Chơng I: Mô tả công trình. Công trình thiết kế điều hòa không khí cho xởng may đặt ở Hà Nội. Nhà xởng là tòa nhà một tầng với diện tích dài x rộng x cao là 24 x 12 x 4 (m), kết cấu bao che là tờng gạch xây 250mm có vữa trát, cửa gỗ dày 4cm, trần làm bằng gỗ ép dày 1cm có lớp bao ôm dày 5cm, mái làm bằng tôn dày 1,2mm giữa trần và mái có lớp không khí tĩnh. Kích thớc cụ thể nh sau: Tờng hớng Tây có diện tích tờng gạch là 12 x 4 = 48 m 2 ( lớp gạch đỏ dày 220mm và hai lớp vữa trát dày 15mm/lớp). Tờng hớng Đông có diện tích tờng gạch là 12 x 4 = 48 m 2 ( lớp gạch đỏ dày 220mm và hai lớp vữa trát dày 15mm/lớp), có tiếp xúc gian đệm là phòng máy ĐHKK. Tờng hớng Bắc có diện tích tờng gạch là 24 x 4 = 96 m 2 ( lớp gạch đỏ dày 220mm và hai lớp vữa trát dày 15mm/lớp). Tờng hớng Nam có cửa ra vào bằng gỗ kích thớc 2 x 3 = 6 m 2 có diện tích tờng gạch là 24 x 4 - 6 = 90 m 2 ( lớp gạch đỏ dày 220mm và hai lớp vữa trát dày 15mm/lớp). Mái làm bằng tôn dày 1,2mm. Trần làm bằng gỗ ép dày 1cm có bao ôm dày 5cm. Giữa trần và mái là lớp không khí tĩnh. Kích thớc là 12 x 24/cos 5 0 = 289m 2 (Mái nghiêng 5 0 so với mặt phẳng ngang). 1 NÒn lµ kÕt cÊu cã líp bª t«ng chÞu lùc dµy 150mm, líp v÷a dµy 20mm, líp g¹ch l¸t dµy 5mm, tiÕp xóc trùc tiÕp víi ®Êt. DiÖn tÝch sµn lµ 288 m 2 . 2 Chơng II: Chọn các thông số tính toán trong nhà, ngoài trời, cấp đhkk 2.1 Chọn cấp điều hòa Đối với công trình là xởng may do không đòi hỏi khắt khe về nhiệt độ, độ ẩm, chỉ cần tiện nghi lao động, hơn nữa chi phí lắp đặt, vận hành phải đảm bảo yêu cầu kinh tế nên ta chọn cấp điều hòa không khí thông dụng nhất là cấp 3. 2.2 Chọn thông số trong nhà + Chọn thông số tính toán trong nhà mùa hè và mùa đông. Phòng điều hoà là xởng may nên coi đây là lao động trung bình. Mùa lạnh ở nớc ta có nhiệt độ ít khi quá thấp, nhân dân ta thờng có thói quen mặc áo ấm trong nhà, và do điều kiện kinh tế nớc ta cha thể đáp ứng nhu cầu sởi về mùa đông nên thông số tính toán trong nhà về mùa đông ta không chọn. Thông số nhiệt độ và độ ẩm tính toán trong nhà: ở đây chọn theo tiêu chuẩn của nhà đầu t: - Mùa nóng: t t =28 0 C t =60% 2.3 Chọn thông số tính toán ngoài nhà + Chọn thông số tính toán ngoài nhà mùa hè. Sau khi chọn đợc cấp điều hòa không khí là cấp 3 thì theo bảng 1.6 ta có công thức chọn thông số ngoài trời là: Mùa hè: t N = t maxTB (Nhiệt độ trung bình tháng nóng nhất) N = 1513 (Độ ẩm lúc 13 đến 15 giờ tháng nóng nhất) Chọn thông số ở đây dựa vào bảng 1.7 sách hớng dẫn thiết kế hệ thống điều hoà không khí. Nhiêt độ, độ ẩm chọn ở đây là nhiệt độ, độ ẩm của không khí ngoài trời tại Hà Nội. - Mùa nóng: t N = t Tbmax = 32,8 o C N =65% Chơng III: Tính toán nhiệt thừa, ẩm thừa. 3.1 Tính cân bằng