Đồ án sinh viên môi trường: Tính toán thiết kế hệ thống xử lý khí thải cho nhà máy cán nóng thép với công suất 250.000 tấnnăm

Đồ án sinh viên Tính toán thiết kế hệ thống xử lý khí thải cho nhà máy cán nóng thép với công suất 250.000 tấnnăm bao gồm: tính toán hệ thống thông gió và hệ thống xử lý khí thải. Phù hợp với những bạn sinh viên đang làm đồ án tốt nghiệp về thông gió, xử lý khí thải

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN 6

LỜI CAM ĐOAN 7

DANH MỤC BẢNG BIỂU 8

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ 10

MỞ ĐẦU 11

1 Tính cấp thiết của đề tài 11

2 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài 11

3 Tóm tắt các nội dung nghiên cứu 11

4 Đề xuất phương pháp nghiên cứu 12

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY CÁN NÓNG THÉP THUỘC CÔNG TY TNHH SẢN XUẤT VÀ KINH DOANH THÉP VẠN LỢI 13

1.1 GIỚI THIỆU VỀ NHÀ MÁY CÁN NÓNG THÉP 13

1.1.1 Giới thiệu về công ty và nhà máy 13

1.1.2 Vị trí 14

1.1.3 Quy mô công suất và sản phẩm của nhà máy 14

1.1.4 Bố trí tổng mặt bằng 14

1.1.5 Các nhu cầu đầu vào cho sản xuất 15

1.2 ĐỀ XUẤT DÂY CHUYỀN XỬ LÝ KHÍ CHO NHÀ MÁY 17

1.2.1 Quy trình công nghệ sản xuất của nhà máy 17

1.2.2 Nguồn gốc phát sinh nhiệt, khí thải ô nhiễm 19

1.2.3 Các phương pháp xử lý cho nhà máy 19

1.2.4 Lựa chọn phương án xử lý cho nhà máy 23

CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN THÔNG GIÓ VÀ XỬ LÝ KHÍ THẢI 28

2.1 THUYẾT MINH PHẦN THÔNG GIÓ 28

2.1.1 Chọn thông số tính toán và kết cấu bao che 28

2.1.2 Chọn kết cấu và tính toán hệ số truyền nhiệt K 28

2.1.3 Tính toán tổn thất nhiệt 31

2.1.4 Tính toán tỏa nhiệt 32

2.1.5 Thu nhiệt do bức xạ mặt trời 38

2.1.6 Tổng kết nhiệt thừa 40

2.1.7 Tính toán thông gió tự nhiên cho phân xưởng 40

2.1.8 Tính toán thông gió cục bộ cho phân xưởng 42

2.1.9 Tính toán thủy lực, chọn quạt và các thiết bị 45

2.1.10 Phương trình cân bằng lưu lượng 51

2.2 TÍNH TOÁN HỆ THỐNG XỬ LÝ KHÍ THẢI CHO PHÂN XƯỞNG 53

2.2.1 Đề xuất quy trình công nghệ xử lý khí thải chứa CO 55

2.2.2 Tính toán tháp hấp thụ 55

CHƯƠNG III: KHÁI TOÁN HỆ THỐNG XỬ LÝ KHÍ THẢI CHO PHÂN XƯỞNG 70

3.1 KHÁI TOÁN HỆ THỐNG THÔNG GIÓ 70

3.1.1 Thống kế khối lượng hệ thống thông gió 70

3.1.2 Khái toán hệ thống thông gió 71

3.2 KHÁI TOÁN HỆ THỐNG XỬ LÝ KHÍ CHO PHÂN XƯỞNG 73

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 75

1 Kết luận 75

2 Kiến nghị 75

TÀI LIỆU THAM KHẢO 76

PHỤ LỤC 77

LỜI CẢM ƠN

Trong cuộc sống, không có thành công nào là không gắn liền với sự hỗ trợ,giúp đỡ dù ít hay nhiều, dù trực tiếp hay gián tiếp Trong suốt thời gian học tập ởtrường đại học Tài Nguyên và Môi trường Hà Nội từ những năm đầu cho đến nay,

em đã nhận được rất nhiều sự quan tâm, giúp đỡ của quý Thầy Cô, bạn bè

Em xin được gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến quý Thầy Cô- khoa MôiTrường đã cùng với tri thức và tâm huyết của mình để truyền đạt cho em những bàigiảng vô cùng ý nghĩa và quý báu, giúp em hoàn thành tốt quá trình học tập tạitrường cũng như có được những kinh nghiệm cho công việc sau này

Với lòng kính trọng và biết ơn, em xin được bày tỏ lời cảm ơn tới cô giáo

đã khuyến khích, chỉ dẫn tận tình cho em trong suốt thời gian làm đồ án tốt nghiệpnày

Sau cùng, em xin kính chúc quý Thầy Cô thật dồi dào sức khỏe, niềm tin đểtiếp tục thực hiện sứ mệnh cao đẹp của mình là truyền đạt kiến thức cho thế hệ maisau

Em xin chân thành cảm ơn!

LỜI CAM ĐOAN

Em xin cam đoan đồ án tốt nghiệp này hoàn toàn do em thực hiện Các đoạntrích dẫn và số liệu sử dụng trong bài đều được dẫn nguồn và có độ chính xác caonhất trong phạm vi hiểu biết của em Nếu sai em xin chịu mọi trách nhiệm trước nhàtrường!

Sinh viên thực hiện

Danh mục bảng biểu CHƯƠNG I:

