Tính toán chọn dây dẫn và thiết bị bảo vệ cho mạng động lực

Trong giai đoạn hiện nay, khi mà đất nước đang trên đà đổi mới, phát triển và thực hiện cuộc cách mạng công nghiệp hoá và hiện đại hoá nhằm đưa đất nước trở thành một nước công nghiệp phát triển với đời sống văn hoá-xá hội ngày một nâng cao. Để góp sức vào công cuộc đổi mới đó thì mỗi người dân Việt Nam cần phải có rất nhiều các điều kiện về kinh tế-văn hoá-x• hội đảm bảo, phải có một điều kiện sống và làm việc tốt nhằm đáp ứng được yêu cầu của các công việc mà đòi hỏi cường độ lao động cao. Cùng với sự phát triển của khoa học-kỹ thuật, ngành Môi trường khí của thế giới cũng như của Việt Nam cũng đ• phát triển và mở rộng nhằm phục vụ tốt hơn đời sống và điều kiện làm việc của con người, giúp mọi người có một điều kiện làm việc thoải mái, nâng cao sức khoẻ, tăng năng suất lao động, đáp ứng tốt cho tác phong làm việc công nghiệp. Nước ta là một nước nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa có đặc trưng khí hậu là nóng và ẩm. Với mùa hè có nhiệt độ khá cao cũng như mùa đông có nhiệt độ khá thấp dẫn đến ảnh hưởng nhiều đến điều kiện sống và làm việc của người dân. Để khắc phục nhược điểm này, từ những năm 90 Nhà nước đ• thành lập Ngành Môi trường khí và đánh giá đúng tầm quan trọng của nó đối với công cuộc xây dựng đát nước. Với chức năng xử lý không khí như về nhiệt, ẩm, các chất độc hại cũng như bảo vệ môi trường.?? Ngành Môi trường khí là bộ phận không thể thiếu của mọi Quốc gia trong thời đại ngày nay. Đối với kỹ sư ngành Môi trường khí, việc tích cực nghiên cứu và tìm tòi để nâng cao hiểu biết cũng như để góp phần đẩy mạnh sự phát triển của Ngành nhằm đáp ứng được nhu cầu của x• hội là nhiệm vụ quan trọng và cần thiết; trách nhiệm của người kỹ sư Môi trường khí là phải cố gắng thực hiện tốt nhiệm vụ này.

Đồ án tốt nghiệp Trờng Đại Học Xây Dựng Hà Nội 1.1.1 Lời nói đầu Trong giai đoạn hiện nay, khi mà đất nớc đang trên đà đổi mới, phát triển và thực hiện cuộc cách mạng công nghiệp hoá và hiện đại hoá nhằm đa đất nớc trở thành một nớc công nghiệp phát triển với đời sống văn hoá-xá hội ngày một nâng cao. Để góp sức vào công cuộc đổi mới đó thì mỗi ngời dân Việt Nam cần phải có rất nhiều các điều kiện về kinh tế-văn hoá-xã hội đảm bảo, phải có một điều kiện sống và làm việc tốt nhằm đáp ứng đợc yêu cầu của các công việc mà đòi hỏi cờng độ lao động cao. Cùng với sự phát triển của khoa học-kỹ thuật, ngành Môi trờng khí của thế giới cũng nh của Việt Nam cũng đã phát triển và mở rộng nhằm phục vụ tốt hơn đời sống và điều kiện làm việc của con ngời, giúp mọi ngời có một điều kiện làm việc thoải mái, nâng cao sức khoẻ, tăng năng suất lao động, đáp ứng tốt cho tác phong làm việc công nghiệp. Nớc ta là một nớc nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa có đặc