Sau khi tính toán cân bằng nhiệt ẩm, thành lập và tính toán sơ đồ điều hòa không khí, ta đã biết lượng không khí tươi cần cung cấp cho không gian điều hòa và lưu lượng không khí đi qua dàn lạnh. Để đảm bảo các yêu cầu trên ta phải tiến hành thiết kế hệ thống các đường ống dẫn không khí nhằm mục đích:
- Phân phối không khí vào phòng điều hòa qua các miệng thổi
- Cung cấp đủ lượng không khí tươi cần thiết cho không gian điều hòa
- Thải một phần không khí từ không gian điều hòa ra ngoài để đảm bảo hệ số tuần hoàn không khí, đáp ứng yêu cầu vệ sinh vi khí hậu.
- Xử lý không khí tươi ngoài trời trước khi thổi vào phòng và không khí tuần hoàn trước khi đi vào dàn lạnh.
5.1. Chọn phương án cho công trình
- Tầng 1 và tầng lửng do có diện tích cửa ra vào lớn, số lượng người ra vào liên tục nên số lần mở cửa nhiều. Vì vậy ta sử dụng biện pháp cấp gió tự nhiên do rò lọt qua cửa, chỉ sử dụng hệ thống hút khí thải nhà vệ sinh
-Tầng hầm sử dụng chủ yếu để làm nơi đỗ xe, đặt các thiết bị kỹ thuật nên ta chỉ sử dụng các quạt hút để thông gió, kết hợp hệ thống hút khí thải nhà vệ sinh
- Các tầng từ 2÷ 17 là khu vực phòng ngủ, massage nên ta chọn phương án thông gió cưỡng bức kiểu kết hợp cả thổi không khí từ bên ngoài vào phòng (sau khi được làm sạch) và hút thải không khí đã sử dụng ở trong phòng ra môi trường bên ngoài
5.2. Chọn và bố trí miệng thổi, miệng hút.
Miệng thổi là thiết bị cuối cùng trên đường ống gió có nhiệm vụ cung cấp và khuếch tán gió vào phòng, phân bố đều không khí điều hòa trong phòng, sau đó không khí được qua miệng hút tái tuần hoàn một phần và hòa trộn với không khí tươi trong buồng hòa trộn và được quạt của dàn lạnh hút vào và đưa trở lại không gian phòng.
5.3. Tính toán đường ống gió tươi:
Thiết kế đường ống gió cần đảm bảo yêu cầu:
- Đơn giản nhất và nên đối xứng.
- Các miệng thổi cần bố trí sao cho đạt được sự phân bố không khí đồng đều.
- Hệ thống đường ống phải tránh được các kết cấu xây dựng, kiến trúc và các thiết bị.
Có thể thiết kế đường ống gió dựa trên 3 phương pháp chủ yếu sau:
- Phương pháp giảm dần tốc độ.
- Phương pháp ma sát đồng đều.
- Phương pháp phục hồi áp suất tĩnh.
Trong đồ án này em chọn phương pháp ma sát đồng đều để tính toán thiết kế hệ thống cấp khí tươi.
Bước 1: Lựa chọn tiết diện đầu làm tiết diện điển hình. Chọn tốc độ cho tiết diện đó và tính kích thước đoạn ống điển hình: diện tích tiết diện F1, kích thước các cạnh a1,b1 và đường kính tương đương dtđ.
F1 = V1/ω1 = a1.b1
Từ lưu lượng và tốc độ tiến hành xác định tổn thất áp suất cho 1 m ống tiết diện điển hình (dựa vào đồ thị hình 9-9_TL[1]). Giá trị đó được cố định cho toàn tuyến ống.
Bước 2: Trên cơ sở tổn thất chuẩn tính kích thước các đoạn còn lại dựa vào lưu lượng đã biết. Người ta nhận thấy với điều kiện tổn thất áp suất không đổi thì với một tỷ lệ% lưu lượng so với tiết diện điển hình sẽ có tỷ lệ phần trăm tương ứng về tiết diện.
Để quá trình tính toán được dễ dàng và thuận tiện người ta đã xây dựng mối quan hệ tỷ
lệ % tiết diện so với đoạn ống điển hình theo tỷ lệ % lưu lượng cho ở bảng 9- 49_TL[1].
- Xác định tỷ lệ % lưu lượng của các đoạn ống theo tiết diện điển hình.
kLi =
% 100 . V1
Vi
- Xác định kích thước của các đoạn ống theo tỷ lệ % so với tiết diện đoạn ống điển hình F1.
Fi = kLi.F1 = ai.bi
Bước 3: Tổng trở lực đoạn ống có chiều dài tương đương lớn nhất là cơ sở để chọn quạt dàn lạnh.
( L L ). p1
p= + tđ ∆
∑∆ ∑ ∑
Trong đó:
∑L
- tổng chiều dài của các đoạn ống trên tuyến đang xét, m.
Ltđ
∑ - tổng chiều dài tương đương của các tổn thất cục bộ, m.
p1
∆
- tổn thất áp suất trên 1m chiều dài đường ống ( giá trị cố định), N/m2.
* Đặc điểm của phương pháp này:
- Phương pháp ma sát đồng đều có ưu điểm là thiết kế rất nhanh, người thiết kế không bắt buộc phải tinh toán tuần tự từ đầu tuyến ống đến cuối mà có thể tính bất cứ đoạn ống nào tuỳ ý, điều này có ý nghĩa trên thực tế thi công ở công trường.
- Phương pháp ma sát đồng đều cũng đảm bảo tốc độ giảm dần dọc theo chiều chuyển động, có độ tin cậy cao hơn phương pháp giảm dần tốc độ.
- Không đảm bảo phân bố lưu lượng đều trên toàn tuyến nên các miệng thổi cần phải bố trí thêm van điều chỉnh.
- Việc lựa chọn tổn thất cho 1m ống khó khăn. Thường chọn ∆p= 0,5 - 1,5 N/m2 cho 1 m ống.
- Phương pháp ma sát đồng đều được sử dụng rất phổ biến 5.3.1. Tính toán thiết kế đường ống cấp gió tươi:
Đây là hệ thống điều hòa lớn, không làm lạnh sơ bộ khí tươi, không khí tươi được lấy trực tiếp từ ngoài môi trường qua hệ thống ống dẫn vào hòa trộn với gió rồi cấp vào không gian điều hòa. Chọn đường ống dẫn khí có tiết diện là hình chữ nhật và hình vuông để thuận lợi cho việc lắp đặt.
Ví dụ: Tính cho tầng 2
A Fan
B C
D E
F
G 1.4m 4m 1m 5m 1.5m 4.5m 1.5m
Theo kết quả chương 4, ta có lưu lượng gió tươi cần cấp cho không gian điều hoà là:
GN = 1750 m3/h
1.Chọn và xác định thông số tiết diện điển hình:
+ Chọn 7 miệng thổi khuếch tán gắn trần
Chọn tiết diện đầu tiên làm tiết diện điển hình. Lưu lượng gió qua tiết diện ban đầu là:
G1 = 0,49 m
3
/s
Chọn tốc độ ban đầu là ω1 = 6 m/s Diện tích đoạn ống đầu là:
f1 = G1/ ω1 = = 0.082 m2
Diện tớch tiết diện đoạn ống đầu là: 450ì200 mm
Tra bảng 9.5 [TL1] ta có đường kính tương đương là: dtd = 321 mm
Dựa vào G = 490 l/s và dtd = 321 mm, tra đồ thị hình 9.9[1], ta được tổn thất Δp1 = 1,2 Pa/m
2.Thiết kế các đoạn ống còn lại:
Trên cở sở tỷ lệ % lưu lượng của các đoạn ống kế tiếp ta xác định được tỉ lệ % tiết diện của nú, bảng 9.49[1], xỏc định kớch thước aìb của cỏc đoạn đú, xỏc định diện tích thực và tốc độ thực.
Bảng 5.1: Kết quả tính
Đoạn Lưu lượng Tiết diện Tốc độ Kích
thước
% m3/s % m2 m/s a*b(mm)
Fan- A 100 0,49 100 0,082 6 450*200
AB 85,71 0,42 89.21 0,073 5,8 450*200
BC 71,43 0,35 77,43 0,064 5,5 450*200
CD 57,14 0,28 65,07 0,053 5,3 300*200
DE 42,86 0,21 50,86 0,042 5 250*200
EF 28,57 0,14 36,07 0,03 4,67 200*200
FG 14,29 0,07 20.79 0,017 4,12 150*150
Bảng 5.2 : Tính tổng trở lực:
-Đoạn AB, có một cút 900 chữ nhật có R = 1,25d, W/d = 2,25. Tra bảng 9.48 [1] ta được a = ltđ/d = 7,625 .
ltđ = a.d = 7,625.0,2 = 1,525 m
Đoạn Chi tiết dtd(mm) Chiều dài(m) Chiều dài
tương đương (m)
Fan- A Đường ống 321 1,5 1,5
AB Đường ống
Cút 321 4,5 4,5 + 1,525
BC Đường ống
Cút 321 1,5 1,5 +0,5
CD Đường ống 266 5 5
DE Đường ống
Cút 244 1 1 + 0,5
EF Đường ống 219 4 4
FG Đường ống 164 1,4 1,4
Tổng chiều dài tương đương của đoạn ống là:
ltd = 1,5 + 6,025 + 2 + 5 + 1,5 + 4 + 1,4 = 21,425 m Tổng trở lực đường ống:
∑Δp = 1,2. ltd . Δp1 = 1,2 x 21,425 x 1,2 = 35,172 Pa Trong đó: 1,2 - hệ số an toàn
Tính toán tương tự cho các đường ống khác, kích thước của chúng được thể hiện trên bản vẽ mặt bằng.
5.3.2. Chọn quạt:
Quạt được gắn trong đường ống gió tươi phía đầu ngoài của đường ống gió cấp.
Dựa vào lưu lượng, tốc độ, áp suất không khí cấp của các tầng mà ta chọn quạt cho đường ống gió.
Ví dụ: Tính chọn quạt cho tầng 2.
-Lưu lượng yêu cầu: 1750 m3/h -Cột áp: 35,172 Pa
Tra catalog quạt NedFon, ta chọn quạt có ký hiệu CDZ với các thông số sau:
-Năng suất: 1848 m3/h -Cột áp: 80 Pa
Tính toán tương tự cho các tầng ta có bảng chọn quạt sau:
Tầng
Năng suất
Cột áp
Đường
kính Tốc độ v/min
Độ ồn dBA
2 1848 80 315 1450 63
3 1219 65 280 1450 62
4 760 54 250 1450 61
5÷16 1157 66 280 1450 62
17 1157 66 280 1450 62
18 823 53 250 1450 61
5.3.3. Tính toán thiết kế đường ống hút gió thải:
Để tránh luồng không khí không sạch từ nhà vệ sinh lan tỏa vào không gian điều hòa, ta thiết kế hệ thống hút gió nhà vệ sinh thải ra bên ngoài.
Việc bố trí quạt hút thông gió cho nhà vệ sinh ngoài nhiệm vụ thải hết lượng không khí không sạch và không để luồng không khí này lan tỏa ra không gian khác, không ảnh hưởng đến mỹ quan do bố trí quạt hút thì cũng cần quan tâm đến các vấn đề như: luồng không khí không sạch đó thải ra ngoài có gây khó chịu cho không gian bên ngoài hay không và có ảnh hưởng tới các tòa nhà khác hay không.
Do đặc điểm của công trình (đặc diểm kiến trúc và vị trí của các nhà vệ sinh) nên việc hút gió nhà vệ sinh không thể thải trực tiếp ra không gian bên ngoài được. Vì vậy, phương án thông gió nhà vệ sinh ở đây được tiến hành bằng cách sử dụng miệng hút và hệ thống ống gió để hút không khí không ra và đưa thẳng lên trần bằng hệ thống đường ống gió dấu trong hộp kỹ thuật của tòa nhà xuyên thẳng từ dưới tầng 1 lên đến mái của tòa nhà.
Việc thông gió nhà vệ sinh được tiến hành theo từng tầng và từng khu khu vực.
Mỗi khu vực thuộc mỗi tầng sẽ có một hệ thống ống gió riêng và các hệ thống đường ống gió này sẽ được kết nối chung vào một trục ống gió chính