Đang tải... (xem toàn văn)
(NB) Giáo trình Kỹ thuật cơ sở cung cấp cho người học những kiến thức như: Cơ sở nhiệt động kỹ thuật và truyền nhiệt; cơ sở kỹ thuật lạnh; cơ sở kỹ thuật điều hoà không khí. Mời các bạn cùng tham khảo!
BỘ LAO ĐỘNG - THƯƠNG BINH VÀ XÃ HỘI TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ KỸ THUẬT CƠNG NGHỆ GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN 01: KỸ THUẬT CƠ SỞ NGHỀ: LẮP ĐẶT, SỬA CHỮA MÁY LẠNH VÀ ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ TRÌNH ĐỘ: SƠ CẤP (Ban hành kèm theo Quyết định số: 228A/QĐ-CĐNKTCN – ĐT ngày 02 tháng năm 2016 Bộ Lao động – Thương binh Xã hội) Hà Nội, năm 2016 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN: Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng ngun trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm LỜI GIỚI THIỆU Giáo trình Kỹ thuật sở giáo trình biên soạn dạng tổng quát cho học sinh, sinh viên ngành lạnh từ kiến thức kiến thức chuyên sâu Do có số nội dung mang tính chung khơng vào cụ thể Giáo trình giúp học sinh, sinh viên có kiến thức chung hữu ích cần phải nghiên cứu chuyên ngành sâu Mặc khác giáo trình đưa vào nội dung mang tính thực tế giúp học sinh, sinh viên gần gũi, dễ nắm bắt vấn đề va chạm thực tế Ngồi giáo trình sử dụng cho khối khơng chun muốn tìm hiểu thêm ngành nhiệt lạnh điều hịa khơng khí Xin trân cảm ơn Q thầy cô Khoa Điện tử - Điện lạnh Trường cao đẳng nghề Kỹ thuật Công nghệ hổ trợ để hồn thành giáo trình Giáo trình lần biên soạn nên không tránh khỏi sai sót, mong nhận ý kiến đóng góp quý bạn đọc Hà Nội, ngày 20 tháng 06 năm 2016 BAN BIÊN SOẠN MỤC LỤC Trang LỜI GIỚI THIỆU MỤC LỤC CHƯƠNG I : CƠ SỞ KỸ THUẬT NHIỆT ĐỘNG VÀ TRUYỀN NHIỆT NHIỆT ĐỘNG KỸ THUẬT: 1.1 Chất môi giới thông số trạng thái chất môi giới: 1.1.1 Các khái niệm định nghĩa: 1.1.2 Chất môi giới thông số trạng thái chất môi giới: 1.1.3 Nhiệt dung riêng tính nhiệt lượng theo nhiệt dung riêng : 12 1.2 Hơi thông số trạng thái hơi: 13 1.2.1 Các thể (pha) vật chất: 13 1.2.2 Q trình hố đẳng áp: 14 1.2.3 Các đường giới hạn miền trạng thái nước hơi: 15 1.2.4 Cách xác định thông số bảng đồ thị lgp-h: 15 1.3 Các trình nhiệt động hơi: 17 1.3.1 Các trình nhiệt động đồ thị lgp-h: 17 1.3.2 Quá trình lưu động tiết lưu: 19 1.3.2.1 Quá trình lưu động 19 1.3.2.2 Quá trình tiết lưu: 19 1.4 Chu trình nhiệt động máy lạnh bơm nhiệt: 19 1.4.1 Khái niệm định nghĩa chu trình nhiệt động: 19 1.4.2 Chu trình nhiệt động máy lạnh bơm nhiệt: 22 1.4.3 Chu trình máy lạnh hấp thụ: 24 TRUYỀN NHIỆT: 25 2.1 Dẫn nhiệt: 25 2.1.1 Các khái niệm định nghĩa: 25 2.1.2 Dòng nhiệt ổn định dẫn qua vách phẳng vách trụ: 28 2.1.3 Nhiệt trở vách phẳng vách trụ mỏng ; 33 2.2 Trao đổi nhiệt đối lưu: 33 2.2.1 Các khái niệm định nghĩa: 33 2.2.2 Các nhân tố ảnh hưởng tới trao đổi nhiệt đối lưu: 34 2.2.3 Một số hình thức trao đổi nhiệt đối lưu thường gặp: 34 2.2.4 Tỏa nhiệt sôi ngưng hơi: 39 2.3 Trao đổi nhiệt xạ: 41 2.3.1 Các khái niệm định nghĩa: 41 2.3.2 Dòng nhiệt