Bảng 1 1: Các hạng mục xây dựng cho nhà máy cán thép 14

Bảng 1 2: Danh mục thiết bị nhà máy cán thép 16

Bảng 1 3: Danh mục nhân sự hoạt động gián tiếp nhà máy cán thép 16

Bảng 1 4: Danh mục nhân sự hoạt động trực tiếp nhà máy cán thép 17

CHƯƠNG II: Bảng 2 1: Thông số tính toán trong và ngoài nhà 28

Bảng 2 2: Hệ số truyền nhiệt của kết cấu bao che 28

Bảng 2 3: Tính toán Ryc 30

Bảng 2 4: Tính toán Rthực 30

Bảng 2 5: Nhiệt tổn thất qua kết cấu bao che mùa hè 31

Bảng 2 6: Nhiệt tổn thất qua kết cấu bao che mùa đông 31

Bảng 2 7: Lượng nhiệt tỏa ra từ các máy cán dùng điện 33

Bảng 2 8: Nhiệt tỏa từ bề mặt xung quanh của lò nung 34

Bảng 2 9: Nhiệt tỏa ra từ nóc lò 35

Bảng 2 10: Lượng nhiệt tỏa ra từ cửa lò 37

Bảng 2 11: Tổng kết lượng nhiệt tỏa ra từ lò nung 37

Bảng 2 12: Tổng kết lượng bức xạ qua kính trong phân xưởng 39

Bảng 2 13: Thống kê nhiệt tỏa của phân xưởng 40

Bảng 2 14: Tổng kết nhiệt thừa trong phân xưởng 40

Bảng 2 15: Tổng kết hút cục bộ tại lò nung 43

Bảng 2 16: Lưu lượng hút tại các máy cán 44

Bảng 2 17: Nồng độ tính toán các chất ô nhiễm 53

Bảng 2 18: Kết quả các chất ô nhiễm cần xử lý 54

CHƯƠNG III: Bảng 3 1: Thống kê đường ống thông gió hệ thống thổi chung 70

Bảng 3 2: Thống kê phụ tùng ống thông gió hệ thống thổi chung 70

Bảng 3 3: Thống kê các thiết bị sử dụng trong hệ thống thông gió chung và thông gió cục bộ 71

Bảng 3 4: Tổng chi phí gia công và lắp đặt đường ống hệ thống thổi chung 71Bảng 3 5: Tổng chi phí gia công,lắp đặt phụ tùng đường ống hệ thống thổi chung72Bảng 3 6: Chi phí thiết bị và lắp đặt quạt trên đường ống thông gió 72Bảng 3 7: Chi phí cho hệ thống thông gió cục bộ và lắp đặt thiết bị 73Bảng 3 8: Chi phí thiết bị vật tư hệ thống xử lý khí thải 73

Danh mục các hình vẽ và đồ thị CHƯƠNG I:

Hình 1 2: Sơ đồ công nghệ cán thép 18

CHƯƠNG II: Hình 2 2: Biểu đồ tính toán thông gió tự nhiên với đường gió vào 41

Hình 2 3: Biểu đồ tính toán thông gió tự nhiên với đường gió ra 41

Hình 2 4: Biểu đổ tính toán thông gió tự nhiên tổng hợp đường gió vào và ra 42

Hình 2 5: Sơ đồ tính toán chụp hút mái đua 43

Hình 2 6: Sơ đồ thổi chung của phương án chọn hệ thống 1 48

Hình 2 7: Sơ đồ thổi chung của phương án chọn hệ thống 2 48

Hình 2 8: Sơ đồ thổi chung của phương án so sánh 49

Hình 2 9: Quy trình công nghệ xử lý CO 55

Hình 2 10: Phương trình đường cân bằng và đường làm việc của quá trình hấp thụ .60

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Môi trường sống – cái nôi của nhân loại đang ngày càng ô nhiễm trầm trọng

do con người Cùng với sự phát triển của xã hội, môi trường đang từng bước bị hủydiệt là mối quan tâm không chỉ riêng của một quốc gia nào Bảo vệ môi trường lànghĩa vụ của cộng đồng toàn cầu và của Việt Nam nói riêng Chỉ thị số 36/CT-TWngày 25/06/1998 của Bộ Chính trị Đảng Cộng sản Việt Nam đã thể hiện đường lốichỉ đạo đúng đắn đối với công tác bảo vệ và gìn giữ môi trường sống của nước ta

Hiện trạng môi trường không khí ở nước ta, đặc biệt là trong các khu côngnghiệp và đô thị lớn như thành phố Hồ Chí Minh, Hà Nội, Hải Phòng, Hải Dương,Đồng Nai … đang là mối lo ngại cho các cơ quan quản lý nhà nước về mặt môitrường cũng như toàn thể dân cư trong khu vực Phần lớn các nhà máy xí nghiệpchưa có hệ thống xử lý ô nhiễm không khí hoặc có nhưng hoạt động không có hiệuquả và mang tính chất đối phó Bên cạnh đó, với đặc điểm của một nền côngnghiệp, tiểu thủ công nghiệp mang tính chất sản xuất nhỏ, công nghiệp lạc hậu,thiếu thốn nguyên vật liệu…, nên ngày càng khó kiểm soát vấn nạn ô nhiễm khôngkhí Càng quan trọng hơn khi ngành cán nóng thép với công suất lớn đã thải ralượng khí ô nhiễm đáng kể chính vì thế việc xử lý khí thải tránh để phát thải ra môitrường là việc bắt buộc phải làm

2 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài.

Tính toán thiết kế hệ thống xử lý khí thải cho nhà máy cán nóng thép vớicông suất 250.000 tấn/năm một cách hợp lý Nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường

và thu hồi nguyên vật liệu

3 Tóm tắt các nội dung nghiên cứu

- Khảo sát thu thập số liệu

- Tìm hiểu và đề xuất dây chuyền xử lý bụi cho nhà máy

- Tính toán thiết kế hệ thống xử lý bụi cho nhà máy

- Tính toán kinh tế cho hệ thống xử lý

- Hướng dẫn vận hành và bảo trì thiết bị

4 Đề xuất phương pháp nghiên cứu.

- Nghiên cứu lý thuyết: đọc sách, tham khảo tài liệu,…

- Phương pháp thống kê: Thu thập và xử lý các số liệu về thành phần và đặctính khí thải

- Kết hợp quan sát thực tế và lý thuyết: tham quan nhà máy và so sánh với lýthuyết, tham khảo ý kiến của các thầy, …

- Dựa vào các tiêu chuẩn để tính toán cho phù hợp

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY CÁN NÓNG THÉP THUỘC CÔNG TY TNHH SẢN XUẤT VÀ KINH DOANH THÉP VẠN LỢI.

1.1 GIỚI THIỆU VỀ NHÀ MÁY CÁN NÓNG THÉP.

1.1.1 Giới thiệu về công ty và nhà máy.

Tập đoàn thép Vạn Lợi:

- Địa chỉ :62 Yên Phụ, Ba Đình, Hà Nội

- Điện thoại:(84.4) 927 4325 - 9274329

- Fax :(84.4) 927 4333

- E-mail :nqh2001@hn.vnn.vn hoặc nqhvanloi@yahoo.com

- Website :www.vanloi.com.vn hoặc vanloi.thv.vn

Công ty TNHH Vạn Lợi (công ty mẹ):

- Trụ sở chính : Số 16 Cụm 2 Phường Bưởi, quận Tây Hồ, TP Hà Nội

dự án của tập đoàn Trực tiếp nhập khẩu thép

Công ty TNHH Sản xuất và kinh doanh thép Vạn Lợi:

- Trụ sở chính : Xã Hưng Thịnh - huyện Bình Giang - tỉnh Hải Dương

- Điện thoại: 0320-377.5633

- Fax : 0320-377.5192

- Giám đốc : Lê Thanh Dương

- Năm sinh : 1973

- Chức năng và nhiệm vụ công ty: Hoạt động thương mại nhập khẩu thép Quản

lý và điều hành hoạt động SXKD nhà máy luyện Silico Mangan (Nguyên liệu phụcủa nhà máy luyện phôi thép)

1.1.2 Vị trí

Nhà máy được xây dựng tại xã Hưng Thịnh – Huyện Bình Giang và xã LươngĐiền – Huyện Cẩm Giàng Tỉnh Hải Dương

1.1.3 Quy mô công suất và sản phẩm của nhà máy

Công suất của nhà máy vào khoảng 250.000 T/năm, là các dây chuyền có nănglực sản xuất phù hợp với quy mô thị trường Việt Nam

Thép cán nóng được sử dụng chủ yếu làm nguyên liệu cho ngành cán ống théphàn có độ dày >1,4mm , hộp đen vuông và chữ nhật có độ dày > 1,4mm , thép đenchữ C,U uốn nguội có độ dày >1,4mm và các sản phẩm cơ khí chế tạo,xâydựng,công nghiệp nhẹ và máy nông nghiệp

Các giải pháp xây dựng: Trên cơ sở yêu cầu của công nghệ sản xuất và các yếu

tố đảm bảo khác về mỹ quan ,vệ sinh công nghiệp,dự kiến các giải pháp kiến trúc vàxây dựng cho các hạng mục như sau :

Nhà xưởng kết cấu thép tiền chế,chiều cao mặt ray cầu trục 8,5m , máng nướcnhà xưởng cao 12m, thiết kế chịu được cầu trục tải trọng Q =25T, gồm 3 nhịp sửdụng chung hàng trụ giáp nhau, khẩu độ nhịp giữa 24m, nhịp thành phẩm 27m vànhịp phụ 18m.Bước trụ 9m,dàn vì kèo thép,xà gồ thép mái lợp tôn múi mạ kẽm

1.1.5 Các nhu cầu đầu vào cho sản xuất

1) Nhu cầu về nguyên nhiên liệu

c Điện năng

Tổng dung lượng biến áp của nhà máy vào khoảng 16.000 kVA Công ty sẽ đề nghịngành điện đầu tư nguồn điện 22kV đến chân hàng rào nhà máy

2) Nhu cầu về cấp nước

Nhu cầu dùng nước của công ty bao gồm nước sinh hoạt công nhân,nước sản xuấtcông nghiệp, nước tưới cây và nước phòng cháy, chữa cháy theo số liệu cung cấp là800m3/ngày

Xây dựng tuyến ống đưa nước từ sông Sặt cách nhà máy 1,5km về, đường ống phi200

3) Nhu cầu về cấp điện

Nhà xưởng điều hành sản xuất nhà ăn : 16w/m2

Nhà xe,vệ sinh 4W/m2

4) Nhu cầu về thiết bị

Bảng 1 2: Danh mục thiết bị nhà máy cán thép

ST

T

2 Máy cán trung hai trục đứng thô 650 công suất

300kW

01

3 Máy cán thô ba trục ngang 650 công suất 1000kW 01

5 Máy cán hai trục đứng 550 công suất 100kW 03

6 Máy cán hai trục ngang 550 công suất 500kW 04

7 Máy cán hai trục tinh 350 công suất 400kW 04

8 Sàn nguội kiểu xích rộng 1,2m ,dài 50m , 2 dãy 02

5) Nhu cầu về nhân sự

Bảng 1 3: Danh mục nhân sự hoạt động gián tiếp nhà máy cán thép

Bảng 1 4: Danh mục nhân sự hoạt động trực tiếp nhà máy cán thép

1.2 ĐỀ XUẤT DÂY CHUYỀN XỬ LÝ KHÍ CHO NHÀ MÁY

1.2.1 Quy trình công nghệ sản xuất của nhà máy

Hình 1 1: Sơ đồ công nghệ cán thépThuyết minh quy trình công nghệ:

- Phôi thép có tiết diện tùy theo phương án sản phẩm được nung trong lòđến nhiệt độ 1150-12000C thì được tống ra khỏi lò và đi đến máy đứng hai trục thứnhất để giảm kích thước chiều rộng và bong vảy oxit sắt trên vật cán Sau khi rakhỏi máy cán thô hai trục ở lần cán thứ nhất vật cán được xối nước áp lực cao đểloại bỏ hầu hết vảy oxit sắt trên bề mặt

- Vật cán được đưa đến máy cán thô ba trục và được cán để giảm chiềudày từ 5 đến 7 lần trước khi được cắt đầu và đưa đến dãy máy cán liên tục hai trục.Trước khi vào dãy máy cán liên tục vật cán có chiều dày 25-30mm

- Trong dãy cán liên tục thường có 2 đến 3 giá cán đứng để gia công vậtcán theo chiều rộng nhằm điều chỉnh chiều rộng sản phẩm theo yêu cầu định sẵn.

- Vật cán được gia công giảm chiều dày trên các giá cán liên tục nằmngang đến chiều dày yêu cầu từ 1,5-4,5 mm

- Để giảm độ võng của các trục cán tinh,bốn giá cán cuối cùng có lắp cáctrục tựa (tạo thành giá cán 4 trục,hai giá cán ở giữa được truyền động)

- Thép sau khi được cán xong sẽ được đưa ra sàn nguội kiểu xích làmnguội đến nhiệt độ khoảng 300-400oC trước khi được đưa vào máy cuộn

- Thép thành phẩm ở dạng cuộn được tiếp tục làm nguội đến nhiệt độ dưới

100oC trước khi nhập kho

1.2.2 Nguồn gốc phát sinh nhiệt, khí thải ô nhiễm

- Làm việc trong phân xưởng có nhiệt độ cao chủ yếu trong quá trình cánthép và tại khu vực sàn làm nguội không chỉ gây ảnh hưởng đến kết cấu trong nhàxưởng hay thiết bị máy móc mà còn ảnh hưởng đến sức khỏe người công nhân laođộng trong phân xưởng Vậy, việc cần làm đầu tiên là phải thông gió, thổi, hút nhiệttrong phân xưởng để đảm bảo điều kiện vi khí hậu

- Nhà máy cán nóng thép sử dụng nguyên nhiên liệu là dầu FO để nung nóngthép nên sẽ sản sinh ra lượng lớn các khí thải ô nhiễm Đặc trưng của việc sử dụngdầu FO là phát thải ra khí ô nhiễm Cụ thể theo tính toán trong đồ án là khí CO đãvượt tiêu chuẩn Cần phải xử lý đảm bảo tiêu chuẩn trước khi cho ra môi trường

1.2.3 Các phương pháp xử lý cho nhà máy

1) Thông gió nhà xưởng.