trng khí hậu là nóng và ẩm. Với mùa hè có nhiệt độ khá cao cũng nh mùa đông có nhiệt độ khá thấp dẫn đến ảnh hởng nhiều đến điều kiện sống và làm việc của ngời dân. Để khắc phục nhợc điểm này, từ những năm 90 Nhà nớc đã thành lập Ngành Môi trờng khí và đánh giá đúng tầm quan trọng của nó đối với công cuộc xây dựng đát nớc. Với chức năng xử lý không khí nh về nhiệt, ẩm, các chất độc hại cũng nh bảo vệ môi trờng . Ngành Môi trờng khí là bộ phận không thể thiếu của mọi Quốc gia trong thời đại ngày nay. Đối với kỹ s ngành Môi trờng khí, việc tích cực nghiên cứu và tìm tòi để nâng cao hiểu biết cũng nh để góp phần đẩy mạnh sự phát triển của Ngành nhằm đáp ứng đợc nhu cầu của xã hội là nhiệm vụ quan trọng và cần thiết; trách nhiệm của ngời kỹ s Môi trờng khí là phải cố gắng thực hiện tốt nhiệm vụ này. Nguyễn hữu nam- lớp 42mtk 1 Đồ án tốt nghiệp Trờng Đại Học Xây Dựng Hà Nội phần I : thiết kế hệ thống điều hoà không khí A . PHần tính toán I . chọn thông số tính toán bên trong và bên ngoài nhà a>chọn thông số tính toán Lựa chọn thông số tính toán,nhiệt độ,độ ẩm,vận tốc gió là những thông số vi khí hậu cần thiết cho quá trình thiết lập hệ thống điều hoà không khí.Việc lựa chọn không đúng sẽ ảnh hởng đến điều kiện tiện nghi không đáp ứng tôt nhu cầu của con ngời. 1. Mùa hè 2 a/ Bên trong *Các phòng điều hoà t = 26 C =65% => t Ư =19.5 C v=0.2m/s t hqtd =0.5(t k +t)-1.94 v =0.5(26+19.5)-1.94 2,0 =21.88 C *phòng sảnh,hành lang t = 26 =65% => t Ư =21 C v=0.4m/s t hqtd =0.5(t k +t)-1.94 v =0.5(28+21)-1.94 2,0 =23,27 C So với đờng trung bình nhiệt độ hiệu quả tơng đơng trong biểu đồ hình dải lụa mùa hè_STG ta thấy t hqtđ =22,6 nằm trong khoảng 20-25 đạt yêu cầu tiện nghi b Bên ngoài: Thông số tính toán bên ngoài công trình đợc chia thành các cấp điều tiết,theo quy phạm LIÊN XÔ ta chia thành ba cấp.Với công trình bu đIện ta chọn điều tiết cấp hai. Theo quy phạm LIÊN XÔ gọi z là số giờ mùa hè không đảm bảo thì z=200-300(h) Số liệu khí hậu tra theo TCXD 49-72 t tđ max = 40,6 C (Bẩng 10 địa đIểm Hà Nam) t tb max =32,5(bảng 7 tháng 6) Nguyễn hữu nam- lớp 42mtk 2 Đồ án tốt nghiệp Trờng Đại Học Xây Dựng Hà Nội tđ min =38%(Bảng A3) tb min = 83%(Bảng A1) - Với cấp II t tđ max + t tb max 40,6+ 32,5 t tt N = _____________________ = ------------------ = 36,55C 2 2 tđ min + tb min 38 + 83 tb min = -------------------- = ---------- = 60,5% Cờng độ bức xạ mặt trời: Cờng độ cực đại mặt bằng lúc 12 giờ tháng 7 là 789 Kcal/m 2 h +Tổng cờng độ cực đại trong ngày 5758 Kcal/m 2 h + Cờng độ bức xạ mặt trời mặt đứng (hớng Đông) Kcal/m 2 h +Gió Đông Nam 2.Mùa đông a. Bên trong : * Các phòng đIều hoà t=22C =65% v=0,2m/s t hqtđ =0,5(15,7+22)-1,94 2,0 =18,52C * Sảnh,hành lang t=20C =65% v=0,4m/s t hqtđ =0,5(15,7+20)-1,94 4,0 =16,62C So với biểu đồ dải lụa t hqtđ =15,7--- 23,5 nằm