trao đổi xạ vật: 45 2.3.3 Bức xạ mặt trời (nắng) : 46 2.4 Truyền nhiệt thiết bị trao đổi nhiệt: 47 2.4.1 Truyền nhiệt tổng hợp: 47 2.4.2 Truyền nhiệt qua vách: 47 2.4.3 Truyền nhiệt qua vách phẳng vách trụ: 48 2.4.4 Truyền nhiệt qua vách có cánh: 49 2.4.5 Tăng cường truyền nhiệt cách nhiệt: 50 2.4.6 Thiết bị trao đổi nhiệt: 50 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ KỸ THUẬT LẠNH 53 KHÁI NIỆM CHUNG: 53 1.1 Ý nghĩa kỹ thuật lạnh đời sống kỹ thuật: 53 1.2 Các phương pháp làm lạnh nhân tạo: 54 MÔI CHẤT LẠNH VÀ CHẤT TẢI LẠNH: 56 2.1 Các môi chất lạnh thường dùng kỹ thuật lạnh: 56 2.2 Chất tải lạnh 59 2.3 Bài tập môi chất lạnh chất tải lạnh 60 CÁC HỆ THỐNG LẠNH THÔNG DỤNG: 61 3.1 Hệ thống lạnh với cấp nén: 61 3.1.1 Sơ đồ cấp nén đơn giản: 61 3.1.2 Sơ đồ có nhiệt hút, lạnh lỏng hồi nhiệt: 62 3.2 Sơ đồ cấp nén có làm mát trung gian: 64 3.3 Các sơ đồ khác: 67 3.4 Bài tập : 67 MÁY NÉN LẠNH: 68 4.1 Khái niệm: 68 4.1.1 Vai trò máy nén lạnh: 68 4.1.2 Phân loại máy nén lạnh: 68 4.1.3 Các thông số đặc trưng máy nén lạnh: 69 4.2 Máy nén pittông: 72 4.2.1 Máy nén lí tưởng cấp nén (khơng có khơng gian thừa): 72 4.2.2 Cấu tạo chuyển vận: 72 4.2.3 Các hành trình đồ thị P-V: 73 4.2.4 Máy nén có khơng gian thừa: 73 4.2.5 Năng suất nén V có khơng gian thừa: 74 4.2.6 Máy nén nhiều cấp có làm mát trung gian: 74 4.2.7 Cấu tạo nguyên lý làm việc: 75 4.2.8 Đồ thị P-V: 75 4.2.9 Tỉ số nén cấp: 75 4.2.10 Lợi ích máy nén nhiều cấp: 76 4.2.11 Bài tập tính tốn máy nén piston: 76 4.3 Giới thiệu số chủng loại máy nén khác: 77 4.3.1 Máy nén rô to: 77 4.3.2 Máy nén scroll (đĩa xoắn): 78 4.3.3 Máy nén trục vít: 79 CÁC THIẾT BỊ KHÁC CỦA HỆ THỐNG LẠNH: 81 5.1 Các thiết bị trao đổi nhiệt chủ yếu: 81 5.1.1 Thiết bị ngưng tụ: 81 5.1.2 Vai trò thiết bị hệ thống lạnh: 81 5.1.3 Các kiểu thiết bị ngưng tụ thường gặp: 81 5.1.4 Tháp giải nhiệt: 87 5.1.5 Thiết bị bay hơi: 87 5.1.6 Vai trò thiết bị hệ thống lạnh: 87 5.1.7 Các kiểu thiết bị bay thường gặp: 87 5.2 Thiết bị tiết lưu (giảm áp): 92 5.2.1 Giảm áp ống mao: 92 5.2.2 Van tiết lưu: 92 5.3 Thiết bị phụ, dụng cụ đường ống hệ thống lạnh: 95 5.3.1 Thiết bị phụ hệ thống lạnh: 95 5.3.2 Dụng cụ hệ thống lạnh: 99 5.3.3 Đường ống hệ thống lạnh: 101 CHƯƠNG 3: CƠ SỞ KỸ THUẬT ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ 102 KHƠNG KHÍ ẨM: 102 1.1 Các thông số trạng thái khơng khí ẩm: 102 1.1.1 Thành phần không khí ẩm: 102 1.1.2 Các thơng số trạng thái khơng khí ẩm: 103 1.2 Đồ thị I - d d - t không khí ẩm: 105 1.2.1 Đồ thị I – d: 105 1.2.2 Đồ thị t – d: 106 1.3 Một số q trình khơng khí ẩm ĐHKK: 107 1.4 Bài tập sử dụng đồ thị: 111 KHÁI NIỆM VỀ ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ: 111 2.1 Khái niệm thơng gió ĐHKK: 111 2.1.1 Thơng gió gì? 111 2.1.2 Khái niệm ĐHKK: 111 2.1.3 Khái niệm nhiệt thừa tải lạnh cần thiết cơng trình: 111 2.2 Bài tập tính tốn tải lạnh đơn giản: 113 2.3 Các hệ thống ĐHKK: 114 2.3.1 Các khâu hệ thống ĐHKK: 114 2.3.2 Phân loại hệ thống ĐHKK: 115 2.4 