TÍNH TOÁN NHIỆT THỪA và lựa CHỌN PHƯƠNG án THÔNG GIÓ CHO PHÂN XƯỞNG sản XUẤT gỗ

Giải quyết vấn đề thông gió và xử lý khí thải cho nhà máy ngoài giảm thiểu ô nhiễmmôi trường, bệnh nghề nghiệp cho người lao động còn tạo được cảm giác dễ chịutrong công việc góp phần nâ

MỤC LỤC CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PHÂN XƯỞNG MÁY MAY Ở HÀ

TĨNH 3

1.1 Giới thiệu sơ lượt về tỉnh Hà Tĩnh 3

1.1.1 Điều kiện tự nhiên 3

1.1.2 Kinh tế - Xã hội 3

1.2 Giới thiệu về nhà máy 4

1.2.1 Vị trí và mặt bằng nhà máy 4

1.2.2 Sơ lượt quy trình sản xuất 5

1.3 Các vấn đề môi trường cấp thiết ở nhà máy 6

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN NHIỆT THỪA VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN 8

THÔNG GIÓ CHO PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT GỖ 8

2.1 Thông số tính toán 8

2.1.1 Thông số tính toán bên ngoài nhà 8

2.1.2 Thông số tính toán bên trong nhà 8

2.2 Tính toán nhiệt thừa 8

2.2.1 Tính toán nhiệt thừa bên trong công trình 8

2.2.2 Tỏa nhiệt bên trong công trình 17

c.Tỏa nhiệt qua nóc lò 24

d.Tỏa nhiệt qua cửa lò 24

2.2.3 Thu nhiệt do bức xạ mặt trời 28

2.2.4 Tổng kết nhiệt thừa 32

2.3 Lựa chọn phương án thông gió 33

2.3.1 Phương án thông gió tự nhiên 33

2.3.2 Phương án thông gió cơ khí 33

2.3.3 Phương án thông gió tự nhiên kết hợp thông gió cơ khí 33

2.3.4 Lựa chọn phương án thông gió 33

2.4 Tính toán lưu lượng thông gió 33

a.Tính toán lưu lượng thông gió chung 34

b Tính toán lưu lượng thông gió cơ khí 34

CHƯƠNG 3: TÍNH THỦY LỰC HỆ THỐNG THỔI VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ 36

3.1 Phương pháp tính toán thủy lực hệ thồng đường ống thông gió 36

3.2 Vạch tuyến hệ thống thông gió 36

3.2.1 Phương án 1 36

3.2.2 Phương án 2 36

3.3 Tính toán thủy lực cho hệ thống thông gió 37

3.3 Lựa chọn thiết bị cho hệ thống thổi phân xưởng 39

3.4 Chọn động cơ truyền động 40

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN KHUẾCH TÁN 42

4.1.Tính toán nồng độ chất ô nhiễm 42

4.2 Tính toán cho các ống khói 43

4.2.1.Tính toán sản phẩm cháy 43

4.2.2.Tính toán lượng khói và tải lượng các chất ô nhiễm tạo ra tương ứng khi đốt 44

4.2.3.Nồng độ phát thải các chất ô nhiễm của các ống khói: 45

4.3 Hiệu suất xử lý 46

4.4 Tính khuếch tán ô nhiễm theo mô hình Gauss 49

4.4.1 Lựa chọn mô hình khuếch tán 49

4.4.2 Chiều cao hiệu quả ống khói 49

4.4.3 Xác định nồng độ cực đại Cmax tại khoảng cách x theo trục gió 50

4.4.4 Nồng độ ô nhiễm theo phương Cx 51

4.4.5 Nồng độ ô nhiễm Cxy 52

4.4.6 Biểu đồ khuếch tán Chh 53

CHƯƠNG 5: PHƯƠNG ÁN KIỂM SOÁT Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ CỦA NHÀ MÁY VÀ KHU VỰC LÂN CẬN 55

5.1 Ô nhiễm môi trường không khí tại nhà máy và khu vực lân cận 55

5.2 Đề xuất các phương án kiểm soát môi trường không khí 56

5.2.1 Lắp đặt hệ thống xử lý khí thải 56

5.2.2 Nâng chiều cao ống khói 57

5.2.3 Thay đổi thời gian làm việc 58

5.3 Thiết kế hệ thống xử lý 61

5.3.1 Phương án giải quyết 61

5.3.2.Lựa chọn thiết bị xử lý 61

5.3.3.Tính toán thiết bị xử lý 61

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PHÂN XƯỞNG MÁY MAY Ở HÀ

TĨNH 1.1 Giới thiệu sơ lượt về tỉnh Hà Tĩnh

1.1.1 Điều kiện tự nhiên

Hình 1.1 Vị trí địa lý tỉnh Hà Tĩnh

Hà Tĩnh trải dài từ 17°54’ đến 18°37’ vĩ Bắc và từ 106°30’ đến 105°07’ kinh Đông.Phía Bắc giáp tỉnh Nghệ An, phía Nam giáp Quảng Bình, phía Đông giáp biển Đông, phía Tây giáp với nước Cộng hoà dân chủ nhân dân Lào

Diện tích đất tự nhiên 6.019 km2 có 127 km đường Quốc lộ 1A, 87 km đường Hồ Chí Minh và 70km đường sắt Bắc - Nam chạy dọc theo hướng Bắc Nam, có đường Quốc lộ 8A chạy sang Lào qua cửa khẩu Quốc tế Cầu Treo với chiều dài 85 km, Quốc

lộ 12 dài 55 km đi từ cảng Vũng Áng qua Quảng Bình đến cửa khẩu Cha Lo sang Lào

và Đông Bắc Thái Lan

Ngoài ra Hà Tĩnh còn có 137 km bờ biển có nhiều cảng và cửa sông lớn cùng với hệthống đường giao thông khá tốt, rất thuận lợi cho giao lưu văn hoá phát triển kinh tế xãhội

Hà Tĩnh nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa nóng ẩm, mưa nhiều Ngoài ra, Hà Tĩnh còn chịu ảnh hưởng của khí hậu chuyển tiếp giữa miền Bắc và miền Nam, với đặc trưng khí hậu nhiệt đới điển hình của miền Nam và có một mùa đông giá lạnh của miền Bắc; nên thời tiết, khí hậu rất khắc nghiệt Hàng năm, Hà Tĩnh có hai mùa rõ rệt:

- Mùa hè: Từ tháng 4 đến tháng 10, đây là mùa nắng gắt, hướng gió chính là gió Nam, nhiệt độ có thể lên tới hơn 40oC,

- Mùa đông: Từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau, mùa này chủ yếu có gió Tây Bắc, kéo theo gió lạnh và mưa phùn, nhiệt độ có thể xuống tới 7oC

1.1.2 Kinh tế - Xã hội

Kinh tế Hà Tĩnh có tốc độ tăng trưởng khá, tổng sản phẩm GDP tăng hàng năm bìnhquân đạt 10%, cơ cấu kinh tế chuyển dịch nhanh, theo hướng tăng tỷ trọng Côngnghiệp - Dịch vụ, giảm tỷ trọng Nông nghiệp

Các thành phần và lĩnh vực kinh tế đều phát triển tạo ra sự phát triển đồng đều vàvững chắc của nền kinh tế Các ngành công nghiệp có hàm lượng khoa học kỹ thuậtcao như: Công nghệ cao, công nghệ điện tử, công nghiệp nặng, cơ khí đã và đang được

đầu tư vào Hà Tĩnh Môi trường đầu tư ngày càng được hoàn thiện Thủ tục hànhchính tiếp tục được cải cách theo hướng nhanh gọn, thuận lợi cho nhà dầu tư Chỉ sốnăng lực cạnh tranh cấp tỉnh (CPI) ngày càng được nâng cao.

Đến nay Hà Tĩnh có 2 khu kinh tế và các khu công nghiệp được Thủ tướng Chínhphủ phê duyệt với tổng diện tích gần 80.000ha và nhiều cụm công nghiệp khác trên địabàn tỉnh Trong đó Khu kinh tế Vũng Áng có diện tích 22.781ha, đã có 90 dự án đầu tưvới tổng vốn đăng ký 190.000 tỷ đồng; Khu kinh tế cửa khẩu Quốc tế Cầu Treo códiện tích tự nhiên 56.000ha, đã có 10 dự án đầu tư mới, với tổng vốn đăng ký đầu tư là1.400 tỷ đồng

