Hệ thống điều hòa không khí dạng tủ

Đồ án Điều hòa khơng khí PGS.TS Võ Chí Chính MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ 1.1 Vai trò điều hòa khơng khí 1.1.1 Vai trò đời sống 1.1.2 Vai trò kỹ thuật công nghiệp 1.2 Các hệ thống ĐHKK 11 1.2.1 Hệ thống điều hoà cục 11 1.2.3 Hệ thống kiểu phân tán 17 1.3 Phân tích lựa chọn hệ thống điều hòa khơng khí 24 CHƯƠNG 2: TÍNH PHỤ TẢI NHIỆT ẨM 25 2.1 Giới thiệu cơng trình 25 2.1.1 Giới thiệu cơng trình .25 2.1.2 Các thơng số khảo sát tính tốn 26 2.2 Tính phụ tải nhiệt 27 2.2.1 Các sở lý thuyết tính phụ tải nhiệt 27 2.2.2 Kết tính tốn .38 2.3 Tính cân ẩm (lượng ẩm thừa WT) 38 2.3.1 Cơ sở tính ẩm thừa cho hội trường 38 CHƯƠNG 3: THÀNH LẬP VÀ TÍNH TỐN SƠ ĐỒ ĐIỀU HỒ KHƠNG KHÍ 3.1 Lựa chọn thông số .40 3.2 Thành lập tính toán 41 3.2.1 Giới thiệu sơ đồ 41 SVTH: Phạm Quang Nhật Vũ Trang Đồ án Điều hòa khơng khí PGS.TS Võ Chí Chính 3.2.2 Cơ sở tính tốn lý thuyết cho toàn sơ đồ 41 3.2.3 Xác định thông số điểm sơ đồ .43 3.3 Lựa chọn máy thiết bị 45 3.3.1 Lựa chọn thiết bị phòng .45 3.3.2 Bảng tính chọn máy ĐHKK 46 CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN LẮP ĐẶT MÁY VÀ HỆ THỐNG CẤP GIÓ 48 4.1 Thiết kế lắp đặt máy 48 4.1.1 Thiết kế, bố trí thiết bị 48 4.2 Thiết kế hệ thống cấp gió 48 4.2.1 Hệ thống kênh gió 48 4.2.2 Thiết kế bố trí đường ống gió 49 4.2.3 Tính chọn miệng gió……………………………………………………………52 4.3 Tính chọn tháp giải nhiệt………………………………… …………………… 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO .55 SVTH: Phạm Quang Nhật Vũ Trang Đồ án Điều hòa khơng khí PGS.TS Võ Chí Chính LỜI NĨI ĐẦU Đồ án mơn học nhiệm vụ yêu cầu sinh viên để củng cố kiến thức, ứng dụng kiến thức học vào thực tế cụ thể đồng thời kết thúc môn học, phần xác định công việc mà làm tương lai trường Về nội dung thiết kế “Hội trường Đại học kinh tế - Nam Định”, sau tìm hiểu tiến hành làm đồ án, với hướng dẫn tận tình thầy giáo đem lại cho em kiến thức bổ ích kinh nghiệm cho cơng việc tương lai Trong suốt trình làm đồ án với nỗ lực thân với hướng dẫn tận tình PGS.TS Võ Chí Chính, đồ án em hoàn thành Trong thuyết minh em cố gắng trình bày cách trọn vẹn mạch lạc Tuy nhiên tài liệu tham khảo kiến thức hạn chế nên khơng tránh khỏi thiếu sót, em kính mong đóng góp ý kiến bảo thêm thầy Em xin chân thành cảm ơn! Đà nẵng, tháng 12 năm 2019 Sinh viên thực hiện: Phạm Quang Nhật Vũ SVTH: Phạm Quang Nhật Vũ Trang Đồ án Điều hòa khơng khí PGS.TS Võ Chí Chính CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ 1.1 Vai trò điều hòa khơng khí Hệ thống điều hòa khơng khí áp dụng lần vào khoảng năm 1920 mục đích nhằm tạo môi trường thuận lợi cho hoạt động người thiết lập điều kiện phù hợp với công nghệ sản xuất, chế biến, bảo quản máy móc thiết bị Trước thường có ý nghĩ sai lầm hệ thống điều hòa khơng khí hệ thống dùng để làm mát khơng khí Thật vấn đề khơng hồn tồn đơn giản Ngồi nhiệm vụ trì nhiệt độ khơng gian cần điều hòa mức yêu cầu, hệ thống điều hòa khơng khí phải giữ độ ẩm khơng khí khơng gian ổn định mức quy định