Các phương pháp thiết bị xử lý khơng khí: 115 2.4.1 Làm lạnh khơng khí: 116 2.4.2 Sưởi ấm: 117 2.4.3 Khử ẩm: 117 2.4.4 Tăng ẩm: 118 2.4.5 Lọc bụi tiêu âm: 118 HỆ THỐNG VẬN CHUYỂN VÀ PHÂN PHỐI KHƠNG KHÍ: 119 3.1 Trao đổi khơng khí phịng: 119 3.1.1 Các dịng khơng khí tham gia trao đổi khơng khí phịng: 120 3.1.2 Các hình thức cấp gió thải gió: 124 3.1.3 Các kiểu miệng cấp miệng hồi: 126 3.2 Đường ống gió: 127 3.2.1 Cấu trúc hệ thống: 127 3.2.2 Các loại trở kháng thủy lực đường ống: 128 3.3 Quạt gió: 129 3.3.1 Phân loại quạt gió: 129 3.3.2 Đường đặc tính quạt điểm làm việc mạng đường ống: 130 CÁC PHẦN TỬ KHÁC CỦA HỆ THỐNG ĐHKK: 131 4.1 Khâu tự động điều chỉnh nhiệt độ độ ẩm phòng: 131 4.1.1 Tự động điều chỉnh nhiệt độ: 132 4.1.2 Tự động điều chỉnh độ ẩm số hệ thống ĐHKK công nghệ: 133 4.2 Lọc bụi tiêu âm ĐHKK: 134 4.2.1 Tác dụng lọc bụi: 134 4.2.2 Tiếng ồn có ĐHKK- nguyên nhân tác hại: 135 4.3 Cung cấp nước cho ĐHKK: 136 4.3.1 Các sơ đồ cung cấp nước lạnh cho hệ thống Water Chiller: 136 4.3.2 Cung cấp nước cho buồng phun: 137 TÀI LIỆU THAM KHẢO 141 GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN Tên mơ đun: KỸ THUẬT CƠ SỞ Mã mơn học/mơ đun: MĐ 01 Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trị mơ đun: - Vị trí: Là mơ đun sở ngành, chuẩn bị kiến thức cần thiết cho môn học, mơ đun kỹ thuật chun ngành - Tính chất: Là môn học kỹ thuật sở - Ý nghĩa vai trị mơn học/mơ đun: Cung cấp tổng quát cho học viên ngành lạnh từ kiến thức kiến thức chuyên sâu hệ thống máy lạnh ĐHKK - Mục tiêu mô đun:n học: - Về kiến thức: + Trình bày kiến thức kỹ thuật Nhiệt - Lạnh điều hịa khơng khí, cụ thể là: Các hiểu biết chất môi giới hệ thống máy lạnh ĐHKK, cấu tạo nguyên lý hoạt động máy lạnh, cấu trúc hệ thống máy lạnh ĐHKK; - Về kỹ năng: + Tra bảng thông số trạng thái môi chất, sử dụng đồ thị, biết chuyển đổi số đơn vị đo giải số tập đơn giản; - Về lực tự chủ trách nhiệm: + Rèn luyện khả tư logic sinh viên; ứng dụng thực tế vận dụng để tiếp thu kiến thức chuyên ngành Nội dung mô đun: TT Tên chương, mục Mở đầu Chương 1: Cơ sở nhiệt động kỹ thuật truyền nhiệt Nhiệt động kỹ thuật Truyền nhiệt Tổng số 31 15 16 Thời gian Thực hành, Lý thí nghiện, thuyết thảo luận, tập 19 10 10 5 Thi/ Kiểm tra 1 Chương 2: Cơ sở kỹ thuật lạnh: Khái niệm chung Môi chất lạnh chất tải lạnh Các hệ thống lạnh dân dụng Máy nén lạnh Các thiết bị khác hệ thống lạnh Kiểm tra Chương 3: Cơ sở kỹ thuật điều hồ khơng khí Khơng khí ẩm Khái niệm điều hịa khơng khí Hệ thống vận chuyển phân phối khơng khí Các phần tử khác hệ thống điều hịa khơng khí Kiểm tra Thi kết thúc mô đun Cộng 20 2 16 5 1 1 22 14 7 2 3 1 75 50 20 1 1 CHƯƠNG I: CƠ SỞ KỸ THUẬT NHIỆT ĐỘNG VÀ TRUYỀN NHIỆT MĐ 01 - 01 Giới thiệu: Chương cung cấp cho sinh viên học sinh kiến thức ban đầu sở nhiệt động truyền nhiệt: khái niệm nhiệt động bản, thông số hơi, chu trình nhiệt động quy luật hình thức truyền nhiệt thiết bị trao đổi nhiệt Mục tiêu: - Hiểu đuợc kiến thức chung kỹ thuật Nhiệt-Lạnh - Nắm rõ khái niệm nhiệt động lực học - Hơi thông số trạng thái - Các trình nhiệt động - Các chu trình nhiệt động - Trình bày dẫn nhiệt truyền nhiệt thiết bị trao đổi nhiệt - Phân tích đựoc trình, nguyên lý làm việc máy lạnh quy luật truyền nhiệt nói chung; - Rèn luyện tính tập trung, tỉ mỉ, tư logic, ứng dụng thực tiễn sản xuất áp dụng vào môn học cho HSSV Nội dung chính: NHIỆT ĐỘNG KỸ THUẬT: 1.1 Chất môi giới thông số trạng thái chất môi giới: 1.1.1 Các khái niệm định nghĩa: a) Thiết bị nhiệt : loại thiết bị có chức chuyển đổi nhiệt Thiết bị nhiệt chia thành nhóm: động nhiệt máy lạnh Động nhiệt: Có chức chuyển đổi nhiệt thành động nước, turbine khí, động xăng, động phản lực, v.v Máy lạnh: có chức chuyển nhiệt từ nguồn lạnh đến nguồn nóng Hình 1.1: Nguyên lý làm việc động nhiệt máy lạnh, bơm nhiệt b) Hệ nhiệt động: (HNĐ) hệ gồm nhiều vật tách riêng khỏi vật khác để nghiên cứu tính chất nhiệt động chúng Tất vật HNĐ gọi môi trường xung quanh Vật thực tưởng tượng ngăn cách hệ nhiệt động với môi trường xung quanh gọi ranh giới HNĐ Hệ nhiệt động phân loại sau : Hình 1.2: Hệ nhiệt động a) HNĐ kín với thể tích khơng đổi b) HNĐ kín với thể tích thay đổi c) HNĐ hở • Hệ nhiệt động kín - HNĐ khơng có trao đổi vật chất hệ mơi trường xung quanh • Hệ nhiệt động hở - HNĐ có trao đổi vật chất hệ mơi trường xung quanh • Hệ nhiệt động lập - HNĐ cách ly hồn tồn với mơi trường xung quanh 1.1.2 Chất mơi giới thông số trạng thái chất môi giới: a) Khái niệm chất môi giới (CMG): Chất môi giới hay môi chất công tác sử dụng thiết bị nhiệt chất có vai trị trung gian trình biến đổi nhiệt Thông số trạng thái CMG đại lượng vật lý đặc trưng cho trạng thái nhiệt động CMG b) Các thông số trạng thái chất môi giới: Nhiệt độ : Nhiệt độ (T) - số đo trạng thái nhiệt vật Theo thuyết động học phân tử, nhiệt độ số đo động trung bình phân tử m kT [1-1] Trong đó: mμ - khối lượng phân tử ω - vận tốc trung bình phân tử k - số Bonzman , k = 1,3805.10 J/độ T - nhiệt độ tuyệt đối • Nhiệt kế : Nhiệt kế hoạt động dựa thay đổi số tính chất vật lý vật thay đổi theo nhiệt độ, ví dụ : chiều dài, thể tích, màu sắc, điện trở , v.v • Thang nhiệt độ 1) Thang nhiệt độ Celsius ( C) 2) Thang nhiệt độ Fahrenheit ( F) 3) Thang nhiệt độ Kelvin (K) 4) Thang nhiệt độ Rankine ( R) Mối quan hệ đơn vị đo nhiệt độ: 127 Miệng thổi kiểu chắn mưa sử dụng để gắn lắp tường Cấu tạo gồm: phần vỏ phần cánh Cánh thường đường nghiêng theo chiều (xuống dưới) chiều (dưới bên) Độ nghiêng cánh tùy thuộc vào độ cao tường nơi lắp đặp mà chọn 30o, 45o 60o * Miệng thổi kiểu lưới: Miệng thổi kiểu lưới loại miệng thổi có hệ thống cánh hướng vng góc với Nhờ điều chỉnh cánh hướng mà điều chỉnh hướng gió Miệng thổi kiểu lưới lắp cho trân tường b) Miệng hồi (miệng hút): Miệng hút không ảnh hưởng tới xáo trộn không khí phịng nên kết cấu khơng ảnh hưởng tới tuần hồn khơng khí Chọn kết cấu u cầu cụ thể cơng trình thẩm mỹ định Thường chọn tương tự miệng thổi để có hài hịa phịng Miệng hút thường có