Hệ thống thông gió được sử dụng để loại bỏ những mùi khó chịu và hơi ẩmquá mức, đưa không khí ở bên ngoài vào, duy trì sự lưu thông không khí trong cáctòa nhà và để ngăn chặn tình trạng trì trệ của không khí bên trong

Để cải thiện môi trường làm việc cho người lao động, nhất là trong điều kiệnkhông khí nóng bức, việc thiết lập các hệ thống thông gió cho nhà xưởng có mật độcông nhân cao là nhu cầu thiết yếu

Thông gió bao gồm cả việc trao đổi không khí với bên ngoài cũng như lưuthông không khí trong một tòa nhà Đây là một trong những yếu tố quan trọng nhất

để duy trì chất lượng không khí bên trong các tòa nhà ở mức có thể chấp nhận được.Các phương pháp thông gió một tòa nhà có thể được chia thành hai dạng là:

- Thông gió cơ khí

- Thông gió tự nhiên

- Kết hợp cả thông gió cơ khí và thông gió tự nhiên

Hệ thống thông gió cơ khí hoặc ép buộc: thông qua một bộ phận xử lý khôngkhí hoặc đưa trực tiếp vào không gian bằng quạt Quạt thông gió cục bộ có thể tăngcường độ ẩm hoặc thông gió tự nhiên, do đó tăng lưu lượng không khí thôngthoáng

Thông gió tự nhiên xảy ra khi không khí trong một không gian được trao đổivới không khí bên ngoài mà không sử dụng các hệ thống cơ khí, chẳng hạn nhưquạt Các dạng thông gió tự nhiên thường thấy thì được thực hiện thông qua các cửa

sổ có thể mở được, nhưng cũng có thể đạt được điều đó thông qua khác biệt về nhiệt

độ và áp suất giữa các không gian Tuy nhiên,việc mở cửa sổ hoặc các lỗ thông giókhông phải là một lựa chọn tốt cho việc thông gió tầng hầm hoặc cấu trúc nằm mặtđất bên dưới khác Sự cho phép không khí ở bên ngoài vào một thiết bị làm mátdưới mặt đất sẽ gây ra vấn đề với độ ẩm và sự ngưng tụ

Thông gió tổng hợp: Sử dụng cả hai quá trình thông gió cơ khí và tự nhiên.Các bộ phận cơ khí và tự nhiên có thể được sử dụng kết hợp với nhau hoặc tách biệtvào những thời điểm khác nhau trong ngày Các bộ phận tự nhiên, đôi khi phụ thuộcvào điều kiện thời tiết bên ngoài không thể biết trước được, có thể không phải luônluôn phù hợp để thông gió cho không gian mong muốn Bộ phận cơ khí sau đó được

sử dụng để tăng lưu lượng thông gió tổng thể, đáp ứng được các điều kiện mongmuốn Ngoài ra các bộ phận cơ khí cũng có thể được sử dụng như một biện phápkiểm soát để điều chỉnh lưu lượng thông gió tự nhiên Ví dụ, để hạn chế tốc độ thayđổi không khí trong các thời điểm có tốc độ gió cao

Sự thông gió tự nhiên khai thác các lực tự nhiên có sẵn để cung cấp và giảmlượng không khí trong một không gian kín Có ba dạng thông gió tự nhiên xảy ratrong các tòa nhà Thông gió do sức gió, các dòng không khí do áp suất ảnh hưởng,

và hiệu ứng ống khói Áp suất được tạo ra bởi "hiệu ứng ống khói" dựa vào sức nổicủa dòng không khí nóng hoặc đang bay lên Sự thông gió do sức gió dựa vào lựccủa gió thổi trong khu vực để kéo và đẩy không khí thông qua các không gian khépkín cũng như thông qua các lỗ trong lóp phủ của tòa nhà

Những lợi ích của việc thông gió tự nhiên bao gồm:

- Cải thiện chất lượng không khí bên trong

- Tiết kiệm năng lượng

- Giảm lượng khí thải nhà kính

- Kiểm soát người sử dụng

- Giảm các chứng bệnh văn phòng

- Tăng năng suất làm việc

2) Các phương pháp xử lý ô nhiễm không khí (CO):

Tổng quan về khí CO:

-Mônôxít cácbon là chất cực kỳ nguy hiểm, do việc hít thở phải một lượng quálớn CO sẽ dẫn tới thương tổn do giảm ôxy trong máu hay tổn thương hệ thần kinhcũng như có thể gây tử vong Nồng độ chỉ khoảng 0,1% mônôxít cácbon trongkhông khí cũng có thể là nguy hiểm đến tính mạng

-CO là chất khí không màu, không mùi và không gây kích ứng nên rất nguyhiểm vì người ta không cảm nhận được sự hiện diện của CO trong không khí CO

có tính liên kết với hemoglobin (Hb) trong hồng cầu mạnh gấp 230-270 lần so vớiôxy nên khi được hít vào phổi CO sẽ gắn chặt với Hb thành HbCO do đó máukhông thể chuyên chở ôxy đến tế bào CO còn gây tổn thương tim do gắn kết vớimyoglobin của cơ tim

-Triệu chứng ngộ độc CO thường bắt đầu bằng cảm giác bần thần, nhức đầu,buồn nôn, khó thở rồi từ từ đi vào hôn mê Nếu ngộ độc CO xảy ra khi đang ngủ sayhoặc uống rượu say thì người bị ngộ độc sẽ hôn mê từ từ, ngưng thở và tử vong

-Ngộ độc CO có thể xảy ra ở những trường hợp chạy máy nổ phát điện trongnhà kín, sản phụ nằm lò than trong phòng kín, ngủ trong xe hơi đang nổ máy trongnhà hoặc gara

+ Phản ứng xảy ra khi có xúc tác chứa Cu và các kim loại khác

+ Khi hàm lượng CO thấp, O2 cao, khí được đốt trong buồng đốt nồi hơi

+ Khi có xúc tác, ở nhiệt độ gần 5000C, phản ứng giữa CO và H2O như sau:

Dung dịch Clorua đồng nhôm CuAlCl4

+ Hấp thụ bằng dung dịch Dung dịch [Cu(NH 3 ) m (H 2 O) n ] +

[Cu(NH3)m(H2O)n]+ + xNH3 + yCO → [Cu(NH3)m+n(CO)y(H2O)n]+ + Q

Tùy theo từng nồng độ của phức, tăng áp suất của CO, giảm nhiệt độ thì khảnăng hấp thụ tăng