Bên cạnh đó, cần phải ý đến vấn đề bảo đảm độ không khí, khống chế độ ồn lưu thơng hợp lý dòng khơng khí Nói chung, chia khái niệm điều hòa khơng khí thường người sử dụng thành loại với nội dung rộng hẹp khác nhau: - Điều tiết khơng khí: thường dùng để thiết lập mơi trường thích hợp với việc bảo quản máy móc, thiết bị, đáp ứng yêu cầu công nghệ sản xuất, chế biến cụ thể - Điều hòa khơng khí: nhằm tạo môi trường tiện nghi cho sinh hoạt người - Điều hòa nhiệt độ: nhằm tạo mơi trường có nhiệt độ thích hợp Như phụ thuộc vào điều kiện cụ thể khác nhau, việc điều chỉnh nhiệt độ khơng gian cần điều hòa khơng phải lúc theo chiều hướng giảm so với nhiệt độ môi trường xung quanh Tương tự vậy, độ ẩm khơng khí điều chỉnh khơng giảm mà có yêu cầu tăng lên so với độ ẩm bên ngồi Một hệ thống điều hòa khơng khí nghĩa hệ thống trì trạng thái khơng khí khơng gian cần điều hòa vùng quy định đó, khơng thể bị ảnh hưởng thay đổi điều kiện khí hậu bên biến đổi phụ tải bên Từ điều nói, rõ ràng có mối liên hệ mật thiết SVTH: Phạm Quang Nhật Vũ Trang Đồ án Điều hòa khơng khí PGS.TS Võ Chí Chính điều kiện thời tiết bên ngồi khơng gian cần điều hòa với chế độ hoạt động đặc điểm cấu tạo hệ thống điều hòa khơng khí Mặc dù hệ thống điều hòa khơng khí có tính chất tổng qt nêu trên, nhiên thực tế người ta thường quan tâm đến chức cải thiện tạo môi trường tiện nghi nhằm phục vụ người chủ yếu Với ý nghĩa đó, nói rằng, điều kiện khí hậu Việt Nam, tỉnh phía trung, nhiệm vụ hệ thống điều hòa khơng khí thường làm giảm nhiệt độ độ ẩm khơng khí bên khơng gian cần điều hòa so với khơng khí bên ngồi trì vùng quy định Điều hòa khơng khí khơng ứng dụng cho khơng gian đứng yên như: nhà ở, hội trường, nhà hát, khách sạn, nhà hàng, bệnh viện, văn phòng làm việc… Mà ứng dụng cho khơng gian di động ô tô, tàu thủy, xe lửa, máy bay… 1.1.1 Vai trò đời sống Ảnh hưởng nhiệt độ Nhiệt độ bên thể người giữ 37C Để có nhiệt độ người ln sản sinh nhiệt lượng Trong hồn cảnh (hoạt động, ngủ, nghỉ ngơi ) người sản sinh lượng nhiệt nhiều lượng nhiệt thể cần để trì 37C Vậy lượng nhiệt dư thừa cần phải thải vào môi trường không khí xung quanh từ bề mặt bên ngồi thể người phương thức truyền nhiệt sau: Đối lưu, xạ, bay - Đối lưu trình nhiệt truyền từ bề mặt thể người tới khơng khí, phụ thuộc vào tốc độ chuyển động khơng khí hiệu nhiệt độ nhiệt độ mặt thể (khoảng 36C) nhiệt độ tkk khơng khí xung quanh t=36-tkk Khi tốc độ khơng khí k lớn, hiệu nhiệt độ t lớn nhiệt toả đối lưu từ người tới khơng khí lớn (lúc ta cảm thấy lạnh), ngược lại tốc độ k nhỏ hiệu nhiệt độ nhỏ chí nhỏ khơng, lúc nhiệt đối lưu nhỏ, khơng chí thể người lại nhận thêm nhiệt từ khơng khí xung quanh (lúc ta cảm thấy nóng tốt mồ hơi) - Bức xạ trình truyền nhiệt truyền từ bề mặt thể tới bề mặt tường xung quanh phòng Nhiệt xạ khơng phụ thuộc tốc độ khơng khí SVTH: Phạm Quang Nhật Vũ Trang Đồ án Điều hòa khơng khí PGS.TS Võ Chí Chính phụ thuộc hiệu nhiệt độ nhiệt độ bề mặt thể nhiệt độ bề mặt tường tw lớn (cũng lúc nhiệt độ không khí