Đồ án thiết kế hệ thống điều hòa không khí và thông gió cho khách sạn hải đăng – thành phố rạch giá, tỉnh kiên giang

-1- LỜI NĨI ĐẦU Trong cơng nghiệp đời sống người, mơi trường khơng khí với yếu tố vi khí hậu thích hợp nhu cầu cần thiết Mơi trường khơng khí tự nhiên khơng đáp ứng nhu cầu Vì phải sử dụng biện pháp để tạo giữ ổn định mơi trường khơng khí với yếu tố vi khí hậu đáp ứng yêu cầu tiện nghi công nghệ Biện pháp tối ưu sử dụng hệ thống điều hịa khơng khí thơng gió Trong nhiều năm qua kinh tế nước ta bước phát triển đạt nhiều thành tựu to lớn Kinh tế phát triển nên mức sống tăng lên cơng trình xây dựng nhà cửa, trường học, bệnh viện, khách sạn mọc lên nhanh chóng Khi mức sống tăng lên người nghĩ tới việc chăm sóc sức khỏe Một yếu tố quan trọng ảnh hưởng tới sức khỏe người mơi trường khơng khí xung quanh Mọi thay đổi mơi trường khơng khí nhiệt độ, độ ẩm, nồng độ chất độc hại ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe người Do điều hịa tiện nghi khơng thể thiếu tòa nhà, văn phòng, khách sạn, nhà hàng Là sinh viên ngành Nhiệt – Lạnh, sau hoàn thành môn học đại cương, sở chuyên ngành em đủ điều kiện để thực đồ án tốt nghiệp Được phân công Ban chủ nhiệm khoa Chế biến, Thầy trưởng môn Kỹ thuật lạnh đồng ý thực tập Ban giám đốc Công ty cổ phần điện Gree, em thực đồ án tốt nghiệp: Tính tốn thiết kế, chọn máy thiết bị hệ thống điều hịa khơng khí thơng gió cho khách sạn Hải Đăng – thành phố Rạch Giá, tỉnh Kiên Giang Để thực đề tài này, em vận dụng kiến thức, kinh nghiệm thực tập tài liệu liên quan để tính tốn, thiết kế mang lại tính xác cao cho cơng trình hướng dẫn tận tình thầy giáo TS Nguyễn Thanh Mặc dù em cố gắng tìm tịi học hỏi kinh nghiệm, kiến thức cịn hạn chế nên khơng tránh khỏi thiếu sót q trình làm đồ án Em mong nhận -2- giúp đỡ thầy cô bạn để em hoàn thiện kiến thức chuyên môn Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn thầy cô trường Đại học Nha Trang, đặc biệt thầy cô môn Kỹ thuật lạnh dạy dỗ em thời gian em học tập trường Em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Thanh tận tình hướng dẫn em hồn thành đồ án Em xin gửi lời cảm ơn đến anh Công ty cổ phần điện Gree giúp đỡ em thời gian em thực tập công ty Nha Trang, ngày tháng 11 năm 2007 Sịnh viên thực Đỗ Văn Giáp -3- LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đồ án tơi tự lập tính tốn thiết kế, chọn máy thiết bị nghiên cứu hướng dẫn thầy giáo TS Nguyễn Thanh Để hoàn thành đồ án sử dụng tài liệu ghi mục tài liệu tham khảo, tơi khơng sử dụng tài liệu khác mà không liệt kê Nếu sai xin chịu hình thức kỷ luật theo qui định Nha Trang, ngày tháng 11 năm 2007 Sinh viên thực Đỗ Văn Giáp -4- DANH MỤC VIẾT TẮT Kí hiệu TS CU FCU FAL EAL FAF EAF FAG EAG [1] Bảng 4.1[1] Viết đầy đủ Chú thích Tiến sĩ Condenser Unit Fan Coil Unit Fresh Air Louver Exhaust Air Louver Fresh Air Fan Exhaust Air Fan Fresh Air Griller Exhaust Air Griller Tài liệu thứ Bảng 4.1 tài liệu thứ Tiến sĩ Dàn nóng Dàn lạnh Mặt nạ gió tươi Mặt nạ gió thải Quạt cấp khí tươi Quạt hút khí thải Miệng cấp khí tươi kiểu lưới Miệng hút khí thải kiểu lưới Xem số thứ tự mục Tài liệu tham khảo Xem bảng 4.1 tài liệu thứ Chương PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 KHÁI NIỆM -5- Điều hịa khơng khí q trình xử lí khơng khí, thơng số nhiệt độ độ ẩm tương đối, tuần hồn lưu thơng phân phối khơng khí, độ bụi, tạp chất hóa học, tiếng ồn…được điều chỉnh phạm vi cho trước theo yêu cầu khơng gian cần điều hịa mà khơng phụ thuộc vào điều kiện thời tiết diễn bên ngồi khơng gian điều hịa 1.2 VAI TRỊ VÀ ỨNG DỤNG CỦA ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ Điều hịa khơng khí tạo giữ ổn định thông số trạng thái khơng khí khơng gian hoạt động người nằm vùng cho phép, người ln cảm thấy dễ chịu Ngồi điều hịa khơng khí đáp ứng việc đảm bảo thơng số trạng thái khơng khí theo điều kiện công nghệ sản xuất 1.2.1 Ảnh hưởng điều hịa khơng khí đến sức khỏe người Có nhiều thơng số trạng thái khơng khí ảnh hưởng đến sức khỏe người, thơng số tác động trực tiếp có ảnh hưởng thường xuyên nhiệt độ độ ẩm Ta biết thể người giữ nhiệt độ 37 0C Để đảm bảo nhiệt độ thể sản sinh nhiệt lượng trường hợp (nghỉ ngơi hay hoạt động) Lượng nhiệt truyền vào môi trường khơng khí phương thức là: đối lưu, xạ bay Truyền nhiệt đối lưu xạ phụ thuộc vào hiệu số nhiệt độ nên gọi lượng nhiệt nhiệt q h tỏa từ thể người Truyền nhiệt bay nhiệt tỏa có bay nước từ thể người Lượng nhiệt gọi nhiệt ẩn qa tỏa từ người Cơ thể người ln có điều tiết trước thay đổi nhiệt độ độ ẩm Khi nhiệt độ tăng thể tăng cường bay mồ hôi để giảm nhiệt độ Nếu khoảng nhiệt độ thay đổi nhiệt dao động lớn nhanh thể phản ứng không kịp bị nhiễm bệnh Độ ẩm tác động đến sức khỏe người việc khống chế chế bay mồ hôi Nếu nhiệt độ cao độ ẩm cao thể khơng tiết mồ hơi, dẫn đến tình trạng bí nhiệt thể dễ bị sốt Các yếu tố nồng độ chất độc hại, tốc độ khơng khí ảnh hưởng đến sức khỏe người.Tơc độ khơng khí tùy thuộc vào dịng chuyển động khơng khí -6- mà lượng ẩm thoát từ thể người nhiều hay Nếu tốc độ khơng khí lớn làm tăng q trình trao đổi nhiệt đối lưu, khả bốc ẩm từ thể tăng, làm thể nhiều nhiệt, thể bị cảm lạnh Mặt khác, khơng gian điều hịa có nồng độ chất độc hại vượt mức cho phép gây ngộ độc thể Như điều hịa khơng khí phải đáp ứng yêu cầu đảm bảo nhiệt độ độ ẩm phạm vi thích hợp, đảm bảo