nhiệt Xác định các nguồn nhiệt toả vào phòng từ các nguồn nhiệt khác nhau nh do ngời, may móc, chiếu sáng, rò lọt không khí, bức xạ mặt trời, thẩm thấu qua kết cấu bao che Phơng trình cân bằng nhiệt: 3 Q t = Q toả + Q tt Q t - nhiệt thừa trong phòng Q toả - nhiệt toả ra trong phòng Q tt - nhiệt thẩm thấu từ ngoài vào qua kết cấu bao che do chênh lệch nhiệt độ 3.1.1 Tính nhiệt tỏa Q toả = Q 1 + Q 2 + Q 3 + Q 4 + Q 5 + Q 6 + Q 7 + Q 8 Q 1 - nhiệt toả từ máy móc; Q 2 - nhiệt toả từ đèn chiếu sáng; Q 3 - nhiệt toả do ngời; Q 4 - nhiệt toả từ bán thành phẩm; Q 5 - nhiệt toả từ thiết bị trao đổi nhiệt; Q 6 - nhiệt toả do bức xạ mặt trời qua cửa; Q 7 - nhiệt toả do bức xạ mặt trời qua bao che; Q 8 - nhiệt toả do dò lọt không khí qua cửa; Q tt = Q 9 + Q 10 + Q 11 Q 9 - nhiệt thẩm thấu qua vách; Q 10 - nhiệt thẩm thấu qua trần (mái); Q 11 - nhiệt thâm thấu qua nền; 3.1.1.1 Nhiệt toả ra từ máy móc: Q 1 Trong không gian điều hoà(xởng may) ở đây máy móc toả ra nhiệt ta chỉ tính đến động cơ điện của máy may, bàn là chạy bằng điện chuyển điện năng thành cơ năng và nhiệt năng . - Nhiệt toả ra từ động cơ máy may Q 1mm Q 1mm =N đc x đc (KW) - N đc là công suất động cơ máy may - đc là hiệu suất đông cơ máy may Hiệu suất động cơ máy may ta chọn đc = 0,75 Công suất động cơ một máy may N đc = 200W = 0,2 KW Q mm = 0,2 x 0,75 = 0,15 KW Do phòng may đựơc bố trí 80 công nhân nên có 80 máy may. Q 1mm = 0,15 x 80 = 12 KW - Nhiệt toả ra từ bàn là Q 1bl Q 1bl = N đc x đc (KW) -N bl là công suất của một bàn là: N đc = 1000 W =1 KW 4 Với phòng là đợc bố trí 20 bàn là hoạt động 25% thời gian Q 1l = 20 x 1 x 25% = 5 KW Vậy lợng nhiết toả ra từ máy móc trong phòng. Q 1 =Q 1mm + Q 1l =12 + 5= 17 KW 3.1.1.2 Nhiệt toả ra từ đèn chiếu sáng Q 2 Q 2 = A.S (KW) A là năng suất chiếu sáng trên 1 m 2 sàn. S là diện tích chiếu sáng. Theo tiêu chuẩn công nghiệp, tiêu chuẩn chiếu sáng 10W/m 2 diện tích sàn cho nhà xởng. Tổng diện tích nhà xởng làm việc là: 12 x 24 = 288 m 2 Vậy Q 2 = 10 x 288 = 2880 (W) = 2,88 (KW) 3.1.1.3 Nhiệt toả ra từ ngời Q 3 Nhiệt do ngời toả ra đợc tính bằng số lợng ngời trong phòng nhân với nhiệt lợng do một ngời toả ra. Xởng may luôn luôn có mặt 80 ngời. May mặc thờng đợc coi là lao động trung bình. Theo bảng 2-1 tài liệu{1} ở nhiệt độ 28 0 C lợng nhiệt do một ngời lao động trung bình toả ta: Q 3 =n x q (W) n là số ngời(n=80 ngời) q là nhiệt toả ra từ một ngời(w/ngời) và đợc xác định theo bảng 2.1 sách hớng dẫn thiết kế hệ thống điều tiết không khí (q=198 ở 30 0 C gần với 28 0 C nhất) Do xởng may đa phần là phụ nữ nên lợng nhiệt do một ngời phụ nữ toả bằng lợng nhiệt của một ngời đàn ông nhân với hệ số 0,85: Q 3 = 198 x 0,85 x 80 = 13464 (W) = 13,464 (KW) 3.1.1.4 Nhiệt toả từ bán thành phẩm Q 4 Q 4 = 0 Do vảI không thu hay tỏa nhiệt. 