lớn) xạ bỏ qua ta thấy nhiệt đối lưu nhiệt xạ phụ thuộc vào hiệu nhiệt độ lượng nhiệt gọi chung thành phần nhiệt qh toả từ người - Truyền nhiệt bay (tỏa ẩm) nhiệt toả có bay nước từ người (do mồ hơi, thở có chứa nước) Lượng nhiệt bay ta gọi nhiệt ẩn qa toả từ người Khi nhiệt độ khơng khí xung quanh tkk tăng lên, nhiệt qh toả đối lưu xạ giảm, thể người tự động tiết mồ hôi để bay nước vào môi trường, nghĩa thành phần nhiệt ẩn q a tăng lên để bảo đảm thải lượng q = q h+qa vào môi trường Qua nghiên cứu thấy người thấy thoả mái dễ chịu sống môi trường khơng khí có nhiệt độ tkk = 22-27 ˚C Ngồi để đảm bảo vệ sinh, nhiệt độ dòng khơng khí thổi trực tiếp vào người khơng thấp nhiệt độ khơng khí phòng từ 36˚C Ảnh hưởng độ ẩm tương đối Độ ẩm tương đối khơng khí  tính : Khơng khí chưa bão hồ  0,50 5-Apr phòng - Nồng độ cho phép trường hợp thông thường - Nồng độ cho phép dùng tính tốn thơng gió - Tương đối nguy hiểm - Nguy hiểm - Hệ thần kinh bị kích thích gây thở sâu nhịp thở gia tăng Nếu hít thở mơi trường kéo dài có 18 lớn thể gây nguy hiểm - Nếu thở môi trường kéo dài 10 phút mặt đỏ bừng đau đầu - Hết sức nguy hiểm, gây tử vong Ảnh hưởng độ ồn Nếu người làm việc lâu dài khu vực có độ ồn cao lâu ngày tinh thần suy sụp gây số bệnh như: Stress, bồn chồn rối loạn gián tiếp khác Độ ồn tác động nhiều đến hệ thần kinh, làm ảnh hưởng đến mức độ tập trung vào cơng việc đơn giản gây khó chịu cho người Vì vậy, độ ồn tiêu chuẩn quan trọng bỏ qua thiết kế hệ thống khơng khí điều hồ đại Đặc biệt hệ thống khơng khí điều hồ cho đài phát thanh, truyền hình, phòng studio, thu âm, thu lời yêu cầu độ ồn quan trọng Để đảm bảo vệ sinh dòng khơng khí có nồng độ chất độc hại phải nằm giới hạn cho phép độ ồn hệ thống điều hồ khơng khí gây 1.1.2 Vai trò kỹ thuật cơng nghiệp Con người yếu tố vô quan trọng sản xuất Các thơng số khí hậu có ảnh hưởng nhiều tới người có nghĩa ảnh hưởng tới suất chất lượng sản phẩm cách gián tiếp Ngồi yếu tố khí hậu ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm Ảnh hưởng nhiệt độ tới sản xuất: Nhiệt độ có ảnh hưởng đến nhiều loại sản phẩm Một số qúa trình đòi hỏi nhiệt độ phải nằm giới hạn định SVTH: Phạm Quang Nhật Vũ Trang Đồ án Điều hòa khơng khí PGS.TS Võ Chí Chính SVTH: Phạm Quang Nhật Vũ Trang Đồ án Điều hòa khơng khí PGS.TS Võ Chí Chính Bảng 1.2: Điều kiện cơng nghệ số q trình (Theo bảng 2.2[4] trang 24) Quá trình Xưởng in Nhiệt độ, C0 21  24 Độ ẩm, % 45 Phòng in ấn Nơi lưu trữ giấy Phòng làm kẽm 24  27 20  33 21  33 45  50 50  60 40  50 Nơi lên men Xử lý malt 34 10  15 50  70 80  85 ủ chín Các nơi khác 18  22 16  24 50  60 45  65 Nhào bột Đóng gói Lên men 24  27 18  24 27 45  55 50  65 70  80 - Chế biến bơ - Mayonaise - Macaloni 16 24 21 27 60 40  50 38 Cơng nghệ xác - Lắp xác - Gia cơng khác 20  24 24 40  50 45  55 Xưởng len - Chuẩn bị - Kéo sợi - Dệt 27  29 27  29 27  29 60 50  60 60  70 Xưởng sợi - Chải sợi - Xe sợi - Dệt điều tiết cho 22  25 22  25 22  25 55  65 60  70 70  90 Sản xuất bia Xưởng bánh Chế biến thực phẩm