+ Hấp thụ bằng Clorua đồng nhôm CuAlCl4 (20-50%) và (80-90%) Toluen

CuCl2 + AlCl3 + 2C6H5CH3 → (CuAlCl4)(C6H5CH3)2

Sau đó:

(CuAlCl4)(C6H5CH3)2 + 2CO → (CuAlCl4).2CO + 2C6H5CH3

Các khí CO2,O2, H2, N2 không tham gia phản ứng với phức CuAlCl4 nhưng hơinước lại phản ứng:

CuAlCl4 + H2O → 2HCl + CuCl2 + CuAlCl4.CuOCl

Vì vậy, trước khi hấp thụ khí phải sấy khô Đây chính là nhược điểm củaphương pháp này

+ Hấp thụ bằng Nitơ lỏng:

Là quá trình hấp thụ CO bằng phương pháp hấp thụ vật lý, không có tương táchóa học Quá trình xảy ra do sự chênh lệch áp suất riêng phần của chất cần hấp thụ(chất khí) và chất hấp thụ (chất lỏng)

+ Hấp phụ bằng than hoạt tính:

Dòng khí thải được đưa vào đáy tháp, đi qua lớp vật liệu hấp phụ bằng thanhoạt tính, chất ô nhiễm CO được giữ lại trong các khe rỗng của than và trên bề mặtcủa than Còn không khí sạch đi ra ngoài đỉnh tháp

Khi than đã bão hòa, người ta nhả hấp để thu hồi chất ô nhiễm và để than có thểhấp phụ trở lại

1.2.4 Lựa chọn phương án xử lý cho nhà máy (đã tính toán ở các phần sau)

Sử dụng quá trình thông gió cơ khí kết hợp với thông gió tự nhiên để khử nhiệtthừa, điều hòa vi khí hậu trong phân xưởng đảm bảo yêu cầu về môi trường khôngkhí Đồng thời, lắp các máy hút cục bộ và cụ thể là đặt máy hút cục bộ tại lò nung

để thu các chất khí ô nhiễm theo đường ống đưa đi xử lý

Lựa chọn công nghệ xử lý khí:

- Khử CO bằng phương pháp đốt có xúc tác là thích hợp, nhưng trong dòng khí

CO có chứa các chất thải khác có thể là chất độc hại với xúc tác

- Phương pháp hấp thụ bằng than hoạt tính do chi phí cao, do than hoạt tính đắttiền

- Hấp thụ bằng Clorua đồng nhôm CuAlCl4 hay hấp thụ bằng dung dịch[Cu(NH3)m(H2O)n]+ là hấp thụ hóa học, phát sinh các hóa chất thứ cấp, cần phải sấykhô dòng khí → chi phí cao, sinh các chất ô nhiễm thứ cấp

- Hấp thụ CO bằng Nitơ lỏng là hấp thụ vật lý, đơn giản, chi phí phù hợp

- Khí được hấp thụ gọi là chất bị hấp thụ

- Chất lỏng dùng để hấp thụ gọi là dung môi (chất hấp thụ )

- Khí không bị hấp thụ gọi là khí trơ

2) Cơ chế của quá trình hấp thụ.

Hấp thụ là quá trình quan trọng để xử lý khí và được ứng dụng trong rất nhiềuquá trình khác Hấp thụ trên cơ sở của quá trình truyền khối, được mô tả và tínhtoán dựa vào phân chia 2 pha (cân bằng pha, khuếch tán)

Cơ chế quá trình có thể chia thành 3 bước:

- Khuếch tán các phân tử chất ô nhiễm thể khí trong khối khí thải đến bề mặtcủa chất lỏng hấp thụ Nồng độ phân tử ở phía chất khí phụ thuộc vào cả 2 hiệntượng khuếch tán:

+ Khuếch tán rối: có tác dụng làm nồng độ phân tử được đều đặntrong khối khí

+ Khuếch tán phân tử: làm cho các phân tử khí chuyển động về phíalớp biên

Trong pha lỏng cũng xảy ra hiện tượng tương tự như thế:

+ Khuếch tán rối: được hình thành để giữ cho nồng độ được đều đặntrong toàn bộ khối chất lỏng

+ Khuếch tán phân tử: làm dịch chuyển các phân tử đến lớp biên hoặc

từ lớp biên đi vào pha khí

- Thâm nhập và hòa tan chất khí vào bề mặt của chất hấp thụ

- Khuếch tán chất khí đã hòa tan trên bề mặt ngăn cách vào sâu trong lòng chấtlỏng hấp thụ

Quá trình hấp thụ phụ thuộc vào sự tương tác giữa chất hấp thụ và chất bị hấpthụ trong pha khí

3) Quá trình trao đổi chất.

- Khi chất ô nhiễm từ khí thải vào chất lỏng hấp thụ các phân tử được trao đổiqua vùng ranh giới gọi là lớp biên (màng, phim) Các phân tử đi qua lớp biên từ cả 2phía, một số từ phía chất khí, một số từ phía chất lỏng

- Cường độ trao đổi phụ thuộc vào các yếu tố tác động lên hệ thống như áp suất,nhiệt độ, nồng độ và độ hòa tan của phân tử Cường độ trao đổi sẽ tăng nếu giữa phalỏng và pha khí có diễn ra phản ứng hóa học hay các phân tử khí không thể quay trở

về khối khí khi có tác động của các quá trình vật lý

- Quá trình hấp thụ kèm theo sự tỏa nhiệt và làm tăng nhiệt độ của hệ thống

- Khi pha khí phân tán vào pha lỏng xảy ra hiện tượng dẫn nhiệt làm năng lượngcủa cấu tử pha khí bị giảm Hiện tượng này xảy ra là do sự chuyển động hỗn loạncủa các phân tử khí, làm cho các phân tử này bị xáo trộn từ đó dẫn tới sự cân bằngnăng lượng giữa hai pha Nhờ có chuyển động này mà sự khác biệt cục bộ về nồng

độ chất khí trong hỗn hợp sẽ được giảm dần ngay cả khi không có sự can thiệp củangoại lực như quấy, lắc

- Mặt khác tổng thể tích của hệ thống trong quá trình hấp thụ cũng bị giảm dothể tích pha khí giảm Theo Nguyên lý Le Chartelier: độ hòa tan của khí trong chấtlỏng tăng nếu tăng áp suất và giảm nhiệt độ của quá trình

- Trong thực tế có 2 hiện tượng hấp thụ:

Hấp thụ đẳng nhiệt: được tiến hành với sự giải nhiệt pha lỏng bằng thiết bị

truyền nhiệt bố trí trong tháp hấp thụ Nếu nồng độ ban đầu không lớn hoặc khi lưulượng chất lỏng lớn thì sự thay đổi nhiệt độ của chất lỏng không đáng kể

Hấp thụ đẳng áp: diễn ra khi không có sự trao đổi với môi trường bên ngoài,

khi này cơ cấu thiết bị được đơn giản hóa nhưng điều kiện cân bằng không tốt

4) Các phương pháp hấp thụ.

