CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ ĐƯỜNG ỐNG GIể CẤP, GIể THẢI V À THễNG GIể
4.5. Tính hệ thống đường cung cấp gió tươi
Hệ thống đường dẫn không khí thông thường có 2 loại chính: hệ thống kênh ngầm và hệ thống kiểu treo. Để tận dụng khoảng không gian trong trần giả ta chọn hệ thống kiểu treo.
Trong tính toán thiết kế đường ống gió, ta phải đáp ứng được yêu cầu sau:
- Bố trí đường ống đơn giản và nên đối xứng.
- Hệ thống đường ống gió phải tránh được các kết cấu xây dựng, kiến trúc và các thiết bị khác trong không gian thi công không bị ảnh hưởng, mặt khác phải đảm bảo cảnh quan của công trình.
Có nhiều phương pháp tính toán thiết kế hệ thống đường ống dẫn không khí, mỗi phương pháp tính toán cho ta một kết quả khác nhau về kích thước đường ống, giá thành tổng thể, quạt gió, không gian lắp đặt, độ ồn và toàn bộ các phụ kiện kèm theo: Tê, cút, côn…
Trong đề tài này ta sử dụng phương pháp “Tốc độ giảm dần - Ma sát đồng đều” để tính toán thiết kế đường ống gió. Đặc điểm, trình tự công việc thiết kế khi sử dụng phương pháp này như sau:
- Xác định tốc độ khởi đầu, tiết diện, kích cỡ và tổn thất áp suất của đoạn ống đầu tiên từ quạt đến chỗ rẽ nhánh thứ nhất.
- Xác định kích thước của từng đoạn ống còn lại dựa vào phần trăm lưu lựơng gió đi qua nó so với tổng lưu lượng gió.
- Xác định tổng chiều dài tương đương với mạng đường ống gió có trở kháng thủy lực lớn nhất.
- Xác định áp suất tĩnh tổng cần thiết để kiểm tra cột áp của quạt.
Thiết kế hệ thống cung cấp gió tươi cho lầu 10 khu khách sạn.
Lầu 10 với 30 phòng ngủ các loại được bố trí đối xứng nhau qua 2 bên, nên ta dễ dàng bố trí 2 AHU lấy gió tươi từ ngoài vào cung cấp cho các phòng điều hòa.
Tính ví dụ cho 17 căn phòng ngủ lầu 10.
Tổng lưu lượng gió tươi cần cung cấp cho 17 căn phòng ngủ lầu 10.
Lc = n . l = 68 . 7,5 = 510 l/s - Lầu 10 sử dụng 17 dàn lạnh. Vậy lưu lượng gió cần cấp cho từng dàn lạnh là:
L1 30
17 510
l/s
- Chọn sơ đồ thiết kế bố trí đường ống cấp gió tươi cho tầng 10 thể hiện trên bản vẽ thi công đường ống gió. Sau đây ta sẽ tính ví dụ cho nhánh 2 đường ống cấp gió tươi cho tầng 10.
Hình 4.2: Sơ đồ cung cấp gió tươi tới các dàn lạnh lầu 10
- Từ bảng 7.1 và 7.2[1] ta chọn sơ bộ tốc độ khởi đầu đoạn OA là 5m/s.
Vậy tiết diện đoạn ống OA là:
F1 0,102
5 51 ,
0
Lc
m2 Đường kính tương đương của đoạn ống là:
36 , 14 0 , 3
102 , 0 . 4 4 1
dtd F m
- Theo bảng 7.3[1] chọn ống có kích thước:
a x b = 500 x 200 mm = 0,1 m2 - Tính lại tốc độ gió:
ω
1 , 0
51 , 0 F Lc
5,1 m/s
Với kết quả này ta tra trên đồ thị hình 7.24[1] lưu lượng gió 510 l/s, tốc độ gió ω = 5,1 m/s, ta được Δpl = 0,9 Pa/m.
- Sử dụng bảng 7.11[1] ta xác định các đoạn ống còn lại theo phần trăm lưu lượng.
- Ví dụ tính cho đoạn AB:
+ Lưu lượng gió qua đoạn này là:
LAB = Lq – L1
= 510 – 2 . 30 = 450 l/s + Phần trăm lưu lượng đoạn AB so với đoạn OA là:
%LL = .100 88 510
450 %
+ Phần trăm tiết diện được xác định theo bảng 7.11[1] theo phần trăm lưu lượng: 90,5 %
+ Tiết diện đoạn ống AB:
F 0,0905
100 1 , 0 . 5 ,
90
m2
Đường kính tương đương của đoạn ống là:
339 , 14 0
, 3
0905 , 0 . 4 1 4
dtd F m
+ Theo bảng 7.3[1] chọn ống có kích thước:
a x b = 450 x 200 mm = 0,09 m2
Các đoạn khác được tính tương tự và kết quả được tập hợp trong bảng 5.3.
Bảng 5.1: Kết quả tính toán các đoạn ống gió tươi
Đoạn ống
Lưu lượng gió, l/s
Phần trăm lưu lượng, %
Phần trăm tiết diện,
%
Tiết diện ống, m2
Cỡ ống chọn, mmìmm
Tốc độ, m/s
OA 510 100 100 0,1 500x200 5,1
AB 450 88 90,5 0,0905 450x200 4,97
BC 390 76 81,0 0,081 400x200 4,81
CD 330 64 71,0 0,071 350x200 4,64
DE 270 53 61,0 0,061 300x200 4,42
EF 210 41 49,0 0,049 250x200 4,28
GH 150 29 36,5 0,0365 200x200 4,1
IK 90 18 25,0 0,025 200x150 3,6
KL 60 12 18,5 0,0185 200x100 3,24
Tính tổn thất áp suất:
Ta thấy đoạn ống dài nhất và có tổn thất áp suất lớn nhất là đoạn ống từ quạt đến miệng thổi thứ 17 Do vậy ta tiến hành tính trở kháng trên đoạn này để xác định cột áp quạt.
Tổng chiều dài tương đương của cả đoạn là:
Σltđ = l + ltđ cút= lOA + ltđ cút
= 40 + 3 = 43 m Tổn thất áp suất trên đoạn là:
Δp = Σltđ . Δpl
= 43. 0,9 = 38,7 Pa = 3,948 mm H2O Chọn áp suất làm việc với các miệng hút là: 8,5 mm H2O Tổng áp suất tĩnh để chọn quạt:
Δpt = 3,948 + 8,5 = 12,448 mm H2O = 122 Pa
Do không đảm bảo áp suất tĩnh đồng đề trên từng đoạn ống cần bố trí các van gió để điều chỉnh lưu lượng các nhánh
Tính chọn quạt :
Quạt hút được lắp đặt phải thỏa mãn ít nhất 2 điều kiện:
- Lưu lượng quạt: Lq ≥ 1836 m3/h = 510 l/s - Cột áp tổng quạt tạo ra: H ≥ 122 Pa.
Dựa vào lưu lượng và cột áp ta chon được AHU loại HDBC với lưu lượng Lq ≥ 600 l/s
Và cột áp của quạt tạo ra H = 200 Pa.
Khu vực khách sạn từ lầu ( 8 -21 ) kiến trúc các phòng ngủ được bố trí giống hệt nhau nên mỗi tầng đều được bố trí 2 AHU lấy gió tươi từ ngoài vào có lưu lượng và cột áp giống như AHU ở lầu 10 đã tính trong ví dụ trên bảng 5.1 .