ĐỀ TÀI THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ CHO PHÂN XƯỞNG NHIỆT LUYỆN

Header Page of 113 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP ĐÔNG ĐÔ KHOA CÔNG NGHỆ VÀ MÔI TRƯỜNG ***** XỬ LÝ KHÍ THẢI ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ CHO PHÂN XƯỞNG NHIỆT LUYỆN Giáo viên hướng dẫn : PGS.TS Nguyễn Thị Quỳnh Hương Giáo viên hướng dẫn phụ : Nguyễn Đức Lượng Sinh viên thực Lớp : CM14 : Nguyễn Anh Tuấn Khóa : 14 Hà Nội 11 – 2012 Footer Page of 113 Header Page 113 Đồ2áof n xư ̉ lý khí thả i GVHD: Nguyễ n Đức Lượng MỤC LỤC Lựa chọn thông số tính toán 1.1 Lựa chọn thông số tính toán ngoài nhà vào mùa hè 1.2 Chọn thông số nhiệt độ tính toán nhà về mùa hè 1.3 Hướng gió chủ đạo vào mùa hè Chọn kết cấu bao che 2.1 Kết cấu tường 2.2 Kết cấu cửa vào 2.3 Kết cấu cửa sổ 2.4 Kết cấu mái 2.5 Kết cấu nền Tính toán hệ số truyền nhiệt K, tính diện tích truyền nhiệt F của kết cấu 3.1 Hệ số truyền nhiệt K 3.2 Tính diện tích truyền nhiệt của các kết cấu tính toán Tính lượng nhiệt tổn thất qua kết cấu bao che Tính lượng nhiệt xạ qua kết cấu bao che 5.1 Lượng nhiệt xạ của mặt trời qua mái 5.1.1Tính xạ mặt trời chênh lệch nhiệt độ 5.1.2Bức xạ mặt trời dao động nhiệt độ 5.2 Lượng xạ mặt trời truyền qua cửa kính 11 tính lượng nhiệt tỏa 12 6.1 Tỏa nhiệt người 12 6.2 Tỏa nhiệt thắp sáng 12 6.3 Tỏa nhiệt từ thiết bị, động tiêu thụ điện 13 6.4 Tỏa nhiệt sản phẩm nung nóng để nguội 13 6.4.1 Sản phẩm quá trình để nguội chuyển pha 13 6.4.2 Sản phẩm quá trình để nguội không chuyển pha 15 Nguyễ n Anh Tuá n – CM14 Footer Page of 113 Header Page 113 Đồ3áof n xư ̉ lý khí thả i GVHD: Nguyễ n Đức Lượng 6.5 Tỏa nhiệt từ lò nung 15 6.5.1 Tỏa nhiệt từ lò nấu gang 15 6.5.2 Tỏa nhiệt từ lò nấu nhôm 17 6.5.3 Lò nấu hàn the 19 6.5.4 Lò nấu đồng 20 6.5.5 Lò điện 22 6.5.6 Lò ủ vật đúc 24 Tính hút cục 25 7.1 Xác định lưu lượng hút cục và kích thước miệng hút 25 7.2 Tính chụp hút nguồn tỏa nhiệt 26 7.2.1 Lò nấu gang 26 7.2.2 Lò nấu nhôm 27 7.2.3 Lò nấu hàn the 28 7.2.4 Lò nấu đồng 30 7.3 Tính chụp hút mái đua tại cửa lò 31 7.3.1 Lò ủ vật đúc 31 7.3.2 Lò điện 33 Cân lưu lượng cân nhiệt 36 8.1 Cân lưu lượng 36 8.2 Cân nhiệt lượng 36 Tính toán thủy lực 36 9.1 Hệ thống thổi khí chung cho toàn phân xưởng 37 9.2 Hệ thống hút cục cho tang quay và máy mài hai đá 38 9.3 Hệ thống hút cục cho lò 39 10 Tính toán quạt cho hệ thống xử lý 40 10.1 Quạt cho hệ thống thổi 40 10.2 Quạt cho hệ thống hút lò 41 Nguyễ n Anh Tuá n – CM14 Footer Page of 113 Header Page 113 Đồ4áof n xư ̉ lý khí thả i GVHD: Nguyễ n Đức Lượng 10.3 Quạt cho hệ thống hút máy mài hai đá và tang quay 41 11 Tính toán thông gió tự nhiên cho phân xưởng 41 Nguyễ n Anh Tuá n – CM14 Footer Page of 113 Header Page 113 Đồ5áof n xư ̉ lý khí thả i GVHD: Nguyễ n Đức Lượng THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ CHO PHÂN XƯỞNG ĐÚC Địa điểm : Phủ Liễn – Hải Phòng Hướng gió: hướng Nam Lựa chọn thông số tính toán 1.1 Lựa chọn thông số tính toán ngoài nhà vào mùa hè Nhiệt độ cao nhất trung bình của không khí vào mùa hè đo tại Phủ Liễn theo o bảng N.2 TCVN 4088: 1985, ta có nhiệt độ cao nhất vào tháng 7: t 𝑡𝑡 𝑁 = 31,8 C 1.2 Chọn thông số nhiệt độ tính toán nhà về mùa hè Chọn nhiệt độ tính toán nhà vào mùa hè cao ngoài trời khoảng (2 ÷ 3)oC Để đảm bảo cảm giác thoải mái cho công nhân làm việc phân xưởng, tránh độ cồng kềnh của hệ thống thông gió ta chọn nhiệt độ nhà 𝑡𝑡 o t 𝑡𝑡 𝑇 = t 𝑁 + (2 ÷ 3) = 34 C 1.3 Hướng gió chủ đạo vào mùa hè o o Hướng gió chủ đạo t 𝑡𝑡 t 𝑡𝑡 𝑁 ( C) 𝑇 ( C) 31,8 34 Nam Chọn kết cấu bao che 2.1 Kết cấu tường Được chia làm lớp + Lớp 1: Lớp vữa δ = 15 (mm); λ = 0,55 (kcal/m2hoC) + Lớp 2: Gạch xây δ = 220 (mm); λ = 0,6 (kcal/m2hoC) + Lớp 3: Lớp vữa δ = 15 (mm); λ = 0,75 (kcal/m2hoC) 2.2 Kết cấu cửa vào Chọn vật liệu gỗ δ = 35 (mm); λ = 0,14 (kcal/m2hoC) kích thước cửa vào: × (m) 2.3 Kết cấu cửa sổ Chọn vật liệu kính Nguyễ n Anh Tuá n – CM14 Footer Page of 113 Header Page 113 Đồ6áof n xư ̉ lý khí thả i GVHD: Nguyễ n Đức Lượng δ = (mm); λ = 0,65 (kcal/m2hoC) Kích thước cửa sổ: × 2(m) 2.4 Kết cấu mái Chọn mái tôn δ = (mm); λ = 50 (kcal/m2hoC) 2.5 Kết cấu nền Là loại nền không cách nhiệt, kết cấu nền dưới là đất tự nhiên, bê tong gạch vỡ, cát đen đầm, lớp bê tong cùng dày 15 mm Nền nhà được chia làm dải sau D¶i D¶i D¶i 3 Tính toán hệ số truyền nhiệt K, tính diện tích truyền nhiệt F của kết cấu 3.1 Hệ số truyền nhiệt K K= R0 = T i  N i 1 i n  Trong đó 𝛼 𝑇 : Hệ số trao đổi nhiệt bề mặt bên của kết cấu bao che (oC) 𝛼𝑁 : Hệ số trao đổi nhiệt bề mặt bên của kết cấu bao che (oC) Tường đón gió : 𝛼𝑁 = 20 Tường khuất gió: 𝛼𝑁 =15 𝛿𝑖 : Bề dày của lớp vật liệu thứ i (m) 𝜆𝑖 : Hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu thứ i (Kcal/m2hoC) n STT Tên kết cấu cấu tạo Tường + Tường đón gió ( Nam) + Tường khuất gió (Tây, Đông, Bắc) Nguyễ n Anh Tuá n – CM14 Footer Page of 113 𝛼𝑇 7,5 7,5 𝛼𝑁 20 15 i  K 0,41 0,41 1,685 1,64 i 1 i Header Page 113 Đồ7áof n xư ̉ lý khí thả i Cửa vào + Khuất gió (Tây) Cửa sổ kính + Tây + Đông Mái Nền chia làm dải +Dải +Dải +Dải GVHD: Nguyễ n Đức Lượng 7,5 15 0,25 7,5 7,5 15 15 × 10−3 4,81 4,81 0,65 10 25 × 10−5 7,14 K I =0,4 K II =0,2 K III =0,1 3.2 Tính diện tích truyền nhiệt của các kết cấu tính toán STT Tên kết cấu F = a×b (m2) Tường + Nam 12 × 7,2 + Bắc 12 × 7,2 + Đông (20 × 7,2) − × × − × × + Tây (20 × 7,2) − × × Tường khu đúc nhôm đồng + Đông 10 × 7,2 + Bắc × 7,2 Tường khu chứa tang quay + Bắc × 7,2 + Tây × 7,2 − × 2 Cửa sổ kính + Đông 3×2×4 + Tây 3×2×2 Cửa vào + Tây 3×3×2 Mái 20 × 12 Nền + Dải FI = (20 × 12 + 12 × 2) × + Dải FII = ((20 − 8) × + (12 − 4) × 2) × + Dải FIII = (20 − 8) × (12 − 8) Cửa sổ mái 20 × Nguyễ n Anh Tuá n – CM14 Footer Page of 113 2.22 Kết 86,4 86,4 114 120 72 28,8 36 30 24 18 18 240 128 80 48 80 Header Page 113 Đồ8áof n xư ̉ lý khí thả i GVHD: Nguyễ n Đức Lượng Tính lượng nhiệt tổn thất qua kết cấu bao che Lượng nhiệt tổn thất qua kết cấu bao che được tính theo công thức 𝑡𝑡 Q𝑖𝑇𝑇 = k 𝑖 × F𝑖 × (t 𝑡𝑡 (kcal/h) 𝑇 − t𝑁 ) × 𝛹 Trong đó Q𝑖𝑇𝑇 : Lượng nhiệt tổn thất qua kết cấu bao che (kcal/h) F𝑖 : Diện tích truyền nhiệt của kết cấu bao che (m2) k 𝑖 : Hệ số truyền nhiệt qua kết cấu bao che (Kcal/m2hoC) 𝑡𝑡 o t 𝑡𝑡 𝑇 : Nhiệt độ tính toán của không khí bên trong, t 𝑇 = 34 C 𝑡𝑡 o t 𝑡𝑡 𝑁 : Nhiệt độ tính toán của không khí bên ngoài, t 𝑁 = 31,8 C 𝛹 : Hệ số kể đếnvị trí tương đối của kết cấu bao che so với bên K F 𝛹 t 𝑡𝑡 t 𝑡𝑡 Q𝑖𝑇𝑇 𝑇 𝑁 STT Tên kết cấu (Kcal/m2hoC) (m2) (oC) (oC) (kcal/h) Tường + Nam 1,685 86,4 34 31,8 320,28 + Bắc 1,64 86,4 34 31,8 311,73 + Đông 1,64 114 34 31,8 411,31 + Tây 1,64 120 34 31,8 432,96 Tường khu đúc nhôm đồng + Đông 1,64 72 34 31,8 103,91 + Bắc 1,64 28,8 34 31,8 41,56 Tường khu chứa tang quay + Bắc 1,64 36 34 31,8 51,96 + Tây 1,64 30 34 31,8 43,29 Cửa sổ kính + Đông 4,81 24 34 31,8 253,96 + Tây 4,81 18 34 31,8 190,47 Cửa vào + Tây 2,22 18 34 31,8 87,91 Mái 7,14 240 34 31,8 3769,92 Nền + Dải 0,4 128 34 31,8 45,06 + Dải 0,2 80 34 31,8 35,2 + Dải 0,1 48 34 31,8 10,56 Cửa sổ mái 4,81 80 34 31,8 846,56 ∑ Q 𝑡ổ𝑛 𝑡ℎấ𝑡 = 6956,64 (Kcal/h) Tổng Nguyễ n Anh Tuá n – CM14 Footer Page of 113 Header Page 113 Đồ9áof n xư ̉ lý khí thả i GVHD: Nguyễ n Đức Lượng Tính lượng nhiệt xạ qua kết cấu bao che Lượng nhiệt xạ qua kết cấu bao che gồm nhiệt xạ qua mái qua kính 𝑘í𝑛ℎ ∑ Q 𝑏𝑥 = Q𝑚á𝑖 𝑏𝑥 + Q 𝑏𝑥 (kcal/h) Trong đó Q𝑚á𝑖 