Hấp thụ vật lý: được dựa trên sự hòa tan của cấu tử pha khí trong pha lỏng

Ở đây sự truyền vật chất trong mỗi pha được xác định bằng phương trìnhtruyền khối ổn định:

G = kF(y – yp) = lF(x – xp)Còn quá trình vận chuyển vật chất từ pha này sang pha khác sử dụng phươngtrình:

G = KkF(y – y*) = KlF(x – x*)Trong đó:

- G: số mol vật chất được chuyển trong một đơn vị thời gian, mol/s

- F: bề mặt tiếp xúc pha, m2

- y, x: nồng độ mol chất bị hấp thụ trong pha khí và pha lỏng, mol/m3

- yp, xp: nồng độ chất bị hấp thụ trên bề mặt phân chia pha trong pha khí và phalỏng, mol/m3

- y*, x*: nồng độ cấu tử trong pha khí và pha lỏng cân bằng với nồng độ trongpha khí và pha lỏng tương ứng, mol/m3

- k, l: hệ số truyền khối trong pha khí và lỏng, m/s

- Kk, Kl: hệ số truyền khối tổng quát trong pha khí và lỏng, m/s

Quan hệ giữa hệ số truyền khối  và hệ số truyền khối tổng quát như sau:

1

K k =1β k +1β l

1

K l =1mβ k +1β l

Trong đó m là hằng số cân bằng pha

Nếu hệ thống có độ hoà tan cao m (hằng số cân bằng pha)  0, vì vậy Kk  k.Khi đó, trở lực của quá trình truyền khối tập trung trong pha khí

Khi độ hòa tan nhỏ m có giá trị lớn  Kl  l Khi đó, trở lực của quá trìnhtruyền khối tập trung trong pha lỏng

Hấp thụ hóa học: có phản ứng hóa học giữa chất bị hấp thụ và chất hấp thụ.

Khi này hiệu nồng độ ở bề mặt phân chia pha tăng, vận tốc hấp thụ hóa học tăng

hơn khi hấp thụ vật lý Vận tốc phản ứng hóa học càng tăng, vận tốc hấp thụ hóahọc càng tăng.

d Tháp đệm:

Chất lỏng được tưới trên lớp đệm rỗng và chảy xuống dưới tạo ra bề mặt ướtcủa lớp đệm để dòng khí tiếp xúc khi đi từ dưới lên Tháp đệm thường được sửdụng khi năng suất nhỏ, môi trường ăn mòn, tỉ lệ lỏng: khí lớn, khí không chứa bụi

và hấp thụ không tạo ra cặn lắng

e Tháp đĩa (tháp mâm):

Cho phép vận tốc khí lớn nên đường kính tháp tương đối nhỏ, kinh tế hơnnhững tháp khác Được sử dụng khi năng suất lớn, lưu lượng lỏng nhỏ và môitrường không ăn mòn

Tháp hấp thụ phải thoả mãn những yêu cầu sau: hiệu quả và có khả năng

cho khí đi qua, trở lực thấp (<3000Pa), kết cấu đơn giản và vận hành thuận tiện,khối lượng nhỏ, không bị tắc nghẽn bởi cặn sinh ra trong quá trình hấp thụ

Khi đồng thời hấp thụ nhiều khí, vận tốc hấp thụ của mỗi khí bị giảm xuống.Khí hấp thụ hoá học trong tháp xuất hiện đối lưu bề mặt, nghĩa là trên bề mặt phân

chia pha xuất hiện dòng đối lưu cưỡng bức thúc đẩy quá trình truyền khối.

CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN THÔNG GIÓ VÀ XỬ LÝ KHÍ THẢI.

2.1 THUYẾT MINH PHẦN THÔNG GIÓ

2.1.1 Chọn thông số tính toán và kết cấu bao che

Thông số tính toán (tra trong QCVN 02:2009 BXD) được tóm tắt trong bảng:

Bảng 2 1: Thông số tính toán trong và ngoài nhà

- T : hệ số trao đổi nhiệt trên bề mặt trong của kết cấu bao che, W/m 2 0C

( bề mặt trong của tường, sàn, trần với bề mặt nhẵn T = 8,7 W/m 2 0C)

- N : hệ số trao đổi nhiệt trên bề mặt ngoài của kết cấu bao che, W/m 2 0C

( bề mặt tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài N = 23,2 W/m 2 0C)

- i : bề dày của lớp vật liệu thứ i, m

- i : hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu thứ i, W/mK

- Ro : tổng nhiệt trở của kết cấu bao che, m 2 0C/W

Bảng 2 2: Hệ số truyền nhiệt của kết cấu bao che

3) Kiểm tra nhiệt trở yêu cầu

Để đảm bảo cho việc chống lạnh về mùa đông của kết cấu bao che thì cần phải

có tổng nhiệt trở không nhỏ hơn nhiệt trở yêu cầu Ryc:

Kiểm tra điều kiện : Rthực  Ryc

- Tính Ryc

R yc=(t T tt −t N −d tt )×ψ ×m

Δt bm R T

m2h0C/kcalTrong đó:

- tTtt : Nhiệt độ tính toán của không khí bên trong nhà, 0C

- tN-đtt : Nhiệt độ không khí ngoài nhà mùa khô, 0C

- tbm : Chênh lệch nhiệt độ bề mặt cho phép; tbm =12 oC (bảng 3.4 – KTTG)

- RT : nhiệt trở mặt trong của kết cấu ngăn che;R T= α1

5 Mái 25 0.04 10 0.100 0.00002 0.140

Đảm bảo Rthực  Ryc thỏa mãn điều kiện

2.1.3 Tính toán tổn thất nhiệt

1) Tổn thất nhiệt qua kêt cấu.

Tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che :

Trong đó:

- k: hệ số truyền nhiệt của kết cấu bao che ( lấy theo bảng 2.2) , [kcal/m2h0C]

- tTtt: nhiệt độ bên trong phân xưởng ( 0C)

- tNtt: nhiệt độ không khí bên ngoài phân xưởng ( 0C)

- ψ: hệ số phụ thuộc vào kết cấu ngăn che so với không khí bên ngoài phânxưởng

2) Diện tích truyền nhiệt.