3.1.1.5 Nhiệt toả ra từ các thiết bị trao đổi nhiệt Q 5 Q 5 = 0 do trong phòng không bố trí thiết bị trao đổi nhiệt. 3.1.1.6 Nhiệt toả ra từ bức xạ mặt trời qua kính tờng Q 6 Q 6 = 0 do phòng không có cửa kính. 3.1.1.7 Nhiệt toả do bức xạ mặt trời qua kết cấu bao che Q 7 Tính toán hệ số truyền nhiệt cho kết cấu bao che. Kết cấu bao che của toàn bộ công trình bao gồm tờng xây dựng bằng gạch đỏ, vữa trát ximăng, cửa bằng gỗ và mái tôn Hệ số truyền nhiệt qua mái, tờng và trần đợc tính theo công thức sau: 5 ) 11 ( 1 N i T R k ++ = R N = N 1 (m 2 .K/W) là nhiệt trở toả nhiệt từ bề mặt vách tới không khí ngoài trời. Nếu vách tiếp xúc trực tiếp với không khí trong nhà T =10w/m 2 .k R i = i i (m 2 .K/W) là nhiệt trở của lớp vật liệu có chiều dày i (m) và có hệ số dẫn nhiệt i . Hệ số truyền nhiệt qua tờng: cấu trúc của tờng: Trong đó: lớp 1: lớp vữa tam hợp trát ngoài nhà có: 1 =15mm 1 =0,6 W/m.K lớp 2: lớp gạch đỏ ở giữa: 2 =220mm 2 =0,7 W/m.K lớp 3: lớp vữa tam hợp trát trong nhà có: 3 =15mm 3 = 0,6 W/m.K Do cả hai bên bề mặt vách đều tiếp xúc trực tiếp với không khí nên ta có: kmw N 2 /20= , kmw T 2 /10= , 6 Hệ số truyền nhiệt qua tờng đợc tính 9444.1 20 1 6.0 015.0 7.0 22.0 6.0 015.0 10 1 1 1 = ++++ =k (W/ m 2 .K) Hệ số truyền nhiệt qua mái: Kết cấu mái gồm nhiều lớp cách nhiệt ghép nối tiếp với nhau: 1-lớp tôn dày 1,2 mm rất mỏng coi nh R 1 = 0; 2-lớp không khí tĩnh dày k =200mm có nhiệt trở R k = 1,25 x 0,26 = 0,325 (m 2 .K/W). (Tra PL2.1 với hệ số hiệu chỉnh là K hc =1,25); 3-lớp gỗ ép dày 1cm với hệ số dẫn nhiệt là 0,35 W/m.K; 4-lớp bao ôm dày 50 mm với hệ số dẫn nhiệt là 0,05 W/m.K. Hệ số truyền nhiệt qua mái là: 665.0 20 1 05.0 05.0 35.0 01.0 325,00 10 1 1 2 = +++++ =k (W/ m 2 .K) Hệ số truyền nhiệt qua cửa: Cửa gỗ dày 4 cm với hệ số dẫn nhiệt là 0,3W/m.K vậy: 53.3 20 1 3.0 04.0 10 1 1 3 = ++ =k (W/ m 2 .K) Nhiệt toả do bức xạ mặt trời qua kết cấu bao che: Thành phần nhiệt này do kết cấu bao che (tờng, mái) nhận bức xạ mặt trời bị nóng lên tỏa nhiệt vào phòng, trong đó chủ yếu là tính cho mái. Công thức tính rất phức tạp nhng, đối với công trình ở Hà Nội và các tỉnh phía Bắc nói chung ta có thể dùng công thức gần đúng đơn giản nh sau: 7 Q 7 =0,055.k.F. s I s (W) Trong đó: - F là diện tích nhận bức xạ của mái: F =1 1 .l 2 /cos5 0 F = 12 x 24 / 0,996 = 289 (m 2 ) - k là hệ số truyền nhiệt từ bao che tới kết cấu bên ngoài. Lợng bức xạ ở đây chủ yếu tính cho mái nên k là k 2 của mái. - s là hệ số bức xạ mặt trời của bề mặt mái s = 0,8, tra từ bảng phụ lục với vật liệu tôn màu sáng - I S là cờng độ bức xạ mặt trời. Tra bảng có I S = 942 W/m 2 Vậy: Q 7 = 0,055 x 