𝑏𝑥 : Lượng nhiệt xạ của mặt trời qua mái Q𝑘í𝑛ℎ 𝑏𝑥 : Lượng nhiệt xạ mặt trời qua cửa kính 5.1 Lượng nhiệt xạ của mặt trời qua mái Bức xạ mặt trời qua tường và mái được tính theo công thức 𝐴𝜏 Q 𝑏𝑥 = Q𝛥𝑡 𝑏𝑥 + Q 𝑏𝑥 (kcal/h) Trong đó Q𝛥𝑡 𝑏𝑥 : Bức xạ mặt trời chênh lệch nhiệt độ (kcal/h) Q𝐴𝜏 𝑏𝑥 : Bức xạ mặt trời dao động nhiệt độ (kcal/h) 5.1.1Tính xạ mặt trời chênh lệch nhiệt độ 𝑡𝑏 Q𝛥𝑡 𝑏𝑥 = K 𝑚 × F𝑚 (t 𝑡ổ𝑛𝑔 − t T ) (kcal/h) Trong đó K 𝑚 : Hệ số truyền nhiệt qua mái K 𝑚 = 7,14 F𝑚 : diện tích mái F𝑚 = 240(m2) t T : nhiệt độ bên tính toán 34oC t 𝑡𝑏 𝑡ổ𝑛𝑔 : nhiệt độ trung bình của không khí bên 𝑡𝑏 𝑡𝑏 t 𝑡𝑏 (oC) 𝑡ổ𝑛𝑔 = t 𝑁 + t 𝑡𝑑 Trong đó 𝑡𝑏 o t 𝑡𝑏 𝑁 : Nhiệt độ trung bình của không khí bên t 𝑁 = 31,8 C t 𝑡𝑏 𝑡𝑑 : Nhiệt độ trung bình tương đương của không khí t 𝑡𝑏 𝑡𝑑 = ρq𝑡𝑏 𝑏𝑥 α𝑛 (oC) Trong đó ρ: Hệ số hấp thụ xạ của bề mặt kết cấu bao che Mái tôn tráng kẽm, ρ = 0,65 α𝑛 : Cường độ hệ số trao đổi nhiệt bề mặt kết cấu bao che α𝑛 = 25 (kcal/m2hoC) q𝑡𝑏 𝑏𝑥 : Cường độ xạ trung bình mặt phẳng kết cấu ∑ q𝑚 𝑡𝑏 q𝑏𝑥 = 24 Nguyễ n Anh Tuá n – CM14 Footer Page of 113 Header Page 113 Đồ10 á nofxư ̉ lý khí thả i GVHD: Nguyễ n Đức Lượng Hướng mặt chính : Hướng Nam ∑ q = 5956 (kcal/m2h) (TCVN 4088 – 1995 ) 𝑚  q𝑡𝑏 𝑏𝑥 =  t 𝑡𝑏 𝑡𝑑 =   ∑ q𝑚 24 ρq𝑡𝑏 𝑏𝑥 = = 5956 = 248,2 (kcal/m2h) 24 0,65×248,2 = 6,45 (oC) α𝑛 25 𝑡𝑏 𝑡𝑏 𝑡𝑏 t 𝑡ổ𝑛𝑔 = t 𝑁 + t 𝑡𝑑 = 31,8 + 6,45 𝑡𝑏 Q𝛥𝑡 𝑏𝑥 = K 𝑚 × F𝑚 (t 𝑡ổ𝑛𝑔 − t T ) = 38,25 (oC) = 7,14 × 240(38,25 − 35) = 5569,2 (kcal/h) 5.1.2Bức xạ mặt trời dao động nhiệt độ Để xác định biên độ dao động của nhiệt độ tổng ta phải xét biên độ của nhiệt độ tương đương xạ gây và biên độ của nhiệt độ không khí trời Q𝐴𝜏 𝑏𝑥 = A𝑡𝑡𝑔 𝑣 × 𝛼 𝑇 × F𝑚 (kcal/h) Trong đó 𝛼 𝑇 = 10 F𝑚 = 240 m2 A𝑡𝑡𝑔 : Biên độ dao động tổng A𝑡𝑡𝑔 = (A𝑡𝑡𝑑 + A𝑡𝑛 )𝛹 Trong đó Ψ: Hệ số lệch pha phụ thuộc vào độ lệch pha ΔZ tỉ số giữa biên độ dao động tương đương và nhiệt độ bên A𝑡𝑡𝑑 A𝑡𝑛 Biên độ dao động của cường độ xạ xác định hiệu số giữa cường độ cực đại và cường độ trung bình ngày đêm (24h) 𝑡𝑏 A𝑞 = q𝑚𝑎𝑥 𝑏𝑥 − q 𝑏𝑥 q𝑚𝑎𝑥 𝑏𝑥 = 824 kcal/m h (TCVN 4088 – 1995) q𝑡𝑏 𝑏𝑥 = 248,2 kcal/m h  A𝑞 = 824 − 248,2 = 575,8 Ứng với biên độ dao động này, nhiệt độ tương đương có biên độ dao động A𝑡𝑡𝑑 = ρ×A𝑞 α𝑛 = 0,65×575,8 Nguyễ n Anh Tuá n – CM14 Footer Page 10 of 113 25 = 14,97 (oC) Header Page 113 Đồ29 á nofxư ̉ lý khí thả i GVHD: Nguyễ n Đức Lượng Trong đó L0 : lưu lượng không khí tạo thành nguồn nhiệt tròn, (m3/h) F𝑐 : diện tích của miệng chụp (m2); F𝑐 = 𝜋 × (0,325 + 0,3)2 = 1,227 (m2) F𝑛 : diện tích của nguồn tỏa nhiệt (m2); F𝑛 = 𝜋 × 0,3252 = 0,33 (m2) (khoảng cách giữa mép nguồn nhiệt mép của chụp từ 0,2-0,3m) Ta có: h = 0,8 m F = 0,33 m2 Ta thấy h < 1,5 × √F nên L0 được xác định theo công thức L0 = 0,65√Q × F × h Trong đó Q: lượng nhiệt tỏa ra; (nhiệt tỏa lúc mở cửa lò) Q=1396,3 kcal/h= 0,388 kcal/s F: diện tích nguồn tỏa nhiệt (m2) h: chiều cao từ mép dưới của chụp đến nguồn tỏa khí (m) L0 = 0,65√0,388 × 0,332 × 0,8 = 0,12 (m3/s) = 432 (m 3/h) => L = 432 × 1,227 0,33 = 1606,25 (m3/h) Lưu lượng không khí xung quanh hút vào chụp L𝑥𝑞 = 1606,25 − 432 = 1174,25 (m3/h) Nhiệt độ không khí hỗn hợp tại miệng chụp hút G𝑥𝑞 × t 𝑥𝑞 + G𝐾 × t 𝐾 t ℎℎ = G𝑥𝑞 + G𝐾 G𝑥𝑞 = L𝑥𝑞 × 𝛾𝑣𝑙𝑣 = 1174,25 × 1,14 = 1338,65 (kg/h) G𝐾 = L0 × 𝛾𝐾 = 432 × 0,22 = 95,04 (kg/h) → t𝑥 = 1338,65×34+95,04×1350 1338,65+95,04 = 121,24 oC >80oC Vậy ta chọn phương án hút tự nhiên 7.2.3 Lò nấu hàn the Khoảng cách từ chân lò đến miệng chụp hút thường có chiều cao lớn chiều cao của người công nhân làm việc và thường lấy từ 1,8 ÷ m Ta chọn 1,8 m Khoảng cách từ miệng chụp hút đến miệng của nguồn tỏa: h = 1,8 − 0,8 = 1(m) Nhiệt độ bề mặt nguồn nhiệt: Nguyễ n Anh Tuá n – CM14 Footer Page 29 of 