gắn phin lọc để lọc bụi 3.2 Đường ống gió: Đường ống gió chia làm nhiều loại tùy theo cách phân loại khác nhau: * Theo chức năng: - Kênh cấp gió (Supply Air Duct - SAD) - Kênh hồi gió (Return Air Duct - RAD) - Kênh cấp gió tươi (Fresh Air Duct) - Kênh thơng gió (Axhaust Air Duct) * Theo tốc độ gió: Bảng 3.2: Phân loại đường ống gió theo tốc độ gió Loại kênh gió Hệ thống điều hịa dân Hệ thống điều hịa cơng dụng nghiệp Cấp gió Hồi gió Cấp gió Hồi gió - Tốc độ thấp < 12,7 m/s < 10,2 m/s < 12,7 m/s < 12,7 m/s - Tốc độ cao > 12,7 m/s 12,7 - 25,4 * Theo áp suất - Áp suất thấp : 95 mmH2O - Áp suất trung bình : 95 - 172 mmH2O - Áp suất cao : 172 - 310 mmH2O * Theo kết cấu vị trí lắp đặt: - Kênh gió treo - Kênh gió ngầm 3.2.1 Cấu trúc hệ thống: a) Hệ thống kiểu kênh ngầm: - Kênh thường xây dựng gạch bê tông Kênh gió đặt sàn thường cho đường nước, điện, địện thoại kèm nên gọn gàng tiết kiệm chi phí nói chung - Kênh gió ngầm thường sử dụng làm kênh gió hồi, sử dụng làm kênh gió cấp sợ ảnh hưởng chất lượng gió sau xử lý, ẩm mốc kênh, đặc biệt kênh gió cũ hoạt động lâu ngày Khi phải bắt buộc phải xử lý chống thấm thật tốt - Kênh thường có tiết diện chữ nhật xây dựng sẵn xây dựng cơng trình 128 - Hệ thống kênh gió ngầm thường sử dụng nhà máy dệt, rạp chiếu bóng Các kênh gió ngầm có khả hút tốt sợi bay nên khử bụi xưởng tốt b) Hệ thống ống kiểu treo: Hệ thống kênh treo hệ thống kênh treo giá đỡ cao Do yêu cầu - Nhẹ - Bền chắn - Không cháy Thông thường kênh gió kiểu treo làm tơn tráng kẽm có bề dày khoảng từ 0,5 – 1,2mm theo tiêu chuẩn qui định phụ thuộc vào kích thước đường ống Trong số trường hợp mơi trường có độ ăn mịn cao sử dụng chất dẻo hay inox Hiện người ta có sử dụng foam để làm đường ống: ưu điểm nhẹ dễ cháy phải có lớp giấy bạc chống cháy Khi thiết kế đường ống chọn độ dày tole theo bảng đây: Bảng 3.3: Độ dày tole theo đường ống Cạnh lớn ống gió, mm Độ dày, mm < 300 0,5mm 0,6 mm 301 750 0,8 mm 751 1350 1,0 mm 1351 2100 1,2 mm > 2100 - Để tránh tổn thất nhiệt đường ống thường bọc lớp cách nhiệt bơng thủy tinh, hay stirofor, bên ngồi bọc lớp giấy bạc chống cháy phản xạ nhiệt Để tránh chuột làm hỏng người ta bọc thêm lớp lưới sát mỏng - Khi đường ống trời người thêm lớp tơn ngồi để bảo vệ mưa nắng - Đường ống khơng gian điều hịa không cần bọc cách nhiệt - Để tiện cho việc lắp ráp, chế tạo, vận chuyển đường ống gia cơng đoạn ngắn theo kích cỡ tơn Việc lắp ráp thực bích nẹp tơn Bích nhơm đúc, sắt V thân ống tôn - Việc treo đường ống tùy thuộc vào kết cấu cơng trình cụ thể: Treo tường, trần nhà, xà nhà - Hình dáng kênh gió đa dạng: Chữ nhật, trịn, vng, Ống chữ nhật sử dụng phổ biến phù hợp với kết cấu nhà, dễ treo đỡ, dễ chế tạo, dễ bọc cách nhiệt đặc biệt chi tiết cua, cút, xuyệt, chạc 3, chạc dễ chế tạo ống tròn nhiều - Khi lưu lượng khơng khí kênh gió giảm kích thước cần giảm xuống tương ứng: Điều có lợi tiết kiện hệ số khơng kkđ giảm - Khi nối kênh gió với thiết bị chuyển động quạt, động cần phải nối qua ống nối mềm để giảm việc truyền chấn động theo kênh gió - Khi kích thước ống lớn cần làm gân gia cường - Đường ống sau gia cơng xong cần làm kín silicon 3.2.2 Các loại trở kháng thủy lực đường ống: a) Tổn thất ma sát: pms = .