Diện tích truyền nhiệt đã được trình bày chi tiết trong phụ lục 2

3) Nhiệt tổn thất qua kết cấu bao che

a Nhiệt tổn thất qua kết cấu bao che mùa hè

Bảng 2 5: Nhiệt tổn thất qua kết cấu bao che mùa hè

Dải 4 2.50 2986 0.8 32.3 30.3 11932.8

Tổng 331604.8

b Nhiệt tổn thất qua kết cấu bao che mùa đông

Bảng 2 6: Nhiệt tổn thất qua kết cấu bao che mùa đông

2.1.4 Tính toán tỏa nhiệt.

1) Toả nhiệt do người.

Nhiệt tỏa ra do người được tính theo công thức:

Q = n.q [Kcal/h]

Trong đó:

- q( qh): lượng nhiệt do một người tỏa ra, [kcal/h.người]

- n: số công nhân trong phân xưởng n=178 người

a Tính toả nhiệt do người vào mùa hè:

- Nhiệt độ trong phân xưởng là t0= 32.30C

- Lao động trong phân xưởng là lao động nặng ( bảng 2-2 KTTG)

ta có: t0= 32.30C  q=27.5 [kcal/h.người]

Vậy, Qhè =178 × 27.5 = 4895(kcal/h)

- Nhiệt độ trong phân xưởng là t0= 220C

- Lao động trong phân xưởng là lao động vừa ( bảng 2-2 KTTG)

ta có : q = 77 [kcal/h.người]

Vậy, Qđông = 13706 (kcal/h)

2) Toả nhiệt do chiếu sáng.

Khi thắp sáng thì hầu hết năng lượng điện biến thành nhiệt toả ra môi trường

và lượng nhiệt đó được tính theo công thức:

-860: đương lượng nhiệt của công suất điện

-∑N: tổng công suất điện trong phân xưởng (Kw)

Bảng 2 7: Lượng nhiệt tỏa ra từ các máy cán dùng điện

(Kw/tb) (Kw) (kcal/h)

2 Máy cán thô ba trục ngang 1 1000 1000 94600

Tổng 491920

4) Nhiệt tỏa từ lò nung

Gồm năm thành phần:

- Tỏa nhiệt từ các bề mặt xung quanh của lò nung

- Tỏa nhiệt từ cửa lò nung lúc mở trống

- Tỏa nhiệt do bản thân cánh cửa lò

- Tỏa nhiệt qua nóc lò

- Tỏa nhiệt qua đáy lò

Tỏa nhiệt từ các bề mặt xung quanh của lò nung:

Lượng nhiệt tỏa ra từ các bề mặt xung quanh của lò nung được xác định theophương trình cân bằng nhiệt như sau:

Qbm = q’.F = q’’.F (kcal/m2h)

Trong đó :

- q’ : Lượng nhiệt tỏa ra từ 1m2 bề mặt bên ngoài của lò nung trong 1giờ(kcal/m2h)

- q’’: Lượng nhiệt xuyên qua 1m2 thành lò trong 1giờ (kcal/m2h)

- F : Diện tích bề mặt tỏa nhiệt của thành lò nung

F = 2Rh – (A.B) = 2x3.14x2.3x4 – (0.4x 0.6)= 57.53(m2)

Với :

- R : Bán kính ngoài của lò, R = 2.3 (m)

- h : Chiều cao lò, h = 4(m)

- (A.B): Kích thước cửa của lò nung, (A.B) = (0.4m x 0.6m)

Chi tiết tính toán nhiệt tỏa từ bề mặt xung quanh của lò được thể hiện chi tiết

Bảng 2 8: Nhiệt tỏa từ bề mặt xung quanh của lò nung

q (kcal/m2h) F (m2) Qbm

(kcal/ m2h)

q(kcal/ m2h)

F (m2) Qbm

(kcal m2/h)

Nhiệt tỏa từ nóc lò:

Lượng nhiệt tỏa ra từ nóc lò tương tự lượng nhiệt truyền qua bề mặt tường lò

Do cấu tạo của nóc lò giống tường lò nên lượng nhiệt đơn vị tỏa ra tính cho 1m2

diện tích kết cấu là như nhau Tuy nhiên nóc lò là bề mặt nóng nằm ngang có hướngtoả nhiệt lên phía trên, cho nên cường độ tỏa nhiệt mạnh hơn tường đứng và xấp xỉ1,3 lần tức là:

qn

(kcal/h)

Nhiệt tỏa ra từ đáy lò:

Đáy lò được kê ngay trên mặt nền, do đó lượng nhiệt tỏa ra từ đáy lò truyền hết vào nền

Lượng nhiệt từ đáy lò tỏa ra không khí là bằng 0

Qđ=0

Nhiệt tỏa ra từ cửa lò (0.4 m x 0.6 m)

Nhiệt tỏa ra từ cửa lò gồm 2 phần:

- Nhiệt tỏa từ cửa lò trong lúc mở trống

- Nhiệt tỏa ra do bản thân cánh cửa lò

a Nhiệt tỏa từ cửa lò trong lúc mở trống

Lượng nhiệt tỏa ra từ cửa lò nung tính đều trong một giờ:

60 = 685.44 (kcal/h)

b Nhiệt tỏa ra do bản thân cánh cửa lò

Theo lý thuyết: Lượng nhiệt tỏa ra do bản thân cánh cửa lò nếu không tính chocho trường hợp mở cửa lò (Q) sẽ bằng lượng nhiệt xuyên qua cánh cửa lò (Q’) cũngphải bằng lượng nhiệt tỏa ra từ mặt ngoài cửa lò (Q’’) , tức là: Q= Q’ = Q’’

Nhưng thực tế thì cần phải mở cửa lò và thời gian mở cửa lò là: 12 phút trong

1 giờ và theo thực nghiệm thì thấy rằng lượng nhiệt tỏa ra do cánh cửa lò khi mởbằng ½ lúc đóng nên:

Qcl = Qcl mở + Qcl đóng =

1

2 ⋅Q⋅12 60 + Q ¿ 48 60 (kcal/h)

Với:

Q = Q ' +Q2 ' 'Trong đó:

- Q’ là lượng nhiệt xuyên qua cánh cửa lò, (kcal/h)

- Q’’ là lượng nhiệt tỏa ra từ mặt ngoài cửa lò, (kcal/h)

Bảng 2 10: Lượng nhiệt tỏa ra từ cửa lò

Bảng 2 11: Tổng kết lượng nhiệt tỏa ra từ lò nung

4) Toả nhiệt do vật liệu nung nóng để nguội.