113 28 Header Page 113 Đồ30 á nofxư ̉ lý khí thả i GVHD: Nguyễ n Đức Lượng t n = 1050oC có 𝛾k = 1,293 𝑡 1+ 273 = 1,293 1050 1+ 273 = 0,27 (kg/m3) Nhiệt độ không khí xung quanh t xq = 34oC có 𝛾k = 1,293 𝑡 1+ 273 = 1,293 34 273 1+ = 1,14 (kg/m3) Lưu lượng của chụp hút được xác định theo công thức F𝑐 L = L0 × F𝑛 Trong đó L0 : lưu lượng không khí tạo thành nguồn nhiệt tròn, (m3/h) F𝑐 : diện tích của miệng chụp (m2); F𝑐 = 𝜋 × (0,25 + 0,3)2 = 0,95 (m2) F𝑛 : diện tích của nguồn tỏa nhiệt (m2); F𝑛 = 𝜋 × 0,252 = 0,2 (m2) (khoảng cách giữa mép nguồn nhiệt mép của chụp từ 0,2-0,3m) Ta có: h = 0,8 m F = 0,2 m2 Ta thấy h > 1,5 × √F nên L0 được xác định theo công thức L0 = 0,13 × Z × Q3 Trong đó Q: lượng nhiệt tỏa miệng nguồn tỏa (lượng nhiệt tỏa lúc mở cửa) Q = 479,97 (kcal/h) = 0,13 (kcal/s) Z: khoảng cách từ tiêu điểm của luồng nằm trục của nguồn về bên dưởi khoảng cách lần bề ngang của nguồn Z = × d + h = × 0,5 + 0,8 = 1,8 (m) 3 → L0 = 0,13 × 1,8 × 0,13 = 0,16 (m3/s) = 576 (m3/h) → L = 576 × 0,95 0,2 = 2736 (kcal/h) Lưu lượng không khí xung quanh hút vào chụp L𝑥𝑞 = 2736 − 576 = 2160 (m3/h) Nhiệt độ không khí hỗn hợp tại miệng chụp hút G𝑥𝑞 × t 𝑥𝑞 + G𝐾 × t 𝐾 t ℎℎ = G𝑥𝑞 + G𝐾 G𝑥𝑞 = L𝑥𝑞 × 𝛾𝑣𝑙𝑣 = 2160 × 1,14 = 2462,4 (kg/h) G𝐾 = L0 × 𝛾𝐾 = 576 × 0,27 = 155,52 (kg/h) Nguyễ n Anh Tuá n – CM14 Footer Page 30 of 113 29 Header Page 113 Đồ31 á nofxư ̉ lý khí thả i → t𝑥 = GVHD: Nguyễ n Đức Lượng 2462,4×34+155,52×1050 2462,4+155,52 = 94,36 oC >80oC Vậy ta chọn phương án hút tự nhiên 7.2.4 Lò nấu đồng Khoảng cách từ chân lò đến miệng chụp hút thường có chiều cao lớn chiều cao của người công nhân làm việc và thường lấy từ 1,8 ÷ m Ta chọn 1,8 m Khoảng cách từ miệng chụp hút đến miệng của nguồn tỏa: h = 1,8 − 0,8 = 1(m) Nhiệt độ bề mặt nguồn nhiệt: t n = 1200oC có 𝛾k = 1,293 𝑡 1+ 273 = 1,293 1+ 1200 273 = 0,24 (kg/m3) Nhiệt độ không khí xung quanh t xq = 34oC có 𝛾k = 1,293 𝑡 1+ 273 = 1,293 34 273 1+ = 1,14 (kg/m3) Lưu lượng của chụp hút được xác định theo công thức F𝑐 L = L0 × F𝑛 Trong đó L0 : lưu lượng không khí tạo thành nguồn nhiệt tròn, (m3/h) F𝑐 : diện tích của miệng chụp (m2); F𝑐 = 𝜋 × (0,275 + 0,3)2 = 1,04 (m2) F𝑛 : diện tích của nguồn tỏa nhiệt (m2); F𝑛 = 𝜋 × 0,2752 = 0,24 (m2) (khoảng cách giữa mép nguồn nhiệt mép của chụp từ 0,2-0,3m) Ta có: h = 0,8 m F = 0,24 m2 Ta thấy h > 1,5 × √F nên L0 được xác định theo công thức L0 = 0,13 × Z × Q3 Trong đó Q: lượng nhiệt tỏa miệng nguồn tỏa (lượng nhiệt tỏa lúc mở cửa) Q = 916,3 (kcal/h) = 0,25 (kcal/s) Z: khoảng cách từ tiêu điểm của luồng nằm trục của nguồn về bên dưởi khoảng cách lần bề ngang của nguồn Z = × d + h = × 0,55 + 0,8 = 1,9 (m) → L0 = 0,13 × 1,92 × 0,253 = 0,21 (m3/s) = 756 (m3/h) → L = 756 × Nguyễ n Anh Tuá n – CM14 Footer Page 31 of 113 1,04 0,24 = 3276 (kcal/h) 30 Header Page 113 Đồ32 á nofxư ̉ lý khí thả i GVHD: Nguyễ n Đức Lượng Lưu lượng không khí xung quanh hút vào chụp L𝑥𝑞 = 3276 − 756 = 2520 (m3/h) Nhiệt độ không khí hỗn hợp tại miệng chụp hút G𝑥𝑞 × t 𝑥𝑞 + G𝐾 × t 𝐾 t ℎℎ = G𝑥𝑞 + G𝐾 G𝑥𝑞 = L𝑥𝑞 × 𝛾𝑣𝑙𝑣 = 2520 × 1,14 = 2872,8 (kg/h) G𝐾 = L0 × 𝛾𝐾 = 756 × 0,274 = 183,6 (kg/h) → t𝑥 = 2872.8×34+183,6×1200 2872.8+183,6 = 94,36 oC >80oC Vậy ta chọn phương án hút tự nhiên 7.3 Tính chụp hút mái đua tại cửa lò 7.3.1 Lò ủ vật đúc Kích thước lò: 1,8 × × 1,8 (m) Kích thước cửa lò: 0,7 × 0,4 (m) Áp suất trung tâm của cửa lò h P𝑡𝑡 = P0 + (𝛾𝑣𝑙𝑣 − 𝛾𝑘 ) (kg/m2) (1) Trong đó P0 : tỉ số áp suất tại đáy lò ta lấy xấp xỉ 𝛾𝑣𝑙𝑣 : trọng lượng riêng của không khí vùng làm việc t 𝑣𝑙𝑣 = 34oC → 𝛾𝑣𝑙𝑣 = 1,293 × 273 = 1,14 (kg/m3) 273+34 𝛾𝑘 : trọng lượng riêng của không khí lò t 𝑘 = 165oC → 𝛾𝑘 = 1,293 × → P𝑡𝑡 = + 0,7 273 273+165 = 0,81 (kg/m3) (1,14 − 0,81) = 0,12 (kg/m2) Vận tốc không khí qua cửa lò P𝑡𝑡 = v2𝑡𝑡 2×g 𝛾𝑘 → v𝑡𝑡 = √ 2×g×P𝑡𝑡 𝛾𝑘 =√ 2×9,81×0,12 0,81 = 1,7 (m/s) Lưu lượng khí L0 thoát khỏi cửa lò L0 = 𝜇 × v𝑡𝑡 × 3600 × F𝑐𝑙 = 0,65 × 1,7 × 3600 × 0,7 × 0,4 = 1113,84 (m3/h) (𝜇 = 0,65 : hệ số lưu lượng) Xác định độ nhô của cửa mái đua Nguyễ n Anh Tuá n – CM14 Footer Page 32 of 113 31 Header Page 113 Đồ33 á nofxư ̉ lý khí thả i GVHD: Nguyễ n Đức Lượng Theo v𝑡𝑡 và kích thước cửa, nhiệt độ lò (t T ), xác định tiêu chuẩn Acsimet theo công thức sau g × d𝑡𝑑 T𝑘 − T𝑣𝑙𝑣 Ar = × T𝑣𝑙𝑣 p2𝑡𝑡 Trong đó g: gia tốc trọng trường; g = 9,81 (m/s2) d𝑡𝑑 : đường kính tương đương của cửa lò d𝑡𝑑 = 2×h×b h+b = 2×0,7×0,4 0,7+0,4 = 0,51 (m) T𝑘 : nhiệt độ tuyệt đối lò T𝑘 = t 𝑘 + 273 = 165 + 273 = 438 (oK) T𝑣𝑙𝑣 : nhiệt độ tuyệt đối vùng làm việc T𝑣𝑙𝑣 = t 𝑣𝑙𝑣 + 273 = 34 + 273 = 307 (oK) → Ar = 9,81×0,51 1,72 × 438−307 307 = 0,74 Khoảng cách x từ thành lò đến vị trí trục của luồng khồn khí qua cửa lò được xác định sau Theo công thức Baturin ̅̅̅ y2 x̅ = √ 0,81 × (Ar)2 × a Trong đó x x̅ = → x = x̅ × d𝑡𝑑 d𝑡𝑑 x: khoảng cách ngang từ thành lò đến chỗ gặp giữa trục của luồng khí đưa với mặt phẳng của miệng hút y̅ = y d𝑡𝑑 = 0,35 0,51 = 0,686 (m) y: khoảng cách đứng từ bề mặt ngang qua tâm cửa lò đến bề mặt miệng hút; với miệng hút chụp cùng độ cao với mép của cửa ta lấy y = h Ar: tiêu chuẩn Acsimet a: hệ số rối; đối với cửa lò lấy a = 0,1 → x̅ = √ 0,6862 0,81×0,924 ×0,1 = 1,467 (m) → x = x̅ × d𝑡𝑑 = 1,467 × 0,51 = 0,748 (m) Nguyễ n Anh Tuá n – CM14 Footer Page 33 of 113 32 Header Page 113 Đồ34 á nofxư ̉ lý khí thả i GVHD: Nguyễ n Đức Lượng Ở tại khoảng cách x luồng khí bốc từ cửa lò có bề rộng Theo công thức Baturin b𝑥 = 4,8 × a × x + h = 4,8 × 0,1 × 0,748 + 0,7 = 1,059 (m) Độ nhô của chụp hút mái đua l=x+ b𝑥 = 0,748 + 1,059 = 1,2775 (m) Chiểu rộng của chụp thường nhận lớn bề rộng của cửa lò 150÷200mm Bề rộng của mái đua: b = 0,4 + 0,2 = 0,6 (m) Lưu lượng không khí hỗn hợp ax L𝑥 = L0 (1 + 0,68 ) = 1113,84 (1 + 0,68 h 0,1×0,748 0,7 ) = 1194,77 (m3/h) Lưu lượng không khí xung quanh hút vào chụp L𝑥𝑞 = L𝑥 − L0 = 1194,77 − 1113,84 = 80,93 (m3/h) Xác định nhiệt độ t 𝑥 của hỗn hợp không khí mái đua G𝑥𝑞 × t 𝑥𝑞 + G𝑘 × t 𝑘 t𝑥 = G𝑥𝑞 + G𝑘 G𝑥𝑞 = L𝑥𝑞 × γ𝑣𝑙𝑣 = 80,93 × 1,14 = 92,26 (kg/h) G𝑘 = L0 × 𝛾𝑘 = 1113,84 × 0,81 = 902,21 (kg/h) → t𝑥 = 92,26×34+902,21×165 92,26+902,21 = 152,85 ≪ 300 oC Vậy ta chọn phương án hút khí 7.3.2 Lò điện Kích thước lò: 1,5 × × 1,3 (m) Kích thước cửa lò: 0,7 × 0,4 (m) Áp suất trung tâm của cửa lò h P𝑡𝑡 = P0 + (𝛾𝑣𝑙𝑣 − 𝛾𝑘 ) (kg/m2) (1) Trong đó P0 : tỉ số áp suất tại đáy lò ta lấy xấp xỉ 𝛾𝑣𝑙𝑣 : trọng lượng riêng của không khí vùng làm việc t 𝑣𝑙𝑣 = 34oC → 𝛾𝑣𝑙𝑣 = 1,293 × 273 273+34 = 1,14 (kg/m3) 𝛾𝑘 : trọng lượng riêng của không khí lò t 𝑘 = 1500oC → 𝛾𝑘 = 1,293 × → P𝑡𝑡 = + 0,7 273 273+1500 = 0,2 (kg/m3) (1,14 − 0,2) = 0,33 (kg/m2) Nguyễ n Anh Tuá n – CM14 Footer Page 34 of 113 33 Header Page 113 Đồ35 á nofxư ̉ lý khí thả i GVHD: Nguyễ n Đức Lượng Vận tốc không khí qua cửa lò P𝑡𝑡 = v2𝑡𝑡 2×g 𝛾𝑘 → v𝑡𝑡 = √ 2×g×P𝑡𝑡 𝛾𝑘 =√ 2×9,81×0,33 0,2 = 5,6 (m/s) Lưu lượng khí L0 thoát khỏi cửa lò L0 = 𝜇 × v𝑡𝑡 × 3600 × F𝑐𝑙 = 0,65 × 5,6 × 3600 × 0,7 × 0,4 = 3669,12 (m3/h) (𝜇 = 0,65 : hệ số lưu lượng) Xác định độ nhô của cửa mái đua Theo v𝑡𝑡 kích thước cửa, nhiệt độ lò (t T ), xác định tiêu chuẩn Acsimet theo công thức sau g × d𝑡𝑑 T𝑘 − T𝑣𝑙𝑣 Ar = × T𝑣𝑙𝑣 p2𝑡𝑡 Trong đó g: gia tốc trọng trường; g = 9,81 (m/s2) d𝑡𝑑 : đường kính tương đương của cửa lò d𝑡𝑑 = 2×h×b h+b = 2×0,7×0,4 0,7+0,4 = 0,51 (m) T𝑘 : nhiệt độ tuyệt đối lò T𝑘 = t 𝑘 + 273 = 1500 + 273 = 1773 (oK) T𝑣𝑙𝑣 : nhiệt độ tuyệt đối vùng làm việc T𝑣𝑙𝑣 = t 𝑣𝑙𝑣 + 273 = 34 + 273 = 307 (oK) → Ar = 9,81×0,51 