tốc độ ln chuyển khơng khí ổn dịnh nồng độ chất độc hại không vượt mức cho phép Điều phụ thuộc vào hệ thống điều hịa khơng khí thơng gió cơng trình Qua nghiên cứu ngành y tế cho thấy người cảm thấy thoải mái sống môi trường có nhiêt độ tkk = 22 ÷ 270C, độ ẩm khoảng từ 30 ÷ 70% Hơn nữa, qua thực tế cho thấy hiệu làm người tăng lên người làm việc môi trường mát mẻ, dễ chịu Bên cạnh thái độ làm việc nhân viên với cải thiện đáng kể Hiện hội họp trao đổi ngoại giao diễn khơng gian có điều hịa nhằm tạo mơi trường dễ chịu cho đối tác trình làm việc Như vậy, cơng trình khách sạn, văn phịng cho th việc trang bị hệ thống điều hịa khơng khí cần thiết 1.2.2 Ảnh hưởng điều hịa khơng khí đến sản xuất Khoa học kỹ thuật ngày phát triển nên số ngành sản xuất thiếu q trình điều hịa khơng khí Đối với ngành công nghiệp sản xuât sợi, giấy điều hịa khơng khí có mặt tất khâu trình sản xuất Đối với ngành sản xuất thuốc hệ thống điều hịa phải đảm bảo nhiệt độ, độ ẩm để sợi thuốc đạt chất lượng cao Trong ngành khoa học như: điện tử, khí xác hay tin học u cầu hệ thơng điều hịa khơng khí phải đảm bảo độ bụi, độ ẩm thích hợp độ ồn thấp Vì ngành có u cầu độ xác cao Trong q trình làm việc người cơng nhân khơng để mồ hôi tay bám vào chi -7- tiết máy lắp ráp hay chế tạo việc ảnh hưởng đến độ xác độ nhạy chi tiết Trong ngành hàng không, việc điều hịa khơng khí cho máy bay quan trọng Do máy bay chuyển động với tốc độ cao nên có ma sát với khơng khí lớn Điều làm cho nhiệt độ máy bay tăng lên đặc biệt buồng lái phải chịu sức nóng lớn Mặt khác, để cân áp suất máy bay với bên phải có khơng khí từ bên ngồi nén vào bên máy bay Lượng khí nén góp phần làm tăng lượng nhiệt máy bay Trên máy bay thường sử dụng hệ thống lạnh nén khí với hệ thống nén khí giãn nở tuabin Khơng khí sau giãn nở qua dàn trao đổi nhiệt bên máy bay để nhận nhiệt máy bay thải Đối với nước tiên tiến, điều hòa nhiệt độ sử dụng lĩnh vực chăn nuôi Các chuông trại trang bị hệ thống điều hịa để khống chế nhiệt độ, độ ẩm thích hợp cho phát triển đàn gia súc gia cầm họ Điều hịa khơng khí cịn ứng dụng lĩnh vực bơm nhiệt Vào mùa đơng nhiệt độ ngồi trời nhỏ nhiệt độ bên nên bên cần sưởi ấm Lúc hệ thống lạnh có dàn lạnh bên ngồi dàn nóng bên Thực chất bơm nhiệt chuyển đổi từ dàn lạnh sang dàn nóng từ dàn nóng sang dàn lạnh hệ thống lạnh Chương GIỚI THIỆU TỔNG QUAN CƠNG TRÌNH VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ -8- 2.1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN CƠNG TRÌNH Khách sạn Hải Đăng tịa nhà có cấu trúc đại, gồm:17 tầng lầu, tầng tầng mái, cao khoảng 60 m Mặt xây dựng tòa nhà rộng khoảng 651,3 m2, với mặt tiền quay hướng Bắc Vị trí