trong khoảng 20-25 đạt yêu cầu tiện nghi b. Bên ngoài Số liệu khí hậu tra theo tcxd 42-1972 ta có T min tb =14C(tháng 1 bảng N5) T min tđ =5C (Bảng N9 trong vòng 20 năm) max tb =79% ( Tháng 1 bảng A1) max tđ =95% ĐIều hoà cấp 2 nên t tđ min + t tb min 14+ 5 t tt N = _____________________ = ---------- = 9,5C 2 2 tđ max + tb max 79+95 tb min = -------------------- = ---------- = 87% Nguyễn hữu nam- lớp 42mtk 3 Đồ án tốt nghiệp Trờng Đại Học Xây Dựng Hà Nội Vân tôc gió: Hà Nam thuộc vùng IIA chịu ảnh hởng của gió lạnh. Căn cứ vào tần suất và vận tốc ta lựa chọn và đánh giá ảnh hởng của nó tới công trình Chọn địa đIểm Nam Định gió bắc tháng 1 tần suất/vận tốc=23,5/3,6 Sau khi lựa chọn tài khoản lập bảng thông số trong và ngoài công trình để tính toán. Bảng 1 - Thông số tính toán bên trong nhà cho 2 mùa Tên phòng Mùa Hè Mùa Đông t N ( o C) I N (Kcal/kg) d N (g/kg) (%) t N ( o C) I N (Kcal/kg) d N (g/k g) (% ) Phòng điều hoà 26 14,5 13,6 65 22 11,8 10,8 65 Hành Lang 28 16 15,3 65 20 10,6 9,5 65 Bảng 2 - Thông số tính toán bên ngoài nhà cho 2 mùa Mùa Hè Mùa Đông t N ( o C) I N (Kcal/kg) d N (g/kg) (%) t N ( o C) I N (Kcal/kg) d N (g/kg) (%) 36,55 22,4 23,7 60,5 9,5 6 6,4 87 II. Tính toán các đại l ợng cần thiết. 1. Chọn kết cấu bao che và tính toán hệ số truyền nhiệt truyền ẩm. Công thức tính hệ số truyền nhiệt qua kết cấu bao che: )/( 11 1 K 2 1 T ChmKcal o N n i i i ++ = = Trong đó: T , N : Hệ số trao đổi nhiệt bề mặt trong và ngoài của kết cấu bao che (Kcal/m 2 h o C) i : Bề dày của lớp vật liệu thứ i trong kết cấu bao che (m) i : Hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu thứ i trong kết cấu bao che (Kcal/mh o C) Nguyễn hữu nam- lớp 42mtk 4 Đồ án tốt nghiệp Trờng Đại Học Xây Dựng Hà Nội Công thức tiính hệ số truyền ẩm qua kết cấu bao che: )./( 11 1 2 1 00 mmHghmgK n i N i i T = ++ = àà à à Trong đó: à o T , à o N : Hệ số trao đổi ẩm bề mặt trong và ngoài (g/m 2 .h.mmHg) à i : Hệ số dẫn ẩm lớp vật liệu thứ i (g/m.h.mmHg) i : Bề dày lớp vật liệu thứ i (m) Lấy: )/(25,0 11 2 00 gmmHghm NT == àà Từ cấu tạo của kết cấu bao che ta tính K và K à (Hệ số truyến nhiệt và hệ số truyền ẩm) vào bảng sau: Bảng 3:bảng tính hệ số truyền nhiệt và truyền ẩm st t` Tên kcbc và cấu tạo các lớp (m) (Kcal/ m h o C) T (Kcal/ m 2 h o C) N (Kcal/ m 2 h o C) à (g/m.h mmHg) K (Kcal/ m 2 h o C) K à (g/m 2 h mmHg) 1 Tờng ngoài dày 330 mm (tiếp xúc trực tiếp với không khí ngoài trời) Vữa trát ngoài 0,015 0,75 0,018 Gạch xây 0,33 0,7 0,014 Vữa trát trong 0,015 0,75 0,018 7,5 20 1,439 0,0396 2 Tờng ngoài dày 220 mm (tiếp xúc trực tiếp với không khí ngoài trời) Vữa trát 0,015 0,75 0,018 Gạch xây 0,22 0,7 0,014 Vữa trát 0,015 0,75 0,018 7,5 7,5 1,86 0,057 Tờng trong dày 220 (không tiếp xúc trực tiếp với không khí ngoài trời) Nguyễn hữu nam- lớp 42mtk 5 Đồ án tốt