0,665 x 289 x 0,8 x 942 = 7965,7 (W) = 7,966 (KW) 3.1.1.8 Nhiệt toả do rò rỉ không khí qua cửa Q 8 Q 8 = L 8 (I N -I T ) ,kw - L 8 là lợng không khí lọt qua khe cửa mở hoặc khe cửa (Kg/s) : L 8 = 1,2 x E x V f /3600 (kg/s) - V f là thể tích phòng; E là hệ số lọt không khí tra bảng 2.3 TL1: V f = 12 x 24 x 4 = 1152 m 2 vậy E = 0,55 (1/h) L 8 = 1,2 x 0,55 x 1152/3600 = 0,2112(kg/s) I N , I T là entanpy không khí ngoài nhà và trong nhà I N = 20,5 kcal/kg = 85,69 kJ/kg với t N = t Tbmax = 32,8 o C N =65% I T = 15,5 kcal/kg = 64,79 kJ/kg với t t =28 0 C t =60% Q 8 = 0,2112 x (85,69 64,79) = 4,41 (KW) 3.1.2 Nhiệt thẩm thấu do chênh lệch nhiệt độ 3.1.2.1 Nhiệt thẩm thấu qua vách Q 9 Nhiệt thấu qua kết cấu bao che tồn tại khi có chênh lệch nhiệt độ giữa không gian có điều hoà không khí với bên ngoài. Q 9 = K i F i t i (KW) Trong đó: F i là diện tích bề mặt thứ i. 8 k i là hệ số truyền nhiệt qua bao che ứng với bề mặt thứ i. t i là độ chênh nhiệt độ trung bình tính toán giữa không khí ngoài trời và trong nhà. + Nếu vách tiếp xúc trực tiếp với không khí ngoài trời không có không gian đệm : t i = t N - t T =32,8 28 =4,8 0 C + Nếu vách tiếp xúc với không gian đệm t i = 0,7(t N - t T ) =0,7(32,8 28) = 3,36 0 C +Nếu vách tiếp xúc với không gian có điều hoà không khí t i = 0 Vách bao quanh gồm tờng và cửa. Vậy tính nhiệt thẩm thấu qua bao che gồm tờng và cửa. Tính nhiệt thẩm thấu qua tờng bao. Nhiệt thẩm thấu qua tờng bao đợc tính bằng công thức. Q t = F 1 k 1 t 1 (W) Trong đó: k 1 là hệ số truyền nhiệt qua tờng; k 1 = 1,9444 (W/ m 2 .K) Tờng xây hớng Bắc - Tây - Nam tiếp xúc với không khí. Tờng hớng Đông tiếp xúc với gian dặt máy ĐHKK F 1 diện tích tờng Tờng bao phía Tây F = 48 m 2 Tờng bao phía Bắc F = 96 m 2 Tờng bao phía Nam F = 90 m 2 Tờng bao phía Đông F = 48 m 2 t 1 là độ chênh nhiệt độ trung bình tính toán giữa không khí ngoài trời và trong nhà. Tờng hớng Tây t = 4,8 o C Tờng hớng Bắc t = 4,8 o C Tờng hớng Nam t = 4,8 o C Tờng hớng Đông t = 3,36 o C Vậy nhiệt tổn thất qua tờng bao là: Q 9a = 4,8 x 1,9444 x (48+96+90) + 3,36 x 1,9444 x 48 = 2497,6 W = 2,5 KW Nhiệt thẩm thấu qua cửa gỗ. 9 Nhiệt thẩm thấu qua kính đợc tính bằng công thức: Q K = k F 2 t 2 (W) Trong đó: F 2 là diện tích cửa; F 2 = 6 m 2 k 2 là hệ số truyền nhiệt của cửa gỗ; k 2 = 3,52(W/ m 2 .K) t 2 là độ chênh nhiệt độ trung bình giữa không khí ngoài trời và không khí trong nhà; t 2 = 4,8 o C Vậy nhiệt tổn thất qua cửa là: Q 9b = 3,52 x 6 x 4,8 = 101,38 (W) = 0,1 (KW) Suy ra: Q 9 = Q 9a + Q 9b = 2,5 + 0,1 = 2,6 (KW) 3.1.2.2 Nhiệt thẩm thu qua trần (mái). Nhiệt thẩm thấu qua mái đợc xác định nh sau: Q 10 =F m k m t , KW Trong đó: F m là diện tích mái: F m = 289m 2 k m hệ số truyền