Trong phân xưởng yêu cầu thiết kế thông gió sản phẩm nguội dần là sản phẩm

từ lò Do vậy tỏa nhiệt do nguội dần của sản phẩm trong quá trình không có sựchuyển pha

Ta sử dụng công thức sách Thiết kế thông gió công nghiệp để tính toán:

Qsp = 0.278 x Gsp x c x B x (tđ – tc) kcal/hTrong đó:

- Gsp - lượng sản phẩm nguội dần, kg/h

- c = 0.24 : tỉ nhiệt trung bình của sản phầm, kcal/kg0C

- B - hệ số kể đến cường độ tỏa nhiệt theo thời gian, chọn B = 0,5 theo sách

Hướng dẫn thiết kế đồ án môn học và đồ án tốt nghiệp thông gió nhà công nghiệp

- tđ; tc : nhiệt độ ban đầu và nhiệt độ cuối cùng của sản phẩm nguội, oC

tđ: nhiệt độ của sản phẩm khi ra khỏi lò khoảng 12000C

tc: nhiệt độ sau của sản phẩm 8000C

→ Qsp = 0.278 x 60000 x 0.24 x 0.5 x (1200 – 800) = 800640 kcal/h

2.1.5 Thu nhiệt do bức xạ mặt trời.

Nhiệt bức xạ vào phân xưởng sản xuất gây ra bởi ánh nắng mặt trời Do lượngnhiệt bức xạ vào mùa đông là có lợi, do đó ta chỉ cần tính toán lượng nhiệt bức xạqua kết cấu vào mùa hè Kết cấu tính toán bao gồm: cửa sổ, mái phân xưởng

Công thức tính cường độ bức xạ khi tia nắng vuông góc với mặt phẳng kết

- ro : Khoảng cách trung bình từ mặt đất đến mặt trời, ro = 149.106 km

- r: Khoảng cách từ mặt đất đến mặt trời trong thời gian tính toán Khoảng cáchnày thay đổi theo mùa Mùa hè r = 152.106 km, mùa đông r = 147.106 km

- c: Hệ số phụ thuộc vào độ trong suốt của khí quyển, đặc trưng cho khả nănghấp thụ các tia bức xạ của khí quyển, trung bình có thể lấy c = 0.333

- h: Độ cao mặt trời trên địa điểm tính toán, biểu diễn bằng góc nghiêng của tiamặt trời đối với mặt phẳng tiếp tuyến đi qua địa điểm tính toán h tra theo vĩ độ củaHải Dương

(Theo bảng 2.1 Tọa độ địa lý các trạm khí tượng & bảng 2.17 Độ cao (H) và gócphương vị (A) của mặt trời – QCVN 02/2009/BXD)

Bảng tính toán chi tiết cường độ bức xạ khi vuông góc và cường độ bức xạ

theo các hướng với mặt phẳng kết cấu được trình bày chi tiết trong phụ lục 5

1) Bức xạ mặt trời truyền qua mái

Nhiệt bức xạ truyền vào phân xưởng qua mái bao gồm 2 thành phần là nhiệt

do chênh lệch nhiệt độ và nhiệt do dao động nhiệt độ gây nên

Công thức tính toán tổng quát:

Q bx =Q bx Δt +Q bx Aτ

Trong đó,

- Q bx ∆t Nhiệt bức xạ qua mái do chênh lệch nhiệt độ, kcal/h

- Q bx Aτ: Nhiệt bức xạ qua mái do dao dộng nhiệt độ, kcal/h

Chi tiết tính toán bức xạ Q bx ∆ t và Q bx Aτ được trình bày chi tiết trong phụ lục 6

Tổng nhiệt bức xạ truyền vào nhà qua mái:

Q bx =Q bx ∆t +Q bx Aτ

→ Qbx = 664007.168 + 1264362.24 = 1928369.4 (kcal/h)

2) Bức xạ mặt trời truyền vào nhà qua cửa kính

Bức xạ mặt trời truyền vào nhà qua cửa kính được tính theo công thức:

- Fkính : diện tích cửa kính chịu bức xạ tại thời điểm tính toán, F = 22.4 m2

- qbx: cường độ bức xạ mặt trời trên mặt phẳng chịu bức xạ tại thời điểm tínhtoán [kcal/m2h]

Với phân xưởng, thời điểm tính toán là mùa hè

Bảng 2 12: Tổng kết lượng bức xạ qua kính trong phân xưởng

qbx Fkính

Qbxkính kcal/hkcal/m2h m2

→ Qbx = 1928369.4 + 4017.832 = 1932387.237 (kcal/h)

2.1.6 Tổng kết nhiệt thừa.

Nhiệt thừa trong phân xưởng được xác định theo công thức sau:

Trong đó:

- Qt: Nhiệt tỏa vào phân xưởng (kcal/h)

- Qbx: Nhiệt bức xạ vào nhà (kcal/h)

- Qtt: Nhiệt tổn thất qua kết cấu bao che (kcal/h)

Bảng 2 13: Thống kê nhiệt tỏa của phân xưởng

Qngười Qđộng cơ điện Qchiếu sáng Qlò Gsp Tổng

Bảng 2 14: Tổng kết nhiệt thừa trong phân xưởng

2.1.7 Tính toán thông gió tự nhiên cho phân xưởng.

Với lượng nhiệt thừa lớn Qth = 3963726 (kcal/h) nên việc sử dụng thông gió

cơ khí sẽ gây hao tốn năng lượng điện rất lớn nhất là trong các phân xưởng nóng

Ta sẽ tính toán thông gió để khử đi lượng nhiệt thừa, hỗ trợ cho thông gió cơ khí

Ý nghĩa quan trọng của thông gió tự nhiên là cho phép thực hiện quá trình traođổi không khí mà không đòi hỏi chi phí năng lượng Và hiệu quả của thông gió tựnhiên không thua kém gì so với thông gió cơ khí có cùng khối lượng khí trao đổi

Ta sử dụng phương pháp thiết lập biểu đồ tính toán thông gió tự nhiên Đây làphương pháp ưu việt và tính toán khá chính xác so với tính toán bằng công thức

Với diện tích cửa hiện tại F = 8m2 và số lượng 2 cửa vào thì thông gió tự nhiênkhông đạt được hiệu quả cao Chính vì vậy, nếu muốn sử dụng thông gió tự nhiên

một cách triệt để và giúp làm giảm lượng điện rất lớn để cung cấp cho hệ thốngthông gió cơ khí thì chúng ta phải thay đổi kết cấu cửa ra vào với diện tích phù hợpnhất để làm tăng hiệu quả thông gió cũng như chi phí kinh tế Vậy, diện tích cửa ravào (đón gió) F =75 m2 là phù hợp nhất.

Độ cao từ tâm cửa vào xuống mặt nền và từ tâm cửa ra đến mặt nền: