CHƯƠNG 3 THÀNH LẬP VÀ TÍNH TOÁN SƠ ĐỒ ĐIỀU HềA KHễNG KHÍ
3. Sơ đồ tuần hoàn không khí 2 cấp
3.2. Tính toán sơ đồ tuần hoàn 1 cấp
3.2.1. Xác định các điểm nút trên đồ thị
Đồ thị I-d
Các quá trình trên đồ thị:
+ TC và IC: Quá trình hoà trộn
+ CV: Quá trình làm lạnh, khử ẩm (tại dàn lạnh)
+ VT: Quá trình thay đổi trạng thái không khí để khử QT và WT
Việc xác định các thông số tại các điểm nút được tiến hành như sau:
Thông số tại hai điểm N và T đã biết theo phần chọn các thông số tính toán:
-Ngoài trời: tN = 34,50C, φN = 76,5%
-Trong nhà: tT = 260C, φT = 50%
- Chọn độ ẩm của không khí tại điểm thổi vào V là: φV =95%.
Do VT là quá trình tự thay đổi trạng thái khử ẩm thừa và nhiệt thừa với hệ số góc tia quá trình là ε
T nên V là giao điểm của đường ε
T với đường φ =95%.
- Điểm hoà trộn C được xác định theo IC hoặc dC như sau:
IC = IT. G GT
+ IN. G GN
DC = dT. G GT
+ dN. G GN
GN - lưu lượng gió tươi, kg/s
GT - lưu lượng gió tái tuần hoàn, kg/s.
Để đảm bảo ôxi cần thiết cho con người, đảm bảo điều kiện vệ sinh, ta chọn lượng gió tươi (theo bảng 1.4) là 25 m3/h.người. Vậy lượng khí tươi cần cấp cho một phòng trong một giờ là: GN = 25.n, m3/h
Hay GN = 25.ρ.3600 n
, kg/s Trong đó:
ρ
= 1,2 kg/m3 - mật độ không khí n: Số người trong phòng.
Lượng không khí tuần hoàn trong hệ thống hay lượng không khí cần thiết để khử toàn bộ lượng nhiệt thừa, ẩm thừa là:
G = T V
T
I I
Q
−
= T V
T
d d
W
−
, kg/s G = GN + GT = GC
=> GT = G - GN
Thay kết quả vào hệ thức trên ta sẽ được trạng thái không khí tại điểm hoà trộnC.
Vậy năng suất lạnh yêu cầu:
Q0 = G.(IH – I0), kW.
Trong đó:
G_Năng suất gió của hệ thống, [kg/s];
IC _ Entanpy của không khí điểm hoà trộn, [kJ/kg];
Io _Entanpy của không khí điểm thổi vào, [kJ/kg].
Xác định năng suất làm khô
W = G.(dc ‒ dO), [kg/s] (2.33) Trong đó:
dc _ dung ẩm không khí hoà trộn, [g/kg];
do _dung ẩm không khí thổi vào, [g/kg].
Ví dụ: Tính năng suất lạnh khu Văn phòng tầng 1:
Hệ số góc tia quá trình ԑT biểu diễn hướng tự thay đổi trạng thái không khí do nhận nhiệt thừa QT và ẩm thừa WT , nó được xác định theo công thức: εT = QT/WT
[kJ/kg]
-Tổng lượng nhiệt thừa QT = 3274.423 [W]
-Tổng lượng ẩm thừa WT = 0.2375 [g/s]
=> εT = = 13787,04 [kJ/kg]
a) Các điểm N, T được xác định thông số trạng thái ban đầu.
Tra theo đồ thị I-d của không khí ẩm:
Điểm T:
tT = 27 0C φT =50%
dT = 11,34 g/kg
IT =55,63 kJ/kg = 13,3 kcal/kg Điểm N:
tN = ttbmax = 34,5 0C φN = φtbmax = 36,5%
dN = 27,24 g/kg
IN = 103,5 kJ/kg =24,72 kcal/kg
b) Xác định trạng thái điểm V phù hợp với điều kiện vệ sinh (tV ≥ tT – a).