Công nghệ sản xuất Đóng gói sách SVTH: Phạm Quang Nhật Vũ Trang 10 Đồ án Điều hòa khơng khí PGS.TS Võ Chí Chính Nhiệt độ: tT = 250C Độ ẩm tương đối: T = 60% 3.1.2 Lựa chọn sơ đồ điều hòa khơng khí - Lập sơ đồ điều hồ khơng khí xác định q trình thay đổi trạng thái khơng khí đồ thị I-d, nhằm mục đích xác định khâu cần xử lý suất để đạt trạng thái khơng khí cần thiết trước cho thổi vào phòng - Sơ đồ điều hồ khơng khí thiết lập sở tính tốn cân nhiệt, cân ẩm, đồng thời thoả mãn yêu cầu tiện nghi người yêu cầu công nghệ phù hợp với điều kiện khí hậu: + Điều kiện khí hậu địa phương nơi lắp đặt cơng trình: tN N + Yêu cầu tiện nghi công nghệ: tT T + Các kết tính tốn cân nhiệt: QT, WT + Thoả mãn điều kiện vệ sinh an tồn - Việc thành lập tính tốn sơ đồ điều hồ khơng khí tiến hành mùa hè mùa đông Việt Nam ta mùa đông không lạnh nên không cần lập sơ đồ mùa đông, ta cần lập sơ đồ cho mùa hè - Tuỳ trường hợp cụ thể mà ta chọn loại sơ đồ sau đây: thẳng, tuần hoàn cấp, tuần hoàn hai cấp, có phun ẩm bổ sung Để tận dụng nhiệt khơng khí thải, nhằm nâng cao hiệu sử dụng hệ thống điều hòa hội trường Đại học Kinh Tế ta chọn loại sơ đồ tuần hoàn cấp dùng cho mùa hè 3.2 Thành lập tính tốn Để tận dụng phần nhiệt khơng khí thải ta sử dụng sơ đồ tuần hoàn cấp 3.2.1 Giới thiệu sơ đồ SVTH: Phạm Quang Nhật Vũ Trang 38 Đồ án Điều hòa khơng khí PGS.TS Võ Chí Chính Hình 9: Sơ đồ tuần hồn khơng khí cấp mùa hè Chú thích: 1- van điều chỉnh, 2- cửa hồi gió, 3- buồng hồ trộn, 4thiết bị xử lý nhiệt ẩm, 5- quạt, 6- kênh gió, 7- miệng thổi gió, 8khơng gian phòng, 9- miệng hút, 10- kênh gió hồi, 11- quạt hồi gió, 12- cửa thải gió 3.2.2 Cơ sở tính tốn lý thuyết cho tồn sơ đồ Khơng khí bên ngồi trời có trạng thái N(t N,φN) với lưu lượng LN qua cửa lấy gió có van điều chỉnh 1, đưa vào buồng hồ trộn để hồ trộn với khơng khí hồi có trạng thái T(tT, φN) với lưu lượng LT từ miệng hồi gió Hỗn hợp hồ trộn có trạng thái C đưa đến thiết bị xử lý 4, xử lý theo chương trình định sẵn đến trạng thái O quạt vận chuyển theo kênh gió vào phòng Khơng khí sau khỏi miệng thổi có trạng thái V vào phòng nhận nhiệt thừa QT ẩm thừa WT tự thay đổi trạng thái từ V đến T(tT, φN) Sau phần khơng khí thải ngồi phần lớn quạt hồi gió 11 hút qua miệng hút theo kênh 10 Trạng thái C trạng thái hồ trộn dòng khơng khí tươi có lưu lượng L N trạng thái N(tN, φN) với dòng khơng khí tái tuần hồn với lưu lượng L T trạng thái T(tT, φN) Quá trình VT trình khơng khí tự thay đổi trạng thái nhận nhiệt thừa ẩm thừa nên có hệ số góc tia ε = εT = QT/WT Điểm O có φN = 0,95 SVTH: Phạm Quang Nhật Vũ Trang 39 Đồ án Điều hòa khơng khí PGS.TS Võ Chí Chính Từ phân tích ta có cách phân tích điểm nút sau: Xác định điểm N(tT, φN), T(tT, φN) theo thơng số tính tốn ban đầu Xác định điểm hoà trộn C theo tỷ lệ hoà trộn Ta có: Trong đó: LN – Lưu lượng gió tươi cần cung cấp xác định theo điều kiện vệ sinh, kg/s L – Lưu lượng gió tổng tuần hồn qua thiết bị xử lý khơng khí, kg/s - Điểm O V giao đường ε = ε T = QT/WT qua điểm T với đường φ N = 0,95 Nối CO ta có q trình xử lý khơng khí Hình 10: Sơ đồ tuần hồn cấp mùa hè đồ thị i-d 3.2.3 Xác định thông số điểm sơ đồ Tất điểm ta tra đồ thị I-d khơng khí ẩm Điểm N: φN = 63 % = 20 g/kgkkk = 82 kJ/kgkk SVTH: Phạm Quang Nhật Vũ Trang 40 Đồ án Điều hòa khơng khí PGS.TS Võ Chí Chính Điểm T: = 60 % = 12 g/kgkkk = 52 kJ/kgkk Điểm (V  O): tV = tT – a = 15 C = tO (thoả mãn điều kiện vệ sinh với a = 10C) V = O = 95 % dV = dO = 10 g/kgkkk IV = IO = 42 kJ/kgkk a Đối với phòng hội trường Phòng Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7 Q81 Q82 [KW [KW [KW [KW [KW [KW [KW [KW [KW ] ] ] ] ] ] ] ] ] 5,1 1,61 47,19 0 13,37 22,6 12,37 0,93 Hội trườn g Q [KW] 103,1 + Năng suất gió: G  QT IT  IV = kg/s + Lưu lượng gió tươi: GN = n.ρ.VK , kg/s Trong đó: - n = 400 người - ρ = 1,2 kg/m3kk - VK = 25 m3/h.người = 0,0069 m3/s.người cường độ lao động nhẹ (β = 0,15) =>GN = n.ρ.VK = 400.1,2.0,0069= 3,31 kg/s + Lưu lượng gió tái tuần hoàn: SVTH: Phạm Quang Nhật Vũ Trang 41 Đồ án Điều hòa khơng khí PGS.TS Võ Chí Chính  GT = G − GN =10,31−3,31 = kg/s Suy ra: - Công suất lạnh thiết bị xử lý không khí =10,31.(61−42) = 196 kW - Năng suất làm khơ thiết bị xử lý = 10,31.(14,5 −10).10-3 = 0,046 kg/s b Đối với nhà kho: Q1 Phòng Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7 Q81 Q82 Q [KW] [KW] [KW] [KW] [KW] [KW] [KW] [KW] [KW] [KW] Nhà 0,2 kho 0,22 0,63 0 0,82 2,23 1,68 0,28 6,06 + Năng suất gió: G  QT IT  IV kg/s + Lưu lượng gió tươi: GN = n.ρ.VK , kg/s Trong đó: - n = người - ρ = 1,2 kg/m3kk - VK = 25 m3/h.người = 0,0069 m3/s.người cường độ lao động nhẹ (β = 0,15) => GN = n.ρ.VK = 5.1,2.0,0069= 0,04 kg/s + Lưu lượng gió tái tuần hồn:  GT = G − GN = 0,61 - 0,04 = 0,57 kg/s Suy ra: - Công suất lạnh thiết bị xử lý không khí =0,61.(53,8−42) = 7,2 kW SVTH: Phạm Quang Nhật Vũ Trang 42 Đồ án Điều hòa khơng khí PGS.TS Võ Chí Chính - Năng suất làm khơ thiết bị xử lý = 0,61.(12,5−10).10-3 = 0,0015 kg/s Bảng kết tính tốn cho tồn cơng trình Tên phòng Hội trường Nhà kho QT G GN GT Q0 W0 kW kg/s kg/s kg/s kW kg/s 103,17 10,31 3,31 196 0,046 6,06 0,61 0,04 0,57 7,2 0,0015 3.3 Lựa chọn máy thiết bị 3.3.1 Lựa chọn thiết bị phòng Dựa theo bảng kết tính tốn cơng suất nhiệt Q tuỳ theo diện tích phòng thiết kế ta chọn thiết bị cho phòng Có thể chọn sau: + Hội trường: Loại máy điều hòa dạng tủ nối ống gió cấp gió trực tiếp + Nhà kho: Loại máy điều hòa mãnh, treo trường cấp gió trực tiếp SVTH: Phạm Quang Nhật Vũ Trang 43 Đồ án Điều hòa khơng khí PGS.TS Võ Chí Chính 3.3.2 Bảng tính chọn máy ĐHKK Tên phòng Hội trường Nhà kho QT Q0 Q0 Q0 (Chọn) kW kW BTU/h BTU/h 103,17 196 668360 344800x2 DAIKIN 6,06 7,2 24552 8400x4 DAIKIN Tên Hãng Thơng số lắp hội trường: Đặc tính Cơng suất lạnh Lưu lượng gió Mã hiệu dàn lạnh Mơi chất lạnh Kiểu máy nén Loại Thông số dàn lạnh - chiều cao - chiều rộng - chiều dày - khối lượng Đơn vị Btu/h CFM Model 344800 9530 UCJ1000P R22 Cuộn kín Đặt sàn nối ống gió mm mm mm kg 1850 1760 1050 735 Đơn vị Btu/h CFM Model 8400 379 FTXZ25NVMV RXZ25NVMV 