khách sạn tọa lạc đường Trung tâm, phường Vĩnh Bảo, thành phố Rạch Giá, tỉnh Kiên Giang Đây khách sạn xây dựng nhằm phục vụ cho khách nước quốc tế Ngoài trang thiết bị sở vật chất đại đáp ứng tiêu chuẩn khách sạn bốn sao, cơng trình cịn có kiến trúc đẹp góp phần làm tơn thêm vẻ đẹp thành phố, phù hợp với phát triển chung toàn tỉnh Cơng trình với kiến trúc đại phân thành nhiều phịng phù hợp với mục đích sử dụng khác Bên cạnh khách sạn bố trí cầu thang bộ, thang máy cầu thang thoát hiểm - Tầng khách sạn gồm sảnh đón, sảnh tiếp tân, khu để xe nhân viên, khu đậu xe 12 chỗ, khu đậu xe chỗ, khu đậu xe chỗ, hồ massege, phịng xơng hơi, phịng tắm, phòng làm thức ăn, phòng gửi đồ, 16 phòng massege, phòng Spa, phòng thư giãn, khu vệ sinh, thang máy, cầu thang cầu thang thoát hiểm - Lầu gồm phòng văn phòng lớn, hồ bơi, phòng gửi đồ, khu vệ sinh hệ thống cầu thang - Lầu ÷ 10 gồm phòng nhân viên, phòng ngủ loại 1, phòng tài xế, kho hệ thống cầu thang - Lầu 11 ÷ 14 lầu 16 gồm phòng tiếp khách, phòng ngủ loại 2, phòng tài xế, kho hệ thống cầu thang - Lầu 15 gồm phịng thư kí, phịng khách, phòng nghỉ nguyên thủ, phòng vệ sĩ, phòng tài xế, kho hệ thống cầu thang - Lầu 17 gồm khu pha chế đồ uống, quầy bar, chỉnh nhạc hệ thống cầu thang - Tầng mái khách sạn sử dụng để đặt cụm dàn nóng máy điều hịa, bồn cung cấp nước hồ bơi sâu 1,6 m Tòa nhà xây dựng vật liệu xây dựng thông dụng Khung dầm chịu lực bê tông cốt thép Các tường ngăn gồm lớp gạch ống, hai bên -9- trát vữa phủ lớp sơn chống thấm Các cửa vào gỗ Tất tầng có trần giả thạch cao Trang thiết bị sử dụng chủ yếu máy vi tính, ti vi, đèn chiếu sáng, đèn ngủ, máy sấy tóc, bàn là, thiết bị sinh hoạt phòng khách sạn… Do yêu cầu đảm bảo sức khỏe khách hàng, trang thiết bị khách sạn…nên cần thiết lắp đặt hệ thống điều hịa khơng khí thơng gió cho khách sạn Hệ thống điều hòa phục vụ từ tầng đến tầng 17 Hệ thống điều hịa khơng khí thơng gió phải kết hợp u cầu sau: - Điều hòa nhiệt độ cho phịng khách sạn - Hệ thống cấp gió tươi thải khí thải - Khơng khí lọc bụi, Trần tầng có trần giả để dàn lạnh máy lạnh, trần giả cao 0,7 m Như chiều cao thực phòng chiều cao phòng trừ chiều cao trần giả Diện tích tường bao diện tích tường (khơng kể đến diện tích kính cửa vào) tiếp xúc trực tiếp với khơng khí bên ngồi Diện tích tường ngăn diện tích tường (khơng kể đến diện tích kính cửa vào) tiếp xúc gián tiếp với khơng khí bên ngồi Bảng 2.1 Thơng số phòng cần trang bị điều hòa Tầng Phòng Mục đích Diện Chiều DT DT DT sử dụng tích cao kính tường tường [m2] [m] [m2] bao ngăn - 10 - Trệt ÷ 10 11 ÷ 14 & 16 01 02 03 ÷ 18 19 ÷ 23 24 01 02 01 02 03 04 05 06 01 02 03 04 05 06 01 02 15 03 04 05 Quầy bar, Pha 17 chế & Chỉnh Sảnh đón Sảnh tiếp tân Massege Spa Thư giãn Văn phòng Văn phòng P nhân viên P.ngủ loại1 P.ngủ loại1 P.ngủ loại1 P.ngủ loại1 P tài xế P.tiếp khách P.ngủ loại P.ngủ loại P.ngủ loại P.ngủ loại P tài xế P thư kí P tiếp khách P nghỉ nguyên thủ P vệ sĩ P tài xế Thư giãn, giải trí & ca nhạc 321,86 59,89 11,6 56 107,61 101,53 14,63 30,74 28,67 31,46 24,58 14,11 14,63 35,29 28,67 31,46 24,58 14,11 14,63 22,53 2,8 2,8 2,8 2,8 2,8 2,8 2,8 2,8 2,8 2,8 2,8 2,8 2,8 2,8 2,8 2,8 2,8 2,8 2,8 2,8 2,8 15,68 15,96 0 3 3 4,5 4,5 3 3 4,5 4,5 [m2] 85,96 15,4 5,32 0 50, 53,92 21,56 28,96 7,92 10,44 7,92 17,06 21,56 33,72 7,92 10,44 7,92 17,06 21,56 27,47 [m2] 99 59,64 3,78 14 77 5,04 22 19,58 8,94 8,94 11,46 8,94 19,58 8,66 4,76 8,94 11,46 8,94 19,58 19,58 10,92 60,69 2,8 5,25 26,39 20,4 24,58 14,11 2,8 2,8 4,5 4,5 7,92 17,06 8,94 19,58 191,4 168,6 nhạc 2.2 CHỌN CẤP ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ Điều hịa khơng khí tiện nghi q trình xử lí khơng khí phịng nhiệt độ (tăng, giảm), độ ẩm (tăng, giảm), khí độc, độ ồn tốc độ lưu thơng khơng khí phịng cho tiện nghi sinh hoạt người Theo mức độ quan trọng cơng trình, điều hịa khơng khí chia làm ba cấp sau: - 83 - b) Tổn thất áp suất cục bộ: Do đường ống gió tươi tầng khơng có cút mà có rẽ nhánh thu mở nên tổn thất áp suất cục tính theo cơng thức: ∆ pcb = n pđ Trong đó: - n: hệ số cột áp động Tra bảng 7.7[1] ta có: n1 = 1,75 (đối với trường hợp tổn thất áp suất qua rẽ nhánh cắt chéo 900, 1350) n2 = 1,02 (đối với tổn thất áp suất qua thu nhỏ) - pđ : cột áp động, Pa Tra bảng 7.6[1] với tốc độ dịng khí ω = 3,83 m/s theo phương pháp nội suy, ta có: pđ1 = 8,97 Pa (đối với tổn thất áp suất qua rẽ nhánh) p đ2 = 8,97 Pa (đối với tổn thất áp suất qua thu nhỏ) Vậy tổn thất áp suất cục đường ống gió tươi (gồm chỗ thu nhỏ chỗ rẽ nhánh) là: ∆ pcb = ∆ pcb1 + ∆ pcb2 = 6.n1.pđ1 + 3.n2.pđ2 = 6.1,75.8,97 + 3.1,02.8,97 = 121,63 Pa Vậy tổn thất áp suất ∆ p đường ống gió là: ∆ p = ∆ pms + ∆ pcb = 12,29 + 121,63 = 133,92 Pa Ta chọn quạt ly tâm Nga chế tạo có kí hiệu là: U4-70 N0 quạt 1/2 Năng suất [m3/h] 540 Cột áp [Pa] 218 Hiệu suất [%] 75 5.3.4.2 Tính chọn quạt hút khơng khí thải  Tính ví dụ cho quạt hút tuyến ống gió thải cho phịng tầng 2: Do lượng khơng khí thải hút khỏi phịng lượng khơng khí tươi đưa vào phịng chiều dài kết cấu đường ống gió thải giống kết cấu đường ống gió tươi nên quạt hút khí thải có suất cột áp giống quạt cấp khơng khí tươi - 84 - Chương CÔNG TÁC THI CÔNG LẮP ĐẶT HỆ THỐNG THIẾT BỊ, CHẠY THỬ VÀ XỬ LÝ SỰ CỐ 6.1 CÔNG TÁC THI CƠNG LẮP ĐẶT - 85 - Cơng tác thi công lắp đặt thực sau xác nhận cơng trình, ký hợp đồng phận lắp