải 2: F = 264 (m2)

- Dải 3: F = 232 (m2)

- Dải 4: F = 488 (m2) Cửa mái: Bắc: F = 26 × 2 = 52 (m2)

Nam: F = 26 × 2 = 52 (m2)Mùa hè hướng dòng nhiệt qua kết cấu mái không phải từ trong ra ngoài màngược lại từ ngoài vào trong vì nhiệt độ bên ngoài gần bề mặt mái lớn hơn so với nhiệt

độ bên trong do bức xạ mặt trời Do đó, khi tính tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che vềmùa hè ta không tính lượng nhiệt truyền qua mái

Vậy tổn thất nhiệt qua kết cấu của phân xưởng cưa vào mùa hè:

- Hướng Bắc: Cửa sổ: Qkc,cs(B)H = 5.23 × 56 × 2 = 585.76 (kcal/h)

Cửa chính: Qkc,cc(B)H = 5.45 × 32 × 2 = 348.8 (kcal/h)Cửa mái: Qkc,cm(B)H = 5.23 × 52 × 2 = 543.92 (kcal/h)Tường: Qkc,t(B)H = 1.77 × 344 × 2 = 1217.76 (kcal/h)Qkc(B)H = Qkc,cs(B)H + Qkc,cc(B)H + Qkc,cm(B)H + Qkc,t(B)H = 2696.24 (kcal/h)

- Hướng Nam: Cửa sổ: Qkc,cs(N)H = 5.23 × 56 × 2 = 585.76 (kcal/h)

Cửa mái: Qkc,cm(N)H= 5.23 × 52 × 2 = 543.92 (kcal/h)Cửa chính: Qkc,cc(N)H= 5.45 × 32 × 2 = 348.8 (kcal/h)Tường: Qkc,t(N)H = 1.77 × 344 × 2 = 1217.76 (kcal/h)Qkc(N)H = Qkc,cs(N)H +Qkc,cm(N)H + Qkc,cc(N)H +Qkc,t(N)H = 2696.24 (kcal/h)

- Hướng Đông: Cửa sổ: Qkc,cs(Đ)H = 5.23 × 24 × 2 = 251.04 (kcal/h)

Cửa chính: Qkc,cc(Đ)H = 5.45 × 16 × 2 = 174.4 (kcal/h)Tường: Qkc,t(Đ)H = 1.77 × 152 × 2 = 538.08 (kcal/h)Qkc(Đ)H = Qkc,cs(Đ)H + Qkc,cc(Đ)H + Qkc,t(Đ)H = 963.52 (kcal/h)

- Hướng Tây: Cửa sổ: Qkc,cs(T)H = 5.23 × 32 × 2 = 334.72 (kcal/h)

Cửa chính: Qkc,cc(T)H = 5.45 × 0 × 2 = 0 (kcal/h)Tường: Qkc,t(T)H = 1.77 × 194 × 2 = 686.76 (kcal/h)Qkc(T)H = Qkc,cs(T)H + Qkc,cc(T)H + Qkc,t(T)H = 1021.48 (kcal/h)

- Nền: Dải I: Qkc = 0.4 × 312 × 2 = 249.6 (kcal/h)

Dải II: Qkc = 0.2 × 264 × 2 = 105.6 (kcal/h)Dải III: Qkc = 0.1 × 232× 2 = 46.4 (kcal/h)

Trang 16

=> Qkc,nềnH = 460.16 (kcal/h)

Từ kết quả trên ta tổng hợp tổn thất nhiệt qua kết cấu của phân xưởng cưa:

Qkc(H) = Qkc(B)H + Qkc(N)H + Qkc(Đ)H + Qkc(T)H = 7377.48 (kcal/h)

b.2 Tổn thất nhiệt do phương hướng.

Theo [4]/trang 40, khi tính lượng nhiệt tổn thất qua kết cấu bao che ta chưa kể

tới sự ảnh hưởng của hướng nhà Tùy theo hướng nhà khác nhau ta có lượng nhiệt mấtmát bổ sung thêm bằng số phần trăm nào đó của lượng nhiệt tổn thất qua kết cấu baoche đã tính

Hình 2.3 Phần trăm tổn thất nhiệt theo phương hướng

Công thức tính lượng nhiệt tổn thất do phương hướng như sau:

Qhuong(H) = a  QKC tt (2.9)Trong đó:

+ QKC tt: Lượng nhiệt tổn thất qua kết cấu bao che xung quanh (kcal/h).+ a: Phần trăm tổn thất theo phương hướng (%)

Tổn thất phương hướng của phân xưởng cưa là:

+ Hướng Bắc: a = 10%, QKC(h) = 2696.24 (kcal/h),

Qhuong(B)H = 0.1 × 2696.24 = 269.624 (kcal/h)+ Hướng Tây: a = 5%, QKC(h) = 1021.48 (kcal/h)

Qhuong(T)H = 0.05 × 1021.48 = 51.074 (kca/h)+ Hướng Đông: a = 10%, QKC(h) = 963.52 (kcal/h)

Qhuong(Đ)H = 0.1 × 963.52 = 96.352 (kcal/h)

+ Hướng Nam: a = 0%, QKC(h) = 2696.24 (kcal/h),

Qhuong(N)H = 0 × 2696.24 = 0 ( kcal/h)Vậy tổn thất nhiệt theo phương hướng về mùa hè của phân xưởng cưa:

Qhuong(H) = Qhuong(B)H + Qhuong(N)H + Qhuong(Đ)H + Qhuong(T)H = 417.05 (kcal/h)