5,62 × 1773−307 307 = 0,76 Khoảng cách x từ thành lò đến vị trí trục của luồng khồn khí qua cửa lò được xác định sau Theo công thức Baturin ̅̅̅ y2 √ x̅ = 0,81 × (Ar)2 × a Trong đó x x̅ = → x = x̅ × d𝑡𝑑 d𝑡𝑑 x: khoảng cách ngang từ thành lò đến chỗ gặp giữa trục của luồng khí đưa với mặt phẳng của miệng hút y̅ = y d𝑡𝑑 = 0,35 0,51 = 0,686 (m) Nguyễ n Anh Tuá n – CM14 Footer Page 35 of 113 34 Header Page 113 Đồ36 á nofxư ̉ lý khí thả i GVHD: Nguyễ n Đức Lượng y: khoảng cách đứng từ bề mặt ngang qua tâm cửa lò đến bề mặt miệng hút; với miệng hút chụp cùng độ cao với mép của cửa ta lấy y = h Ar: tiêu chuẩn Acsimet a: hệ số rối; đối với cửa lò lấy a = 0,1 0,6862 → x̅ = √ 0,81×0,732 ×0,1 = 1,6 (m) → x = x̅ × d𝑡𝑑 = 1,6 × 0,51 = 0,816 (m) Ở tại khoảng cách x luồng khí bốc từ cửa lò có bề rộng Theo công thức Baturin b𝑥 = 4,8 × a × x + h = 4,8 × 0,1 × 0,816 + 0,7 = 1,092 (m) Độ nhô của chụp hút mái đua l=x+ b𝑥 = 0,816 + 1,092 = 1,362 (m) Chiểu rộng của chụp thường nhận lớn bề rộng của cửa lò 150÷200mm Bề rộng của mái đua: b = 0,4 + 0,2 = 0,6 (m) Lưu lượng không khí hỗn hợp ax L𝑥 = L0 (1 + 0,68 ) = 3669,12 (1 + 0,68 h 0,1×0,816 0,7 ) = 3959,97 (m3/h) Lưu lượng không khí xung quanh hút vào chụp L𝑥𝑞 = L𝑥 − L0 = 3959,97 − 3669,12 = 290,85 (m3/h) Xác định nhiệt độ t 𝑥 của hỗn hợp không khí mái đua G𝑥𝑞 × t 𝑥𝑞 + G𝑘 × t 𝑘 t𝑥 = G𝑥𝑞 + G𝑘 G𝑥𝑞 = L𝑥𝑞 × γ𝑣𝑙𝑣 = 290,85 × 1,14 = 331,57 (kg/h) G𝑘 = L0 × 𝛾𝑘 = 3369,12 × 0,2 = 733,82 (kg/h) → t𝑥 = 331,57×34+733,82×1500 331,57+733,82 = 1043,75 ≫ 300 oC Vậy ta chọn phương án hút tự nhiên Tổng lưu lượng hút cục Lℎú𝑡 = L𝑙ò 𝑛ấ𝑢 𝑔𝑎𝑛𝑔 + L𝑙ò 𝑛ấ𝑢 đồ𝑛𝑔 + L𝑙ò 𝑛ấ𝑢 𝑛ℎô𝑚 × + L𝑙ò 𝑛ấ𝑢 ℎà𝑛 𝑡ℎ𝑒 × + L𝑙ò ủ 𝑣ậ𝑡 đú𝑐 + L𝑙ò đ𝑖ệ𝑛 + L𝑚á𝑦 𝑚à𝑖 đá + L𝑡𝑎𝑛𝑔 𝑞𝑢𝑎𝑦 = 7439.31 + 3276 + 1606,25 × + 2736 × + 1194,77 + 3959,97 + 450 + 2178 = 27182,55 (m3/h) Nguyễ n Anh Tuá n – CM14 Footer Page 36 of 113 35 Header Page 113 Đồ37 á nofxư ̉ lý khí thả i GVHD: Nguyễ n Đức Lượng Cân lưu lượng cân nhiệt 8.1 Cân lưu lượng Ta có ∑ L𝑉 = ∑ L𝑅 𝐶 𝐶 𝐶𝐵 L𝑉 + L𝐶𝐵 𝑉 = L𝑅 + L𝑅 L𝐶𝑉 + = L𝐶𝑅 + L𝐶𝐵 𝑅 𝐶 𝐶 L𝑉 + = L𝑅 + 27182,55 L𝐶𝑉 − L𝐶𝑅 = 27182,55 8.2 Cân nhiệt lượng (1) ∑ Q 𝑉 + ∑ Q 𝑡ℎừ𝑎 = ∑ Q 𝑅 𝐶 𝐶 + ∑ Q 𝑉 = L𝐶𝑉 × c × t 𝑡𝑡 𝑁 = 0,24 × 31,8 × L𝑉 = 7,6 × L𝑉 𝐶 + ∑ Q 𝑅 = ∑ Q𝐶𝐵 𝑅 + ∑ Q𝑅 ∑ Q𝐶𝑅 = L𝐶𝑅 × c × t 𝑅 Với t 𝑅 = t 𝑣𝑙𝑣 + 𝛽 × (H − 2) o Chọn H=10 ; 𝛽 = 1,5; t 𝑣𝑙𝑣 = t 𝑡𝑡 𝑇 = 34 C → t 𝑅 = 34 + 1,5 × (10 − 2) = 46 oC → ∑ Q𝐶𝑅 = L𝐶𝑅 × 0,24 × 46 = 11,4 × L𝐶𝑅 → ∑ Q 𝑉 + ∑ Q 𝑡ℎừ𝑎 = ∑ Q 𝑅 ↔ 7,992 × L𝐶𝑉 + 471687,336 = 11,28 × L𝐶𝑅 ↔ 11,04 × L𝐶𝑅 − 7,6 × L𝐶𝑉 = 471687,336 (2) Từ (1)và (2) ta được hệ phương trình L𝐶𝑉 − L𝐶𝑅 = 27182,55 { 11,04 × L𝐶𝑅 − 7,6 × L𝐶𝑉 = 471687,336 L𝐶𝑉 = 224355,43 ↔ { 𝐶 (m3/h) L𝑅 = 197172,88 L𝐶𝐾𝐶 = 20% × L𝐶𝑉 = 20% × 224355,43 = 44871,068 (m3/h) 𝑉 L𝑇𝑁𝐶 = 80% × L𝐶𝑉 = 80% × 224355,43 = 179484,344 (m3/h) 𝑉 L𝑇𝑁𝐶 = 100% × L𝐶𝑅 = 100% × 197172,88 = 197172,88 (m3/h) 𝑅 Tính toán thủy lực Trong phân xưởng để thông gió ta thiết kế hệ thống + Hệ thống thổi khí chung cho toàn phân xưởng + Hệ thống hút cục cho lò Nguyễ n Anh Tuá n – CM14 Footer Page 37 of 113 36 Header Page 113 Đồ38 á nofxư ̉ lý khí thả i GVHD: Nguyễ n Đức Lượng + Hệ thống hút cục cho máy mài đá và tang quay 9.1 Hệ thống thổi khí chung cho toàn phân xưởng Sử dụng 22 miệng thổi, lưu lượng cho mỗi miệng thổi 2000 (m3/h) STT L l v d R R.l ∑ 𝜉 v2 𝛾 Δ𝑝𝑐𝑏 2.g (m3/h) (m) (m/s) (mm) (kg/m2) Tuyến ống chính 2000 4,5 400 0,058 0,116 0,65 1,24 0,806 6000 5,4 630 0,046 0,138 1,78 10000 7,1 710 0,065 0,195 3,08 14000 7,8 800 0,067 0,201 3,72 18000 7,9 900 0,059 0,177 3,82 22000 9,7 900 0,086 0,602 5,76 Tuyến ống phụ 1’ 2000 4,5 400 0,058 0,116 0,65 1,24 0,806 2’ 6000 5,4 630 0,046 0,138 1,78 3’ 10000 7,1 710 0,065 0,195 3,08 4’ 14000 7,8 800 0,067 0,201 3,72 5’ 18000 7,9 900 0,059 0,177 3,82 6’ 22000 9,7 900 0,086 0,602 5,76 7’ 2000 4,5 400 0,058 0,116 0,65 1,24 0,806 8’ 2000 4,5 400 0,058 0,116 0,65 1,24 0,806 9’ 2000 4,5 400 0,058 0,116 0,65 1,24 0,806 10’ 2000 4,5 400 0,058 0,116 0,65 1,24 0,806 11’ 2000 4,5 400 0,058 0,116 0,65 1,24 0,806 12’ 2000 4,5 400 0,058 0,116 0,65 1,24 0,806 13’ 2000 4,5 400 0,058 0,116 0,65 1,24 0,806 14’ 2000 4,5 400 0,058 0,116 0,65 1,24 0,806 15’ 2000 4,5 400 0,058 0,116 0,65 1,24 0,806 16’ 2000 4,5 400 0,058 0,116 0,65 1,24 0,806 17’ 2000 4,5 400 0,058 0,116 0,65 1,24 0,806 18’ 2000 4,5 400 0,058 0,116 0,65 1,24 0,806 19’ 2000 4,5 400 0,058 0,116 0,65 1,24 0,806 20’ 2000 4,5 400 0,058 0,116 0,65 1,24 0,806 21’ 2000 4,5 400 0,058 0,116 0,65 1,24 0,806 22’ 2000 4,5 400 0,058 0,116 0,65 1,24 0,806 23’ 2000 4,5 400 0,058 0,116 0,65 1,24 0,806 24’ 2000 4,5 400 0,058 0,116 0,65 1,24 0,806 25’ 2000 4,5 400 0,058 0,116 0,65 1,24 0,806 Nguyễ n Anh Tuá n – CM14 Footer Page 38 of 113 Δ𝑝𝑡𝑝 (kg/m2) 0,922 0,138 0,195 0,201 0,177 0,602 0,922 0,138 0,195 0,201 0,177 0,602 0,922 0,922 0,922 0,922 0,922 0,922 0,922 0,922 0,922 0,922 0,922 0,922 0,922 0,922 0,922 0,922 0,922 0,922 0,922 37 Header Page 113 Đồ39 á nofxư ̉ lý khí thả i 26’ 2000 4,5 GVHD: Nguyễ n Đức Lượng 400 0,058 0,116 0,65 1,24 0,806 0,922 Hệ số sức cản cục lấy sau + Đoạn 01: Miệng thổi ξ = 0,25 Ngoặt 90o ξ = 0,4 ∑ 𝜉 = 0,65 + Đoạn 02,03,04,05,06: Chạc tư nhánh thẳng ξ = + Đoạn 07: Loa (nối vào quạt) ξ = 0,1 Chạc ba ξ = 0,1 ∑ 𝜉 = 0,2 + Đoạn nhánh phụ 01’ giống đoạn nhánh 01 + Đoạn nhánh phụ 02’ giống đoạn nhánh 02 + Đoạn nhánh phụ 03’ giống đoạn nhánh 03 + Đoạn nhánh phụ 04’ giống đoạn nhánh 04 + Đoạn nhánh phụ 05’ giống đoạn nhánh 05 + Đoạn nhánh phụ 06’ giống đoạn nhánh 06 + Các đoạn nhánh phụ: 07’, 08’, 09’, 10’, 11’, 12’, 13’, 14’, 15’, 16’, 17’, 18’, 19’, 20’, 21’, 22’, 23’, 24’, 25’, 26’ có ∑ 𝜉 = 0,65 (giống đoạn 01) 9.2 Hệ thống hút cục bộ cho tang quay và máy mài hai đá STT L l v d R R.l ∑ 𝜉 v2 𝛾 Δ𝑝𝑐𝑏 Δ𝑝𝑡𝑝 2.g (m /h) (m) (m/s) (mm) (kg/m ) (kg/m2) Tuyến ống chính 2178 7,8 315 0,44 1,1 1,33 3,71 4,948 6,048 2528 315 0,279 0,279 2,6 4,95 12,87 13,149 ∑ Δ𝑝𝑡𝑝 = 19,197 (kg/m ) Tuyến ống phụ 1’ 450 6,3 160 0,335 2,345 1,33 7,54 10,03 12,375 Hệ số sức cản cục + Đoạn 1: Miệng hút ξ = 0,53 cút 90o ξ = 0,8 ∑ 𝜉 = 1,33 + Đoạn 2: Chạc ξ = 2,5 Loa nối vào quạt ξ = 0,1 ∑ 𝜉 = 2,6 Nguyễ n Anh Tuá n – CM14 Footer Page 39 of 113 38 Header Page 113 Đồ40 á nofxư ̉ lý khí thả i GVHD: Nguyễ n Đức Lượng + Đoạn 01’: Miệng hút ξ = 0,53 cút 90o ξ = 0,8 ∑ 𝜉 = 1,33 9.3 Hệ thống hút cục bộ cho lò STT L l v d R R.l ∑𝜉 (m /h) (m) (m/s) (mm) Tuyến ống chính 1606 5,5 4,6 355 0,07 0,385 0,93 3212 2,7 5,7 450 0,077 0,21 0,44 6488 1,3 7,3 560 0,092 0,12 0,44 9224 8,2 630 0,099 0,198 0,64 11960 4,5 8,4 710 0,089 0,40 0,64 13154 9,3 710 0,107 0,32 0,62 20593 4,5 11,4 800 0,135 0,607 0,84 ∑ Δ𝑝𝑡𝑝 = 18,496 (kg/m2) Tuyến ống phụ 1’ 1606 5,5 4,6 355 0,07 0,385 0,93 2’ 3276 5,9 450 0,082 0,328 0,93 3’ 2736 3,5 7,7 355 0,18 0,63 0,93 4’ 2736 3,5 7,7 355 0,18 0,63 0,93 5’ 1194 1,5 8,4 255 0,374 0,188 0,93 6’ 7439 8,4 560 0,119 0,238 0,93 v2 2.g 𝛾 Δ𝑝𝑐𝑏 Δ𝑝𝑡𝑝 (kg/m ) (kg/m2) 1,29 1,99 3,26 4,11 4,32 5,29 7,95 0,67 0,876 1,43 2,63 2,76 3,28 4,77 1,055 1,086 1,55 2,828 3,16 3,6 5,377 1,29 2,13 3,63 3,63 4,32 4,32 1,199 1,98 3,376 3,376 3,93 3,93 1,584 2,308 4,006 4,006 4,118 4,168 Hệ số sức cản cục + Đoạn 01: Miệng hút ξ = 0,53 Ngoặt 90o ξ = 0,4 ∑ 𝜉 = 0,93 + Đoạn 02: Chạc ξ = 0,44 + Đoạn 03: Chạc ξ = 0,44 + Đoạn 04: Chạc ξ = 0,64 + Đoạn 05: Chạc ξ = 0,64 + Đoạn 06: Chạc ξ = 0,62 + Đoạn 07: Chạc ξ = 0,59 Loa ξ = 0,1 Thắt dòng đột ngột ξ = 0,15 ∑ 𝜉 = 0,84 Nguyễ n Anh Tuá n – CM14 Footer Page 40 of 113 39 Header Page 113 Đồ41 á nofxư ̉ lý khí thả i GVHD: Nguyễ n Đức Lượng + Đoạn 01’: Miệng hút ξ = 0,53 Ngoặt 90o ξ = 0,4 ∑ 𝜉 = 0,93 + Đoạn 02’: Miệng hút ξ = 0,53 Ngoặt 90o ξ = 0,4 ∑ 𝜉 = 0,93 + Đoạn 03’: Miệng hút ξ = 0,53 Ngoặt 90o ξ = 0,4 ∑ 𝜉 = 0,93 + Đoạn 04’: Miệng hút ξ = 0,53 Ngoặt 90o ξ = 0,4 ∑ 𝜉 = 0,93 + Đoạn 05’: Miệng hút ξ = 0,53 Ngoặt 90o ξ = 0,4 ∑ 𝜉 = 0,93 + Đoạn 06’: Miệng hút ξ = 0,53 Ngoặt 90o ξ = 0,4 ∑ 𝜉 = 0,93 10 Tính toán quạt cho hệ thống xử lý 10.1 Quạt cho hệ thống thổi ΔPtp = 20,245 (kg/m2); L= 44000 (m3/h) → Chọn quạt ly tâm − 70 No 10 với Hiệu suất: 0,7 m/s n = 420 v/phút Công suất: 22 Trọng lượng: 480kg Các thông số kĩ thuật của quạt tra phụ lục trang 412 –sách kĩ thuật thông gió (GS Trần Ngọc Chấn) Chọn lưới lọc cho hệ thống thổi Chọn loại lưới lọc bụi khâu kim loại kích thước 13 × 13 × mm Khi đó: Năng suất lọc lấy bằng: 5000 m3/h.m2 Sức cản thủy lực kG/m2 Kích thước tấm lọc: 500 × 500 × 800 mm, tương ứng với diện tích f = 0,25 m2 Nguyễ n Anh Tuá n – CM14 Footer Page 41 of 113 40 Header Page 113 Đồ42 á nofxư ̉ lý khí thả i GVHD: Nguyễ n Đức Lượng Với tổng lưu lượng thổi chung L= 44000m3, diện tích tổng cộng của tấm lọc F= 44000 5000 8,8 Như số tấm lọc bụi cần là: n = 0,25 = 8,8 m2 = 35,2 tấm, chọn n= 36 tấm Tổng sức cản qua tấm lọc: 8,8 × = 70,4 (kG/m2) 10.2 Quạt cho hệ thống hút lò ΔPtp = 114,184 (kg/m2); L= 20593 (m3/h) → Chọn quạt ly tâm − 70 No với Hiệu suất: 0,7 m/s n = 1050 v/phút Công suất: 43,1 Trọng lượng: 340kg Các thông số kĩ thuật của quạt tra phụ lục trang 412 –sách kĩ thuật thông gió (GS Trần Ngọc Chấn) 10.3 Quạt cho hệ thống hút máy mài hai đá và tang quay ΔPtp = 17,669 (kg/m2); L= 2528 (m3/h) → Chọn quạt ly tâm − 70 No với Hiệu suất: 0,8 m/s n = 870 v/phút Công suất: 17 Trọng lượng: 70kg Các thông số kĩ thuật của quạt tra phụ lục trang 412 –sách kĩ thuật thông gió (GS Trần Ngọc Chấn) 11 Tính toán thông gió tự nhiên cho phân xưởng Chiều cao từ tâm cửa dưới đến tâm cửa trên: H=10 – = (m) Diện tích cửa sổ: F1 = 42 (m2) F2 = 80 (m2) μ = 0,65 Nhiệt độ: t 𝑛 = 31,8oC; t 𝑣𝑙𝑣 = 34 oC Grad = 1,5oC (phân xưởng nóng) Nhiệt độ ra: t1 = 34 + (10 − 2) × 1,5 = 46oC Trọng lượng riêng của không khí: 𝛾𝑣𝑙𝑣 = 1,15 𝛾r = 1,11 𝛾n = 1,16 Nguyễ n Anh Tuá n – CM14 Footer Page 42 of 113 41 Header Page 113 Đồ43 á nofxư ̉ lý khí thả i GVHD: Nguyễ n Đức Lượng Nhiệt độ trung bình phân xưởng: 𝛾tb = H2 = H F 2𝛾 1+( ) r F1 𝛾n = 80 1,11 42 1,16 34+46 = 40oC =2 1+( ) H1 = − = (m) Áp suất thừa cửa (1): P𝑡ℎ(1) = −H1 × 𝛥ρ1 = −7 × (1,152 − 1,124) = −0,196 (kg/m2) Vận tốc không khí qua cửa (1) v1 = √ −P𝑡ℎ(1) ×2×g 𝛾n =√ 0,196×2×9,81 1,152 = 1,83 (m/s) Lưu lượng không khí qua cửa (1) L1 = 𝜇 × v1 × F1 × 𝛾n = 0,65 × 1,83 × 42 × 1,152 = 57,55 (kg/s) Áp suất thừa cửa (2) P𝑡ℎ(2) = −H2 × 𝛥ρ2 = −2 × (1,152 − 1,124) = −0,056 (kg/m2) Vận tốc không khí qua cửa (2) v2 = √ −P𝑡ℎ(2) ×2×g 𝛾r =√ 0,056×2×9,81 1,11 = 0,99 (m/s) Lưu lượng không khí qua cửa (2) L2 = 𝜇 × v2 × F2 × 𝛾n = 0,65 × 0,99 × 80 × 1,11 = 56,628 (kg/s) Kiểm tra cân nhiệt Nhiệt lượng thông gió tự nhiên khử được Q = 3600 × L × Cp (t1 − t v ) = 3600 × 57,55 × 0,24(46 − 31,8) = 706069,4 (kcal/h) Q > Q 𝑡ℎừ𝑎 Nguyễ n Anh Tuá n – CM14 Footer Page 43 of 113 42 ... THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ CHO PHÂN XƯỞNG ĐÚC Địa điểm : Phủ Liễn – Hải Phòng Hướng gió: hướng Nam Lựa cho n thông số tính toán 1.1 Lựa cho n thông số tính toán... thống thổi khí chung cho toàn phân xưởng 37 9.2 Hệ thống hút cục cho tang quay và máy mài hai đá 38 9.3 Hệ thống hút cục cho lò 39 10 Tính toán quạt cho hệ thống... Hệ số chuyển biến thành nhiệt tỏa vào không khí xung quanh Cho n