Điểm V (V ≡ O) chính là giao điểm của đường thẳng song song εT = QT/WT = đi qua điểm T với đường ϕ0 = 95%. Tra trên đồ thị I-d được trạng thái điểm O như sau:
tO =16,5 0C, φO = 95%, dO = 11,27 g/kg, IO = 45,07 kJ/kg Nối CO ta có quá trình xử lý không khí.
c) Điểm hòa trộn C
- Điểm hoà trộn C được xác định theo IC hoặc dC như sau:
IC = IT. G GT
+ IN. G GN
dC = dT. G GT
+ dN. G GN
GN - lưu lượng gió tươi cần cung cấp xác định theo điều kiện vệ sinh, [kg/s]
GT - lưu lượng gió tái tuần hoàn qua thiết bị xử lý không khí, [kg/s].
- Để đảm bảo ôxi cần thiết cho con người, đảm bảo điều kiện vệ sinh, ta chọn lượng gió tươi (theo bảng 2.8/37) là Vk = 25 [m3/h.người]. Vậy lượng khí tươi cần cấp cho một phòng trong một giờ là:
GN = Vk.ρ.3600 n
, [kg/s]
Trong đó:
ρ = 1,2 kg/m3 - mật độ không khí n: Số người trong phòng.
GN = 25.1,2. 3600 n
= = 30.5/3600 = 0,04167 [kg/s]
Lượng không khí cần thiết để triệt tiêu toàn bộ nhiệt thừa và ẩm thừa:
G = T V
T
I I
Q
−
= = 0,29 [kg/s].
Ta thấy GN > 10% G nên không cần tăng lượng gió tươi lên nữa Lượng không khí tái tuần hoàn trong hệ thống:
GT = G – GN = 0,29 – 0,0417 = 0,248 [kg/s].
Thay kết quả vào hệ thức trên ta sẽ được trạng thái không khí tại điểm hoà trộn C.
Vị trí điểm hoà trộn C được xác định theo tỉ lệ hoà trộn:
CT CN G
G
N T =
hoặc NT CN G GT
=
(2.29) Hoặc có thể xác định C qua IC, dc:
G I G G I G
Ic = T. T + N. N
, [kJ/kg] (2.30)
G d G G d G
dc = T. T + N. N
, [g/kg]
dC =11,34.. + 27,24. = 13,22 [g/kg]
Tra đồ thị I- d ta có các thông số còn lại của điểm C:
tC = 27,6 0C, φC = 57,8 %
Vậy năng suất lạnh cần thiết của hệ thống được xác định như sau:
Qo = G.(IC ‒ IO) = 0,29(59,27 – 45,07) = 3,67 kW Năng suất làm khô :
Wo = G.(dC ‒ dO) = 0,29.(13,48 – 11,27) = 0,64, [kg/s]
Bảng 3.1. Tính Qo và Wo
Tầng SL Mục đích sử dụng QT
W
GN G GT
IC, kJ/kg DC, g/kg QO, kW WO, kW
kg/s kg/s kg/s
1
1 Văn phòng 3274.423 0.0273 0.2733 0.2460 60.417 12.93 3.666 0.4537
2 Phòng đợi 5594.328 0.0467 0.4670 0.4203 60.417 12.93 5.872 0.7752
1 Reception + sảnh 22286.565 0.1860 1.8603 1.6743 60.417 12.93 31.192 3.0881
1 Căn tin 3572.423 0.0298 0.2982 0.2684 60.417 12.93 4.250 0.4950
1 Hành lang phụ 3080.257 0.0257 0.2571 0.2314 60.417 12.93 4.311 0.4268
lửng 1 Văn phòng 4606.194 0.0399 0.3845 0.3446 60.595 12.989 6.018 0.6610
2
1 Phòng hội thảo 21419.062 0.1788 1.7879 1.6091 60.417 12.93 26.980 2.9679
1 Phòng họp 1 5018.918 0.0419 0.4189 0.3770 60.417 12.93 7.024 0.6954
1 Sân khấu 5499.029 0.1000 0.4590 0.3590 66.059 14.804 9.257 1.6221