nhiệt qua mái k m = 0,665 (W/m 2 .K) t = 4,8 0 C là độ chênh nhiệt độ trung bình tính toán giữa không khí ngoài trời và trong nhà: Vậy nhiệt thẩm thấu qua trần (mái); Q 10 = 289 x 0,665 x 4,8 = 922,5 (W) = 0,923 KW 3.1.2.3 Nhiệt thẩm thấu qua nền Q 11 Lợng nhiệt này đợc tính theo phơng pháp dải nền. Ta coi nền nh một vách phẳng đó truyền nhiệt theo bề mặt nền ra ngoài theo các dải khác nhau. Nền đợc chia làm 4 dải có bề rộng 2m, dải thứ t là phần còn lại của nền nh hình vẽ. Theo tài liệu [1] hệ số truyền nhiệt k i và diện tích nền nh sau: Q 11 = K i F i t 11 (KW) t 11 = t N - t T F i là diện tích các dải nền 10 [...]... và thiết kế ống gió Có nhiều sơ đồ ĐHKK nh sơ đồ thẳng, sơ đồ tuần hoàn một cấp, sơ đồ tuần hoàn hai cấp, sơ đồ có phun ẩm bổ xung tùy theo yêu cầu và đặc điểm riêng của công trình Đối với xởng may, không đòi hỏi nghiêm ngặt về không khí trong phòng, không phát sinh độc tố, do đó lợng không khí tơi cần bổ xung chỉ bằng 10% lợng không khí cấp Cũng từ lý do đó ta thấy việc sử dụng hệ thống tuần hoàn không. .. N=65%, tra đồ thị ta đợc tSN=25,3oC N là hệ số toả nhiệt phía ngoài nhà = 20w/m2 32,8 25,3 vậy kmax = 20 32,8 28 = 31,25 (W/m2k) Tất cả các giá trị kT tính dợc đều nhỏ hơn kmax nên không xẩy ra hiện tợng đọng sơng 13 Chơng IV: LậP SƠ Đồ ĐHKK MùA Hè 4.1 Chọn sơ đồ điều hòa không khí mùa hè Cơ sở để lựa chọn sơ đồ ĐHKK là yêu cầu của công trình ở đây gian xởng may cần điều hòa để đảm bảo tiện nghi cho lao... không khí tái tuần hoàn, sau khi ra khỏi buồng hoà trộn không khí có trạng thái( t C , ) đợc đa tới thiết bị xử lý không khí 3 để xử lý không khí tới trạng thái ( t O , ) sau đó nhờ quạt 4 thổi tới các phòng cần điều hoà nhờ ống dẫn không khí 5 và đợc miệng thổi 7 thổi vào không gian cần điều hoà 6 Không khí thổi vào sau khi nhận nhiệt thừa và ẩm thừa sẽ tự thay đổi trạng thái ( t T , ), sau đó không khí. .. trong xởng : 28oC Độ ẩm trong xởng : 60% Nhiệt độ ngoài trời : 32,8oC Độ ẩm ngoài trời : 65% 5.2 Lựa chọn thiết bị 5.2.1 Chọn phơng án Việc lựa chọn phơng án cho hệ thống diều hoà thích hợp cho công trình là hết sức quan trọng vì nó ảnh hởng đén việc chọn thiết bị,bố trí và vận hành bảo dỡng thiết bị Phơng án phù hợp phải thỏa mãn yêu cầu của công trình về kỹ thuật, mỹ thuật, đơn giản về vận hành, bảo... m 21 Chơng Vi: TíNH toán hệ thống dẫn và phân phối không khí 6.1 Tính toán miệng thổi Các miệng thổi gió phải có kết cấu thích hợp và bố trí phù hợp với yêu cầu phân phối đều không khí, có hiệu quả trao đổi không khí cao đồng thời phải đảm bảo vận tốc không khí ở vùng làm việc dới trị số cho phép - Lu lợng gió cần: L = 20 000 m3/h - Diện tích sàn: F = 288 m2 - Lu lợng không khí cho 1 m2 sàn: LS= 20... đăng