0,43 R32 Gắn tường Thông số thiết bị lắp nhà kho: Đặc tính Cơng suất lạnh Lưu lượng gió Mã hiệu dàn lạnh Mã hiệu dàn nóng Điện tiêu thụ Mơi chất lạnh Loại Thông số dàn lạnh kW chiều rộng mm mm mm 295 798 370 chiều dày kg 15 - chiều cao - - khối lượng Thơng số dàn nóng SVTH: Phạm Quang Nhật Vũ Trang 44 Đồ án Điều hòa khơng khí PGS.TS Võ Chí Chính - chiều cao - chiều rộng - chiều dày - khối lượng Ống kết nối dàn nóng - mm mm mm 595 795 300 kg 43 mm lỏng nước xả 6,4 9,5 18 CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN LẮP ĐẶT MÁY VÀ HỆ THỐNG CẤP GIÓ 4.1 Thiết kế lắp đặt máy 4.1.1 Thiết kế, bố trí thiết bị − Vị trí lắp máy phải dễ thao tác − Độ dài đường ống gas không vượt giá trị quy định hãng sản xuất, vượt q cơng suất giảm − Vị trí dàn nóng phải lắp nơi thống mát, tránh thổi gió nóng vào người vào dàn nóng khác − Khi lắp đặt phải vệ sinh ống đồng sẽ, dùng gas đuổi khí khơng ngưng, ống phải cắt dụng cụ chuyên dụng − Dây cáp nguồn: máy có cơng suất 9000 BTU 12000 BTU ≥1,5mm, máy có cơng suất 18000 BTU ≥ 2,5 mm − Khi dàn nóng đặt cao dàn lạnh phải sử dụng bẫy dầu − Khi lắp đặt nguồn nên chọn dây có màu sắc khác để thuận lợi cho lắp đặt 4.2 Thiết kế hệ thống cấp gió SVTH: Phạm Quang Nhật Vũ Trang 45 Đồ án Điều hòa khơng khí PGS.TS Võ Chí Chính Trong hệ thống điều hòa khơng khí, hệ thống kênh gió có chức dẫn phân phối gió đến nơi tùy theo yêu cầu Khi thiết kế kênh gió phải đảm bảo yêu cầu sau: - Ít gây ồn - Tổn thất nhiệt nhỏ - Trở lực đường ống bé - Đường ống gọn, đẹp không làm ảnh hưỡng đến mỹ quan cơng trình - Chi phí đầu tư vận hành thấp - Tiện lợi cho người sử dụng - Phân phối gió cho hộ tiêu thụ 4.2.1 Hệ thống kênh gió Có hai loại kênh gió chủ yếu kênh gió treo kênh gió ngầm Trong hệ thống ta bố trí hệ thống kênh gió treo treo giá đở đặt cao Yêu cầu kênh gió treo cần phải đảm bảo: - Kết cấu gọn nhẹ - Bền chắn - Dẫn gió hiệu quả, thi cơng nhanh chóng Vât liệu sử dụng cho đường ống tơn tráng kẽm, với kết cấu hình chử nhật, có kết cấu phù hợp vời kết cấu nhà, dễ treo đở, chế tạo, bọc cách nhiệt đặc biệt chi tiết cút, tê, chạc 3, chạc 4… dễ chế tạo kiểu tiết diện khác - Cách nhiệt: để tránh tổn thất nhiệt, đường ống bọc lớp cách nhiệt thủy tinh, bên bọc lớp giấy bạc chống cháy phản xạ nhiệt Để chống chuột làm hỏng ta bọc lớp lưới bảo vệ Đường ống trời bọc thêm lớp tơn ngồi để bảo vệ mưa nắng - Ghép nối ống: để tiện cho việc lắp ráp, chế tạo, vận chuyển đường ống gia công đoạn ngắn theo kích cở tơn Việc lắp ráp thực bích nẹp tơn bích làm sắt V, bích tơn - Treo đỡ: + Việc treo đường ống tùy thuộc vào kết cấu cơng trình cụ thể: treo tường, trần nhà, xà nhà SVTH: Phạm Quang Nhật Vũ Trang 46 Đồ án Điều hòa khơng khí PGS.TS Võ Chí Chính + Khi nối kênh gió với thiết bị chuyển động quạt, động cần phải nối qua ống nối mềm để khử chấn động theo kênh gió + Khi kích thước ống gió lớn cần làm gân gia cường bề mặt ống gió + Đường ống sau gia cơng lắp ráp xong cần làm kín silicon 4.2.2 Thiết kế bố trí đường ống gió Nhiệm vụ thiết kế hệ thống kênh gió phải đảm bảo phân bố lưu lượng gió cho miệng thổi Giả sử tất miệng thổi có kích thước nhau, để lưu lượng gió miệng thổi ta cần khống chế tốc độ gió trung bình miệng thổi Để tính tốn thiết kế đường ống dẫn khơng khí ta áp dụng phương pháp ma sát đồng đều: phương pháp thiết kế hệ thống kênh gió cho tổn thất áp suất m chiều dài đường ống toàn tuyến ống Phương pháp đảm bảo tốc độ giảm dần thường hay sử dụng cho kênh gió tốc tộ thấp, với chức cấp gió, hồi gió thải gió Bảng 4.1: Tính tốn lưu lượng gió Tên phòng GN [kg/s] G [kg/s] GT [kg/s] Hội Trường 3,31 10,31 Nhà Kho 0,04 0,61 0,57 a) Tính tốn kênh gió cấp: Với lưu lượng gió u cầu khơng gian điều hồ hội trường: V = G = 10,31 kg/s = 7,47 m3/s Chọn đoạn AB làm tiết diện điển hình - Tra bảng 7.2 Tr.369_ TL1, ta chọn tốc độ đoạn đầu là: Diện tích tiết diện đoạn ống đầu là: - Chọn kích thước đoạn đầu: - Tra bảng 7.3 (Tr.370-371_TL1) với a = 900 mm; b = 800 mm ta đường kính tương đương đoạn ống dtđ = 927 mm dtđ = mm - Tra đồ thị 7.24 (Tr.373_TL1) với V = 7,47 m3/s dtđ = 927 mm SVTH: Phạm Quang Nhật Vũ Trang 47 Đồ án Điều hòa khơng khí PGS.TS Võ Chí Chính ta tổn thất áp suất m chiều dài đường ống  p1 = 1,3 Pa/m - Thiết kế đoạn ống: sở tỷ lệ phần trăm lưu lượng đọan ta xác định phần trăm diện tích nó, xác định kích thước a i x bi đoạn đó, xác định diện tích thực tốc độ thực (dựa theo bảng 7.11 Tr.386 _TL1) Sử dụng phương pháp ma sát đồng đều: Tính tốn kích thước đoạn ống lại: Đoạn AB BC CD DE EF Lưu lượng % m3/s 100 7,47 80 5,98 60 4,48 40 2,99 20 1,49 Tiết diện % m2 100 0,71 84,5 0,60 67,5 0,48 48 0,34 27 0,19 Tốc độ Kích thước [m/s] 10,5 9,96 9,33 8,79 7,84 axb [mm] 900x800 800x750 750x650 650x550 500x400 Tính tổng thất trở lực: Đoạn AB BC CD DE EF - Chi tiết Đường ống Đường ống Đường ống Đường ống Đường ống dtđ [mm] 927 847 763 653 488 Chiều dài [m] 3,5 7,5 7,5 7,5 4,3 Tổn thất ma sát đường ống: L = 30,3 m, tổng chiều dài đường ống , tổn thất áp suất 1m chiều dài đường ống - Tổng tổn thất áp suất theo chiều dài đường ống - Tổn thất cục cút đường ống SVTH: Phạm Quang Nhật Vũ Trang 48 Đồ án Điều hòa khơng khí PGS.TS Võ Chí Chính Trong đó: : hệ số tổn thất cục bộ, chọn : khối lượng riêng khơng khí, chọn Vậy tổng trở lực đường ống máy là: Do khơng đảm bảo áp suất tĩnh đồng đoạn ống nên cần bố trí van gió để điều chỉnh lưu lượng nhánh b) Tính tốn kênh gió hồi: Với lưu lượng gió hồi yêu cầu là: V = GT = kg/s = 5,07 m3/s Chia kênh gió hồi làm nhánh Lưu lượng gió qua nhánh là: V1 = 5,07/2 = 2,5 m3/s - Tra bảng 7.2 Tr.369_ TL1, ta chọn tốc độ là: ω2 = m/s Diện tích tiết diện là: - Chọn kích thước là: c) Tính tốn kênh gió tươi: Với lưu lượng gió tươi yêu cầu là: V = GN = 3,31 kg/s = 2,34 m3/s Chia kênh gió hồi làm nhánh Lưu lượng gió qua nhánh là: V1 = 2,34/2 = 1,17 m3/s - Ta chọn tốc độ là: ω3 = m/s Diện tích tiết diện là: - Chọn kích thước là: 4.2.3 Tính chọn miệng gió a) Tính chọn miệng thổi: Chọn loại miệng thổi: Căn vào - Các tiêu kỹ thuật, đặc tính loại miệng thổi nhà sản xuất - cung cấp Đặc điểm kết cấu kiến trúc công trình, trang trí nội thất u cầu khách hàng SVTH: Phạm Quang Nhật Vũ Trang 49 Đồ án Điều hòa khơng khí PGS.TS Võ Chí Chính Tính chọn miệng thổi: - Chọn kiểu miệng thổi khuếch tán lắp trần Chọn số miệng thổi n = 18 miệng Lưu lượng gió qua miệng thổi: LMT = L/n = 10,31/18 = 0,573 kg/s = 0,415 m3/s = 1494 m3/h Theo catalog hãng Reetech ta chọn loại miệng thổi kiểu vng model MC4375x375 có thơng số: - Tiêu chuẩn độ ồn: 35 dB Lưu lượng gió: 1584 m3/h Vận tốc gió ra: m/s b) Tính chọn miệng hồi: - Chọn kiểu miệng hồi soi lỗ lắp trần Chọn số miệng hồi n = miệng Lưu lượng gió qua miệng hồi: LMH = L/n = 7/2 = 3,5 kg/s = 1,94 m3/s = 7000 m3/h Theo catalog hãng Reetech ta chọn loại miệng hồi kiểu soi lỗ model MSL600x600 có thơng số: - Tiêu chuẩn độ ồn: 35 dB Lưu lượng gió: 7000 m3/h Vận tốc gió vào: m/s 4.3 Tính chọn tháp giải nhiệt: Trong hệ thống điều hòa khơng khí trung tâm giải nhiệt nước bắt buộc phải sử dụng tháp giải nhiệt Tháp giải nhiệt sử dụng để giải nhiệt nước làm mát giàn ngưng máy điều hòa Việc tính tốn tháp giải nhiệt phức tạp, nên thường chọn theo catalogue máy Theo phương pháp chọn tháp hãng RINKI, ta biết suất lạnh hệ thống Q O ta xác định suất giải nhiệt tháp là: QK = 1.3.QO Vậy ta có suất giải nhiệt tháp: QK = 1.3.QO = 1.3.196 = 254,8 kW = 60,86 kcal/s Ta có: QK = G.Cn.tn Trong đó: G - lưu lượng nước tháp, kg/s Cn - nhiệt dung riêng nước: Cn = kcal/kg.độ tn - độ chênh lệch nhiệt độ nước vào tháp tn = 40C SVTH: Phạm Quang Nhật Vũ Trang 50 Đồ án Điều hòa khơng khí PGS.TS Võ Chí Chính Vậy: G = QK /Cn.tn = 60,86/4 = 15 kg/s = 20,7 l/s Dựa vào bảng 5.13 trang 258 tài liệu ta chọn tháp giải nhiệt hãng RINKI loại FRK-20 Các thông số tháp: - Lưu lượng nước giải nhiệt định mức: 4,5 l/s - Có kích thước: H =1845; D = 1170 - Đường ống nước vào 50mm; 50mm; chảy tràn: 25mm; xả đáy 15mm - Quạt có: L = 170 m3/phút; Ø = 760 mm; Q = 0,37 kW; - Khối lượng khô: 58 kg; ướt: 185 kg; độ ồn: 54 dB SVTH: Phạm Quang Nhật Vũ Trang 51 Đồ án Điều hòa khơng khí PGS.TS Võ Chí Chính TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Hướng dẫn thiết kế hệ thống điều hòa khơng khí, PGS.TS Nguyễn Đức Lợi [2] Thiết kế hệ thống điều hòa khơng khí đại, PGS.TS.Võ Chí Chính [3] Giáo trình Điều hòa khơng khí, PGS.TS Võ Chí Chính [4] Bài tập sở kĩ thuật nhiệt, PGS TS Phạm Lê Dần, PGS TS Đặng Quốc Phú SVTH: Phạm Quang Nhật Vũ Trang 52 ... điều hoà làm lạnh nước (water chiller) - Hệ thống điều hoà trung tâm: Máy điều hoà dạng tủ cấp gió hệ thống kênh gió 1.2.1 Hệ thống điều hồ cục Hệ thống điều hòa khơng khí kiểu cục hệ thống điều. .. lựa chọn hệ thống điều hòa khơng khí Qua việc phân tích đặc điểm ưu nhược điểm loại hệ thống điều hòa khơng khí, ta nhận thấy hệ thống điều hòa khơng khí trung tâm sử dụng cụm máy dạng tủ phù hợp... hợp cho hệ thống cơng suất vừa Đối với hệ thống lớn thường người ta sử dụng hệ thống Water Chiller điều hòa trung tâm - Giá thành cao hệ thống điều hòa khơng khí 1.2.3.2 Máy điều hòa khơng khí làm