1 Phòng họp 2 3275.432 0.0273 0.2734 0.2461 60.417 12.93 3.667 0.4539
1 Văn phòng 5458.189 0.0456 0.4556 0.4100 60.417 12.93 7.639 0.7563
1 Sảnh hội nghị 5456.823 0.1083 0.4555 0.3472 67.015 15.122 8.731 1.7544
3
1 Nhà hàng 40785.112 0.3404 3.4044 3.0640 60.417 12.93 51.374 5.6514
1 Bếp 1 2791.492 0.0233 0.2330 0.2097 60.417 12.93 4.298 0.3868
1 Bếp 2 2791.492 0.0233 0.2330 0.2097 60.417 12.93 4.298 0.3868
4 1 Phòng gym 6103.300 0.0833 0.5095 0.4261 63.46 13.941 9.765 1.3607
5,6,7,8
1 Phòng tripple 15926.491 0.1329 1.3294 1.1965 60.417 12.93 22.290 2.2068 2 Phòng deluxe douple 1 28696.179 0.2395 2.3953 2.1558 60.417 12.93 38.155 3.9763 4 Phòng deluxe douple 2 39230.135 0.3275 3.2746 2.9472 60.417 12.93 65.887 5.4359 2 Phòng deluxe twin 1 26356.979 0.2200 2.2001 1.9801 60.417 12.93 36.889 3.6521 1 Phòng superior twin 14982.759 0.1251 1.2506 1.1256 60.417 12.93 18.873 2.0761 9-12
& 14
1 Phòng tripple 19917.251 0.1663 1.6625 1.4963 60.417 12.93 16.718 2.7598 2 Phòng deluxe douple 1 35870.224 0.2994 2.9942 2.6948 60.417 12.93 28.616 4.9703 2 Phòng deluxe douple 2 31180.734 0.2603 2.6027 2.3425 60.417 12.93 49.415 4.3205
2 Phòng deluxe twin 2 24336.084 0.2031 2.0314 1.8283 60.417 12.93 14.154 3.3721 1 Phòng superior twin 18728.449 0.1563 1.5633 1.4070 60.417 12.93 12.538 2.5951 13
1 Phòng tripple 3981.623 0.0332 0.3324 0.2991 60.417 12.93 21.462 0.5517
1 Phòng superior douple 3745.690 0.0313 0.3127 0.2814 60.417 12.93 37.061 0.5190 4 Phòng deluxe douple 2 13130.194 0.1096 1.0960 0.9864 60.417 12.93 20.750 1.8194 4 Phòng deluxe twin 2 9733.794 0.0813 0.8125 0.7313 60.417 12.93 10.616 1.3488
15,16
1 Phòng tripple 7981.521 0.0666 0.6662 0.5996 60.417 12.93 9.404 1.1060
1 Phòng superior douple 7491.380 0.0625 0.6253 0.5628 60.417 12.93 16.096 1.0380 2 Phòng deluxe douple 2 9754.342 0.0814 0.8142 0.7328 60.417 12.93 27.796 1.3516 2 Phòng deluxe twin 2 12346.002 0.1031 1.0306 0.9275 60.417 12.93 15.562 1.7107
2 Phòng suite 18853.915 0.1574 1.5738 1.4164 60.417 12.93 29.026 2.6125
17
1 Phòng massage 1 6759.362 0.0564 0.5642 0.5078 60.417 12.93 8.987 0.9366 1 Phòng massage 2 4304.486 0.0359 0.3593 0.3234 60.417 12.93 7.088 0.5964
1 Thư giãn 1342.253 0.0112 0.1120 0.1008 60.417 12.93 2.087 0.1860
1 Reception 2460.278 0.0205 0.2054 0.1848 60.417 12.93 4.476 0.3409
18 Hành lang 1877.690 0.0157 0.1567 0.1411 60.417 12.93 4.742 0.2602
Nhà hàng 20692.728 0.1727 1.7273 1.5545 60.417 12.93 28.961 2.8673