(l/d).2/2, mmH2O [3-31] - Hệ số trở lực ma sát 129 l - chiều dài ống, m d - đường kính ống, m - Khối lượng riêng khơng khí, kg/m3 - Tốc độ khơng khí, m/s b) Tổn thất cục bộ: pcb = .2/2 [3-32] trị số tra theo sách phụ thuộc vào dạng tổn thất: Cút, côn, Tê, Chạc , kích thước tiết diện tốc độ khơng khí Nếu tốc độ tồn ống xác định pcb = .(2/2) [3-33] Có cách xác định tổn thất cục bộ: - Xác định hệ số cho kiểu chi tiết: Cút, côn, Tê, Chạc - Qui đổi độ dài ống thẳng tương đương * Xác định hệ số Ví dụ cút 90o trịn với đường kính D bán kính cơng qua tâm ống R, xác định theo bảng sau: Bảng 3.4: R/D 0,5 0,75 1,0 1,5 2,0 2,5 0,71 0,33 0,22 0,15 0,13 0,12 * Qui đổi chiều dài tương đương: Tổn thất cục coi tổn thất ma sát với chiều dài tương đương đó: pcb = .2/2 = .(ltđ/d).2/2 [3-34] Thông thường người ta xác định chiều dài tương đương thơng qua đường kính tương đương tiết diện ống Trị số a tra theo bảng tài liệu: ltđ = a.D Gộp lại ta có p = pms + pcb [3-35] 3.3 Quạt gió: Quạt thiết bị dùng để vận chuyển phân phối khơng khí thiết bị khơng thể thiếu hệ thống điều hịa khơng khí đời sống Hai thơng số quạt gió là: Lưu lượng khơng khí quạt: V, m3/s, m3/hr Cột áp Hq (áp suất thừa mà quạt tạo ra): Pa mmH2O 3.3.1 Phân loại quạt gió: Theo đặc tính khí động + Hướng trục: Khơng khí vào dọc theo trục Gọn nhẹ có tể cho lưu lượng lớn với áp suất bé Thường dùng hệ thống khơng có ơng gió ống ngắn + Ly tâm: Đi vào theo hướng trục quay vng góc trục quay, cột áp tạo ly tâm Vì cần có ống dẫn gió tạo áp suất lớn Nó tạo nên luồng gió có áp suất lớn Trong số máy ĐHKK dạng Package thường sử dụng quạt ly tâm Theo cột áp: + Quạt hạ áp: Hq < 1000 Pa + Quạt trung áp: 1000 pa < Hq < 300 Pa + Quạt cao áp Hq > 3000 Pa Theo cơng dụng 130 + Quạt gió + Quạt khói + Quạt bụi + Quạt thơng 3.3.2 Đường đặc tính quạt điểm làm việc mạng đường ống: * Đồ thị đặc tính: Đồ thị biểu diễn quan hệ cột áp H lưu lượng V ứng với số vòng quay n guồng cánh quạt gọi đồ thị đặc tính quạt Trên đồ thị đặc tính người ta cịn biểu thị đường tham số khác đường hiệu suất quạt q, đường cơng suất quạt Nq Hình 3.24: Đồ thị đường đặc tính quạt * Đặc tính mạng đường ống: Mỗi quạt tốc độ quay tạo cột áp Hq lưu lượng Hq khác ứng với tổng trở lực p dòng khí qua Quan hệ p – V gọi đặc tính mạng đường ống Trên đồ thị đặc tính điểm A xác định tốc độ làm việc quạt tổng trở lực mạng đường ống gọi điểm làm việc quạt Như tốc độ quay quạt có nhiều chế độ làm việc khác tùy thuộc đặc tính mạng đường ồng Do hiệu suất quạt khác cơng suất kéo địi hỏi khác Nhiệm vụ người thiết kế hệ thống đường ống phải với lưu lượng V cho trước phải thiết kế đường ống cho đạt hiệu suất cao chí gần max tốt * Tính chọn quạt gió: Muốn chọn quạt định điểm làm việc quạt cần phải tiến hành xác định - Lưu