1.2 Giới thiệu về nhà máy

1.2.1 Vị trí và mặt bằng nhà máy

Phân xưởng sản xuất máy may nằm trong phạm vi tỉnh Hà Tĩnh

Hướng nhà máy hướng Nam

Diện tích phân xưởng máy may 54mx24m

Hình 1.2 Mặt bằng nhà máy

Thành phẩmĐóng gói

Bụi, tiếng ồnĐiện

In nhãnĐiện

Điện Ép khuôn vỏ máy bên ngoài Nhiệt, tiếng ồn

Nguyên liệu

Gia công thân máy

Nhiệt, tiếng ồn,bụi

Lắp ráp bán thành phẩmĐiện

Nhiệt, tiếng ồn,bụi

Lắp ráp hoàn thiệnĐiện

1.2.2 Sơ lượt quy trình sản xuất

Hình 1.3 Quy trình công nghệ

Mô tả quy trình công nghệ:

Quy trình công nghệ sản xuất máy may gồm 7 bước như sau:

- Nhập nguyên liệu:

Nguyên liệu dùng cho quá trình sản xuất thiết bị máy khâu và phụ kiện bao gồm:

+ Linh kiện: Bộ điều khiển, động cơ, dây dẫn, ốc vít, linh kiện điện, lò xo, …

+ Nhựa nguyên liệu: là các loại hạt nhựa ABS, PC dùng cho công đoạn sản xuất vỏ máy

+ Thân máy bằng thép

+ Cao su, thùng carton, xốp: được công ty nhập về, lưu kho phục vụ sản xuất

Linh kiện sau khi được nhập về sẽ được kiểm tra chất lượng để nhập kho phục vụ sảnxuất Trong trường hợp không đạt yêu cầu: công ty sẽ đem gia công lại nếu sai xót nhỏhoặc đem trả lại cho nhà cung cấp, nếu nhà cung cấp quá xa, thì công ty sẽ hợp đồngvới bên xử lý chất thải để hủy bỏ

- Ép khuôn vỏ máy bên ngoài bằng nhựa:

Nhựa hạt nguyên chất sẽ được đem đi ép khuôn vỏ máy Đây là quá trình gia côngbằng áp lực trên máy ép 90-650 tấn, nhựa được nung nóng trong buồng nóng sau đóđược ép qua lỗ khuôn có hình dạng và kích thước xác định Sau khi ra khỏi máy ép, vỏmáy sẽ được đem gia công loại bỏ những chi tiết thừa

- In nhãn

Sau khi được gia công, vỏ máy sẽ được đem đi in nhãn (in lụa), dán nhãn

Sơn in màu cơ bản sẽ được pha thành các màu cần thiết để in, tiếp đến dung dịch in sẽđược đổ vào bảng in rồi đặt lên vỏ máy Sau đó, người công nhân sẽ dùng chổi để quétlên bảng in cho dung dịch in bám vào vỏ máy Trong quá trình này có sử dụng dungdịch pha sơn, sơn, hóa chất làm sạch bảng in và hóa chất xóa in nhầm Cuối cùng sẽthu được sản phẩm là vỏ máy hoàn chỉnh để phục vụ cho quá trình lắp ráp

- Gia công thân máy:

Thân máy sau khi được nhập về sẽ tiến hành khoan taro để tiến hành lắp ráp

- Vận hành thử, kiểm tra, đóng gói:

Sản phẩm sau khi lắp ráp được đem đi chạy thử, kiểm tra chất lượng, kiểm tra độ cáchđiện, đóng gói và chuyển xuống kho thành phẩm chờ xuất hàng

1.3 Các vấn đề môi trường cấp thiết ở nhà máy

Quá trình sản xuất tại nhà máy phát sinh ra nhiệt thừa, bụi, tiếng ồn… nên việc xử

lý rất quan trọng và tạo môi trường làm việc an toàn cho công nhân trong nhà máy

Giải quyết vấn đề thông gió và xử lý khí thải cho nhà máy ngoài giảm thiểu ô nhiễmmôi trường, bệnh nghề nghiệp cho người lao động còn tạo được cảm giác dễ chịutrong công việc góp phần nâng cao chất lượng sản phẩm và tăng năng suất lao động.Thông gió và xử lý khí thải đúng yêu cầu sẽ duy trì được một chế độ nhiệt ẩm ổnđịnh, chất lượng không khí đảm bảo điều kiện vệ sinh và khí thải ra đảm bảo tiêuchuẩn cho phép không làm ô nhiễm môi trường.

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN NHIỆT THỪA VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN

THÔNG GIÓ CHO PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT GỖ

Độ ẩm trung bình của không khí về mùa hè: φtt = 73,9 %

Độ ẩm trung bình của không khí về mùa đông: φtt = 91%

c Vận tốc gió (Bảng 2.15-[1])

Mùa hè: hướng gió chủ đạo là Nam, vận tốc gió trung bình v = 2,3 m/s.

Mùa đông: hướng gió chủ đạo là hướng Tây Bắc, vận tốc gió trung bình v = 2,3

m/s

2.1.2 Thông số tính toán bên trong nhà

Nhiệt độ bên trong công trình mùa đông:ttt T

Đ

= 22 oC(theo [2])

Nhiệt độ bên trong công trình mùa hè:ttt T H = 35,3 oC(theo[2])

2.2 Tính toán nhiệt thừa

2.2.1 Tính toán nhiệt thừa bên trong công trình

2.2.1.1 Tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che

Nhiệt độ không khí bên trong và bên ngoài nhà không giống nhau mà chênh lệch

nhau Sự chênh lệch nhiệt độ ấy chính là nguyên nhân gây ra tổn thất nhiệt, tức là truyền nhiệt qua kết cấu bao che Ở đây, “tổn thất” nhiệt vừa có nghĩa mất nhiệt khi nhiệt độ bên trong cao hơn nhiệt độ bên ngoài nhưng cũng có thể là thu nhiệt nên nhiệt

độ bên ngoài cao hơn nhiệt độ bên trong

1 Chọn kết cấu bao che :

Lựa chọn kết cấu bao che cho các bộ phận của công trình phân xưởng sản xuất máymay như sau:

Tường ngoài: Tường chịu lực, gồm có ba lớp:

Lớp 1: Lớp vữa vôi trát mặt ngoài với các thông số

Hình 2.2 Phân chia dải nền

2 Tính tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che về mùa đông:

Tổn thất nhiệt qua kết cấu được tính theo công thức:

:hệ số hiệu chỉnh kể đến vị trí của kết cấu

Đối với kết cấu tiếp xúc trực tiếp với không khí ngoài thì  = 1

Trong công thức tính toán này, đối với các tường ngoài, cửa ta cần phải bổ sungthêm lượng nhiệt mất mát do sự trao đổi nhiệt bên ngoài tăng lên ở các hướng khácnhau, nó làm tăng các trị số tổn thất nhiệt đã tính toán

Hình 2.3 Hình thể hiện các hướng tổn thất bổ sung

Bảng 2.1 Tính toán xác định hệ số truyền nhiệt của kết cấu bao che

Tên kết cấu bao che 1

Hệ số truyền nhiệt K, Kcal/m2.h.0C

0,015 0,75 +

0,22 0,70 +

+ 0,015 0,60 +

1 20

1 7,5 +

0,002

50 +

1 20

0,0008

50 +

1 20

B + 10%

T + 5%

N + 0%

Đ + 10%

Bảng 2.2 Tính diện tích kết cấu bao che và chênh lệch nhiệt độ hai bên kết cấu

T

01 Cửa sổF=dài x caox số cửa

Phía Bắc F=3,5 x 1,3 x 17 77,35PhíaNam F=3,5 x 1,3 x 17 77,35Phía Tây F=3,5 x 1,3 x 8 36,4Phía

ngăn che ta không tính lượng nhiệt truyền qua mái

Bảng 2.3 Tổn thất nhiệt qua kết cấu vào mùa đông

Vậy tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che về mùa Đông: ∑¿¿ Q TT KC (D) = 24795,15(Kcal/h)

3.Tính tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che về mùa Hè:

Tổn thất nhiệt qua kết cấu được tính theo công thức:

ttt(H) (0C): hiệu số nhiệt độ tính toán giữa không khí trong và ngoài nhà vàomùa hè, tính như sau: ttt(H) = (t Ttt(H ) -ttt(H )N ).

tt(H )

T

t = 35,30C, ttt(H )N = 34,30C =>ttt(H)=10C

: hệ số hiệu chỉnh kể đến vị trí của kết cấu

Đối với kết cấu tiếp xúc trực tiếp với không khí ngoài thì  = 1

Trong công thức tính toán này, đối với các tường ngoài, cửa ta cần phải bổ sungthêm lượng nhiệt mất mát do sự trao đổi nhiệt bên ngoài tăng lên ở các hướng khácnhau, nó làm tăng các trị số tổn thất nhiệt đã tính toán