trung: Kỹ thuật điều tiết không khí Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật 2001 [2] nguyễn đức lợi : Hớng dẫn thiết kế hệ thống điều hoà không khí Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật 2003 [3] bùi hải, hà mạnh th, vũ xuân hùng : Hớng dẫn thiết kế điều hoà không khí Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật 2003 [4] nguyễn đức lợi, vũ diễm hơng : Vật liệu kỹ thuật lạnh và kỹ thuật nhiệt Nhà xuất bản giáo dục 2001 [5] nguyễn... dàng Xởng đặt tại Hà Nội là nơi có đặc điểm mùa hè khí hậu nóng khô rất thuận lợi cho việc làm mát bằng bay hơi nớc Tuy vậy khía cạnh kinh tế mới là quan trọng nhất với công trình này, đảm bảo các chi phí lắp đặt, bảo dỡng, vận hành phải nhỏ, không ảnh hởng tới giá thành sản phẩm 5.2.2 Chọn thiết bị 19 Trên cơ sở xem xét các đặc điểm trên và các đặc điểm của từng chủng loại máy ta thấy phơng án hợp... theo ống dẫn 9 qua thiết bị lọc bụi 10, đợc quạt 11 hút về, một phần không khí đợc đa về buồng hoà trộn 2 phần còn lại không khí đợc đa ra ngoài theo ống dẫn 12 Sự thay đổi trạng thái không khí trong hệ thống ĐHKK có tuần hoàn không khí một cấp đợc thình bày trên đồ thị I d : 15 - Điểm N biểu diễn trạng thái không khí ngoài trời TN - Điểm C biểu diễn trạng thái không khí sau quá trình hòa trộn - Điểm... hệ thống điều hòa vừa phải đơn giản về thiết bị vừa phải đảm bảo tính kinh tế khi lắp đặt, vận hành, sửa chữa Đối với xởng may, là một công trình cỡ trung bình, giải pháp hợp lý và kinh tế nhất là dùng một hệ thống xử lý không khí trung tâm gồm một hoặc một số máy lớn rồi dẫn gió vào phân phối đều trong không gian điều hòa Để thực hiện giải pháp này, ta phải chọn đợc sơ đồ ĐHKK, từ đó có cơ sở tính ra... 0,07 6 6.3 Tính trở lc đờng ống: Việc tính trở lc của đờng ống ta tính với tuyến ống có trở kháng lớn nhất, coi đó là tổng trở kháng thủy lực của toàn mạng Trở lực của tuyến đờng ống bao gồm trở lực ma sát và trở lực cục bộ Tổn thất ma sát cho đờng ống đẩy: công thức tính toán : L p.v 2 Pms = ms d 2 td trong công thức trên : ms : hệ số trở lực ma sát tại các đoạn đờng ống , hệ số trở lực ma sát đợc . Chơng I: Mô tả công trình. Công trình thiết kế điều hòa không khí cho xởng may đặt ở Hà Nội. Nhà xởng là tòa nhà một tầng với diện tích dài x rộng x cao là 24 x 12 x 4 (m), kết cấu bao che là. IV: LậP SƠ Đồ ĐHKK MùA Hè 4.1 Chọn sơ đồ điều hòa không khí mùa hè Cơ sở để lựa chọn sơ đồ ĐHKK là yêu cầu của công trình. ở đây gian x- ởng may cần điều hòa để đảm bảo tiện nghi cho lao động,. quá trình hoà trộn giữa không khí ngoài trời và không khí tái tuần hoàn, sau khi ra khỏi buồng hoà trộn không khí có trạng thái( t C , ) đ- ợc đa tới thiết bị xử lý không khí 3 để xử lý không khí