lượng tính tốn Vtt - Cột áp tính tốn Htt - Sau cần lưu ý số yếu tố như: độ ồn cho phép, độ rung nơi đặt máy, nhiệt độ chất khí, khả gây ăn mịn kim loại, nồng độ bụi khí a) Lưu lượng tính tốn Vtt hệ thống điều hịa khơng khí lưu lượng thể tích Lv b) Cột áp tính tóan Htt = p c) Lưu lượng cần thiết quạt chọn sau: - Với môi trường sạch: Vq = Vtt 131 - Với quạt hút hay tải liệu: Vq = 1,1 Vtt d) Cột áp cần tiết quạt Hq chọn theo áp suất khí và nhiệt độ chất khí Hq = Htt [(273+t)/293] [760/B].[k/kk] [3-36] k, kk mật độ chất khí khơng khí tính 0oC Bo = 760mmHg - Nếu quạt tải bụi vật rắn khác (bơng, vải, sợi ) chọn Hq = 1,1.(1 + K.N).Htt K hệ số tùy thuộc vào tính chất bụi N – Nồng độ hổn hợp vận chuyển = Khối lượng vật chất tải / khối lượng khơng khí sạch, kg/kg e) Căn vào Vq Hq tiến hành chọn quạt thích hợp cho đường đặc tính HV có hiệu suất cao (gần max) f) Định điểm làm việc quạt xác định số vịng quay n hiệu suất Từ tính cơng suất động kéo quạt Khi chọn quạt cần định tốc độ tiếp tuyến cho phép nằm khoảng u < 40 – 45 m/s để tránh gây ồn q mức Riêng quạt có kích thước lớn Do > 1000mm cho phép chọn u < 60m/s g) Công suất yêu cầu trục Nq = Vq.Hq.10-3/q, kW [3-37] Trong Vq m /s Hq, Pa Với quạt hút bụi quạt tải: Nq = 1,2.Vq.Hq.10-3/q, kW h) Công suất đặt động cơ: Nđc = Nq.Kdt/ tđ [3-38] tđ – Hiệu suất truyền động + Trực tiếp tđ = + Khớp mềm: tđ = 0,98 + Đai: tđ = 0,95 Kdt – Hệ số dự trữ phụ thuộc công suất yêu cầu trục quạt Bảng 3.5: Bảng hệ số dự trữ quạt theo công suất trục Nq, kW Quạt ly tâm Quạt dọc trục < 0,5 1,5 1,20 0,51 – 1,0 1,3 1,15 1,1 – 2,0 1,2 1,10 2,1 – 5,0 1,15 1,05 >5 1,10 1,05 Khi chọn quạt phải lưu ý độ ồn Độ ồn quạt thường nhà chế tạo đưa catalogue Nếu khơng có catalogue ta kiểm tốc độ dài đỉnh quạt Tốc độ khơng lớn = .D1.n < 40 45 m/s [3-39] CÁC PHẦN TỬ KHÁC CỦA HỆ THỐNG ĐHKK: 4.1 Khâu tự động điều chỉnh nhiệt độ độ ẩm phòng: Chức hệ thống điều chỉnh tự động nhằm trì giữ ổn định thơng số vận hành hệ thống điều hịa khơng khí khơng phụ thuộc vào điều kiện khí hậu bên ngồi phụ tải bên Các thơng số cần trì là: Nhiệt độ 132 Độ ẩm Áp suất Lưu lượng Trong thông số nhiệt độ thông số quan trọng Ngồi chức đảm bảo thơng số khí hậu phịng, hệ thống điều khiển cịn có tác dụng bảo vệ an tồn cho hệ thống, ngăn ngừa cố xảy ra, đảm bảo hệ thống làm việc hiệu kinh tế nhất; giảm chi phí vận hành cơng nhân 4.1.1 Tự động điều chỉnh nhiệt độ: a) Bộ cảm biến nhiệt độ: Tất cảm biến nhiệt độ hoạt động dựa nguyên tắc tính chất nhiệt vật lý chất thay đổi theo nhiệt độ Cụ thể giãn nhiệt, thay đổi điện trở theo nhiệt độ Ta thường gặp cảm biến sau: Hình 3.25: Các kiểu cảm biến - Thanh lưỡng kim (bimetal strip) Trên hình 3.25a1 cấu lưỡng kim, ghép từ kim loại mỏng có hệ số giãn nở nhiệt khác Một đầu giữ cố định đầu tự Thanh làm từ vật liệu có hệ số giãn nở nhiệt Khi nhiệt độ tăng giãn nở nhiều uốn cong toàn sang trái Khi nhiệt độ giảm xuống giá trị định mức, bị uốn cong sang phải Một dạng khác cảm biến dạng lưỡng kim uốn cong