Phụ lục A: Tổn thất nhiệt qua kết cấu vào mùa hè

Vậy tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che về mùa Hè: ∑¿¿ Q TT KC (D) =3874,24(Kcal/h)

2.2.1.2 Tổn thất nhiệt do rò gió:

Hiện tượng không khí lạnh lọt vào nhà xảy ra trên căn bản là bởi tác dụng của gió

và một phần nhỏ là do sự chênh lệch trong lượng đơn vị của không khí

Thông thường,người ta nhận ra rằng: gió rò vào nhà qua các khe cửa thuộc phía đóngió và gió sẽ ra ở khuất gió

Vậy lượng nhiệt tiêu hao cho việc làm nóng không khí lạnh rò vào nhà tính theocông thức:

QTTgio= CK× Ggio× Δtt (Kcal/h)

Trong đó:

CK = 0,24 là tỉ nhiệt của không khí ( Kcal/Kg oC)

Ggio: lượng không khí lọt vào nhà qua khe cửa Ggio =∑(g×l×a) Kg/h

g: là lượng kk lọt vào nhà qua 1m chiều dài khe hở cùng loại ( m3/h.m )Mùa Đông hướng gió chính là hướng Tây Bắc

Vg = 2,3 m/s ⇒ gcs = 6,42 m3/h.m

Mùa Hè hướng gió chính là hướng Nam

Vg = 2,3 m/s ⇒ gcs=6,42 m3/h.m

a: là hệ số phụ thuộc vào loại cửa

Cửa sổ, cửa mái chọn a= 0,65

l: tổng chiều dài của khe cửa mà gió lọt qua (chỉ tính cho hướng đón gió)

ttt(Đ) (0C) : Hiệu số nhiệt độ tính toán giữa không khí bên trong và bênngoài nhà

ttt(Đ) = 22 – 15,6 = 6,40C; ttt(H) = 35,3 – 34,3 = 10C

- Hướng gió chính mùa hè của phân xưởng là hướng Nam, tính tổn thất nhiệt do rò giócho mùa hè, cửa chịu tác động của gió là cửa tường Nam Với vị trí này thì các cửatrên tường Nam đón gió 100% diện tích thực

- Hướng gió chính mùa đông của phân xưởng là hướng Tây Bắc, tính tổn thất nhiệt do

rò gió cho mùa đông, cửa chịu tác động của gió là cửa tường Tây và Bắc Với vị trí này thì các cửa trên tường Tây và Bắc đón gió 65% diện tích thực

Hình 5 – Tổn thất nhiệt do rò gió vào mùa hè và mùa đông

Bảng 2.4 Tính toán tổn thất nhiệt do rò gió

C Kcal/

Kg o C

∆ t tt

( 0 C)

g (kg/

h)

(m)

Qgió (Kcal/h)

295,8336

9Mùa Hè

1

Khi thiết kế hệ thống thông gió cho 1 phân xưởng thì ta luôn thiết kế cửa mái là cửa

lấy gió ra Khi đó ta không cần tính toán tổn thất nhiệt do rò gió qua cửa mái Nếu cửa mái không đảm bảo là cửa lấy gió ra, ta đặt tấm chắn mái trước cửa để tạo ra áp suất

âm , hút gió ra

2.2.1.3.Tính tổn thất nhiệt do mang nguyên vật liệu mang vào nhà

Nguyên liệu trước khi đưa vào phòng có nhiệt độ không khí ngoài trời Vì vậy cần cung cấp một lượng nhiệt cho nguyên liệu để đạt nhiệt độ không khí trong phòng

QNVL = CVL.GVL.(tc-tđ).β (kcal/h)

Trong đó:

CVL: Nhiệt dung riêng của vật liệu

GVL: Khối lượng vật liệu đưa vào phân xưởng (kg/h)

tc,tđ: Nhiệt độ đầu và cuối của vật liệu ≈ tT và tN (oC)

β : Hệ số kể đến cường độ nhận nhiệt không đều theo thời gian

* Tính toán cho mùa hè:

* Tính toán cho mùa đông tương tự

Bảng 2.5 Tính toán tổn thất nhiệt do mang nguyên vật liệu vào nhà

g

Hè 3874,24 209,6721 48,4 4132,31

2.2.2 Tỏa nhiệt bên trong công trình

2.2.2.1 Tỏa nhiệt do chiếu sáng:

Lượng nhiệt tỏa ra do thắp sáng trong nhiều trường hợp chiếm một phần đáng kể Khi thắp sáng bằng các loại đèn điện thông thường, đèn dây tóc cũng như đèn huỳnh quang thì hầu hết năng lượng điện biến thành nhiệt, do đó lượng nhiệt tỏa ra được xác định theo công thức:

Csang t

2.2.2.2 Tỏa nhiệt do người

Lượng nhiệt tỏa ra của người trong phòng bao gồm hai thành phần là nhiệt hiện Qh

và nhiệt ẩn QÂ

Lượng nhiệt toàn phần tỏa ra của người phụ thuộc phần lớn vào mức độ nặng nhọc của công việc , vào nhiệt độ của phòng và một phần tính chất quần áo mặc Phần nhiệt hiện tỏa ra phụ thuộc vào nhiệt độ của phòng, vận tốc gió trong phòng, cường độ làm việc và tính chất quần áo mặc Khi nhiệt độ môi trường thấp thì người tỏa nhiệt hiện lớn, nhiệt ẩn nhỏ Khi nhiệt độ trong phòng cao lượng nhiệt hiện tỏa ra giảm đi, người tỏa mồ hôi nhiều

Lượng nhiệt tỏa ra do người chỉ tính phần nhiệt hiện bởi phần nhiệt hiện tỏa ra làm tăng nhiệt độ không khí trong phòng còn nhiệt ẩn làm tăng quá trình bốc mồ hôi và tính theo công thức:

Q=q×N ( Kcal/h)

Trong đó:

N: là số người trong phân xưởng, N = 44 người

q: (kcal/ người): lượng nhiệt hiện do một người toả vào không khí trong phòng trong 1 giờ

Lấy theo bảng 2.5 số lượng nhiệt , ẩm tỏa ra do người, trạng thái lao động của công

nhận là lao động nặng ( sách thông gió thầy Nguyễn Đình Huấn)

Mùa đông(220C) : q =98 Kcal/h.ng

Mùa hè (35,3°C) : q= 90 Kcal/h.ng

Vậy lượng nhiệt tỏa ra do người là:

Mùa đông Qtnguoi=98×44=4312 (Kcal/h )

Mùa hè Qtnguoi=90×44=3960 ( Kcal/h)

2.2.2.3 Toả nhiệt do động cơ điện:

Phần lớn các thiết bị máy móc cơ khí chạy bằng động cơ điện Năng lượng điệntiêu thụ có thể chuyển biến hoàn toàn thành nhiệt ngay, nhưng cũng có thể chỉ chuyểnbiến một phần thành nhiệt năng tỏa vào phòng, phần còn lại có tác dụng nung nóng vậtliệu được gia công hoặc lưu thông trong thiết bị rồi thải ra ngoài phạm vi của phòngsản xuất cũng với vật liệu đó

Lượng nhiệt do động cơ điện tỏa ra được xác định theo công thức sau:

Q TĐC=860×η1×η2×η3×η4×∑N (kcal/h )Trong đó:

η1 - là hệ số sử dụng công suất lắp đặt máy, η1=0,7−0,8

η2 - hệ số tải trọng, tỉ số giữa công suất yêu cầu với công suất

η2=0,5−0,8

η3 - hệ số làm việc không đồng thời của động cơ điện, η3=5−1

η4 - hệ số kể đến cường độ nhận nhiệt của môi trường không khí,

η4=0,65−1

Lấy η1.η2.η3.η4 = 0,27

860 - hệ số hoán đổi đơn vị từ KW sang Kcal

∑N : tổng công suất của động cơ điện.

Bảng 2.7 Công suất của động cơ dùng điện

Kí

Công suất

Số lượng

Tổng công suất

FT: diện tích thành lò (m2), FT = 15,75 (m2)

qt: cường độ dòng nhiệt truyền qua 1 m2 thành lò (kcal/m2.h)

Cấu tạo của lò: 3 lớp

Lớp 1: Chịu lửa, δ 1 = 0,3m, λ1 = 1,2 kcal/m.h.0C

Lớp 2: Cách nhiệt, δ 2 = 0,2m, λ2 = 0,1 kcal/m.h.0C

Lớp 3: Bảo vệ , δ 3 = 0,02m, λ3 = 0,7 kcal/m.h.0C

(Theo trang 39 – giáo trình Thông gió– Nguyễn Đình Huấn )