nghiệp Trờng Đại Học Xây Dựng Hà Nội Vữa trát 0,015 0,75 0,018 Gạch xây 0,22 0,7 0,014 Vữa trát 0,015 0,75 0,018 7,5 7,5 1,61 0,057 4 Cửa đi bằng kính 0,01 0,65 7,5 20 0 5,625 0 Cửa đi bằng gỗ 0,03 0,15 7,5 7,5 0.003 2.128 10 5 Cửa sổ bằng kính 0,005 0,65 7,5 20 0 5,263 0 6 Nền(Chia thành 4dải) Gạch lát Ceramic 0,02 0,36 Vữa lót 0,02 0,19 Bê tông cốt thép 1,00 0,097 Đất đầm chặt 10 0,059 7,5 20 2,91 0,035 7 Sàn 2 Lát gạch xilicát 0,01 0,8 0,012 Lớp vữa đệm 0, 02 0,75 0,018 Bê tông cốt thép 0,08 1,33 0,004 Vữa trát trần 0,015 0,75 0,018 7,5 7,5 2,59 0,036 8 Mái 2 lớp gạch lá nem 0,04 0,75 0,014 Bê tông nhẹ 0,12 0,6 0,012 B.T. chống thấm 0,02 1,1 0,006 Vữa trát trần 0,01 0,6 0,018 7,5 20 2,13 0,058 * Ghi chú:Vì nền có lớp vữa lót =0,75<1 (Lớp cách nhiệt)R i =R i + / K =1/R i (Sách TG thầy Chấn trang 90). 2. Kiểm tra nhiệt trở yêu cầu, kiểm tra đọng ẩm trong lòng của kết cấu, kiểm tra đọng s ơng trên bề mặt của kết cấu. 2.1. Kiểm tra nhiệt trở yêu cầu. Nguyễn hữu nam- lớp 42mtk 6 Đồ án tốt nghiệp Trờng Đại Học Xây Dựng Hà Nội Bề mặt trong của kết cấu bao che về mùa đông có nhiệt độ thấp, lúc này cơ thể con ngời càng bức xạ nhiều nhiệt nên có cảm giác lạnh mặc dù nhiệt độ không khí trong phòng vẫn bình thờng. Từ đó việc kiểm tra nhiệt trở yêu cầu ta chỉ tính cho trờng hợp mùa đông. Điều kiện kiểm tra: R o R o yc T bm tt N tt T yc o Rm t tt R = Trong đó: t T tt , t N tt : Nhiệt độ tính toán bên trong và bên ngoài ( o C). t bm : Độ chênh nhiệt độ giữa bề mặt trong của kết cấu và không khí trong phòng ( o C): t bm = t T - T Đối với tờng: t bm = 7 o C (Bảng 3.4 - Trang 84 - KTTG - GS.TS. Trần Ngọc Chấn). R T : Hệ số sức cản trao đổi nhiệt trong của kết cấu: )/(133,0 5,7 11 2 KcalChmR o T T === : Hệ số kể đến vị trí tơng đối của kết cấu so với không khí bên ngoài. m = f(D); D = R i .S i R i : Nhiệt trở lớp thứ i (m 2 h o C/Kcal). S i : Hệ số hàm nhiệt lớp thứ i (Kcal/m 2 h o C). + Với tờng dày 330 mm tiếp xúc với không khí bên ngoài ta có: - Vữa trát ngoài: S 1 = 8,15 (Kcal/m 2 h o C) - Gạch xây: S 2 = 8,3 (Kcal/m 2 h o C) - Vữa trát trong: S 3 =8,15 (Kcal/m 2 h o C) 24,415,8 75,0 015,0 3,8 7,0 33,0 15,8 75,0 015,0 =++= D m = 1,08.(Trang 86 KTTG GS.TS. Trần Ngọc Chấn) Nguyễn hữu nam- lớp 42mtk 7 Đồ án tốt nghiệp Trờng Đại Học Xây Dựng Hà Nội Nhiệt trở yêu cầu của kết cấu: Từ t bm tr = 7 tra bảng 3-4 sách KTTG- GS.TS. Trần Ngọc Chấn => bm =1 Do đó: )/(257,0133,008,11 7 5,922 2 KcalChmR oyc o = = Xác định nhiệt trở thực tế của kết cấu: )/(695,0 5,7 1 75,0 015,0 7,0 33,0 75,0 015,0 20 1 2 KcalChmRRR o TNo =++++=++= Thỏa mãn R o R o yc 2.2. Kiểm tra đọng sơng trên bề mặt kết cấu. Để tránh đọng sơng trên bề mặt kết cấu ta có điều kiện: t bm > t s Trong đó: t bm : Nhiệt độ bề măt trong kết cấu ( o C). t s : Nhiệt độ điểm sơng của không khí trong phòng ( o C). q = K . t = 1,439. (22 9,5) = 17,99(Kcal/m 2 h o C) )(6,19 5,7 99,17 22 C q tt o T tt Tbm === Mặt khác ta có t s = 12,5 o C t bm > t s Vậy kết cấu đảm bảo. 2.3. Kiểm tra đọng ẩm trong lòng kết cấu. Do có sự chênh lệch nhiệt độ dẫn tới có sự chênh lệch về áp suất hơi nớc giữa bên trong và bên ngoài nhà. Vì vậy bên cạnh dòng nhiệt còn có dòng ẩm truyền qua kết cấu. Điều kiện để không xảy ra đọng ẩm trong lòng kết cấu là: E i > e i (áp suất bão hòa > áp suất thực) Nguyễn hữu nam- lớp 42mtk 8 Đồ án tốt nghiệp Trờng Đại Học Xây Dựng Hà Nội )( 1 mmHgH H ee ee i m m NT Ti = = Trong đó: e T , e N : áp suất hơi nớc ở bề mặt trong và ngoài kết cấu (mmHg) e T = E T . T T : Độ ẩm tơng đối của không khí (%). H m : Sức kháng ẩm của lớp vật liệu thứ m (m 2 h mmHg/g). m m m H à = à m : Hệ số dẫn ẩm của lớp vật liệu thứ m (g/m.h.mmHg). m : Chiều dày lớp vật liệu thứ m (m). H: Sức kháng ẩm của toàn bộ kết cấu (m 2 hmmHg/g). + Với tờng ngoài bất lợi nhất ta có: )/(34,2625,0 018,0 015,0 014,0 33,0 018,0 015,0 25,0 11 )/(05,0 20 11 2 00 2 gmmHghmHH KcalChmR NT m o N N =++++=++== === à à à E T = 13(mmHg) e T = E T . T tt = 13.0,65 = 8,45 E N = 7,5(mmHg) e N = E N . N tt = 7,5.0,87 = 6,52 Bảng 4- áp suất thực trong lòng kết cấu (e i ) Lớp e T (mmHg) e N (mmHg) H (m 2 h mmHg/g) (e T -e N )/H H m (m 2 h mmHg/g) e i (mmHg) 1 8,45 6,525 26,34 0,073 1,083 8,37 2 8,45 6,525 26,34 0,073 24,65 6,65 3 8,45 6,525 26,34 0,073 25,49 6,60 Nguyễn hữu nam- lớp 42mtk 9 Đồ án tốt nghiệp Trờng Đại Học Xây Dựng Hà Nội Tính E i : = = n i i o NT Ti R R tt tT 1 Trong đó: T i : Nhiệt độ bề mặt của kết cấu ( o C). R i : Nhiệt trở của lớp kết cấu thứ i (Kcal/m 2 h o C). R o = 0,695(m 2 h o C/Kcal) Từ đó tính đợc T i , dùng biểu đồ I-d ta tìm đợc E i . Kết quả tính toán đợc da vào bảng sau: Bảng 5 - áp suất hơi nớc bão hòa (E i ) Lớp t T ( o C) t T ( o C) R o (m 2 h o C/Kcal) (t T -t N )/R o R i (m 2 h o C/Kcal) T i ( o C) E i (mmHg) 1 22 9,5 0.695 17,99 0,153 19,3 17 2 22 9,5 0.695 17,99 0,63 11,0 9,5 3 22 9,5 0.695 17,99 0,615 10,9 9,3 * Từ Bảng 5 và Bảng 6 ta thấy e i < E i nh vậy kết cấu đảm bảo không đọng ẩm III. Tính toán nhiệt thừa. Q th = Q kcbc + Q tỏa + Q bx + Q rò (Kcal/h) Trong đó: Q kcbc : Tổng lợng nhiệt truyền qua kết cấu bao che (Kcal/h). Q tỏa : Tổng lợng nhiệt tỏa có trong phòng (Kcal/h). Q bx : Tổng lợng nhiệt do bức xạ mặt trời (Kcal/h). 1. Tính toán truyền nhiệt qua kết cấu bao che. )/() ( . hKcalttFKtFKQ tt T tt N kcbc tht == Nguyễn hữu nam- lớp 42mtk 10 . I : thiết kế hệ thống điều hoà không khí A . PHần tính toán I . chọn thông số tính toán bên trong và bên ngoài nhà a> ;chọn thông số tính toán Lựa chọn. 60,5 9,5 6 6,4 87 II. Tính toán các đại l ợng cần thiết. 1. Chọn kết cấu bao che và tính toán hệ số truyền nhiệt truyền ẩm. Công thức tính hệ số truyền nhiệt