dạng xoắc trôn ốc, đầu cố định đầu di chuyển Loại thường sử dụng để làm đồng hồ đo nhiệt độ có cấu tạo hình 3.25a2 - Bộ cảm biến ống Cấu tạo gồm 01 kim loại có hệ số giãn nở nhiệt lớn đặt bên 01 ống trụ kim loại giản nở nhiệt Một đầu kim loại hàn chặt vào đáy ống đầu tự Khi nhiệt độ tăng giảm so với nhiệt độ định mức đầu tự chuyển động sang phải sang trái - Bộ cảm biến kiểu hộp xếp Cấu tạo gồm hộp xếp có nếp nhăn màng mỏng có khả co giãn lớn, bên chứa đầy chất lỏng chất khí Khi nhiệt độ thay đổi môi chất co giãn làm hộp xếp màng mỏng căng lên làm di chuyển gắn 133 Hình 3.26: Bộ cảm biến kiểu hộp xếp có ống mao bầu cảm biến - Cảm biến điện trở Cảm biến điện trở có loại sau đây: Cuộn dây điện trở Điện trở bán dẫn Cặp nhiệt b) Sơ đồ điều khiển nhiệt độ: Hình 3.27: Sơ đồ điều khiển nhiệt độ Trên hình 3.27 sơ đồ điều khiển nhiệt độ AHU AHU có 02 dàn trao đổi nhiệt: dàn nóng dàn lạnh dàn hoạt động độc lập không đồng thời Mùa hè dàn lạnh làm việc, mùa đơng dàn nóng làm việc Đầu khơng khí có bố trí hệ thống phun nước bổ sung để bổ sung ẩm cho khơng khí Nước nóng, nước lạnh nước phun cấp vào nhờ van điện từ thường đóng (NC-Normal Close) thường mở (NO- Normal Open) 4.1.2 Tự động điều chỉnh độ ẩm số hệ thống ĐHKK công nghệ: a) Bộ cảm biến độ ẩm: Bộ cảm biến độ hoạt động dựa nguyên lý thay đổi tính chất nhiệt vật lý mơi chất độ ẩm thay đổi Có 02 loại cảm biến độ ẩm: - Loại dùng chất hữu (organic element) - Loại điện trở (Resistance element) 134 Hình 3.28 : Bộ cảm biến độ ẩm Trên hình 3.28 cảm biến độ ẩm, có chứa sợi hấp thụ ẩm Sự thay đổi độ ẩm làm thay đổi chiều dài sợi hấp thụ Sợi hấp thụ tóc người vật liệu chất dẻo axêtat 4.2 Lọc bụi tiêu âm ĐHKK: 4.2.1 Tác dụng lọc bụi: Bụi chất độc hại Nồng độ bụi khơng khí zb (mg/m3 ) không vượt giới hạn cho phép Muốn cần tiến hành lọc bụi Việc chọn phương pháp lọc bụi thơng gió ĐTKK trước tiên phải vào nguồn gốc bụi, cỡ hạt mức độ độc( từ định nồng độ bụi khơng khí) Bụi khơng khí có hai nguồn gốc : - Bụi hữu có nguồn gớc động thực vật, phát sinh trình chế biến, gai công sản phẩm bông, gỗ, giấy, da, thực phẩm, nơng sản… - Bụi vơ (bụi khống, bụi kim loại…) mang từ ngồi vào theo gió, theo bao bì,…và cị thể phát sinh chế biến ( bụi đá ximăng, bụi amiăng, bụi kim loại mài, đánh bóng…) Cỡ hạt bụi phân làm: - Cỡ hạt mịn, hạt bụi có kích thước từ 0,1 1m (bụi có hạt nhỏ 0,001m tác nhân gây mùi) - Cỡ mịn, hạt bụi có kích thước từ 10m - Cỡ hạt thơ kích thước hạt bụi lớn 10m Bụi mịn nguy hiểm dễ sâu vào đường thở khó lọc sach thiết bị thông dụng Chúng thường tồn lâu khơng khí mà khơng lắng đọng Bụi cỡ mịn có rơi khơng khí tốc độ không đổi nên lắng động chậm Các hạt bụi thơ rơi tự khơng khí nên lắng động nhanh Nồng độ bụi cho phép khơng khí thường cho theo mức độ độc hại hàm lượng silic oxyt Bảng 3.6 cho biết nồng độ bụi khơng khí có điều hịa (bụi trung tính) Bảng 3.6:Nồng độ bụi trung tính khơng khí có điều hịa Hàm lượng SO2 bụi % Khơng khí vùng làm việc Khơng khí tuần hồn 135 >10 – 10