Trang 17

Gió rò vào nhà qua các khe cửa thuộc phía đón gió và gió sẽ đi ra ở phía khuấtgió Khi gió vào nhà, trong nhà sẽ mất đi một lượng nhiệt để làm nóng lượng khôngkhí lạnh đó từ tngoài tới ttrong Lượng nhiệt tiêu hao để làm nóng không khí vào nhà được

tính theo công thức sau: ([4]/trang 40)

) (

24 0

+ G: lưu lượng gió lùa vào nhà qua khe cửa: G = g × l (kg/h)

+ g: lượng không khí lọt vào trên 1m dài khe cửa cùng loại (kg/mh)

+ l: tổng chiều dài khe cửa đón gió (m)

+ 0.24: tỉ nhiệt của không khí (kcal/kg0C)

+ tTtt, tNtt: nhiệt độ tính toán bên trong và ngoài nhà (oC)

Ta chỉ tính tổn thất do rò gió qua cửa sổ và cửa đi còn cửa mái có nhiệm vụthông gió tự nhiên nên không tính

Tháng nóng nhất ta chọn là tháng 7, với hướng gió là hướng Đông, vận tốc giótrung bình của tháng 7 là vgio= 1.2 (m/s)

Dựa vào Bảng 2-10 - [4]/ trang 40

Với Vgio = 1.2 (m/s) g = 2.76 (kg/h.m) (cửa sổ)

g = 12.76 (kg/h.m) (cửa chính)

g = 2.76 (kg/h.m) (cửa mái)

Hình 2.4 Hướng gió chính vào mùa hè

Tổng chiều dài của khe cửa chỉ tính cho các cửa ở trong 100% chiều dài nhàxưởng của hướng Đông, gồm 1 cửa chính và 2 cửa sổ Chiều dài khe đón gió được tính:

l = (chiều dài × số khe + chiều rộng × số khe) × số cửa (2.11)+ Cửa chính: l = (10 × 2 + 4 ×2) × 1 = 28 m

+ Cửa sổ : l = (4 × 5 + 1 × 3 ) × 2 = 46 m

Tổn thất nhiệt do rò gió vào mùa hè:

100%

Hướng gió

Trang 18

+ Cửa sổ:Qrogio,csH = 0.24 × 2.76 × 46 × 2 = 60.94 (kcal/h)

Vậy tổng tổn thất do rò gió về mùa hè của phân xưởng cưa:

Qrogio(H) = Qrogio,ccH + Qrogio,csH = 775.5 (kcal/h)

Tổng nhiệt tổn thất mùa hè phân xưởng cưa:

Qtt,1(H) = Qkc(H) + Qrogio(H) + Qhuong(H) = 8570.03 (kcal/h)

c Tính thu nhiệt do bức xạ mặt trời

Lượng nhiệt thu trong phân xưởng cưa gồm các thành phần sau:

+ Lượng nhiệt bức xạ mặt trời truyền qua mái Qbx(m)

+ Lượng nhiệt bức xạ mặt trời qua cửa kính Qbx(k)

c.1 Nhiệt bức xạ mặt trời truyền qua mái

Nhiệt bức xạ qua mái gồm 2 thành phần:

- Nhiệt truyền vào nhà do chênh lệch nhiệt độ

- Nhiệt truyền qua mái do dao động nhiệt độ

Được xác định theo công thức (2.59) - [6]/tr.53.

) t t ( F K (kcal/h) Q

Q

T

tb tông m m

A bx

t bx

)tt(FK

tông m m

t

bx     T



(2.13)Trong đó:

+ Km: hệ số truyền nhiệt của mái, Km = 5.45







+  hệ số hấp thụ nhiệt bức xạ của bề mặt kết cấu bao che

Dựa vào bảng 3-9 - [1]/trang 109 ta chọn  = 0.65 đối với mái tôn tráng kẽm.

+N = 20 (kcal/m2 h0C): Hệ số trao đổi nhiệt bề mặt ngoài của kết cấu

Trang 19

q q

+q i : Tổng cường độ bức xạ các giờ có nắng trong ngày

Dựa vào bảng 2.18 - [9] ta cóq i = 6904 (W/m2/ ngày), lấy tại Đà Nẵng

q i = 6904 (W/m2/ ngày) = 5936.37 (kcal/h.m2/ngày)

24

37 5936



tb bx

q = 247.35 (kcal/h.m2)+t T : nhiệt độ trong nhà, t T = 36.40C

C) ( 9 7 20

35 247 0.65

q

N

tb bx





tb t

+ At tông: Biên độ dao động nhiệt độ tổng hợp ngoài nhà (0C)

+ At tđ: Biên độ dao động của nhiệt độ tương đương (0C)

C q

q At

N

tb bx bx tđ

0 max

56 8 20

) 35 247 74 510 ( 65 0 ) (

Trang 20

+ max

bx

q : Giá trị cực đại của bức xạ mặt trời (kcal/m2.h)

Dựa vào bảng 2.20 - [9] ta có max

t

N N

N  max   36 4  29 3  7 10

+ N : hệ số trao đổi nhiệt bề mặt ngoài của kết cấu T = 20 (kcal/m2h0C)+  : hệ số lệch pha phụ thuộc vào độ lệch pha Δt: chênh lệch nhiệt độ giữa bên trong và bên ngoài nhà mùa hè Z và tỉ số giữa biên độ củadao động nhiệt độ tương đương và nhiệt độ bên ngoài

Dựa vào bảng 2.18-[6]/trang 55 ta chọn Δt: chênh lệch nhiệt độ giữa bên trong và bên ngoài nhà mùa hè Z = 2 và 1 2

1 7

56 8

15 5 7

c.2 Nhiệt bức xạ mặt trời qua cửa kính

Được tính theo [6]/trang 57

(kcal/h)

F q

Q bx(k)   1   2   3   4  bx  (2.15)Trong đó:

+1: là hệ số kể đến độ trong suốt của cửa kính

+ 2: là hệ số kể đến độ bám bẩn của cửa kính

+ 3: là hệ số kể đến mức độ che khuất của khung cửa

+ 4: là hệ số kể đến độ che khuất của hệ thống che nắng

Dựa vào [6]/trang.57 ta chọn được:

+ Chọn kết cấu kính của cửa kính: Cửa kính một lớp 1 0 9.+ Cửa kính thẳng đứng 1 lớp 2  0 8

+ Cửa sổ 1 lớp kính thẳng đứng trong khung thép 3  0 75.+ Ô văng che nắng 4  0 95

+ qbx: cường độ bức xạ mặt trời cho 1m2 mặt phẳng bị bức xạ tại thờiđiểm tính toán (kcal/m2h)

Dựa vào bảng 2.20 - [9] ta có q lấy theo 8 hướng lấy tại trạm Đà Nẵng

Trang 21

Phía Bắc q bx = 79.2 (W/m2) = 68.1 (kcal/h.m2).

Phía Nam q bx = 0 (W/m2)

Phía Đông q bx = 0 (W/m2)

Phía Tây q bx = 216.6 (W/m2) = 186.24 (kcal/h.m2)

+ F: Diện tích cửa kính chịu bức xạ tại thời điểm tính toán (m2)

Thu nhiệt bức xạ mặt trời qua cửa kính chủ yếu xảy ra tại cửa sổ và cửa mái vàchỉ tính cho mùa hè:

+ Cửa sổ: Vì hướng Đông có q bx= 0 do đó Qbx(k) = 0 (kcal/h)

Hướng Tây: Qbx,T(k) = 0.9 × 0.8 × 0.75 × 0.95 × 186.24 × 32 = 3057.31 (kcal/h) Hướng Bắc: Qbx,B(k) = 0.9 × 0.8 × 0.75 × 0.95 × 68.1 × 56 = 1956.4 (kcal/h).Qbx,cs(k) = Qbx,T(k) + Qbx,B(k) = 3057.31 + 1956.4 = 5013.71 (kcal/h)

+ Cửa mái: Vì hướng Nam có q bx= 0 do đó Qbx(k) = 0 (kcal/h) Hướng Bắc: Qbx, B(k) = 0.9 × 0.8 × 0.75 × 0.95 × 68.1 × 52 = 1816.63 (kcal/h)Qbx,cm(k) = Qbx,B(k) = 1816.63 (kcal/h)

Vậy thu nhiệt bức xạ mặt trời truyền qua cửa kính tại phân xưởng cưa:

Qbx(k) = Qbx,cs(k) + Qbx,cm(k) = 6830.34 (kcal/h)

Tổng nhiệt thu mùa hè phân xưởng cưa:

Qth,1 = Qbx,m + Qbx,k = 180456.11 (kcal/h)

Vậy nhiệt thừa phân xưởng cưa mùa hè:

Lượng nhiệt thừa trong các phân xưởng cưa được tính dựa vào công thức (2.1) Qth,1(H) = Q t(H) Q Thu(H) -Qtt(H) = 201530.28 (kcal/h)

Trang 22

2.2.1.2 Mùa đông

Tính toán tương tự mùa hè và chỉ tính cho tổn thất nhiệt và lượng nhiệt tỏatrong phân xưởng

a Tính tổn thất nhiệt

a.1 Tổn thất nhiệt do kết cấu bao che

Theo công thức (2.6) ta tính được nhiệt tổn thất kết cấu về mùa đông của phânxưởng cưa thể hiện qua:

Bảng 2.2 Tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che vào mùa đông của phân xưởng cưa

Qkc(Đ) = 10080.71 (kcal/h), xem chi tiết phụ lục A

a.2 Tổn thất nhiệt do phương hướng

Theo công thức (2.9) ta tính được tổn thất nhiệt do phương hướng thể hiện qua:

Bảng 2.3 Tổn thất nhiệt theo phương hướng vào mùa đông của phân xưởng cưa

Qhuong(Đ) = 536.39 (kcal/h), xem chi tiết phụ lục A

a.3 Tổn thất nhiệt do rò gió

Theo công thức (2.10) ta tính được nhiệt tổn thất do rò gió của phân xưởng cưavào mùa đông thể hiện qua:

Bảng 2.4 Tổn thất nhiệt do rò gió vào mùa đông của phân xưởng cưa

Qrogio(Đ) = 120.601 (kcal/h), xem chi tiết phụ lục A

Tổng nhiệt tổn thất mùa đông phân xưởng cưa:

Theo công thức (2.5) ta tính được:

Qtt,1(Đ) = Qkc(Đ) + Qrogio(Đ) + Qhuong(Đ) = 10871.70 (kcal/h)

b Tính tỏa nhiệt

Gồm: Tỏa nhiệt do người

Tỏa nhiệt do thắp sángTỏa nhiệt do động cơ dùng điện

b.1 Tỏa nhiệt do người

Nhiệt tỏa ra do người chỉ tính cho mùa đông Về mùa hè với nhiệt độ tính toán

là 36.40C, ứng với nhiệt độ này lượng nhiệt hiện tỏa ra của người rất thấp hầu như

không có Do đó người coi như không tỏa nhiệt và được tính theo công thức

3.16-[5]/trang 91:

(kcal/h) N

q

Trong đó:

Trang 23

+ N: Số người làm việc trong phân xưởng, N = 42 người+ qh: Lượng nhiệt hiện tỏa ra của một người, phụ thuộc vào nhiệt độ củakhông khí và trạng thái lao động.

Dựa vào bảng 3.7-[5]/trang 92 ta có: Với trạng thái lao động nặng và nhiệt độ

không khí trong phòng: t = 200C thì qh = 130 (kcal/h)

Lượng nhiệt tỏa ra cho người của phân xưởng cưa:

Qng = 130 42 = 5460 (kcal/h)

b.2 Tỏa nhiệt do thắp sáng

Theo công thức (2.3) ta tính được: Qts(Đ) = 22291.2 (kcal/h)

b.3 Tỏa nhiệt do động cơ dùng điện

Theo công thức (2.4) ta tính được: Qđc(Đ) = 7353 (kcal/h)

Tổng lượng nhiệt tỏa trong phân xưởng cưa vào mùa đông:

Qt,1(Đ) = Qng + Qts(Đ) + Qđc(Đ) = 35104.2 (kcal/h)

Nhiệt thừa phân xưởng cưa mùa đông:

Theo công thức (2.2), ta tính được:

Qth,1(Đ) = Qt(Đ)  Q tt(Đ) = 24232.5 (kcal/h)Vậy lượng nhiệt thừa của phân xưởng cưa vào 2 mùa :

+ Mùa hè: Qth,1(H) = 201530.28 (kcal/h) + Mùa đông: Qth,1(Đ) = 24232.5 (kcal/h)

2.2.2 Nhiệt thừa của phân xưởng chế tạo

Tính toán nhiệt thừa cho phân xưởng chế tạo tương tự như phân xưởng cưa, vớicác thông số đã chọn cho phân xưởng chế tạo và được thể hiện qua các bảng sau:

2.2.2.1 Mùa hè

Gồm: Tính toán tỏa nhiệt

Tính toán tổn thất nhiệtTính toán bức xạ nhiệt

Trang 24

Qts(H) = 14860.8 (kcal/h)

a.2 Tỏa nhiệt do động cơ dùng điện

Các loại máy móc, động cơ hoạt động trong phân xưởng chế tạo như đã trìnhbày ở Chương I Tổng công suất động cơ của phân xưởng: ∑N = 22.4 W, các hệ sốchọn như phân xưởng chế tạo

Lượng nhiệt tỏa do động cơ được tính theo công thức (2.4):

Qđc(H) = 4816 (kcal/h)

a.3 Tỏa nhiệt do lò sấy gỗ

Qlo = Qth + Qn + Qđ + Qc (2.17)

Hình 2.5 Kết cấu thành lò

Tỏa nhiệt qua thành lò

Kích thước lò: B × L × H = 4m × 10m × 3m Trong phân xưởng có 5 lò, nốitiếp nhau, lò này tiếp lò kia, chung tường nên xem như một lò lớn có kích thước:

L× B × H = 20 × 10 × 3

Giả thuyết kết cấu lò

- Lớp I: vữa xây xi măng - cát: 1  15 mm, 1  1 2 (kcal/m.h.0C)

- Lớp II: gạch thủ công đỏ, 2  220 mm, 2  0 81 (kcal/m.h.0C)

- Lớp III: vữa xây xi măng - cát: 1  15 mm, 1  1 2 (kcal/m.h.0C)

t1 = tl: nhiệt độ bên trong lò (oC)

t2 : nhiệt độ bề mặt trong của thành lò (0C)

Trang 25

B ng 2.5 Gi thi t nhi t đ lò ảng 1.2 Thiết bị phân xưởng chế tạo ảng 1.2 Thiết bị phân xưởng chế tạo ết bị phân xưởng cưa ệt độ lò ộ lò Loại lò Mùa t 1 ( o C) t 2 ( o C) t ( o C) t 3 ( o C) t 4 ( o C)

015 0 81 0

22 0 2 1

015 0

25 0 4

100 ( ) 100 ( )

t t

C t

t

 (kcal/m2.h.0C) (2.19)

Trong đó:

: Hệ số trao đổi nhiệt trên bề mặt ngoài của thành lò

l: Hệ số kích thước đặc trưng, phụ thuộc vào vị trí thành lò

9 100

4 36 273 100

5 45 273 4

36 5 45 2 4 )

4 36 5 45

25 , 0

10 100

4 36 273 100

5 45 273 4

36 5 45

2 4 )

4 36 5 45

25 , 0

q

thỏa mãn

Trang 26

Qc,đóng, Qc,mở : Lượng nhiệt toả từ cửa lò khi đóng và khi mở.

+ Nhiệt toả từ cửa lò khi đóng:

+ Z: thời gian cửa đóng trong 1h, chọn Z = 50 phút

+ FC: diện tích cửa lò, F = 5.25 m2+ qα: Nhiệt truyền qua 1m2 diện tích cửa lò, qα = 82.09 (kcal/h),+ Nhiệt bức xạ từ mở cửa lò:

,

100

273 100

td bx c

t t

C

q (kcal/h.m2) (2.28)

1 58 5 100

4 36 273 100

105 273 96

4

4 4

η : Hệ số nhiễu xạ khi mở cửa lò, được tra từ đồ thị xác định hệ số nhiễu xạ K

K phụ thuộc vào kích thước cửa lò và bề dày của thành lò  = 475 mm và kiểu lò hìnhchữ nhật, tra biểu đồ hệ số nhiễu xạ K - [5]/trang 49

Trang 27

Fcửa : Diện tích cửa (m2), F = 5.25 m2

Z : Thời gian mở cửa (giờ), chọn 10 phút

Qc,mở = 0.78 × 558.1 × 5.25 ×

60

10

= 380.9 (kcal/h)

Tổng lượng nhiệt truyền qua cửa lò vào mùa hè: Qc = 847.78 (kcal/h)

Tổng lượng nhiệt tỏa từ lò sấy mùa hè:

Gồm: Tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che

Tổn thất nhiệt do phương hướngTổn thất nhiệt do rò gió

Tương tự phân xưởng cưa ta tính được:

Bảng 2.6 Diện tích kết cấu bao che vào mùa hè của phân xưởng chế tạo

Bảng 2.7.Tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che vào mùa hè của phân xưởng chế tạo

Qkc(H) = 15242.49 (kcal/h), xem chi tiết phụ lục A

b.2 Tổn thất nhiệt do phương hướng

Bảng 2.8 Tổn thất phương hướng của vào mùa hè của phân xưởng chế tạo

Và được tính theo công thức (2.9):

Qhuong(H) = 1225.37 (kcal/h), xem chi tiết phụ lục A

b.3 Tổn thất nhiệt do rò gió

Bảng 2.9 Tổn thất nhiệt do rò gió vào mùa hè của phân xưởng chế tạo

Qrogio(H) = 189.408 (kcal/h), xem chi tiết phụ lục A

Từ công thức (2.5), ta tính được tổn thất nhiệt của phân xưởng chế tạo vào mùa hè:

Qtt,2(H) = 16657.26 (kcal/h)

Trang 28

Tương tự phân xưởng cưa, nhiệt bức xạ truyền qua mái của phân xưởng chế tạođược tính theo công thức (2.12): Qbx,m(H) = 102988.8 (kcal/h)

Bảng 2.10 Thu nhiệt bức xạ mặt trời qua cửa kính của phân xưởng chế tạo

Qbx,k(H) = 4734.21 (kcal/h), xem chi tiết phụ lục A

Tổng nhiệt thu mùa hè phân xưởng chế tạo:

Lượng nhiệt thu của phân xưởng chế tạo: Qth,2(H) = 107723.01 (kcal/h)

Lượng nhiệt thừa trong các phân xưởng chế tạo được tính dựa vào công thức (2.1)

Qth,2(H) = 162361.7 (kcal/h)

2.2.2.2 Mùa đông

a Tính tổn thất nhiệt

Bảng 2.11 Tổn thất nhiệt qua kết cấu vào mùa đông của phân xưởng chế tạo

Bảng 2.12.Tổn thất nhiệt do phương hướng vào mùa đông của phân xưởng chế tạo

Bảng 2.13 Tổn thất nhiệt do rò gió vào mùa đông của phân xưởng chế tạo

Tổng nhiệt tổn thất mùa đông phân xưởng chế tạo:

Theo công thức (2.5) ta tính được: Qtt,2(Đ) = 38347.81 (kcal/h)

Theo công thức (2.16), lượng nhiệt tỏa ra cho người của phân xưởng chế tạo:

Qng = 1092 (kcal/h)

Trang 29

Theo công thức (2.3) ta tính được: Qts(Đ) = 14860.8 (kcal/h)

Theo công thức (2.4) ta tính được: Qđc(Đ) = 4816 (kcal/h)

b.4 Tỏa nhiệt do lò sấy

Tương tự như mùa hè ta có:

B ng 2.14 Gi thi t nhi t đ lò ảng 1.2 Thiết bị phân xưởng chế tạo ảng 1.2 Thiết bị phân xưởng chế tạo ết bị phân xưởng cưa ệt độ lò ộ lò Loại lò Mùa t 1 ( o C) t 2 ( o C) t ( o C) t 3 ( o C) t 4 ( o C)

Tính toán hệ số truyền nhiệt

k = 3.37 (kcal/m2.h.0C) (theo công thức 2.18)

Xác định hệ số trao đổi nhiệt

C) (kcal/m2.h 19



Đ k

q (kcal/m2h) (theo công thức 2.20)

Tính lượng nhiệt toả qua 1m 2 thành lò:

53 65

q

(thỏa mãn)

- Nhiệt truyền qua thành lò là: Qth(H) = 11795.4 (kcal/h), (theo công thức 2.22)

- Nhiệt truyền qua nóc lò: Qn(Đ) = 16590.56 (kcal/h), (theo công thức 2.23)

- Nhiệt truyền qua đáy lò:Qđ(Đ) = 9174.2 (kcal/h), (theo công thức 2.24)

Tổng lượng nhiệt tỏa từ lò sấy vê mùa đông theo công thức (2.17) ta có:

Qlò sấy = 38367.6 (kcal/h)

Tổng lượng nhiệt tỏa ra trong phân xưởng chế tạo vào mùa đông:

Qt,2(Đ) = 59136.4 (kcal/h)

Nhiệt thừa phân xưởng chế tạo mùa đông:

Theo công thức (2.2), ta tính được: Qth,2(Đ) = 20788.59 (kcal/h)

Trang 30

Vậy lượng nhiệt thừa của phân xưởng cưa vào 2 mùa :

+ Mùa hè: Qth,2(H) = 162361.7 (kcal/h) + Mùa đông: Qth,2(Đ) = 20788.59 (kcal/h)

2.2.3 Nhiệt thừa của phân xưởng gia công lắp ráp

2.2.3.1 Mùa hè

a Tính tỏa nhiệt

Gồm: Tỏa nhiệt do thắp sáng

Tỏa nhiệt do động cơ dùng điện

a.1 Tỏa nhiệt do thắp sáng

Theo công thức (2.3) ta tính được lượng nhiệt tỏa do thắp sáng:

Qts(H) = 33436.8 (kcal/h)

a.2 Tỏa nhiệt do động cơ dùng điện

Tổng công suất động cơ của phân xưởng: ∑N = 102.5 W, lượng nhiệt tỏa dođộng cơ được tính theo công thức (2.4): Qđc(H) = 12470 (kcal/h)

Vì phân xưởng gia công lắp ráp không có lò sấy và bể do đó không tính tỏanhiệt cho lò và bề mặt thoáng của bể

Tổng lượng nhiệt tỏa ra trong phân xưởng gia công lắp ráp vào mùa hè:

Qt,3(H) = 45906.8 (kcal/h)

b Tính toán tổn thất nhiệt

Bảng 2.15 Diện tích kết cấu cấu phân xưởng gia công lắp ráp

Xem chi tiết phụ lục A

Bảng 2.16 Tổn thất nhiệt qua kết cấu mùa hè của phân xưởng gia công lắp ráp

Từ công thức (2.6) ta tính được:

Qkc(H) = 23088.57 (kcal/h), xem chi tiết phụ lục A

b.2 Tổn thất nhiệt do phương hướng

Bảng 2.17.Tổn thất nhiệt do phương hướng mùa hè của phân xưởng gia công lắp ráp

Qhuong(H) = 1236.93 (kcal/h), xem chi tiết phụ lục A

b.3 Tổn thất nhiệt do rò gió

Trang 31

Bảng 2.18 Tổn thất nhiệt do rò gió vào mùa hè phân xưởng gia công lắp ráp

Theo công thức (2.10): Qrogio(H) = 220.00 (kcal/h), xem chi tiết phụ lục A

Tổng nhiệt tổn thất mùa hè phân xưởng gia công lắp ráp theo công thức (2.5) ta có:

Qtt,3(H) = 24545.50 (kcal/h)

Tương tự phân xưởng cưa, nhiệt bức xạ truyền qua mái của phân xưởng giacông lắp ráp: Qbx,m(H) = 237381.84 (kcal/h)

Bảng 2.19 Thu nhiệt bức xạ mặt trời qua cửa kính phân xưởng gia công lắp ráp.

Qbx,k(H) = 4873.95 (kcal/h), xem chi tiết phụ lục A

Tổng nhiệt thu mùa hè phân xưởng gia công lắp ráp: Qth,3(H) = 242255.79 (kcal/h)Nhiệt thừa phân xưởng gia công lắp ráp mùa hè theo công thức (2.1) ta có:

Bảng 2.20 Tổn thất nhiệt kết cấu vào mùa đông phân xưởng gia công lắp ráp.

Bảng 2.21 Tổn thất nhiệt do phướng hướng vào mùa đông phân xưởng gia công lắp ráp.

Bảng 2.22.Tổn thất nhiệt do rò gió vào mùa đông của phân xưởng gia công lắp ráp

Trang 32

Tổng nhiệt tổn thất mùa đông phân xưởng gia công lắp ráp theo công thức (2.5) ta tính được: Qtt,3(Đ) = 35865.45 (kcal/h)

Gồm: Tỏa nhiệt do người

Tỏa nhiệt do thắp sángTỏa nhiệt do động cơ dùng điện

Theo công thức (2.16), lượng nhiệt tỏa ra do người của phân xưởng gia công lắp ráp:

Qng = 7098 (kcal/h)

Theo công thức (2.3) ta tính được lượng nhiệt tỏa do thắp sáng:

Qts(Đ) = 33436.8 (kcal/h)

Tổng công suất động cơ của phân xưởng: ∑N = 102.5 W, lượng nhiệt tỏa dođộng cơ được tính theo công thức (2.4): Qđc(Đ) = 12470 (kcal/h)

Vì phân xưởng gia công lắp ráp không có lò và bể do đó không tính tỏa nhiệtcho lò và bề mặt thoáng của bể

Tổng lượng nhiệt tỏa ra trong phân xưởng gia công lắp ráp vào mùa đông:

+ Mùa đông: Qth,3(Đ) = 17139.35 (kcal/h)

B ng 2.23: T ng k t nhi t th a c a 3 phân x ảng 1.2 Thiết bị phân xưởng chế tạo ổng kết nhiệt thừa của 3 phân xưởng sản xuất ết bị phân xưởng cưa ệt độ lò ừa của 3 phân xưởng sản xuất ủa 3 phân xưởng sản xuất ưởng cưa ng s n xu t ảng 1.2 Thiết bị phân xưởng chế tạo ất thải rắn

cưa (kcal/h)

Phân xưởng chế tạo (kcal/h)

Phân xưởng gia công lắp ráp (kcal/h)

Trang 33

2.3 TÍNH TOÁN HÚT CỤC BỘ

2.3.1 Phân xưởng cưa

Tính toán hút bụi từ các thiết bị phát sinh bụi: máy cưa Panel, máy cưa vanh.Trong phân xưởng của nhà máy sự gia công vật liệu trên các loại máy thường kéo theo

sự tách ly bụi Để giới hạn sự lan tỏa của dòng khí có bụi và thu gom chúng lại thì tạinhững vị trí phát sinh bụi ta lắp các chụp thu bụi (những chụp hút cục bộ)

Với vận tốc tại miệng hút v = 1÷1,5 (m/s), chọn v = 1m/s

n: số lượng thiết bị

+ Máy cưa Panel: D = 0.6 m, n = 9, L = 1017.36  9 = 9156.24 (m3/h)

+ Máy cưa vanh: D = 0.5 m, n = 5, L = 706.5  5 = 3532.5 (m3/h)

Lượng bụi phát sinh trong phân xưởng cưa:

Lbui = 9156.24 + 3532.5 = 12688.74 (m3/h)Đối với máy cưa Ripsaw 1 lưỡi sau mỗi ca làm việc sẽ có công nhân đến thugom và vận chuyển đến máy ép mùn cưa

2.3.2 Phân xưởng chế tạo

Tương tự phân xưởng cưa ta tính hút bụi từ các thiết bị phát sinh bụi: máy cắthai đầu, máy phay Router đứng, máy mài lưỡi cưa

Theo công thức (2.29) ta có:

+ Máy cắt hai đầu: D = 0.3 m, n = 4, L = 254.34  4 = 1017.36 (m3/h)

+ Máy phay Router đứng: D = 0.5 m, n = 4, L = 706.5 4 = 2826 (m3/h)

+ Máy mài lưỡi cưa: D = 0.4 m, n = 2, L = 452.16  2 = 904.32 (m3/h)

Lượng bụi phát sinh trong phân xưởng chế tạo:

Trang 34

Lượng bụi phát sinh trong phân xưởng gia công lắp ráp:

g     (g/h) (công thức 7.2/[1])

Trong đó:

a: năng suất trung bình của một công nhân, khi sơn bằng máy phun sơn a = 50 (m2/h)

A = 180 (g/m2): lượng tiêu thụ chất sơn hoặc dung môi trong 1m2 bề mặt vật

liệu, bảng 7 – 1, trang 219 [1].

m = 75%: Hàm lượng chất bay hơi trong các chất sơn, hoặc chất dung môi bay

ra trong quá trình khô của vật liệu, bảng 7 – 1, trang 219 [1].

n: số công nhân trong phân xưởng

100

10 75 180



g = 67500 (g/h) = 67.5 (kg/h)Khối lượng riêng của xăng: 0.730 (kg/l) = 730 (kg/m3)

Lưu lượng hơi dung môi:

730

5 67



L ≈ 0.1 (m3/h)Lưu lượng quá thấp để hút không thể lựa chọn miệng hút, nhưng để đảm bảo môitrường làm việc an toàn cho công nhân do đó ta chọn kích thước chụp hút D = 0.5 (m)

Theo công thức (2.29): L = 706.5 (m3/h)

2.4 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THÔNG GIÓ VÀ LÀM LẠNH KHÔNG KHÍ

Do nhiệt thừa và nhiệt độ (t = 34.4oC, độ ẩm 75.3%) của 3 phân xưởng nêntrước khi thổi vào nhà cần được làm lạnh để giảm nhiệt độ của không khí Do đó, việcthiết kế buồng phun ẩm là điều cần thiết

Trang 35

Dựa vào bảng 2.4 ta thấy: QthH > QthD nên ta chỉ tính thông gió cho mùa hè cũng

sẽ đảm bảo thông gió vào mùa đông

Có nhiều phương pháp làm lạnh không khí nhưng ta chọn phương pháp phunnước tăng ẩm hay còn gọi là phương pháp ướt vì phương pháp này có tính kinh tế vàmang lại hiệu quả cao

Để xác định các thông số sau khi phun ẩm ta vẽ đường thẳng I = const đi quagiao điểm của tN và φN, cắt đường φ = 95% và φ =100% như hình 2.6, với điểm đầu(điểm 1, tương ứng với không khí ở ngoài vào buồng phun ẩm) và điểm cuối (điểm 2,tương ứng với không khí sau khi phun ẩm để thổi vào phòng)

Biểu đồ I - d biểu hiện trạng thái của không khí trước và sau phun ẩm như sau:

Hình 2.6 Biểu diễn trạng thái của không khí trước và sau khi phun ẩm

2.5 TÍNH TOÁN LƯU LƯỢNG THÔNG GIÓ

Trong trường hợp ta đang xét thì thông gió tự nhiên và thông gió cơ khí không

có cùng thông số nhiệt độ thổi và thông số nhiệt độ hút Thông gió tự nhiên cho phânxưởng chính dưới tác dụng của gió và nhiệt thừa Theo nguyên tắc:

Cân bằng nhiệt theo nguyên tắc: “Tổng lượng nhiệt không khí thổi mang vàophân xưởng và lượng nhiệt thừa bằng tổng lượng nhiệt không khí hút mang ra phân

d (g/kg.kk)

21

I = constt2

Trang 36

Cân bằng lưu lượng theo nguyên tắc: “Tổng lưu lượng không khí thổi vào phânxưởng bằng lưu lượng không khí hút ra khỏi phân xưởng trong đơn vị thời gian”.

2.5.1 Phân xưởng cưa

2.5.1.1 Lưu lượng thông gió chung

Ta thấy: QthH > QthD nên ta chỉ tính thông gió cho mùa hè

Với lượng nhiệt thừa trong phân xưởng Qth = 201530.28 (kcal/h), để tạo điềukiện làm việc tốt cho công nhân làm việc cần phải khử lượng nhiệt thừa này bằng cáchđưa gió từ ngoài vào

Lưu lượng gió đưa vào được tính theo công thức:

( r v)

th

t t C

Q G

tv : nhiệt độ không khí vào

C: tỷ nhiệt của không khí khô, C = 0.24 (kcal/kg0C) tr: Nhiệt độ không khí ra Tính theo công thức của N.V Akintrev (Liên

Bang Nga) (trang 276- [1])

với: tr = 1/9

2/9 vlv

2/3 vlv 2/9

H

htq

3.14  

(2.32)V: Thể tích của phân xưởng, V = 12960 (m3)

H : Chiều cao nhà xưởng từ tâm cửa gió vào tới tâm cửa gió ra H = 10 (m)q: Nhiệt thừa đơn vị thể tích trong phân xưởng

q =

12960

28 201530



V

Q th

= 15.5 (kcal/m3h) (2.33)hvlv - Chiều cao vùng làm việc kể từ mặt nền, hvlv = 1.5÷2 (m) (Trang 276 -[4])

tvlv- Hiệu nhiệt độ vùng làm việc, tvlv = 36.4 – 34.4 = 2˚C

→ tr = 2/91/9 2/3 2/9

10

1.5 2

5 5 1

= 7.76˚CVậy tr = 7.76 + 36.4 = 44.16˚C

Lưu lượng không khí cần thổi vào phòng

V R

th

t t C

Q



 = 0.24201530(44.16.28 34.4) = 86035.81 (kg/h)

Trang 37

Trọng lượng riêng của không khí ứng với nhiệt độ tn

273 34 4 1.148

273 293

1 273

273 293

2.5.1.2 Thông gió tự nhiên

Giả sử lưu lượng thông gió tự nhiên bằng 20% lưu lượng thông gió chung

Ltn = 20% × L = 20% × 74943.38 = 14988.676 (m3/h)

Hình 2.7 Hình vẽ thể hiện cửa gió vào và gió ra phân xưởng 1, 2 và 3, 4

Chứng minh cửa mở đảm bảo thông gió 30% lưu lượng thông gió chung.

- Phân chia đều lưu lượng không khí vào cửa 1, 2 và 3

Giả thiết: tỷ số diện tích cửa 1

Trang 38

=> 40 28

2

16 44 4 36



4 34 273

273 293

1



 = 1.148 (kg/m3)

R R





(kg/m3)

Theo bảng 8-4, trang 286/[1] ta có hệ số khí động trên mặt cắt nhà công nghiệp

tại các cửa 1, 2, 3 lần lượt là: K1 = + 0.6; K2 = - 0.47; K2’ = - 0.28; K3 = - 0.27

Áp suất gió tại các cửa: P = K × 

2

1 2



 = - 0.04 (kG/m2) (2.39)

2

1 2



 = - 0.023 (kG/m2) (2.40)

Gọi Px là áp suất thừa bên trong ở mặt phẳng chuẩn

1 1

) 1867 0 ( 1 05 0 1

2 2

2 2 2

2 1 2

P1, P2, P3 (kg/m2) lần lượt là hiệu số áp suất tại các cửa 1, 2, 3

P1 = P1 – Px = 0.05 – (- 0.068) = 0.118 (kG/m2) (2.43)

P2 = P2 – P2qư = - 0.04 – (-0.1867) = 0.1467 (kG/m2) (2.44)

P3 = P3 – Px = - 0.023 – (- 0.0805) = 0.0575 (kG/m2) (2.45) Vận tốc gió ở cửa vào và ở cửa ra là:

Trang 39

v1 =

N

P g

0.118 81

9

1467 0 81 9

0575 0 81 9

= 1 (m/s)(2.48)

Diện tích cửa vào 1 là:

44 2 0.118 148

1 81 9 2 6 0

39 2

L F

39 2

L F

4 3

L1 = L3 = 1× F1× v1×N = 0.6 × 2.44 × 1.42 × 1.148 = 2.38 (kg/s) (2.51) Tổng lưu lượng không khí thông gió: L  2.38 + 2.38 = 4.76 (kg/s)

78 4

76 4 78 4

2.5.1.3 Thông gió cơ khí

- Lưu lượng không khí thực tế cần thổi khi chưa phun ẩm, tại phân xưởng cưa không có lưu lượng thông gió cục bộ nên:

Tra biểu đồ I - d: với tN = 34.4 oC và φ = 75.3%  tV = 31oC

Trọng lượng riêng của không khí ở nhiệt độ 31oC

Trang 40

 =

31 273

293 1 273 273

161222.707)

t(tC

Q

v r (kpa) ck

Ltg(pa) 44004 905 ( / )

16 1

69 51045



2.5.2 Phân xưởng chế tạo

2.5.2.1 Lưu lượng thông gió chung

Tương tự phân xưởng cưa QthH > QthD nên ta chỉ tính thông gió cho mùa hèQth = 162361.7 (kcal/h)

q = 12.24 (kcal/m3h) (theo công thức 2.33)

tr = = 7.37˚C (theo công thức 2.32)

=> tr = 43.77˚C (theo công thức 2.31)

G = 70545.3 (kg/h) (theo công thức 2.30)

 L = 65370.47 (m3/h) (theo công thức 2.34)

2.5.2.2 Thông gió tự nhiên

Tương thự trình bày như phân xưởng cưa, giả sử lưu lượng thông gió tự nhiên bằng 20% lưu lượng thông gió chung

Ltn = 20% × L = 20% × 65370.47 = 13074.094 (m3/h)

Chứng minh cửa mở đảm bảo thông gió 30% lưu lượng thông gió chung.

Giả thiết: tỷ số diện tích cửa 1

Định dạng
Số trang	114
Dung lượng	4,38 MB