Hệ số truyền nhiệt qua thành lò:

0,20,1+

- Lượng nhiệt truyền qua 1m2 thành lò là:

- Vậy lượng nhiệt truyền qua 1m2 thành lò là:

Trong đó: + 0,7 : hệ số hiệu chỉnh kể đến sự bốc lên của nhiệt

+ qđ : nhiệt tỏa ra từ đáy lò

+ Fđ : diện tích đáy lò, Fđ = 2 x 2= 4 m2

Cấu tạo của lò:

Lớp 1: chịu lửa : δ1=0,3 m, λ1=1,2 (kcal/m.hoC)

Lớp 2: cách nhiệt: δ2=0,2 m, λ2=0,1 (kcal/m.hoC)

Lớp 3: thép, δ3=0,02 mm, λ3=0,7 (kcal/m.hoC)

( Theo trang 39 giáo trình thông gió TS.Nguyễn Đình Huấn )

Hệ số truyền nhiệt qua thành lò:

0,20,1+

|q2−q3

q2 |=|

534,98−531,49 534,98 |.100 = 0,65% < 5% (giả thiết thoả mãn)

- Vậy lượng nhiệt truyền qua 1m2 đáy lò là:

- Tính q2 : Nhiệt truyền từ bề mặt trong ra bề mặt ngoài kết cấu

- Vậy lượng nhiệt truyền qua 1m2 đáy lò là:

Cấu tạo của nóc lò giống như các lớp của tường lò nên lượng nhiệt tỏa ra tính cho 1m2

nóc lò là giống như thành lò.Tuy nhiên nóc lò là bề mặt nóng nằm ngang có hướng tỏa nhiệt lên phía trên nên cường độ tỏa nhiệt mạnh hơn tường đứng và xấp xỉ 1,3 lần

d.Tỏa nhiệt qua cửa lò

Cấu tạo cửa lò thường có 2 lớp lớp chịu lực bằng gang và lớp cách nhiệt bằng vật liệu chịu lửa Chọn cấu tạo cửa lò như sau:

Lớp 1: Chịu lửa, δ 1 = 0,3m, λ1 = 1,2 kcal/m.h.0C

0,20,1

- Lượng nhiệt truyền qua 1m2 cửa lò là:

m2.hoC)

- Tính q2 : Nhiệt truyền từ bề mặt trong ra bề mặt ngoài kết cấu

- Vậy lượng nhiệt truyền qua 1m2 cửa lò là:

Khi đưa nguyên liệu vào lò ta phải mở cửa lò trong một thời gian (thường là 10p) nhiệt

sẽ tỏa ra phòng bằng bức xạ Ngoài lượng nhiệt này lượng nhiệt do bản thân của lò tíchlũy tiếp tục tỏa nhiệt vào phòng Ta coi lượng nhiệt này Qm = ½ Qđóng

Vậy tổng nhiệt lượng nhiệt khi của lò mở là :

2.2.2.5 Tỏa nhiệt do quá trình làm nguội sản phẩm

Phần lớn các vật liệu hoặc thể rắn hoặc thể lỏng bị nung nóng trong quá trình sản xuất không phải bao giờ cũng nguội ngay trong phòng, nơi mà chũng được nung nóng lên, mà thường là được mang sang các phòng khác để gia công chế biến Do đó nhiệt tỏa ra do sự nguội dần của những vật liệu ấy phải được xem xét và tính toán như một yếu tố tỏa nhiệt độc lập

Vì thực chất lò nung là quá trình làm nóng lên nên sản phẩm nguội dần không thay đổi trạng thái:

Q TN sp = Gsp.Csp.( tđ – tc) β (kcal/h)

Gsp =880 (kg/h) là lượng vật liệu đưa vào gia công

Csp =0,11 (Kcal/ kg.o C) Tỷ nhiệt của vật liệu cần nung nóng : thép

tđ, tc: nhiệt độ ban đầu và nhiệt độ cuối cùng của vật liệu khi đưa ra khỏi lò

β = 0,5

Lò nung tđ = 13000CMùa đông tc =22oC Mùa hè tc = 35,3oC

Bảng 2.10: Tính toán toả nhiệt do quá trình làm nguội sản phẩm

vào mùa hè là: 61211,48 (kcal/h)

2.2.2.6 Tổng nhiệt tỏa bên trong công trình

Công thức tính tổng nhiệt tỏa bên trong công trình:

2.2.3 Thu nhiệt do bức xạ mặt trời

Đối với các xứ vùng nhiệt đới như nước ta, quanh năm có ánh nắng mặt trời, nhất là

về mùa hè ánh nắng càng gay gắt, do đó lượng nhiệt do bức xạ mặt trời xuyên qua kết cấu truyền vào nhà rất lớn

(kg/h)

Csp (kcal/kg o C)

tđ ( o C)

tc ( o C)

β Q TN sp

(kcal/h)

Bức xạ mặt trời bao gồm trực xạ và tán xạ Các tia bức xạ mặt trời chiếu trực tiếp vào bề mặt chịu bức xạ thì gọi là trực xạ Còn tán xạ là sự phản xạ ánh sáng từ mặt đất , công trình , nhà cửa,

Vào mùa hè , khi nắng chiếu trên bề mặt một kết cấu bao che với cường độ xác địnhthì lượng cường độ bức xạ ấy truyền vào nhà nhiều hay ít là phụ thuộc vào kết cấu baoche Cửa kính trong suốt nên hầu hết năng lượng của nắng xuyên qua được và đi vào phòng, bị hấp thụ kết quả là nhiệt độ trong phòng tăng cao.Kết cấu bao che là mái thì tia nắng phản chiếu một phần và bị hấp thụ một phần Do mái có phần diện tích tiếp xúc với mặt trời với thời gian lớn nên ta phải tính thu nhiệt qua mái

=>Tính toán thu nhiệt chỉ tính cho mùa hè và tính cho các kết cấu bao che là mái và cửa kính

2.2.3.1 Bức xạ mặt trời qua cửa kính:

Qbx ( K )= τ1× τ2× τ3× τ4× qbx×F (Kcal/h )

Trong đó:

τ1=0,9 : là hệ số kể đến độ trong suốt

τ2=0,8 : là hệ số kể đến độ bẩn của mặt kính

τ3=0,79 : là hệ số kể đến độ che khuất của cửa kính

τ4=0 , 95 : là hệ số kể đến độ che khuất của hệ thống che nắng

qbx( kcal /m2h): cường độ bức xạ mặt trời cho 1m2 mặt phẳng bị bức xạ tạithời điểm tính toán Tra bảng lúc 13h vào tháng 7 tại trạm Vinh theo( bảng2.20-[1])

Bảng 2.12 Tính toán bức xạ mặt trời qua cửa kính

2 )

Kết quả (Kcal/h) Cửa sổ

1

 2 3 4

2.2.3.2 Bức xạ mặt trời qua mái:

Hình 2.5 Bức xạ mặt trời qua mái

Gồm bức xạ mặt trời truyền vào nhà do chênh lệch nhiệt độ và bức xạ mặt trời truyền vào nhà do dao động nhiệt độ:

Km: hệ số truyền nhiệt của mái, Km = 4,29(kcal/m2h)

Mái nhà được cấu tạo bởi 2 lớp cách nhiệt là mái tôn và mót xốp chốngnóng cách nhiệt nằm dưới mái tôn :

- tT: nhiệt độ của không khí bên trong nhà vào mùa hè, tT = 35,3oC

- t tong tb : nhiệt độ tổng hợp ngoài nhà trung bình

ρ : hệ số hấp thụ bức xạ mặt trời của mái, ρ = 0,65 (mái làm bằng tôn tráng kẽm)

αN : Hệ số trao đổi nhiệt đối lưu của mặt ngoài kết cấu với bức xạ mặt trời,

 t13max (0C): nhiệt độ trung bình đo lúc 13h của tháng nóng nhất, t13max =33,2 0C

 - hệ số phụ thuộc vào độ lệch pha Z = Z t td

Tra bảng 2.7 Sách Thông gió ( thầy Nguyễn Đình Huấn ) → Ψ =0.96

2.2.4 Tổng kết nhiệt thừa

- Tổng nhiệt thừa vào mùa đông: QthừaĐ = QtỏaĐ - Qt.thấtĐ

- Tổng nhiệt thừa vào mùa hè : QthừaH = QtỏaH + QbxH - Qt.thấtH

Tổng nhiệt thừa được thể hiện qua bảng sau

Bảng 2.14 Thống kê nhiệt thừa

Mùa ∑Qt/th(Kcal/h) ∑Q T(Kcal/h) ∑Qbx(Kcal/h ) ∑Qthua( Kcal/h)