đặt chủ đầu tư Công việc lắp đặt gồm bước sau: Lắp đặt dàn nóng dàn lạnh → lắp ống gas, đường ống nước xả cách nhiệt cho hệ thống → lắp đặt hệ thống điện → thử xì hệ thống → hút chân khơng hệ thống nạp gas cho hệ thống → bọc cách nhiệt đường ống gas → đường ống nước xả dàn lạnh → chạy kiểm tra xác nhận 6.1.1 Lắp đặt dàn nóng dàn lạnh 6.1.1.1 Lắp đặt dàn nóng Hình 6.1 Khơng gian lắp đặt dàn nóng GMVL-R620W4/A Hình 6.2 Cách thức di chuyển dàn nóng - 86 - Cơng tác lắp đặt dàn nóng: - Chuẩn bị sẵn bệ máy, máng ống nước xả phía dàn nóng - Kiểm tra độ chắn vấn đề chống thấm vị trí mái cần đặt máy - Di chuyển dàn nóng bốn dây thép lắp vào dàn nóng để cẩu, sử dụng lót điểm tiếp xúc máy dây thép để tránh trầy, móp méo gây hư hỏng dàn nóng (hình vẽ) - Lắp thiết bị dàn nóng trước - Khơng gian lắp đặt dàn nóng cần đảm bảo thơng số sau (hình vẽ): + Mặt dàn nóng cách mái che (nếu có) m + Các mặt bên dàn nóng cách tường m - Khi tường bao quanh cao dàn nóng (cụm dàn nóng tầng trệt): ta cần lắp ống hướng gió cho dàn nóng 6.1.1.2 Lắp đặt dàn lạnh Lắp đặt dàn lạnh âm trần bốn hướng thổi, dàn lạnh âm trần hướng thổi, dàn lạnh âm trần nối ống gió Cơng tác lắp đặt: - Định vị trí cho dàn lạnh, dàn lạnh lắp khơng gian trần giả - 87 - - Không gian lắp đặt đảm bảo thông số sau khoảng cách (hình vẽ): + Dàn lạnh cách trần 0,02 m + Hai đầu dàn lạnh cách tường 1,5 m + Bề mặt thổi hồi dàn lạnh cách sàn 1,8 m - Làm dấu vị trí lắp đặt - Lắp giá treo, kiểm tra độ chắn ty treo - Kiểm tra model dàn lạnh treo dàn lạnh lên Hình 6.3 Không gian lắp đặt dàn lạnh Cassette hướng thổi Hình 6.4 Khơng gian lắp đặt dàn lạnh Cassette hướng thổi - 88 - Hình 6.5 Khơng gian lắp đặt dàn lạnh âm trần nối ống gió Hình 6.6 Sơ đồ kết nối dàn nóng dàn lạnh - 89 - 6.1.2 Lắp đặt đường ống gas, đường ống nước xả, cách nhiệt cho hệ thống a) Lắp đặt, kích thước đường ống gas (xem vẽ số 13): Tổng suất dàn lạnh < 80 80 ÷ 140 140 ÷ 180 180 ÷ 220 220 ÷ 300 300 ÷ 380 380 ÷ 420 420 ÷ 520 > 520 Ống gas [mm] 15,9 19,05 22,2 25,4 28,6 31,8 34,9 38,1 41,3 Ống lỏng [mm] 9,52 12,7 12,7 12,7 12,7 15,9 15,9 19,05 19,05 Hình 6.7 Ống gas gel cách nhiệt - 90 - Công tác lắp đặt: - Bảo quản ống gas cẩn thận di chuyển, tránh gây bóp méo đường ống - Cần lắp vít hai đầu ống gas di chuyển trước lắp đặt để tránh bụi bẩn rơi vào đường ống gas - Không để đầu ống chúi xuống đất đầu ống không bảo vệ - Cần làm đường ống trước kết nối - Hàn ống phải chắn, cẩn thận, đảm bảo độ kín cho đường ống gas - Loe ống phải đồng đều, không nên dài không nên ngắn quá, cần dùng thiết bị chuyên dùng để loe ống b) Lắp đặt, kích thước đường ống nước ngưng (xem vẽ số 13): Năng suất dàn lạnh [kW]