Đồ án Điều hòa công nghệ

Đồ án Điều hòa công nghệ SV: Nguyễn Xuân Bắc Lớp CĐ Nhiệt Lạnh - K7 1 Đồ án – Điều hòa công nghệ CHƯƠNG I: ẢNH HƯỞNG MÔI TRƯỜNG KHÍ HẬU VIỆT NAM -Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển kinh tế của cả nước, ngành điều hòa không khí cũng đã có những bước phát triển vượt bậc và ngày càng trở nên quen thuộc trong đời sống và sản xuất . -Việt Nam là đất nước có khí hậu nhiệt đới nóng và ẩm . vì vậy điều hoà không khí và thông gió có ý nghĩa vô cùng to lớn đối với đời sống con người . cùng với sự phát triển như vũ bảo của khoa học kỹ thuật nói chung, kỹ thuật điều tiết không khí cũng có những bước tiến đáng kể trong một vài thập kỷ qua. Đặc biệt ở việt Nam từ khi có chính sách mở cửa , các thết bị điều hoà không khí đã được nhập từ nhiều nước khác nhau với nhu cầu ngày càng tăng và cũng ngày càng hiện đại hơn . Ngày nay điều hào tiện nghi không thể thiếu trong các toà nhà, khách sạn, văn phòng, nhà hàng, các dịch vụ du lịch, văn hoá, y tế, thể thao mà còn cả trong các căn hộ, nhà ở, các phương tiện đi lại như ô tô, tau hoả, tau thuỷ… Điều hoà công nghệ trong những năm qua cũng đã hổ trợ đắc lực cho nhiều ngành kinh tế, góp phần để nâng cao chất lượng sản phẩm, đảm bảo quy trình công nghệ như trong các ngành sợi, dệt, chế biến thuốc lá, chè, in ấn, điện tử, vi điện tử, bưu điện, viễn thông, máy tính, quang học, cơ khí chính xác, hoá học … SV: Nguyễn Xuân Bắc Lớp CĐ Nhiệt Lạnh - K7 2 1. ẢNH HƯỞNG CỦA MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ ĐẾN CON NGƯỜI VÀ SẢN XUẤT 1.1. Các yếu tố khí hậu ảnh hưởng đến con người thể hiện qua các chỉ tiêu: Nhiệt độ t, độ ẩm ϕ, tốc độ lưu triển của không khí ωk , nồng độ các chất độc hai trong không khí và độ ồn . a> NHIỆT ĐỘ . Nhiệt độ là yếu tố gây cảm giác nóng lạnh rõ rệt nhất với con người cũng như mọi động vật máu nóng khác, con người có thân nhiệt không đổi (370 c ) và luôn luôn trao đổi nhiệt vói môi trường xung quanh dưới hai hình thức : truyền nhiệt và toả ẩm . Truyền nhiệt bằng đối lưu và bức xạ từ bề mặt da (nhiệt độ khoảng 360C), cơ thể thải nhiệt vào môi trường bằng truyền nhiệt, nếu mất nhiệt quá mức thì cơ thể sẽ có cảm giác lạnh . khi nhiệt độ môi trường lớn hơn 360c, cơ thể nhận một phần nhiệt từ môi trường nên có cảm giác nóng . trong một số trường hợp, tuy nhiên nhiẹt độ không khí không cao lắm nhưng bề mặt một số vật thể có nhiệt độ rất cao ( lò luyện kim, lò rèn …), khi đó có một vài bộ phận của cơ thể bị đốt nóng quá mức do bức xạ nhiệt từ các bề mặt có nhiệt độ cao . trường hợp nay con phải xét tới điện tích bề mặt nóng và khoảng cách từ người tới bề mặt nóng . Ngay cả khi nhiệt độ không khí lớn hơn 360c thì cở thể vẫn phải thải nhiệt vào môi trường bằng hình thức toả ẩm (thở, bay hơi, mồ hôi, ..) Cơ thể đổ mồ hôi nhiều hay ít cũng phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường, ngoài ra còn phụ thuộc vào độ ẩm tương đối của không khí và tốc độ chuyển động của không khí quanh cơ thể . b> ĐỘ ẨM TƯƠNG ĐỐI ϕ Là yếu tố quyết định điều kiện bay hơi mồ hôi vaò không khí sự bay hơi nước vào không khí chỉ diễn ra khi ϕ<100 % . Nừu không khí có độ ẩm SV: Nguyễn Xuân Bắc Lớp CĐ Nhiệt Lạnh - K7 3 vừa phải thì khi nhiệt độ cao, cơ thể đổ mồ hôi bay vào không khí được nhiều sẽ gây cho cơ thể cảm giác rễ chịu hơn t0c (khi bay hơi 1g mồ hôi, cơ thể thải được nhiệt lượng khoảng 2500J , nhiệt lượng này tương đương với nhiệt 30lượng của 1m3 không khí giảm nhiệt độ đi 20c ) Nừu độ ẩm ϕ lớn quá, mồ hôi thoát ra ngoài da bay hơi kém hơn (hoặc thậm chí không bay hơi được ), trên da sẽ có mồ hôi nhớp nháp . trênhình 1.7 trình bày giới hạn miền có mồ 15 hôi trên da .có thể thấy ở trỉ số ϕ bé, cơ thể chỉ có mồ hôi trên da ở độ 10 Hình 1.7 Giới hạn miền có mồ hôi trên da khá cao còn khi ϕ , lớn cơ thể có mồ hồi ở cả nhiệt độ thấp : khi ϕ<75%, trên da có mồ hôi ở cả nhiệt độ nhỏ hơn 200c . Cần lưu ý rằng ở trên chưa xét tới cường độ lao động của con người .sự thải nhiệt do "thoát mồ hôi" ( do bay hơi kém ) thường kèm theo sự rối loạn điện dịch trong cơ thể, Nếu tình trạng nghiêm trọng có thể gây ngất, nhẹ cũng làm cơ thể chóng mệt mỏi [TL 5]. 25 15 10 20 30 5040 90807060 Miền có mồ hôi ϕ1% Miền không có mồ hôi 35 C t k 0 SV: Nguyễn Xuân Bắc Lớp CĐ Nhiệt Lạnh - K7 4 Để thấy được vai trò của độ ẩm ϕ có thể tham khảo ở bảng dưới đây tỉ lệ giữa lượng nhiệt cơ thể thải được bằng bay hơi nước (nhiệt ẩm) so với nhiệt thải bằng truyền nhiệt thuần tuý (nhiệt hiện ) T0c 10 26,7 29 36 37,5 40,6 43,3 Tỉ lệ % 18 30 40 100 120 160 200 Ngoài hai yếu tố nhiệt độ và độ ẩm, tốc độ lưu chuyển của không khí cũng đóng vai trò quan trọng trong trao đổi nhiệt ẩm giữa cơ thể và môi trường C> Tốc độ lưu chuyển của không khí( ωk ) sẻ làm tăng cường độ toả nhiệt và cường độ toả chất . Do đó về mùa đông, khi ωk lơn sẽ làm tăng sự mất nhiệt của cơ thể gây cảm giác lạnh ; ngược lại về mùa hè sẽ làm tăng cảm giác mát mẽ ; đặc biệt trong điều kiện độ ẩm ϕ lơn thì ωk tăng nhanh quá trình bay hơi mồ hôi trên da, vì vây mùa hè người ta thường thích sống trong môi trường không khí lưu chuyển mạnh (có gió trời hoặc có quạt ) Đây là thói quen của ngươì việt nam do điều kiện khí hậu nóng ẩm, do đó khi thiết kế thông gió và điều hoà không khí cần phải chú ý đến một cách thích đáng . tuy nhiên tốc độ gió thích hợp chon lớn hay bé cũng tuỳ thuộc nhiệt độ không khí Nếu ωk lớn quá mức cần thiết dễ gây mất nhiệt cục bộ, làm cở thể chóng mệt mỏi. (bảng 1.1) cho các giá trị tốc độ không khí trong phòng theo nhiệt độ .Có nhiều cách đánh giá tác dụng tổng hợp của ba yêu tố trên để tìm ra miền trạng thái vi khí hậu thích hợp với điều kiện sống của con người (gọi là "điều kiện tiện nghi") . tuy nhiên, miền tiện nghi cũng chỉ tương đối, vì nó còn phụ thuộc vào cường độ lao động và thói quen của từng người ; trong điều kiện lao động nhẹ tỉnh tại, có thể đánh giá điều kiện tiện nghi theo nhiệt độ hiệu quả tương đương SV: Nguyễn Xuân Bắc Lớp CĐ Nhiệt Lạnh - K7 5 Nhiệt độ không khí trong phòng oc ωk trong phòng m/s 16÷20 21÷23 24÷25 26÷27 28÷30 >30 <0,25 o,25÷0,3 0,4÷0,6 0,7÷1,0 1,1÷1,3 1,3÷1,5 Thq=0.5(Tk + Tu) – 1.94 kω trong đó Tk -nhiệt độ nhiệt kế, 0c Tu -nhiệt độ nhiệt kế ướt,0c ω k -tốc độ không khí, m/s + Biểu thi miền tiện nghi theo nhiệt độ nhiệt kế khô, nhiệt độ bầu ướt và độ nẩm tương đối ϕ theo % Đồ thị được thiết lập trên cơ sở người được thí nghiệm ở trong phòng, lao động nhẹ, mặc bình thường ;từ 15 đến 25fpm (feet per minute ) (tức là từ 0,75 đến 1,25 m/s ). Từ đồ thị cho thấy tồn tại các miền tiện nghi cho mùa hè và mùa đông với độ ẩm từ 30 đến 70 % và nhiệt độ hiệu quả : mùa đông Thq từ 63 đến 710F ( tức là từ 17,2 đến 21,70c và mùa hè từ 66 đến 750c (tức là từ 19 đến 240c ) . từ độ thị cũng có thể thấy : khi độ ẩm cao thì nhiệt độ trong miền tiện nghi giảm . Ví dụ sử dụng đồ thị hình 1.8 nếu muốn duy trì nhiệt độ nhiệt kế khô trong nhà 280c (82,70F ) độ ẩm trong nhà 70%, cần kiểm tra xem có phù hợp điều kiện tiện nghi không ? cần chọn chế độ nhiệt ẩm thế nào nếu khách sạn của bạn muốn thoả mãn sở thích của 70% số khách ? trên đồ thị, theo đường nhiệt độ bầu khô 82,50F gặp đường ϕ=70% tại điểm nằm ngoài miền tiện nghi, như vậy là chon chưa hợp lí . Nừu nhiệt độ 280c thì độ ẩm phải là 40 % mới nằm trong miền tiện nghi, nhưng chế độ nhiệt ẩm này chỉ có 50 % số người ưu thích . theo đường 70% số người ưu thích, bạn chọn các cặp thông số : (25,30c÷70%); (25,80c÷60%);(26,70c÷50%); (27,5÷40%). SV: Nguyễn Xuân Bắc Lớp CĐ Nhiệt Lạnh - K7 6 d> NỒNG ĐỘ CÁC CHẤT ĐỘC HẠI Ngoài ba yếu tố t, ϕ, ω k đã nói ở trên, môi trừơng không khí còn phải đảm bảo độ trong sạch nhất định, đặc trưng bằng nồng độ các chất độc hại, ki hiệu z . các chất độc hại có trong không khí thường gặp có thể phân thành ba loại : - Bụi là các hạt vật chất kích thước nhỏ có thể thâm nhập vao đường thở ; - Khí C02 và hơi tuy không có độc tính nhưng nồng độ lớn sẽ làm giảm lương 02 rong không khí .chúng phát sinh do hô hấp của động, thực vật hoặc do đốt cháy các chất hữu cơ hoặc trong các phản ứng hoá học khác; - Các hoá chất độc dạng khí, hơi (hoăc một số dạng bụi ) phát sinh trong quá trình sản xuất hoặc các phản ứng hoá học . mức độ độc hại tuỳ thuộc vào cấu tạo hoá học và nồng độ của từng chất có loại chỉ gây cảm giác khó chịu (do có mùi hôi thối ) có loại gây bệnh nghề nghiệp, có loại gây chết người khi nồng độ đủ lớn - Nồng độ cho phép trong không khí đối với bụi khí C02 hoặc các chất độc có thể tham khảo trong phụ lục . Tiếng ồn củng là một yếu tố ảnh hưởng tới cảm giac dể chịu của con người. Chất lượng của không khí trong nhà không chỉ được đánh giá qua các thông số nhiệt, ẩm của không khí mà còn quá mức độ trong sạch và mức ồn của không khí nữa . vì vậy lọc bụi và tiêu âm trong hệ thống ĐHKK và thông gió cũng là một trong những nhiệm vụ của khâu xử lí không khí . 2 ẢNH HƯỞNG CỬA MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHI ĐỐI VỚI SẢN XUẤT. Trước hết phải thấy rằng con người là một trong những yếu tố quyết định năng xuất lao động và chất lượng sản phẩm . như vậy môi trường không khí trong sạch, có chế độ nhiệt ẩm thích hợp cũng chính là yếu tố gián tiếp nâng cao năng xuất lao động và chất lựơng sản phẩm . Mặt khác, mổi ngành kỷ thuật là yêu cầu một chế độ vi khí hậu riêng biệt, do đó ảnh hưởng của môi trường không khí đối với sản xuất không giống SV: Nguyễn Xuân Bắc Lớp CĐ Nhiệt Lạnh - K7 7 nhau nhìn chung, các quá trình sản xuất thường kèm theo sự thải nhiệt, thải C02 và hơi H20 có cả bụi và chất độc hoá học, vào môi trường không khí ngay bên trong gian máy, làm cho nhiệt độ, độ ẩm không khí và độ trong sạch nữa luôn bị biến động, Sự biến động nhiệt độ, độ ẩm không khí trong phòng tuy đều ảnh hưởng đến sản xuất những mức độ ảnh hưởng không giống nhau . a> NHIỆT ĐỘ : Một số ngành sản xuất như bánh kẹo cao cấp đòi hỏi nhiệt độ không khí khá thấp ( ví dụ, ngành chế biến sôcôla cần nhiệt độ 7÷80C, kẹo cao su :200C ), nhiệt độ cao xẽ làm hư hỏng sản phẩm .Một số ngành sản xuất và các trung tâm điều khiển tự động trung tâm đo lường chính xác cũng cần duy trì nhiệt độ ổn định và khá thấp (20÷220C ), Nhiệt độ không khí cao sẽ làm máy móc, dụng cụ kém chính xác hoặc giảm độ bền lâu . -Trong khí đó sản xuất sợi dệt lai cần duy trì nhiệt không thấp quá 200C, mà cũng không cao quá 320C .với nhiều ngành sản xuất thực phẩm thịt, sữa, …nhiệt đô cao dễ làm ôi thiu sản phẩm khi chế biến . b> ĐỘ ẨM TƯƠNG ĐỐI ϕ : là yếu tố ảnh hưởng đến sản xuất nhiều hơn nhiệt độ hầu hết các quá trình sản xuất thực phẩm đều cần duy trì độ ẩm vừa phải . Đô ẩm ϕ thấp quá làm tăng nhanh sự thoát hơi nước trên mặt sản phẩm, do đó tăng hao trọng, có khi làm giảm chất lượng sản phẩm (gây nứt nẽ, gây v do sản phẩm bi giòn qua khi khô ) . Nhưng nếu ϕ quá 50 ÷60% trong sản xuất bánh kẹo cao cấp dễ làm bánh kẹo bi chảy nước . còn với các may móc vi điện tử , bán dẫn, độ ẩm cao làm giảm cách điện, gây nám mốc lầm máy móc dễ hư hỏng . c> ĐỘ TRONG SẠCH của không khí không chỉ tác động trực tiếp đến chấ lượng sản phẩm . bụi bẩn bám trên bề mặt sản phẩm không chỉ làm giảm vẽ đẹp mà còn làm hỏng sản phẩm . các ngành sản xuất thực phẩm không chỉ yêu cầu không khí sạch, không có bụi mà còn đòi hỏi vô trùng nữa ; một số công đoạn chế biến có kèm theo sự lên men gây mùi hôi thối, đó cũng là điều SV: Nguyễn Xuân Bắc Lớp CĐ Nhiệt Lạnh - K7 8 không thể chấp nhận được Đặc biệt, các ngành sản xuất dụng cụ quang học, in trong phim ảnh, .. đòi hỏi không khí tuyệt đối không có bụi. d> TỐC ĐỘ: không khí ωk đối với sản xuất chủ yếu liên quan đến tiềm năng lượng quạt gió . Tốc độ lớn quá mức cần thiết ngoài việc gây cảm giác khó chịu với người còn làm tăng tiêu hao công xuất động cơ keó quạt . riêng đối với một số ngành sản xuất, không cho phép tốc độ ở vùng làm việc lớn quá, ví dụ, trong ngành dệt, nếu tốc độ không khí lớn quá sẽ làm rối sợi Nhiệt độ và độ ẩm tương đối ϕ đối với sản xuất sợi dệt có liên quan mật thiết với nhau . Đối với sợi bông thì độ ẩm ảnh hưởng nhiều hơn nbhiệt độ . độ ẩm ϕ đối với vật liệu sợi bbông ảnh hưởng tới hai yếu tố sau : a> TRỌNG LƯỢNG : nếu áp xuất trong không khí lớn hơn áp xuất hơi của thành phần nước tự do trong sợi bông thì sơi bông sẽ hút ẩm làm tăng thuỷ phân của vật liệu tức là tăng trọng. Quan hệ ngiữa thuỷ phần (w%)và độ ẩm không khí ϕ tăng . -Ngược với quá trình hút ẩm là quá trình thoát ẩm : thụy phần w giảm khi giảm độ ẩm, nhưng ở cùng nhiệt độ, thụy phần khi hút ẩm và khi thoát ẩm không giống nhau ví dụ : để có thuy phần w=6% thi sợi bông hút ẩm ở ϕ=50% trong khi thoát ẩm ϕ=35% . hiện tượng sai lệch giữa đường cong hút ẩm và đường cong thoát ẩm được ngọi là hiện tượng trễ b> tính năng vật lí : khi vật liệu sợi bông hút ẩm thì độ căng, tính đàn hồi, tính dính bết đều tăng lên . sợi trỡ nền mềm mại, dễ kéo giãn ; tính dẫn điện cũng tăng lên dễ dàng khử các điện tích tỉnh điện xuất hiện trong qua sản xuất do đó sơi sẽ nở phình bề ngang con độ dài ít thay đổi . Ảnh hưởng của độ ẩm không khí trong mỗi công đoạn của sản xuất sợi dệt cũng khác nhau và có thể tham khảo ở bảng 1.2 Bảng 1.2 Tên công đoạn ϕ lớn quá ϕ bé quá - cung bông -Dính bệt, khó làm sạch -sợi bông dòn, dễ đứt, sù SV: Nguyễn Xuân Bắc Lớp CĐ Nhiệt Lạnh - K7 9 - trải sợi - xe sợi - đánh ống - hô sợi - dệt vải -Bết sợi ;xệ cuí Khó làm sạch cát bụi -sợi dính vào suốt -gỉ làm bẩn sợi, bui bông dễ bám -lâu khô, mốc sợi -gỉ ;bụi bông dễ bám tren vải lông do tĩnh điện -sợiu dòn khó xe ;sú lông, bay bông -giảm độ dài, xù lông độ dài giảm -dễ đứt sơil - Ảnh hưởng của nhiệt độ tới sợi chủ yếu tác động lên lớp sáp mỏng bọc ngoài sợi bông . lớp sáp mỏng này có tán dụng làm trơn sợi, có lợi cho các quá trình kéo, quấn khi nhiệt độ cao quá lớp sáp mỏng này bị chảy tan mất ; khi nhiệt độ quá thấp chúng lại hoá rẵn, cả hai trường hợp đều ngây tác hại đến chất lượng sợi bông . nhiệt độ thích hợp từ 200c÷300C SV: Nguyễn Xuân Bắc Lớp CĐ Nhiệt Lạnh - K7 10 CHƯƠNG II: CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ 2.1. HỆ THỐNG KIỂU TRUNG TÂM. Sơ đồ nguyên lý của hệ thống được trình bay trên (hình 2.2 ). đây là sơ đồ thông dụng của hệ thống trung tâm và có tên gọi là sơ đồ kín (do có tuần hoàn không khí ) Nguyên lý làm việc của hệ thống như sau Không khí ngoài trơi qua cửa lấy gióp có vấn điều chỉnh 1 đi vào buồng hoà chộn 2 đặt trong buồng điều không ;tại đây được hoà chộn với không khí tuần hoàn sau đó qua thiết bi sử lí nhiệt ẩm 3 (bộ phận chính của buồng đều không ) .không khí sau khi được sử lí nhiệt ẩm đến trạng thái định trước sẽ được quạt cấp gió 4 vận truyển theo đường ống dẫn gió chính 5 rồi chia đi các đường ống chính 6 tới từng gian điều hoà 7 tai đó qua hệ thông các miêng rthổi 8, không khí cấp khí trao đổi với không khí trong phòng sẽ nhận ẩm, âm và bụi từ các nguồn trong phòng thải ra, tự thay đổi trạng thái ; sau đó được hút qua các miệng hút gió 9 rồi theo các đường ống gió hồi 10 đến thiết bị khử bui 11 . sau khi được Làm sạch bụi, không khí tuần hoàn được quạt gió hồi 12 đưa trở lại một làm sạch bụi, không khí tuần hoàn được quạt gió hồi 12 đưa trở lại một phần vào hệ thống tại buồng hoà chộn 2 ; còn một phần được thải ra ngoài trời qua cửa thổi gío có lá điều chỉnh 13 11 10 12 13 1 2 3 4 5 6 7 14 9 8 6 7 14 9 8 10 10 Hình 2.1 SV: Nguyễn Xuân Bắc Lớp CĐ Nhiệt Lạnh - K7 11 Với sơ đồ hở, cấu trúc của hệ thống trung tâm đơn giản hơn nhiều : hệ thống gồm các thiết bị ( chi tiết ) 1,2,3,4,5,6,8, và cửa thải trực tiếp 14 : không khí sau khi trao đổi trong phòng được thải toàn bộ ra ngoài trời mà không có tuần hoàn. Như vậy, hệ thống ĐTKK kiểu trung tâm có đặc điểm là : nhiều gian điều hoà có chung một buồng điều khiển, do đó tiết kiệm thiết bị và mặt bằng, giảm được chi phí đầu tư . tuy vậy hệ thống này có nhiều nhược điểm -Mỗi gian điều hoa có những yêu cầu riêng về nhiệt độ và độ ẩm nhưng lại được cung cấp cùng một loại không khí đã được sử lí như nhau, do đó thường phải đặt thêm thiết bị phụ trợ cho các nơi có yêu cầu riêng ( ví dụ, thiết bị phun ẩm bổ xung cho nơi cần độ ẩm lớn hơn hoặc máy điều hoà nhiệt độ cục bộ cho nơi cần nhiệt độ thấp hơn ); -Hệ thống có đường ống gió dài, trở lực lớn, chi phí nhiều điện năng dẫn động quạt và vật liệu làm ống dẫn ; -Do đường ống gió nối thông các gian điều hoà với nhau nên có nguy cơ lây lan hoả hoạn khi một nơi bi cháy ; -Hệ thống rất khó lắp đặt các thiết bi khống chế, điều chỉnh tự động do các gian điều hoà có đặc điểm thải nhiệt, thải ẩm khác nhau và yêu cầu chế độ nhiệt độ nhiệt độ, độ ẩm trong phòng cũng không giống nhau . -Hệ thống kiểu trung tâm thường hay lắp đặt cho các công trình công cộng ( nhà văn hoá, rạp hát, thư viện, khách sạn, ..) hoặc cho các xí nghiệp kiểu cũ cải tạo lại nay lắp thêm hệ thống ĐHKK 2.2. HỆ THỐNG KIỂU PHÂN TÁN - Hệ thống kiểu phân tán cũng có thể kín hoặc hở (Hình 2.3) trình bay sơ đồ nguyên lí của hệ thống (kín) .Các thiết bị chính tương tự như ở hình 2.2 và hoạt động gần giống ở sơ đồ điều khiển trung tâm - Điểm khác nhau căn bản giưa hệ thống phân tán với hệ thống trung tâm là : được trang bị một buồng điều không cùng với hệ thống vận chuyển và SV: Nguyễn Xuân Bắc Lớp CĐ Nhiệt Lạnh - K7 12 phân phối không khí riêng, hoạt động độc lập với nhau . vì vậy hệ thống kiểu phân tán có nhiều nhược điểm : -không khí được sư lí theo đúng yêu cầu của từng nơi, do đó thường không cần thiết bị phụ trợ ; -Dễ dàng tự động hoá khâu điều chỉnh, khống chế ; -Hệ thống ống dẫn ngắn, trở lực nhỏ cho phép sử dụng các quạt dọc trục có năng xuất gió lớn, cột áp bé, kích thước gọn, dễ lắp đặt ; -Hệ thống đường ống độc lập nên ít có nguy cơ lây lan hoả hoạn . Tuy nhiên hệ thống đòi hỏi chi phí đầu tư lớn, mặt bằng cần rộng rãi, vận hành phúc tạp và tốn kém hơn hệ thống trung tâm . Ngay nay các xí nghiệp hiện đại đều được lắp đặt hệ thống kiểu này (ví dụ nhà máy sợi Hà Nội). 2.3. HỆ THỐNG KIỂU CỤC BỘ. Đặc điểm của hệ thống kiểu cục bộ là chỉ có tác dụng trong phạm vi hẹp của không gian . Thông thường, hệ thống cục bộ được chế tạo dưới dạng, 7 5 10 8 9 4 2 3 1 12 11 7 5 10 8 9 4 2 3 1 12 11 Hình 2.3 SV: Nguyễn Xuân Bắc Lớp CĐ Nhiệt Lạnh - K7 13 trong đó có bố trí đủ cả bốn khâu hệ thống (thường không có hệ thống ống dẫn gió ;các cửa phân phối gió đặt ngay trên mặt trước của võ máy ). Các máy ĐHKK cục bộ chỉ có chức năng làm lạnh (hoặc có cả thiết bi sưởi ấm )mà không có chức năng tăng ẩm ( ví dụ các máy BK 1500,BK 2500 của liên xô ). Các máy điều hoà cửa sổ thường có năng xuất lạnh, năng xuất gió bé, lắp đặt thích hợp cho các phòng hẹp . Một số máy được tách riêng khâu năng lượng khỏi khâu sử lí, gọi là máy hai cục ; Máy lạnh, dàn nóng và quạt thải nhiệt đặt trong cùng một vỏ ; dàn lạnh quạt cấp gió cửa thổi gió và hút gió, .. đặt trong một vỏ khác hình 2.4 trình bày cấu trúc một máy ĐHKK cửa sổ (mặt chiếu bằng ). + Hệ thống làm lạnh được đặt bên trong vỏ máy gồm máy nén 1(dạng bloc kín), tác nhân lạnh (là freon) từ máy nén được làm mát trong gian ngưng tụ 2 (còn gọi là dàn nóng ), sau đó được qua lọc ẩm nhờ pin lọc 10 nồi tiết lưu tới áp suát bảo hoà nhờ ống mao 9. + Nhiệt thải ra từ giàn ngưng đựơc quạt gió nóng 3 thải ra ngoài trời ở mặt sau vỏ máy D, không khí lấy vào làm mát dàn nóng và máy nén lấy từ các khe ở thành bên. Trong giàn bay hơi 7, tác nhân lạnh bay hơi, lấy nhiệt của không khí, sau đó qua ống hút vào bầu giãn nở và ống tiêu âm về máy nén 1 tiếp tục chu kỳ sau. Không khí đẵ đựoc làm lạnh nhờ quạt li tâm 6 thổi qua các cửa cấp gió đặt ở phía trên, trứoc vỏ máy; không khí tuần hoàn được hút vào quạt qua tấm lọc bụi 8 và giàn lạnh 7. Không khí được bổ sung được lấy từ cửa gió 5 có thể điều chỉnh độ mở bằng tay tuỳ số lượng người trong phòng. Việc đóng mở máy, điều chỉnh lưu lượng quạt gió, đóng mở cửa gió được thay đổi bằng cách thay đổi cách đấu dây của động cơ 4.Động cơ được nối đồng trục với các quạt 3 và 6. Như vậy, trong máy ĐHKK cửa sổ ở trên các thiết bị thuộc về khâu năng lượng 1,2,3,4,9,10. Khâu xử lý không khí gồm 7.8; khâu vận chuyện và SV: Nguyễn Xuân Bắc Lớp CĐ Nhiệt Lạnh - K7 14 phân phối gồm cửa 5, quạt 6 và các cửa cấp gió, lấy gió ở mặt chích (không thể hiện trong hình vẽ). Hình 2.4 Các máy ĐHKK cục bộ tuy chỉ có tác dụng trong phạm vi hẹp của không gian, nhưng do gọn, làm việc chắc chắn, dễ lắp đặt, dễ vận hành,sửa chữa,… nên đựoc dùng rất rộng rãi, đặc biệt thích hợp cho các phòng hẹp, các nơi không có yêu cầu duy trì độ ẩm nghiêm ngặt. Cần phân biệt máy điều hoà khong khí cục bộ với tủ điều hoà có năng suất khá lớn (cỡ hàng chục ngàn tới hàng trăm ngàn kilocalo trong một thời giờ, và do đó chúng hoạt động như một hệ thống kiểu trung tâm hoặc phân tán) 7 8 9 t−êng 10 SV: Nguyễn Xuân Bắc Lớp CĐ Nhiệt Lạnh - K7 15 CHƯƠNG III : TÍNH TOÁN DIỆN TÍCH VÀ CÂN BẰNG ẨN THỪA NHIỆT 3.1. GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH. Tại Hà Nội làm là một toà nhà lớn kiến trúc hiện đại 17 tầng cao trên 68 mét. Theo bản vẽ thiết kế của toà nhà ta thấy mỗi tầng có các diện tích như nhau. KT- O2 có diện tích là F = (53,4.72,8) =38887,52 m2 KT – O4 có diện tích là F = (53,4.72,8) =38887,52 m2 Còn diện tích của KT11 ⎨ KT15 có diện tích giống nhau: F = (31,8.72,8) = 2315.04 m2 3.2. CHỌN CẤP ĐIỀU HOÀ CHO CÔNG TRÌNH. Khi thiết kế hệ thống đièu hoà không khí việc đầu tiên là đưa ra các phương án chọn hệ thóng điều hoà nào cho phù hợp với mục đích sử dụng. Cấp điều hoà cuả không khí cần điều hoà (nhiệt độ, độ ẩm…) của công trình, có 3 cấp điều hoà: CẤP I. Có độ chính xác cao nhất. CẤP II. Có độ chính xác trung bình. CẤP III. Có độ chính xác vừa phải. Đối với công trình do yêu cầu không nghiêm ngặt về nhiệt độ và độ ẩm do đó ta chọn hệ thống điều hoà Cấp III hệ thống này có điểm hơn so với hệ thông Cấp I và Cấp II là giá thành lắp đặt rẻ, vốn đầu tư vừa phải phù hợp với điều kiện nước ta hiện nay. 3.3. CHỌN THÔNG SỐ TÍNH TOÁN. Thông số tính toán ngoài trời chọn theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5687 – 1992 và 4088 – 85 và được trình bày trong PL 17 [1], trong đó độ ẩm ngoài trời tính toán lấy ở thời điểm (13⎨15) giờ trong ngày tương ứng với tháng tính toán kí hiệu ϕ12- 15. SV: Nguyễn Xuân Bắc Lớp CĐ Nhiệt Lạnh - K7 16 -Do yêu cầu của công trình không chạy điều hoà về muà đông do đó ta chỉ xác định nhiệt độ và độ ẩm tính toán cho mùa hè. Trong TCVN 4088 – 85 không cho chỉ số ϕ12- 15. nên TCVN 5687 – 92 hướng xác định số ϕ13 – 15 như sau: Từ bảng N2 [1] tia tử số ttbmax của tháng tính toán. Từ bảng N3 [1] tra tử số ttbmin của tháng tính toán. - Tính chỉ số nhiệt độ điện A: tA = 0.5(ttbmax + ttbmin) - Từ trạng thái nhiệt độ Ttbmin và độ ẩm ϕ (tra theo N4[1] của tháng tương ứng, mùa hè theo tháng t dòng theo đường d = Const đến gặp đường đẳng nhiệt ttbmin đẵ được ở trên, xác định tỷ số ϕ13- 15 - hệ thống ĐHKK cấp III Công trình được xây dựng tại Hà Nội theo bảng N2 và N3-TCVN 4088-85 [1] tmax=41.6o C (bảng N4) ; ttbmax=32,80C (tháng 6) ; ttbmin=25,50C (tháng 6) là ϕ=38% (bảng N4) [1] Trỉ số nhiệt độ tA = 0.5(ttbmax + ttbmin)=0,5 (32,8+25,5)=29,20C Từ điểm có nhiệt độ ttbmin=25,50C cuả tháng 6 và độ ẩm 83% dóng theo đường d= const lên gặp đường ta=29,20C tại điểm ϕ=65% đó là độ ẩm ngoài trời tính toán Vậy thông số tính toán ngoài không khí ngoài trời Hà Nội đối với hệ thống ĐHKK cấp III: Nhiệt độ tính toán ttt=32,80C độ ẩm tính toán ϕ=65% Chọn thông số tính toán không khí cho hành lang tt=280C, ϕt=65% Đối với công trình các thông số được chọn để tính toán và nhiệt độ, độ ẩm cho các giàn điều hoà về mùa hè . SV: Nguyễn Xuân Bắc Lớp CĐ Nhiệt Lạnh - K7 17 phòng thư viện, phòng ăn và phòng làm việc chọn cùng chế độ ĐHKK tn=32,80C, ϕn=65%, tt=250C, ϕt=65% Đối với hành lang xem như một không gian đệm tn=32,80C, ϕn=65%, tt=280C, ϕt=65% Với việc chọn như vậy ta xác định được độ chênh lệch độ trung bình tính toán giữa không khí trong không gian điều hoà và nhiệt độ ngoài trời . -Bề mặt bao che tiếp xúc trực tiếp với không khí . Độ chênh lệch nhiệt độ giữa phòng thư viện, phòng ăn và phòng làm việc và không khí ngoài trời : Ut1 = tN-tT =32,8-25=7,80C. Độ chênh lệch nhiệt độ giữa hành lang và không khí ngoài trời Ut2 = tN - tT =32,8-28=4,80C. -Bề mặt bao chè không tiềp súc trực tiếp với không khí (không gian đệm) Ut3 = tN - tT =28-25=30C 3.4 NHẬN XÉT KẾT CẤU XÂY DỰNG CỦA CÔNG TRÌNH . Theo thiết kế xây dựng của công trình tầng trệt được bố trí phòng đặt máy, phòng buồng kỷ thuật, khu vệ sinh, ga ra để xe, tâng 2, 9, 10, 11, 12, 13, được trang bị điều hoà, kết cấu tầng, 9, 10, 11, 12, 13 là hoàn toàn giống nhau do vậy khi tính toán nhiệt ẩm thừa sau này chỉ cần tính toán cho một tầng . tầng 2 và tầng 13 có kết cấu khác nhau do đó việc tính toán hoàn toàn độc lập cho từng tầng. 3.5. TÍNH DIỆN TÍCH SÀN, TƯỜNG KÍNH, TƯỜNG KHÔNG CÓ KÍNH, CỦA SỔ KÍNH CỦA TOÀN BỘ CÔNG TRÌNH THEO CÁC HƯỚNG ĐỊA LÝ -kính trước của kính lớn ( cửa ra vào ). Chiều rộng a1=2,8 m. Chiều cao h1=2,5 m. +Diện tích : F1= a1. h1=2,8.2,5=7,16. - Kích thước của kính nhỏ (cửa ra vào ), 2 loại. SV: Nguyễn Xuân Bắc Lớp CĐ Nhiệt Lạnh - K7 18 Chiều rộng a2=1,2 m a2’=1,8m. Chiều cao h2=2,2 m a2’=2,2m. Diện tích F2=1,2.2,2=2,64 m2, F2=1,8.2,2=3,96 m2. Kích thước cửa sổ kính lớn. Chiều rộng a3=1 m. Chiều cao h3=1,8 m. Diện tích F3=1.1,8=1,8m2. -Của sổ nhỏ. chiều rộng a4=0,8 m. chiều cao h4=1,2 m. Diện tích F4=0,8.1,2=0,96 m2. Chiều cao thực cửa trần 3,6m. Chiều cao thực tính toán 2,8 m. Độ cao của trần giả 0,8 m. a> tính cho phòng thư viện tầng 2. Diện tích sàn F5=a.b m2với a là chiều rộng, b là chiều dài. a = 14,4m. b= 14,4 m. F=14,4.14,4=207,36m2, Diện tích của phòng thư viện tàng 2 gồm có cửa sổ vào lớn, 1 cửa nhỏ và cửa sổ . Do đó diện tích của kính được xác định theo các hướng. Diện tích tường Ft:=Diện tích toàn bộ –Diện tích tường –Diện tích cửa. Diện tích tường kính Ftk :=Diện tích toàn bộ kính tường –Diện tích cửa sổ với cách lập như trên, kết hợp với thông số trực tiếp trên bản vẽ của công trình ta đưa ra bảng số sau. Tên phòng cần ĐHKK Diện tich sàn nhà F,m Diện tích tường không có kính :m2 HĐ HT HN HB Diện tích cửa kính cửa sổ kính m2 HĐ HT HN HB Diện tích tường có kính m2 HĐ HT HN HB Phòng thư viện tầng 2 207,36 14,28 28,8 14,68 14,28 14 0 0 0 28,8 28,8 28,8 28,8 Phòng làm viêc A2F7tầng2 51,84 8,64 14,4 4,68 8,68 0 0 3,96 0 14,4 0 14,4 14,4 Hành lang tầng 2 648 7,2 10,8 3,6 3,6 0 0 2,64 2,64 12 18 6 6 SV: Nguyễn Xuân Bắc Lớp CĐ Nhiệt Lạnh - K7 19 Phòng làm việc A3F14tầng 9,10,11,12,13 51,84 14,4 8,64 8,64 8,64 0 0 0 7,92 0 14,4 14,4 14,4 Hành lang tầng 9,10,11,12,13 367,2 7,2 7,2 3,6 3,6 0 0 2,64 2,64 12 12 6 6 Bảng 1 : Bảng tính Diện tích 3.6. TÍNH NHIỆT, ẨM THỪA CỦA CÔNG TRÌNH 3.6.1 Xác định nguồn nhiệt thừa Trước hết phải xác định lượng nhiệt thừa phải thải ra khỏi phòng lượng nhiệt thừa là tổng các nguồn nhiệt thành phần. QT=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5, W. Trong đó: Q1 –nhiệt tổn thất qua kết cấu bao che, W Q2– nhiệt toả ra các thiết bị máy móc dùng điện, W Q3 – Nhiệt toả ra từ các thiết bị chiếu sáng, W Q4– Nhiệt do người toả ra, W Q5– Nhiệt do bức xạ mặt trời, W a> NHIỆT TỔN THẤT QUA KẾT CẤU BAO CHE ; Q1, W Q1 được xác định theo công thức tổng quát sau Q1=∑kiFi. UT, W Trong đó : Ki-Hệ số truyền nhiệt qua bao che ứng với bề mặt thứ i,W/m2k Fi- Diện tích bề mặt bao che ứng với bề mặt thứ i, m2 UTi - độ chênh nhiệt độ trung bình tính toán, 0C ki được xá định : Ki= RRR iTN ∑++ 1 , w/m2k Trong đó RN= α N 1 Nhiệt trở toả nhiệt từ bề mặt của vách tới không khí ngoài trời, m2k/w αN Hệ số toả nhiệt vách bên ngoài, m2k/w RT=α 1 ,m 2k/w. nhiệt trở toả giữa vách trong không khí trong nhà . SV: Nguyễn Xuân Bắc Lớp CĐ Nhiệt Lạnh - K7 20 αT Hệ số toả nhiệt vách trong nhà m 2k/w. Ri=λ ii S m 2k/w . nhiệt trở của lớp vật liệu có bề dày Si (m) và hệ số dẫn nhiệt λi, (m k/w) b, NHIỆT TẢO RA TỪ CÁC THIẾT BI MÁY MÓC DÙNG ĐIỆN (Q2), W . Cách xác định khi dụng cụ điện phát nhiệt hiện thì nhiệt toả ra bằng công suất ghi trên dụng cụ do đó ta tra theo công suất thực tế các thiết bị . C, Nhiệt toả ra từ thiết bị chiếu sáng (Q3), w Q3 xác định theo công thức tổng quát sau . Q3=NS,w(NS-tổng công suất của tất cả các thiết bị chiếu sáng, W). d>NHIỆT DO NGƯỜI TOẢ RA (Q4),W Q4 xác định theo công thức tổng quát sau . Q4=n.q, W . Trong đó: n –số người trong phòng, người q- nhiệt toàn phần toả ra từ mỗi người xác định theo bảng 3.1 TÀI LIỆU [2], w e. NHIỆT DO BỨC XẠ MẶT TRỜI Q5,W . Q5 xác định theo công thức sau . Q5bx =Q5T+Q5k, W Q5=0.055.ki.Fi.ε S .IS , w Trong đó : ki hệ số truyền nhiệt của lớp thứ i ứng với diện tích bao che thứ i, đã được xác định ở phần (a). ε S : hệ số bức xạ mặt trời của bề mặt bao che IS cường độ bức xạ .w/m2 Nhiệt bức xạ qua kính Q5k, w Q5k =IS.Fk.T1.T2.T3.T4, W. SV: Nguyễn Xuân Bắc Lớp CĐ Nhiệt Lạnh - K7 21 Trong đó : IS : cường độ bức xạ mặt trời, w/m2 Fk :Diện tích kính nhận bức xạ, m2 T1:Hệ số trong xuất của kính . T2: Hệ số bám bẩn T3:Hệ số khúc xạ . T4 : Hệ số tán xạ do che chắn. 3.6.2. áp dụng tính toán cho công trình Kết cấu bao che của toàn công trình bao gồm tường xây bằng gạch đỏ, vửa trát xi măng, tường kính, cửa nhôm kính, các vi trí của kết cấu bao che phụ thuộc vào địa lý . Kết cấu bao che đươc trình bày trên hình vẽ S1 δ 2 S1 δ k Hình 1.3a kết cấu tường gạch hình1.3bkết cấu tường kính 1) LỚP VỮA TRÁT CÓ CHIỀU DÀI δ 1(δ 1=0,01m) 1 TƯỜNG KÍNH CÓ CHIỀU DÀY (δ k =0,01). 2)LỚP GẠNH XÂY DÂN DỤNG δ 2(δ 2=0,2m). Hệ số dẫn nhiệt của lớp vừa trát xi măng TL 3 : λ1=0,93 w/mk. Hệ số dẫn nhiệt của lớp kính phổ thông : λk=0,76 w/mk. Hệ số dẫn nhiệt của lớp tường gạch : λk=0,82 w/mk. Kính tường và kính cửa sổ được làm bằng mộ loại. SV: Nguyễn Xuân Bắc Lớp CĐ Nhiệt Lạnh - K7 22 Theo bố trí địa lý mà kết cấu bao che (tường, kính tường, cửa sổ )tiếp xúc trực tiếp với không khí hoặc tiếp xúc gián tiếp với không khí do đo hệ số truyền dẩn của kết cấu bao che được xác định như sau. -Tường gạch : Hệ số truyền nhiệt được xác định. K= αλ δ λ δ α TN 11 1 2 2 1 12 +++ , w/m2k. Tường tiếp xúc trực tiếp với không khí αN=20 w/m2k, αT=10 w/m2k. =k1 10 1 82,0 2,0 93,0 01,0.2 20 1 1 +++ = 2,4, w/m2k Tường tiếp xúc gián tiếp với không khí (không gian đệm ) αN=10 w/m2k, αT=10 w/m2k K2= αλ δ λ δ α TN 121 1 2 2 1 1 +++ = 1 2.0,01 0,21 1 0,93 0,8210 10 + + + = 2,74, w/m2k . - Kính tường và kính cửa sổ . Kính tiếp xúc với không khí . K1= +++ λ δ λα k k TN 21 1 = 1 0,21 1 0,7620 10 + + + = 6,25, w/m2k w/m2k kính tiếp xúc với không khí (không gian đệm) K2= +++ λ δ λα k k TN 21 1 = 1 0,011 1 0,7620 10 + + + = 4,7, w/m2k w/m2k Độ chênh lệch nhiệt độ UT được xác định UT=TN-TT (chỉ tính cho mùa hè, mùa đông không yêu cầu ĐHKK do đó không phải xác định ) 3.6.3. Tính cho phòng thư viện, tầng 2 (tầng điển hình ). A) TÍNH NHIỆT TỔN THẤT QUA KẾT CẤU BAO CHE Q1. SV: Nguyễn Xuân Bắc Lớp CĐ Nhiệt Lạnh - K7 23 Q1=Qttt+ Qttn +Qtttk+ Qttck W. Trong đó: Qttt .nhiệt tổn thất qua tường. Qttn .nhiệt tổn thất qua nền, W. Qtttk .nhiệt tổn thất qua tường kính, W. Qttck .nhiệt tổn thất qua cửa tường kính, W. Tính nhiệt tổn thất qua tường (Qttt), w. K:hệ số truyền nhiệt được xác định như trên, w/m2 . F: Diện tích tường gạch xác định theo hướng, giá tri như (bảng 1). UT:độ chênh lệch nhiệt độ xác định như trên hình (3.1.2). Hướng Đông QTHĐ=k1.FHĐ. UT1=2,4.14,28.7,8=267,321 w. Hướng Tây QTHT=k1.FHt. UT1=2,4.14,28.7,8=267,321 w. Hướng Nam QTHN=k1.FHN. UT1=2,4.14,28.7,8=267,321 w. Hướng Bác QTHB=k1.FHB. UT1=2,4.14,28.7,8=267,321 w. Trong đó FHĐ,FHT,FHN,FHB lần lượt là diện tích các hướng Đông, Tây, Nam, Bắc . Suy ra QTTT = QTHĐ+ QTHT +QtHN QTHB = 267,321+572,1552+267,321+267,321 QTTT = 1329,119 W. -TÍNH NHIỆT TỔN THẤT QUA TƯƠNG KÍNH . Như ta đã giới thiệu ở phần 3.2.2 tường kính được làm bằng kính phổ thông, hệ số truyền nhiệt xác định, với tường kính tiếp xúc trực tiếp với không khí. K1=6,25 w/m2k ; tường tiếp xúc gián tiếp với không khí. K2=4,7 w/m2k; Nhiệt tổn thất qua kính cũng xác định theo các hướng công thức xác định. QTKTT=k.F. UT, W F: Diện tích tường kính xác định theo các hướng :m2. SV: Nguyễn Xuân Bắc Lớp CĐ Nhiệt Lạnh - K7 24 UT: Độ chênh nhiệt độ xác định như trên mục 3.1.2 Hướng Đông QTKHĐ=k1.FHĐTK. UT1=6,25.28,8.7,8=1404W . Hướng Tây QTKHT=k2.FHtTK .UT3=4,7.28,8.3=406,08 W. Hướng Nam QTKHN=k1.FHNTK .UT2=6,25.28,8.7,8=1404W . Hướng Bác QTKHB=k1.FHBTK UT2=6,25.28,8.7,8=1404 W. Suy ra QCKTT=QCKHĐ+ QCKHT +QCKHN+ QCK HB=1404+406,08+1404+1404 Vậy Q ckTT=4600,08 W -Tổn thất cửa kính F : Diện tích cửa kính xác định theo các hướng, giá trị tra (bảng 1) Nhiệt tổn thất qua cửa kính cũng xác định theo hướng . Hướng Đông QCKHĐ=k1.FHĐCK. Ut1=6,25.14.7,8=682,5W . Hướng Tây QTKHT=k2.FHtCK .Ut3=0W. Hướng Nam QCKHN=k1.FHNCK .Ut1=0W. Hướng Bắc QCKHB=k1.FHBCK Ut1=0 W. Suy ra QCKTT=QCKHĐ+ QCKHT +QCKHN+ QCK HB=682,5+0+0+0 W. • Vậy Q1= Qttt+ Qttn +Qtttk+ Qttck =1329,119+0+4618,08+682,5 = 6629,69 W. Q1= 6629,69 b> NHIỆT TOẢ RA TỪ CÁC THIẾT BỊ MÁY MÓC DÙNG ĐIỆN . Giả định phòng được trang bị 2 máy tính và một máy in với công suất thực tra catalog công suất của máy tính 150 w cái may in công suất 200W/cái. Suy ra Q2=2.150+200=500W. C> NHIỆT TOẢ RA TỪ CÁC THIẾT BỊ CHIẾU SÁNG . Chọn đèn ống, công suất chiếu sáng cho mỗi m2sàn là 10w/m2. Q3 = 10.k.F5, W Trong đó K=1,25 Hệ số có kể đến toả nhiệt của trấn lưu F3 diện tích sàn, trỉ số tra bảng [1] TL 5. Q3 =10.1,25.207,36=2592 W. SV: Nguyễn Xuân Bắc Lớp CĐ Nhiệt Lạnh - K7 25 d> NHIỆT DO NGƯỜI TOẢ RA . Q4=n.qi; W N: số người làm việc, chọn mật độ người làm việc 4m2/người . q : lượng nhiệt toàn phần toả ra của mỗi người được chọn trong 3.1[2] Với cường độ lao động nhẹ q=125kcal/h Suy ra Q4=125.1,163 4 36,207 =7536,24 W e>NHIỆT BỨC XẠ MẶT TRỜI . Q5 = QTbx+QTkbx+QbxCk; W Trong đó: QTbx nhiệt bức xạ qua tường QTkbx : Nhiệt bức xạ qua tường kính, W QCkbx : Nhiệt bức xạ qua cửa kính, - Nhiệt bức xạ qua tường QTbx, W Công thức xác định nhiệt bức xạ QTbx=0,055.K.F.εS.IS,W Trong đó: K : hệ số truyền nhiệt K1=2,4w/m2k F :Diện tích tường bao theo các hướng xác định ở (bảng 1) εS: Hệ số bức xạ mặt trời của bề mặt bao che, gạch xây tường vữa xi măng, εS=0,8 tra bảng 4.22[1] Hướng Đông IS=128w/m2 Hướng Tây IS=128 w/m2 Hướng Nam IS=87 w/m2 Hướng Bắc IS=134w/m2 Đối với tàng 2, phong thư viện, hướng Bắc được che chắn do đó nhiệt bức xạ qua hướng này rất nhỏ coi như bằng không. Phía nam là hướng tiếp xúc phòng do đó nhiệt bức xạ qua hướng này rất nhỏ, coi như bằng không, do vậy như vậy chỉ còn lại hướng tây và hướng đông. +Nhiệt bức xạ qua tường gạch Tây SV: Nguyễn Xuân Bắc Lớp CĐ Nhiệt Lạnh - K7 26 QHTbx=0,055.K. FHT.εS.IS=0,05.2,4.28,8,182.0,8=541,21 W +Nhiệt bức xạ qua tương gạch hướng đông QHĐbx=0,055.K. FHĐ.εS.IS=0,055.2,4.14,28.182.0,8=274,45 W Suy ra QTx=QHTbx+QHĐbx=541,21+274,45 =815,66 W -Nhiệt bức xạ qua tường kính và cửa kính . Công thức xác định Qtkbx=IS.FTk.τ1.τ2.τ3.τ4,w Do đường kính và cửa kính có độ dày như nhau, do đó cửa kính một lớp. Hệ số trong suất chọn τ1=0,9 Hệ số bám bẩn chọn τ2=0,8 Khung được lắp khung nhôm là hệ khúc xạ τ3 =0,7 Hệ số tán xạ do che chắn τ4=0,6 Như đã nói ở trên chỉ nói hướng Bắc và Nam không bị bức xạ . • Nhiệt bức xạ qua tường hướng Đông . Qtkbx=IS. FtkHĐ. τ1.τ2.τ3.τ4=182.28,8.0,9.0,8.0,7.0,6=1585,059 W +Nhiệt bức xạ qua tường kính hướng tây . Qtkbx=IS. FtkH.τ1.τ2.τ3.τ4=182.28,8.0,9.0,8.0,7.0,6=1585,059W Suy ra Qtkbx=1585,059 W+1585,059W=3170,119 W -Nhiệt bức xạ qua cửa kính hướng đông. QckbX=IS. FtkHT.τ1.τ2.τ3.τ4 =182.14.0,9.0,8.0,7.0,6=770,515W Nhiệt bức xạ qua cửa kính hướng tây . QckbX=IS. FtkHB.τ1.τ2.τ3.τ4 = 0 W QckbX=770,5W Suy ra Q5=QTbx +QTkbx+Qcxbx=815,66+3170,119+770,5=4756,294 W Vậy tổng nhiệt thừa QT là: QT=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5 =6629,69+500+2592+7536,24+4756,294 QT=22014,224 W SV: Nguyễn Xuân Bắc Lớp CĐ Nhiệt Lạnh - K7 27 3.6.4. Tính cân bằng ẩm. Lượng ẩm do người toả ra . W=n.gn.10-3, kg/g. N: số người chọn mật độ người 4m2/người . gn :Toả ẩm mỗi người trong đơn vị thời gian, lao động nhẹ . g = 115 g/h người tra bảng 3.14[TL5]. W= 4 36,207 .115.10-3=5,96 kh/g. 3.6.5. Kiểm tra đọng sương trên vách . KMAX= TT TT SN N SN N − −α W/m2k. Với αN=20 W/m2k , αT=10 W/m2k . TNS(TN,ϕN)tra đồ thị I-d suy ra TNS=25,50C KMAX= 258,32 5,258,32 10 . − − =18,72 W/m2k K<KMAX không có hiện tượng đọng sương 3.7 TÍNH NHIỆT ẨM, THỪA CHO PHÒNG LÀM VIỆC, TẦNG 2 (TẦNG ĐIỂN HÌNH ) XÁC ĐỊNH PHÒNG (A27 F2). 3.7.1. Xác định tổn thất nhiệt -Tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che Q1=QTTT +QNTT+QTkTT + QckTT W Trong đó QTTT nhiệt tổn thất qua tường, w. QNTT : Nhiệt tổn thất qua nền , W. QTkTT : Nhiệt nhiệt tổn thất qua tường kính. QckTT :nhiệt tổn thất qua cửa kính. a> NHIỆT TỔN THẤT QUA TƯỜNG -Nhiệt tổn thất qua tường được xác định theo các hướng ; công thức tổng quát : QTTT=k.F. Ut ; K: Hệ số truyền nhiệt xác định như (3.6.2) SV: Nguyễn Xuân Bắc Lớp CĐ Nhiệt Lạnh - K7 28 F : Diện tích tường xác định theo hướng , gía trị (bảng 1) UT :Độ chênh lệch nhiệt độ, xác định theo (3.3) Nhiệt tổn thất qua tường Hướng Đông QTHĐ=k1.FHĐ. Ut1=2,4.8,64.7,8=161,74 w Hướng Tây QTHT=k1.FHt. Ut1=2,4.14,4.7,8=269,568 w Hướng Nam QTHN=k1.FHN. Ut1=2,4.4,68.7,8=87,609w Hướng Bác QTHB=k1.FHB. Ut1=2,4.8,14.7,8=161,74 w Suy ra QTTT=QTHĐ+ QTHT +QtHN+ QTHB=161,74+269,568+161,74+87,609 QTTT=680,657 W -Nhiệt tổn thất qua nền : vì ở đây ta tínhncho tầng 2 nên nhiệt tổn thất qua nền là không có vì tầng 1 có điều hoà nên tầng 2 không phải tính nhiệt tổn thất qua nền QNTT=0. -Nhiệt tổn thất qua tường kính . Như ta đã giới thiệu ở n3.6.2 hệ số truyền nhiệt được xác định có giá trị. K1 =6,25 w/m2h vách tiếp xúc trực tiếp với không khí . K2 =4,7 w/m2k (vách tiếp xúc trực tiép với không khí ). QCKTT=QTKHĐ+ QTKHT +QTKHN+ QTK HB *NHIỆT TỔN THẤT QUA TƯỜNG KÍNH THEO CÁC HƯỚNG. Hướng Đông QTkHĐ=k1.FHĐ. Utt3=4,7.14,4.3=203,04 w. Hướng Tây QTkHT=k1.FHt. Ut1=0 w. Hướng Nam QTkHN=k1.FHN. Ut1=6,25.14,4.7,8=702w. Hướng Bác QTkHB=k1.FHB. Ut1=6,25.14,4.7,8=702w. Suy ra QTkTT=QTkHĐ+ QTkHT +QtkHN+ QTkHB. QTkTT=1607,04 W. • NHIỆT TỔN THẤT QUA CỬA KÍNH. Công thức tổng quát QckHĐ=k1.FHĐck. Ut3 = w. Vì hướng tây không đông, tây và bắc không có cửa kính nên không có tổn thất nhiệt. Hướng Tây QcKHT=k1.FHtCK .Ut=0W. SV: Nguyễn Xuân Bắc Lớp CĐ Nhiệt Lạnh - K7 29 Hướng Nam QCKHN=k1.FHNCK .Ut3=4,7.3,96.3=55,836W . Hướng Bắc QCKHB=k1.FHBCK Ut1=0 W. Suy ra QCKHT=QCKHĐ+ QCKHT +QCKHN+ QCK HB=0+0+55,836=55,836 W. Vậy nhiệt tổn thất qua kết cấu bao che Q1là: Q1=Qttt+ Qttn +Qtttk+ Qttck =680,657+0+1607+55,836=2343,533 W. Q1=2343,533W. b> NHIỆT TOẢ RA TỪ CÁC THIẾT BỊ MÁY DÙNG ĐIỆN . Giả định phòng làm việc được trang bị 2 máy tính và một máy in với công suất tính 150w/cái . Suy ra : Q2=2.150+200=500W. C> NHIỆT TOẢ RA TỪ CÁC THIẾT BỊ CHIẾU SÁNG . Q3=NS,W. Ns : tổng công suất của tất cả các loại thiết bị chiếu sáng W . chọn công suất của tất cả các loại thiết bị chiếu sáng cho mỗi m2 sàn là 10 w/m2. Q3=10.FS=10.51,84=518,4 W d> NHIỆT DO NGƯỜI TOẢ RA. Q4=n.qi; W N: số người làm việc, chọn mật độ người làm việc 4m2/người . q : lượng nhiệt toàn phần toả ra của mỗi người được chọn trong 3.1.2[2]. Với cường độ lao động nhẹ q=125kcal/h. Suy ra Q4=125.1,163 4 84,51 =1884,06 W. e>NHIỆT BỨC XẠ MẶT TRỜI. Q5 = QTbx+QTkbx+QbxCk; W Trong đó: QTbx nhiệt bức xạ qua tường. QTkbx : Nhiệt bức xạ qua tường kính, W . QCkbx: Nhiệt bức xạ qua cửa kính, - Nhiệt bức xạ qua tường QTbx, W. SV: Nguyễn Xuân Bắc Lớp CĐ Nhiệt Lạnh - K7 30 Công thức xác định nhiệt bức xạ. QTbx=0,055.K.FT.εS.IS,W Trong đó: K : hệ số truyền nhiệt K1=2,4w/m2k. F :Diện tích tường bao theo các hướng xác định ở (bảng 1). εS = 0,8 Hệ số bức xạ mặt trời của bề mặt bao che, gạch xây tường vữa xi măng. IS cường độ bức xạ được tra bảng (3.2) Hướng Đông IS=128w/m2 Hướng Tây IS=128 w/m2 Hướng Nam IS=87 w/m2 Hướng Bắc IS=134w/m2 Phòng làm việc, tầng 2 hướng Nam và hướng Bắc được che chắn do đó nhiệt bức xạ qua hướng này rất nhỏ coi như bằng không. Vậy hướng chính bức xạ chủ yếu là hướng đông và tây. +Nhiệt bức xạ qua tường gạch hướng Đông. QHĐbx=0,055.K1. FHĐT.εS.IS=0,05.2,4.8,64,182.0,8=166,053 W + Nhiệt bức xạ qua tương gạch hướng Tây. QHTbx=0,055.K1. FHTT.εS.IS=0,055.2,4.14,28.182.0,8=276,764 W + Nhiệt bức xạ qua tương gạch hướng Nam. QHNbx=0,055.K1. FHTT.εS.IS=0,055.2,4.4,68.182.0,8=42,996 W + Nhiệt bức xạ qua tương gạch hướng Bắc. QHBbx=0,055.K1. FHBT.εS.IS=0,055.2,4.8,68.182.0,8=122,825 W Suy ra QTbx= QHTbx+QHĐbx+ QHBbx =166,053+276,756+42,996+122,825 = 608,63 W Công thức tổng quát : QtkTT=IS.FTk.τ1.τ2.τ3.τ4,w Trong đó : τ1 Hệ số trong suất kính một lớp chọn τ1=0,9 τ2 Hệ số bám bẩn chọn τ2=0,8 τ3 cửa Khung được lắp khung kim loại, hệ số khúc xạ chọn τ3 =0,7 SV: Nguyễn Xuân Bắc Lớp CĐ Nhiệt Lạnh - K7 31 τ4 cường độ cửa sổ đều được che rèm phía sau τ4=0,6 Như đã nói ở trên chỉ nói hướng Đông và Tây chịu bức xạ bức xạ . • Nhiệt bức xạ qua tường hướng Đông Qtkbx=IS. FtkHĐ.τ1.τ2.τ3.τ4 = 182.14,4.0,9.0,8.0,7.0,6=792,529 W + Nhiệt bức qua tường kính hướng tây tường kính. Qtkbx=0 -Nhiệt bức xạ qua hướng Nam Qtkbx=IS. FtkHN.τ1.τ2.τ3.τ4 = 87.14,4.0,9.0,8.0,7.0,6=378,846W -Nhiêt bức xạ qua hướng Bắc Qtkbx=IS. FtkHB.τ1.τ2.τ3.τ4 =134.14,4.0,9.0,8.0,7.0,6=583,311W Qbxtk=QbxHĐ+ QbxHT +QbxHN+ QbxHB Suy ra Qtkbx=792,529+378,846+0+583,311=1754,886 W -Nhiệt bức xạ qua cửa kính hướng Nam QckbX=IS. FtkHB.τ1.τ2.τ3.τ4 = 87.3,96.0,9.0,8.0,7.0,6=104,182W QckbX=104,182W Suy ra Q5=608,63+1754,08+104,182=2467,698W Vậy tổng nhiệt thừa QTlà QT = Q1+Q2+Q3+Q4+Q5 = 2343,53+500+518,4+1884,06+2467,69 = 7713,68 W QT =7713,68 W 3.7.2. Tính cân bằng ẩm Lượng ẩm do người toả ra xác định theo công thức: W=n.gn.10-3, kg/g. N: số người chọn mật độ người 4m2/người . gn :Toả ẩm mỗi người trong đơn vị thời gian, lao động nhẹ . g=115 g/h người tra bảng 3.4. W= 4 84,51 .115.10-3=1,5 kh/g. SV: Nguyễn Xuân Bắc Lớp CĐ Nhiệt Lạnh - K7 32 3.7.3. Kiểm tra đọng xương trên vách. Tương từ mục 3.64 . 3.8. TÍNH NHIỆT ẨM THỪA CHO THÔNG TẦNG (HÀNH LANG). Nhiệt đô và độ ẩm chọn tT=280C, ϕT=65% 3.8.1. Xác định tổn thất nhiệt. -Tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che. Q1=QTTT +QNTT+QTkTT + QckTT W Trong đó: QTTT nhiệt tổn thất qua tường, W. QNTT : Nhiệt tổn thất qua nền , W, QTkTT : Nhiệt nhiệ tổn thất qua tường kính. QckTT :nhiệt tổn thất qua cửa kính. Hướng Đông: QTHĐ=k1.FHĐ. Ut1=2,4.7,2.4,8=82,944W. Hướng Tây: QTHT=k1.FHt. Ut1=2,4.10,8.4,8=124,416 W. Hướng Nam: QTHN=k1.FHN. Ut1=2,74.3,6.7,8=76,939W. Hướng Bắc: QTHB=k1.FHB. Ut1=2,7.3,6.7,8=76,939 W. Suy ra QTTT=QTHĐ+ QTHT +QtHN+ QTHB=82,944+124,416+76,939+76,939 QTTT=361,238 W - Nhiệt tổn thất qua tường kính. - Nhiệt tổn thất qua tường được xác định theo các hướng ; Công thức tổng quát : QTkTT=k.F. Ut ;W. K: Hệ số truyền nhiệt xác định như (3.6.2). F : Diện tích tường xác định theo hướng , gía trị (bảng 1). UT :Độ chênh lệch nhiệt độ, xác định theo (3.3). Nhiệt tổn thất qua tường kính. Hướng Đông: QTHĐ=k2.FHĐck. Ut2=4,7.12.4,8=270,72 W. Hướng Tây: QTHT=k2.FHtck. Ut2=4,7.18.4,8=406,08 W. Hướng Nam QTHN=k1.FHNck. Ut1=6,25.6.4,8=180 W. Hướng Bắc: QTHB=k1.FHBck. Ut1=6,25.6.4,8=180W. SV: Nguyễn Xuân Bắc Lớp CĐ Nhiệt Lạnh - K7 33 Suy ra QTTT=QTHĐ+ QTHT +QtHN+ QTHB=270,72+406,08+180+180 W. QTTT=1036,8 W. Nhiệt tổn thất qua cửa kính . công thức tổng quát : QTkTT=k.F. Ut; W. K: Hệ số truyền nhiệt xác định như (3.6.2). F : Diện tích tường xác định theo hướng , gía trị (bảng 1). Ut: Độ chênh lệch nhiệt độ, xác định theo (3.3). Nhiệt tổn thất qua cửa kính xác định theo các hướng. Hướng Đông: QckHĐ=k2.FHĐck. Ut3=0 W. Hướng Tây: QckHT=k1.FHtck. Ut2=0 W. Hướng Nam: QckHN=k1.FHNck. Ut2=6,25.2,64.4,8=79,2 W. Hướng Bắc: QckHB=k1.FHBck. Ut2=6,25.2,64.4,8=79,2 W. Suy ra QckTT=QckHĐ+ QckHT +QckHN+ QckHB=0+0+79,2+79,2W. QckTT=158,4 W -Vậy nhiệt tổn thất qua bao che Q1=361+1036,8+158,4=1556,2W. b. NHIỆT DO THIẾT BỊ MÁY MÓC DÙNG ĐIỆN Q2=0. c. NHIỆT TOẢ RA TỪ THIẾT BỊ CHIẾU SÁNG . Q3=10.K.F ;W Chọn theo đèn ống, công suất chiếu sáng cho mỗi m2 sàn là 10w/m2 trong đó K=1,25 Hệ số có kể đến toả nhiệt của chấn lưu FS diện tích của sàn, giá trị tra( bảng 1). Q3=10.1,25.648=8100W d. NHIỆT DO NGƯỜI TOẢ RA. Q4=n.q ;W n:số người làm việc hoặc đi lại, chọn mật độ 4m2/người. q: Nhiệt toàn phần toả ra của mỗi người được chọn trong bảng. 3.1[2] với cường độ lao động nhẹ q=125kcal/h . Suy ra Q4=125.1,163 4 648 =23550,75 W SV: Nguyễn Xuân Bắc Lớp CĐ Nhiệt Lạnh - K7 34 e. NHIỆT DO BỨC XẠ MẶT TRỜI. Q4=QTbx+QTkbx+QbxCk; W - Nhiệt bức xạ qua tường QTbx, W xác định theo công thức: QTbx=0,055.K.εS.IS,W Hướng bức xạ chủ yếu là hướng tây. Trong đó K : hệ số truyền nhiệt K1=2,4w/m2k. εS = 0,8 Hệ số bức xạ mặt trời của bề mặt bao che, gạch xây tường vữa xi măng, IS =182 W/m2 cường độ bức xạ được tra bảng (3.2). QTbx=0,055.2,4.10,8.182=207,56W. +Nhiệt bức xạ qua tương kính và cửa kính. Công thức tổng quát : QtkTT=IS.F. τ1.τ2. τ3. τ4,w. Trong đó : τ1 Hệ số trong suất kính một lớp chọn τ1=0,9 τ2 kính đặt đứng, Hệ số bám bẩn chọn τ2=0,8 τ3 kính 1 lớp chọn hệ số khúc xạ τ3 = 0,7 τ4 Hệ số tán xạ với cửa mái đưa chọn τ4=0,5 Cửa có rèm che trong chọn τ4=0,6 Đối với vị trí của phòng, tường kính và kính triệu bức xạ chủ yếu hướng Đông va Tây QTKbx =QTKHT+ QTK HB,W QtkHĐ=IS.FHBtk.τ1.τ2. τ3. τ4 =128.12.0,9.0,8.0,7.0,5=660,44 W QtkHT=IS.FHTtk.τ1.τ2. τ3. τ4 =128.18.0,9.0,8.0,7.0,6=990,66 W QTKbx=660,44+990,66 =1651,1024 -Tương tự đối với cửa kính QckHB=IS.FHBck.τ1.τ2. τ3. τ4 =134.2,64.0,9.0,8.0,7.0,5=106,977 W QckHT=IS.FHTck.τ1.τ2. τ3. τ4 =87.2,64.0,9.0,8.0,7.0,6=69,455 W QCKbx=106,977+69,455=176,432 W suy ra Q5=QbxT+ QbxTK +Qbxck=207,56+1651,1024+176,432=2035,09 W SV: Nguyễn Xuân Bắc Lớp CĐ Nhiệt Lạnh - K7 35 Vậy QT=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5=1556,24+8100+23550,75+2035,09 QT=35242,04 W 3.8.2. Tính ẩm thừa. Lượng ẩm do người toả ra xác định theo công thức: W=n.gn.10-3, kg/g. N: số người chọn mật độ người 4m2/người . gn :Toả ẩm mỗi người trong đơn vị thời gian, lao động nhẹ . g=115 g/h người tra bảng 3.1[2] W= 4 648 .115.1.0-3=18,63 kh/g. 3.8.3. Kiểm tra đọng sương trên vách. Hệ số truyền nhiệt KMAX. KMAX= TT TT SN N SN N − −α W/m2k Với αN=20 W/m2k , αT=10 W/m2k . TNS(TN,ϕN) (tra đồ thị I-d) suy ra TNS=25,50C KMAX= 288,32 5,258,32 10 . − − =18,72 W/m2k TS=280C Hệ số truyền nhiệt tính như 3.6.2. K<KMAX không có hiện tượng đọng sương. Còn các tầng còn lại cách tính toán hoàn toàn tương tự, do vậy ta lập bảng. Bảng tính nhiệt, ẩm thừa cho hành lang tầng 9,10,11,12,13 Nhiệt tổn qua kết cấu bao che Q1 1332,424 W Nhiệt tổn thất qua tường gạch tường gạch tường gạch tường gạch Hướng Đông Tây Nam Bắc QTHĐ QTHT QTHN QTHB 85,36 85,36 41,472 41,472 W W W W SV: Nguyễn Xuân Bắc Lớp CĐ Nhiệt Lạnh - K7 36 Nhiệt tổn qua kết cấu bao che Q1 1332,424 W Nhiệt tổn thất qua tường kính tường kính tường kính tường kính Hướng Đông Tây Nam Bắc QTkiHĐ QTkHT QTkHN QTkHB 324,864 324,864 135,36 135,36 W W W W Nhiệt tổn thất qua cửa kính Cửa kính Cửa kính Cửa kính Hướng Đông Tây Nam Bắc QckHĐ QckHT QckHN QckHB 0 0 79,2 79,2 W W W W Nhiệt toả ra từ các thiết bị dùng điện Nhiệt toả ra từ các thiết bị chiếu sáng Nhiệt toả ra do người Nhiệt do bức xạ mặt trời Q2 Q3 Q4 Q5 0 4590 13345,425 2259,067 W W W W Nhiệt bức xạ măt trời qua tường gạch tường gạch tường gạch tường gạch Hướng Đông Tây Nam Bắc QTHĐ QTHT QTHN QTHB 138,378 138,378 33,073 50,94 W W W W Nhiệt bức xạ măt trời qua tường kính tường kính tường kính tường kính Hướng Đông Tây Nam Bắc QTkiHĐ QTkHT QTkHN QTkHB 660,441 660,441 157,852 243,129 W W W W Nhiệt bức xạ măt trời qua cửa kính Cửa kính Cửa kính Hướng Đông Tây Nam QckHĐ QckHT QckHN 0 0 69,450 W W W SV: Nguyễn Xuân Bắc Lớp CĐ Nhiệt Lạnh - K7 37 Nhiệt tổn qua kết cấu bao che Q1 1332,424 W Cửa kính Bắc QckHB 106,977 W Tổng nhiệt thừa 21526,916 W Tổng ẩm thừa 11,475 Kg/h Kiểm tra đọng sương k<kMAX không có hiện tượng động sương Bảng tính nhiệt, ẩm thừa cho phòng làm việc tầng 9,10,11,12,13 Nhiệt tổn qua kết cấu bao che Q1 2402,825 W Nhiệt tổn thất qua tường gạch tường gạch tường gạch tường gạch Hướng Đông Tây Nam Bắc QTHĐ QTHT QTHN QTHB 269,568 0 161,740 269,568 Nhiệt tổn thất qua tường kính tường kính tường kính tường kính Hướng Đông Tây Nam Bắc QTkiHĐ QTkHT QTkHN QTkHB 702 0 702 702 Nhiệt tổn thất qua cửa kính Cửa kính Cửa kính Cửa kính Hướng Đông Tây Nam Bắc QckHĐ QckHT QckHN QckHB 0 0 0 193,564 Nhiệt toả ra từ các thiết bị dùng điện Nhiệt toả ra từ các thiết bị chiếu sáng Nhiệt toả ra do người Nhiệt do bức xạ mặt trời Q2 Q3 Q4 Q5 500 324 942,03 1580,417 Nhiệt bức xạ măt trời qua tường gạch tường gạch Hướng Đông Tây QTHĐ QTHT 276,756 0 SV: Nguyễn Xuân Bắc Lớp CĐ Nhiệt Lạnh - K7 38 Nhiệt tổn qua kết cấu bao che Q1 2402,825 W tường gạch tường gạch Nam Bắc QTHN QTHB 0 203,765 Nhiệt bức xạ măt trời qua tường kính tường kính tường kính tường kính Hướng Đông Tây Nam Bắc QTkiHĐ QTkHT QTkHN QTkHB 792,52 0 0 583,511 Nhiệt bức xạ măt trời qua cửa kính Cửa kính Cửa kính Cửa kính Hướng Đông Tây Nam Bắc QckHĐ QckHT QckHN QckHB 0 0 0 0 Tổng nhiệt thừa 5813,1087 Tổng ẩm thừa 1,49 Kg/h Kiểm tra đọng sương k<kMAX không có hiện tượng động sương CHƯƠNG IV: QUÁ TRÌNH XỬ LÝ KHÔNG KHÍ VÀ CÔNG SUẤT CỦA HỆ THỐNG 4.1 : THÀNH LẬP TÍNH TOÁN QUÁ TRÌNH XỬ LÝ KHÔNG KHÍ 4.1.1 Thành lập và tính toán sơ đồ . Như đã giới thiệu ở chương 3, mục 3.1 .trạng thái trong nhà và ngoài trời đã được chọn cho hệ thống điều hoa không khí cấp III . Yêu cầu đối với công trình này chỉ điều hoa không khí về mùa hè do đó ta chọn sơ đồ mùa hè cho một tầng điển hình . a> Thành lập và tính toán sơ đồ điều hoa không khí trong nhà (ĐHKK) cho phong thư viện tầng 2. SV: Nguyễn Xuân Bắc Lớp CĐ Nhiệt Lạnh - K7 39 Trạng thái không khí ngoài trời (N), trạng thái không khí trong nhà (t), lượng nhiệt thừa QT và lượng ẩm thừa Wt. N: tN=32,80C, ϕN=65% T: tT =250C, ϕN=65% QT=22014,224 W WT =5,961kg/h Xác định hệ số tia quá trình biến đổi trạnh thái không khí trong phòng. εT . εT= T T Q W = 961,5 224,22014 = 961,5 014,22 .3600=13925kJ/kg Sơ đồ ĐHKK cho mùa hè (Hình 4) Trên đồ thị I-d hình 3 là trạng thái không khí ngoài trời ký hiệu bằng điểm N ( ứng với các thông số tính toán Tn,ϕN) Trạng thái tính toán của không khí trong nhà kí hiệu bằng T ( ứng với thông số tính toán trong nhà, TT,ϕT). Qua T vẽ εT có số như đã tính toán, giả sử không khí thổi vào có trạng thái v rõ ràng v phải nằm trên tia TV, có hệ số góc εT. vì là quá trình tự thay đổi trạng thái của không khí do nhận nhiệt thừa và ẩm thừa trong phòng . nối điểm T và điểm N điểm C nằm trên TN ( C là điểm hoà trộn ). SV: Nguyễn Xuân Bắc Lớp CĐ Nhiệt Lạnh - K7 40 Trạng thai không khí cuối quá trình xử lý nhiệt ẩm ký hiệu là kiệu là 0 với ϕ0 chọn 95% nếu bỏ qua tổn thất nhiệt ở quạt và đường ống vì v cũng là trạng thái không khí cuối quá trình làm lạnh, nối C với 0 đoạn C0 biểu diễn quá trình làm lạnh, làm khô không khí, với cách thành lập như vậy, ta xác định được các thông số còn lại bằng việc tra đồ thị và vận dụng công thức . tN= 32,80C, ϕN=65% tra đồ thị I-d ta được IN= 84KJ/kg , dN=20g/kg tN= 250C , ϕT=65% tra đồ thị I-d ta được . IT = 58 kJ /kg, dT=13,2g/kg t0= tv=180C ;I0=IV=48 kJ/kg; d0=12,8 g/kg Kiểm tra điều kiện vệ sinh không khí thổi vào . tV ≥ tT-(7÷100C) theo thiết kế không khí thổi vào từ trên cao xuống. Do đó ta chọn : tV> tC-10 ; với tT = 250C tv > 150C thoả mản điều kiện vệ sinh . - Năng suất gió của hệ thống được kiểm định theo công thức : LH= II Q VT T − = 10).4858( 224,22014 3− =2,201 kg/s Trong đó LH=LN+LT LN :lượng không khí bổ xung được xác định từ điều kiện vệ sinh LN≥ (30÷35)n.kg/h (n: số người trong phòng ). LN ≥ 10 %LH . Chọn LN ≥ 32.n,kg/h Diện tích sàn kí hiệu là (FS) SV: Nguyễn Xuân Bắc Lớp CĐ Nhiệt Lạnh - K7 41 Mật độ người kí hiệu là (dS ) n= d F S S ,người . Diện tích sạn tra từ bảng một Fs=207,36 m2, mật độ chọn 4m2 /người suy ra LN=32. 3600 88,1658 4 36,207 = kg/h=0,46 kg/s Thoả mản điều kiện LN ≥ 10 %LH . Suy ra LT=LH-LN=2,201-0,46=1,741 kg/s xác định vị trí C qua ICvà dC. IC=IT. L L H T +IN. L L H N =58. 201,2 741,1 +84. 201,2 46,0 =63,433kJ/kg dC=dT. L L H T +dN. L L H N =13,2. 201,2 741,1 +20. 201,2 46,0 =14,619 g/kg - Năng suất lạnh cần thiết . Q0=LH(IC-I0)=2,201(63,43-48)=33,969 kw - Năng suất làm khô W=LH(dC-d0)=2,201(14,69-12,8)=4,159 kg/s b. Thành lập và tính toán sơ đồ ĐHKK cho phòng làm việc tầng 2. - Hoàn toàn tương tự. tN = 32,80C, ϕN = 65%, IN = 84 KJ/kg; dN = 20 g/kg. tT = 250C, ϕT = 65%, IT = 58 KJ/kg; dT = 13,2 g/kg. QT = 5813,10 W. WT = 1,49 kg/h. Hệ số tia quá trình: SV: Nguyễn Xuân Bắc Lớp CĐ Nhiệt Lạnh - K7 42 εT = T T Q 5,81 W 1,49 = .3600 = 14044,83 KJ/kg. Xác định được nhiệt độ thổi vào tV = 180C thoả mãn điều kiện vệ sinh. I0 = IV = 48 KJ/kg; d0 = 12,5g/kg. Năng suất gió của hệ thống. LH = T T V Q 5,81 I I 58 48 =− − = 0,581 Kg/s. LN: Lượng không khí bổ sung. n: (Số người trong phòng) = DiÖn tich sμn mËt ®é ng−êi. LN = 32 51,84 4.3600 = 0,1152 kg/s. LN = 0,115 > 10% LH thoả mãn điều kiện vệ sinh. Suy ra: LT = LH - LN = 0,581 - 0,1152 = 0,465 kg/s. - Xác định điểm hoà trộn: IC = IT T NN H H L L 0,465 0,1152 I 58 84 L L 0,581 0,581 ⎛ ⎞ ⎛ ⎞ ⎛ ⎞ ⎛ ⎞+ = +⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟⎝ ⎠ ⎝ ⎠⎝ ⎠ ⎝ ⎠ = 63,074 KJ/kg. dC = dT T NN H H L L 0,465 0,1152 d 13,2 20 L L 0,581 0,581 ⎛ ⎞ ⎛ ⎞ ⎛ ⎞ ⎛ ⎞+ = +⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟⎝ ⎠ ⎝ ⎠⎝ ⎠ ⎝ ⎠ = 14,524 KJ/kg. - Năng suất lạnh cần thiết: Q0 = LH (Ic - I0) = 0,581 (63,074 - 48) = 8,757 kW. - Năng suất làm khô: W = LH (dC - d0) = 0,581 (14,52 - 12,8) = 1,061 kg/s. c. Thành lập và tính toán sơ đồ ĐHKK cho hành lang tầng 2. SV: Nguyễn Xuân Bắc Lớp CĐ Nhiệt Lạnh - K7 43 Hoàn toàn tương tự. tN = 32,80C, ϕN = 65%, IN = 84 KJ/kg; dN = 20 g/kg. tT = 280C, ϕT = 65%, IT = 65 KJ/kg; dT = 15 g/kg. QT = 35242,04 W. WT = 18,63 kg/h. Hệ số tia quá trình: εT = T T Q 35,242 W 18,63 = .3600 = 6810,048 KJ/kg. Xác định được nhiệt độ thổi vào tV = 200C thoả mãn điều kiện vệ sinh. I0 = IV = 55 KJ/kg; d0 = 14,4g/kg. Năng suất gió của hệ thống. LH = T T V Q 35,242 I I 65 55 =− − = 3,524 Kg/s. LN: Lượng không khí bổ sung. n: (Số người trong phòng) = DiÖn tich sμn mËt ®é ng−êi. LN = 32 648 4.3600 = 1,44 kg/s. LN = 1,44 > 10% LH thoả mãn điều kiện vệ sinh. Suy ra: LT = LH - LN = 3,524 - 1,44 = 2,084 kg/s. - Xác định điểm hoà trộn: IC = IT T NN H H L L 2,084 1,44 I 65 84 L L 3,524 3,524 ⎛ ⎞ ⎛ ⎞ ⎛ ⎞ ⎛ ⎞+ = +⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟⎝ ⎠ ⎝ ⎠⎝ ⎠ ⎝ ⎠ = 72,763 KJ/kg. SV: Nguyễn Xuân Bắc Lớp CĐ Nhiệt Lạnh - K7 44 dC = dT T NN H H L L 2,084 1,44 d 15 20 L L 3,524 3,524 ⎛ ⎞ ⎛ ⎞ ⎛ ⎞ ⎛ ⎞+ = +⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟⎝ ⎠ ⎝ ⎠⎝ ⎠ ⎝ ⎠ = 17,041 KJ/kg. - Năng suất lạnh cần thiết: Q0 = LH (Ic - I0) = 3,524 (72,763 - 55) = 62,596 kW. - Năng suất làm khô: W = LH (dC - d0) = 3,524 (17,041 - 14,4) = 9,312 kg/s. Các lập và tính toán cho thấy các tầng tiếp theo, tương tự cho như việc tính toán cho tầng điển hình, do đó ta lập được bảng 4.2. Bảng tính các thông số sơ đồ ĐHKK và năng suất lạnh. Ta có năng suất lạnh tổng hợp cho công trình. - Tổng năng suất lạnh cho công trình. Q0 = [425,272 + 341,523 + 135,84 + 102,07 + 247,735 = 1252,44 kW. Bảng tính các thông số của sơ đồ ĐHKK và năng suất lạnh cho tầng 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Tên phòng Qt W WT Kg/h εT kJ/kg TN 0C TT 0C TV 0C ϕN % ϕ0 % ϕT % IT KJ/kg IN KJ/kg Phòng thư viện tầng 2 22014,22 4 5,96 13925 32,8 25 48 65 95 65 58 84 Phòng A2 F7 tầng 2 5813,10 1,49 1404,83 32,8 25 48 65 95 65 58 84 Phòng A2 F5 tầng 2 3259,71 0,908 7870,09 3 32,8 25 48 65 95 65 58 84 Hành lang tầng 2 35242,0 4 18,63 6810,04 8 32,8 25 48 65 95 65 58 84 IV Ic dN dT d0 de LH LN LT Q0 W KJ/kg KJ/kg g/kg g/kg g/k g g/kg Kg/s Kg/s Kg/s KW Kg/s 48 63,413 20 13,2 12,8 14,6 2,201 0,46 1,741 33,96 9 4,159 48 63,074 20 13,2 12,8 14,619 0,581 0,1152 0,656 8,75 1,061 48 67,19 20 13,2 12,8 15,58 0,325 9 0,1152 0,210 7 6,25 0,908 55 72,763 20 15 14,4 17,041 3,524 1,44 2,084 62,59 6 9,312 Bảng tính các thông số của sơ đồ ĐHKK và năng suất lạnh cho tầng 9 SV: Nguyễn Xuân Bắc Lớp CĐ Nhiệt Lạnh - K7 45 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Tên phòng Qt W WT Kg/h εT kJ/kg TN 0C TT 0C TV 0C ϕN % ϕ0 % ϕT % IT KJ/kg IN KJ/kg Phòng A3 F14 7689,215 1,49 2409,086 32,8 25 48 65 95 65 58 84 2 phòng A2 F5 5813,10 1,49 14044,83 32,8 25 48 65 95 65 58 84 Hành lang 21526,916 11,475 6753,254 32,8 28 55 65 95 65 84 2 phòng A3 F4 3259,71 O,908 7870,093 32,8 25 48 65 95 65 84 IV Ic dN dT d0 de LH LN LT Q0 W KJ/kg KJ/kg g/kg g/kg g/kg g/kg Kg/s Kg/s Kg/s KW Kg/s 48 60,121 20 13,2 12,8 13,137 0,768 0,115 0,653 33,969 1,123 48 63,074 20 13,2 12,8 13,812 0,581 0,1152 0,656 8,75 1,061 55 72,202 20 15 14,4 16,893 2,152 0,816 1,336 37,029 5,366 48 67,19 20 13,2 12,8 15,58 0,3259 0,1152 0,2107 6,25 0,908 Phòng A2F6 năng suất lạnh Q0 = 6,254 kW. Phòng A3F13 năng suất lạnh Q0 = 10,02 kW. Phòng A2F5 năng suất lạnh Q0 = 8,75 kW. SV: Nguyễn Xuân Bắc Lớp CĐ Nhiệt Lạnh - K7 46 CHƯƠNG V: CHỌN MÁY BỐ TRÍ THIẾT BỊ, TÍNH TOÁN THUỶ LỰC. 5.1 CHỌN MÁY : Công xuất lạnh đã tính toán của 3 người cộng lại là : Q0=3400kw. Ta chọn máy lạnh của hãng “TRANE” ký hiệu CVHG- Thre stage cen tra vac. Công suất lạnh định mức : Q0=3409 kw. Các thông số kỷ thuật . - mo del máy : - Gồm hai máy nén . - Bước điều chỉnh công suất :100-83-67-33-0 - Môi chất lạnh 134 a. - Công suất làm lạnh của máy Q0=3400 kw. - Nguồn điện yêu cầu :380÷425 V/3ph/50 Hz. - Công suất điện tiêu thụ . 5.2 CHỌN DÀN LẠNH, CẤP LẠNH CHO CÁC PHÒNG CHỨC NĂNG . Theo tính toán tải nhiệt, lập sơ đồ điều hào không khí ta tính được cong suất lạnh của từng phòng chức năng, công sduất lạnh tính toán được trình bày ở bảng 4.2. Em đưa ra phương án chọn dàn lạnh cho công trình là: Dàn lạnh FCU cấp lạnh loại của hãng “Carries”. 42ZM .003, 42ZM 004 ; 42ZM 006 và 42ZM 008. * Loại FCU1: - Model :42ZM 003 . - Công suất định mức :3222 W. - Lưu lượng gió định mức :300 m3/h. - Động cơ quạt 3tốc độ ( Hi, Mid, Low ). - Số lượng : 126 bộ . SV: Nguyễn Xuân Bắc Lớp CĐ Nhiệt Lạnh - K7 47 - Điện áp hoạt động : 220V/1ph/50Hz. * loại FCU2: - Model :42ZM 004 . - Công suất định mức :4530 W. - Lưu lượng gió định mức :400 m3/h. - Động cơ quạt 3 tốc độ ( Hi, Mid, Low ) . - Số lượng : 86 bộ. - Điện áp hoạt động : 220V/1ph/50Hz. * Loại FCU3: - Model :42ZM 006 . - Công suất định mức :5741 W. - Lưu lượng gió định mức :600 m3/h. - Động cơ quạt 3 tốc độ ( Hi, Mid, Low ) . - Số lượng : 20 bộ . - Điện áp hoạt động : 220V/1ph/50Hz. * Loại FCU4: - Model :42ZM 008 . - Công suất định mức :8892 W. - Lưu lượng gió định mức :800 m3/h. - Động cơ quạt 3 tốc độ ( Hi, Mid, Low ). - Số lượng : 15 bộ . - Điện áp hoạt động : 220V/1ph/50Hz. GHI CHÚ Hi: tốc độ cao . Mid : tốc độ trung bình . Low : tốc độ thấp . 5.3 TÍNH TOÁN CHỌN THÁP GIẢI NHIỆT . Theo năng suất lạnh đã chọn Q0=3400 kw. Đổi năng suất ra tôn lạnh (RT). 1RT=3,516 kW. SV: Nguyễn Xuân Bắc Lớp CĐ Nhiệt Lạnh - K7 48 Tổng năng suất lạnh : ∑Q0= 3400 3,516 =967 Tôn. Các thông số thời tiết tại Hà Nội, như sau . Nhiệt độ tối cao trùng bình nóng nhất : ttbmax=32,80C Nhiệt độ tối cao tuyệt đối trong vòng 100 năm . tmax=42,80C Độ ẩm tính toán :ϕ = 65 % Nhiệt độ nhiệt kế khô : tkk = ttt = c tttb 2,372 8,428,32 2 0maxmax == + + Với nhiệt độ tính toán tra đồ thi I-d được kết quả bầu ướt : tư=320C. Nhiệt độ nước vào làm mát bình ngưng tụ (ra khỏi tháp giải nhiệt) Ut=3÷50C . tW1=tư+Ut, k. chọn Ut=3k suy ra tW1=32+3=350C. -Nhiệt độ nước ra khỏi bình ngưng tụ vào tháp . tW2= tW1+5k, ( Z= tW2-tW1=5k). tW2=35+5=400C. -Nhiệt độ ngưng tụ của môi chất lạnh . tk=tW2+tmin=tW2+5k=40+5=450C Trên đồ thị K1 từ hình 8.6 TL [2] . xác định được hệ số hiệu chỉnh K1=1,1. Công suất làm mát cần thiết : Q= 1,1 967 1 0 =∑ k Q = 879,09 tôn. Theo tháp giải nhiệt của “Rin Kin” ta chọn hai tháp giả nhiệt FRK600. Các thông số của tháp theo [TL 4]. - Model : FRK600: - Lưu lượng định mức : 130 l/s ( 1000 3600.130= =468 m 3/h. - Điện áp định mức : 380 /3 ph/50 Hz. SV: Nguyễn Xuân Bắc Lớp CĐ Nhiệt Lạnh - K7 49 - Động cơ quạt gió : 15 kw - Trọng lượng tháp khô Gk=4325 kg - Trọng lượng tháp ướt Gư=107355 kg - Độ ồn :dBA=66. * Chon bơm nước làm mát bình ngưng có tháp giải nhiệt . Năng suất của bơm tính theo công thức :V= )( ''' 0 ttc Q nnnn −ρ .m 3/s Trong đó ρn -khối lượng riêng của nước kg/m3 t’n-nhiệt độ của tháp vào bình ngưng, 0C t”n-Nhiệt độ của nước ra khỏi bình ngưng ;0C. Cn-nhiệt dung riêng của nước kJ/kg.k. Suy ra V= )( 354018,4.100 3400 '' − n =0,163 m3/s Chọn tốc độ nước chảy trong đường dẫn nước tới tháp ω=1,5m/s Tính đường kính trong của ống 4.1,624F 4V 1,5.3,14 = =π πω =0,371m Theo tiêu chuẩn chọn d =0,4 m =400mm -Tính lại tốc độ nước ωt= 2 2 4.0,1624V (dc) 3,14(0,4) =π =,489m/s Cột áp của bơm : H=Hống đẩy +Upđẩy+Uhf Trong đó Hống đẩyđộ cao ống đẩy Hống đẩy=70 mH20. H đẩy-tổn thất áp suất đường đấy pa. Uhf-trở lực của vòi phun pa. -Tính tổn thất áp suất đường ống đẩy. Upđẩy = Upms +Upcb, pa. trong đó Upms-tổn thất ma sát trên đường ống đẩy, pa. Upcb-tổn thất cục bộ trên đường ống, pa. SV: Nguyễn Xuân Bắc Lớp CĐ Nhiệt Lạnh - K7 50 Công thức xác định tổn thất áp suất ma sát ; Upms=λms. 2 .ωρ tn d l ,pa. trong đó λms –hệ số ma sát . l -chiều dài của đường ống đẩy, m . ρ n -khối lượng riêng của nước, kg/m. ωt-tốc độ thực của nước, m/s. d-đường kính trong của ố ng, m. Tiêu chuẩn rey nol ds Re= νω dct .. Nhiệt độ nước ống hút 350C, ống đẩy 400C ta lấy nhiệt độ trung bình Tn=370C tra bảng 27 TL[1] độ nhớt của ν =0,703.10-6m2/s thay vào công thức. Re= 10.703,0 10.400.289,1 6 3 − − =73,38.104>104 dòng chảy sối . Hệ số ma sát : λms tính theo công thức : λms= )64,11025,8.log.82,1 1 )64,1log82,1 1 22 4(( − = −Re =0,012 suy ra Upms=0,012. 210.400 228,1.1000.70 .3 2 − =1744,597 .pa công thức xác định tổn thất áp suất cục bộ Upcb=ζp 2 2ω t . pa Trong đó : ζ -hệ số tử kháng cục bộ trên đường ddaayr (trên đường đẩy có một vạn, 3 cút 90 một cút chữ T tra bảng 2.21[1] “giáo trình bơm quạt máy nén". ζv=3, ϕ90=0,6 ϕ=1,5 suy ra :ζv= ϕ+ 3ϕ90 + ϕt=3+3.0,6+1,5=6,3 Upcb=6,3.1000. 2 289,1 2 =5233,791pa Tổng trở kháng đường ống đấy. SV: Nguyễn Xuân Bắc Lớp CĐ Nhiệt Lạnh - K7 51 Upđẩy = Upms +Upcb =1744,597+5233,791=6978,388pa. Tổn thất áp suất bình ngưng Upbn =3mH20 Vậy H=70+5+3+6978,38.10-5=78,0883 mH20 *Chọn bơm . -Công suất của bơm N, kw N= η HV . ,kw (với hiệu suất của bơm .η = 0,6) Chọn 3 bơm li tâm : ký hiệu MD50-250/18,5, có hai bơm làm việc và 1 bơm dự phòng . Lưu lượng của bơm 60 m3/h Cột áp H=76,9 m H20. 5.4 TÍNH TOÁN THUỶ LỰC . 5.4.1 Tính toán thuỷ lực cho tầng 2 . Sơ đồ ống nước lạnh tầng 2 Lưu lượng nước vào FCU1=:V=V1=0,30 l/s. Lưu lượng nước vào :FCU2: V=V2=0,3l/s Lưu lượng nước vào FCU4: V=V3=0,57 l/s. tÇng 2 ®uêng håi ®uêng cÊp a ba e f g h dmny SV: Nguyễn Xuân Bắc Lớp CĐ Nhiệt Lạnh - K7 52 Lưu lượng nước vào các nhánh FCU1từ nhánh (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 13, 14 và 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 33, 34, 35, 36, 41, 42, 43, 44, 45, 46) có cùng lưu lượng : V=0,20. Lưu lượng nước vào các nhánh FCU2 là (5,6,7,8,15,16,37,38,39,40,47,48,001 pp1) có cùng lưu lượng V=0,3. Lưu lượng vào các nhánh FCU4 là (27, 28, 29, 30, 31, 32 và 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57). Có cùng lưu lượng V=0,57l/s. Lưu lượng vào các đoạn ống còn lại. Đoạn AB=V. Đoạn H;42 V3=2V1=2.0,3=0,6m/s. Đoạn :GH: V4=2V1=2.0,3=0,6l/s. Đoạn :FG:V5=V3+V4=0,57+0,6=1,17l/s. Đoạn :CB: V6=V5+2V2=1,17+2.0,3=1,77l/s. Đoạn EB: V7=V6+ V1=1,77+0,3=2,07l/s. Đoạn :AB: V8=V7+2V1= 2,07+2.0,3=2,87l/s. Đoạn :DM:V9=2V3=2.0,57=1,14l/s. Đoạn :MN: V10=2V3=2.0,57=1,14l/s. Đoạn :NY:V11=2V3=2.0,57=1,14l/s. Đoạn :001=pp1: V12=2V2=2.0,3=0,6l/s. Trên sơ đồ đường ống nước đã chọn ở hình 4: Chọn đường ống để tính toán thuỷ lực : A-B,C,G,H,42,D,M,N,Y,001,5;7. Xác định tổn thất áp suất Up = Upms +Upcb.pa. Trong đó Upms - tổn thất áp suát do ma sát, pa. Upcb-Tổn thất áp suất cục bộ pa. a>Xác định tổn thất áp suất do ma sát ( Upms). Công thức tổng quát xác định . SV: Nguyễn Xuân Bắc Lớp CĐ Nhiệt Lạnh - K7 53 Upms=λms. 2. ωρ tn d l ,pa. trong đó λms –hệ số ma sát . l -chiều dài của đường ống đẩy, m . ρ n -khối lượng riêng của nước, kg/m. ωt-tốc độ thực của nước, m/s. d-đường kính trong của ống, m. Tổn thất áp suất . Đoạn 5 : lưu lượng V=0,3 l/s chiều dài 2,2 chọn tốc độ nước chảy trong ống ϖ=1,5 m/s . Tiết diện ngang của đường ống xác định theo công thức F= 5,1 10.3,0 3−=ω v =0,2.10-3 (m2) Mặt khác F = 2 4V dπ suy ra d= 34F 4.0,2.10 3,14 − =π =15,961.10 -3 m Tiêu chuẩn chọn de=20.10-3m TL[2] ( bảng 9.2T244) Tính lại tốc độ nước ϖt= 2 c 4V dπ = =)02,0.(14,3 0003,0.4 2 1 m/s Tiêu chuẩn rey nol ds Re= νω dct .. Nhiệt độ nước lạnh Tn=70C độ nhớt của ν tra theo TL[1] bảng 27 Nhiệt động . ta được . ν =1,64.10-6m2/s Re= 10.64,1 10.20,1 6 3 − − =1,219.104 Chọn ống nước đen làm đường ống nước cho toàn công trình tra bảng 11.7[8] nhóm ε=0,26 Độ nhóm tương đối: SV: Nguyễn Xuân Bắc Lớp CĐ Nhiệt Lạnh - K7 54 20 26,0= d ε =0,014 từ giá trị Revà d ε tra đồ thị 11.15[8] ta được λms=0,045. suy ra Upms=0,045.2,2. 210.20 2,1.1000 .3 2 − =3564.pa Đoạn 7 : lưu lượng V=0,3 l/s chiều dài L= 2,5m chọn tốc độ nước chảy trong ống ϖ =1,5 m/s Tiết diện ngang của đường ống xác định theo công thức F= 5,1 10.3,0 3−=ω v =0,2.10-3 (m2) Mặt khác F= 2 4V dπ suy ra d= 34F 4.0,2.10 3,14 − =π = 15,961.10 -3 m Tiêu chuẩn chọn de=20.10-3m TL[2] ( bảng 9.2T244) Tính lại tốc độ nước ϖt= 2 c 4V dπ = 4.0,0003 2 3,14.(0,02) = 1 m/s Tiêu chuẩn rey nol ds Re= νω dct .. Nhiệt độ nước lạnh Tn=70C độ nhớt của ν tra theo TL[1] bảng 27 Nhiệt động . ta được . ν =1,64.10-6m2/s Re= 10.64,1 10.20,1 6 3 − − =1,219.104 Chọn ống nước đen làm đường ống nước cho toàn công trình tra bảng 11.7[8] nhóm ε=0,26 Độ nhóm tương đối: 20 26,0= d ε =0,014 SV: Nguyễn Xuân Bắc Lớp CĐ Nhiệt Lạnh - K7 55 từ giá trị Revà d ε tra đồ thị 11.15[8] ta được λms=0,045. suy ra Upms=0,045.2,5. 210.20 2,1.1000 .3 2 − =4050.pa Đoạn H-42 : lưu lượng V=0,6 l/s chiều dài 2,2 chọn tốc độ nước chảy trong ống ϖ =1,5 m/s . Tiết diện ngang của đường ống xác định theo công thức: F= 5,1 10.6,0 3−=ω v =0,4.10-3 (m2) Mặt khác F= 2 4V dπ suy ra d= 3 2 4V 4.0,4.10 3,14d − =π =2,25.10 -3 m Tiêu chuẩn chọn de=20.10-3m TL[2] ( bảng 9.2T244) Tính lại tốc độ nước ϖt= 2 c 4V dπ = 2 4.0,0006 3,14.(0,0025) =1,22 m/s Tiêu chuẩn rey nol ds Re= νω dct .. Re= 10.64,1 10.25.22,1 6 3 − − =1,85.104 từ giá trị Revà d ε tra đồ thị 11.15[8] ta được λms=0,04. suy ra Upms=0,045.2,2. 2 3 1000.1,2 25.10 .2− =2534,4.pa Đoạn FG : lưu lượng V=1,17 l/s chiều dài L= 14m chọn tốc độ nước chảy trong ống ϖ =1,5 m/s . Tiết diện ngang của đường ống xác định theo công thức . SV: Nguyễn Xuân Bắc Lớp CĐ Nhiệt Lạnh - K7 56 F= 3V 1,17.10 1,5 − =ω =0,75.10 -3 (m2). Mặt khác F= 2 4V dπ . suy ra d= 34F 4.0,78.10 3,14 − =π =31,5.10 -3 m. Tiêu chuẩn chọn de=32.10-3m TL[4] ( bảng 9.2T244). Tính lại tốc độ nước ϖt= 2 c 4V dπ = =)032,0.(14,3 00117,0.4 2 1,4 m/s. Tiêu chuẩn rey nol ds Re= νω dct .. . Re= 10.64,1 10.32.17,1 6 3 − − =1,219.10 từ giá trị Revà d ε tra đồ thị 11.15[8] ta được λms=0,03. suy ra Upms=0,03.14. 2 3 1000.1,2 32.10 .2− =9450.pa Tính lại tốc độ nước ϖt= 2 c 4V dπ = =)032,0.(14,3 00117,0.4 2 1,4 m/s Tiêu chuẩn rey nol ds Re= νω dct .. Re= 10.64,1 10.40.4,1 6 3 − − =3,14.104 từ giá trị Revà d ε tra đồ thị 11.15[8] ta được λms=0,035. suy ra Upms=0,035.7,2. 210.40 4,1.1000 .3 2 − =6174.pa SV: Nguyễn Xuân Bắc Lớp CĐ Nhiệt Lạnh - K7 57 Đoạn AB : lưu lượng V = 2,67 l/s chiều dài L = 8m chọn tốc độ nước chảy trong ống ϖ =1,5 m/s Tiết diện ngang của đường ống xác định theo công thức: F= 5,1 10.67,2 3−=ω v =1,78.10-3 (m2) Mặt khác F= 2 4V dπ suy ra d= 34F 4.1,78.10 3,14 − =π =47,618.10 -3 m Tiêu chuẩn chọn de=50.10-3m TL[2] ( bảng 9.2T244) Chọn nhiệt độ nước lạnh tn=70C, độ nhớt của nước ν tra theo bảng27 nhiệt động ta có ν=1,64.10-6m2/s. Chọn ống nướ đen làm đường ống nước cho toàn công trình tra bảng 11.7[8] nhóm ε=0,26 Độ nhóm tương đối 0,26 d 50 ε = =0,005 từ giá trị Revà d ε tra đồ thị 11.15[8] ta được λms=0,025. suy ra Upms=0,025.8. 2 3 1000.1,3 25.10 .2− =3510,833.pa Đoạn DM : lưu lượng V=1,14 l/s chiều dài L= 9m chọn tốc độ nước chảy trong ống ϖ =1,5 m/s Tiết diện ngang của đường ống xác định theo công thức: F= 3V 1,14.10 1,5 − =ω = 0,76.10 -3 (m2) Mặt khác F= 2 4V dπ suy ra d= 34F 4.0,78.10 3,14 − =π =31,1.10 -3 m Tiêu chuẩn chọn de=32.10-3m TL[2] ( bảng 9.2T244) SV: Nguyễn Xuân Bắc Lớp CĐ Nhiệt Lạnh - K7 58 Tính lại tốc độ nước ϖt= 2 c 4V dπ = =)032,0.(14,3 00114,0.4 2 1,4 m/s Tiêu chuẩn rey nol ds Re= νω dct .. Re= 10.64,1 10.32.14,1 6 3 − − =2,73.10-3 Độ nhóm tươntg đối 32 26,0= d ε =0,008 từ giá trị Revà d ε tra đồ thị 11.15[8] ta được λms=0,03. suy ra Upms=0,03.11,8. 2 3 1000.1,4 32.10 .2− =10841,25.pa Đoạn NY:Tương đương đoạn MN Upms=0,03.17,5. 2 3 1000.1,4 32.10 .2− =16078,125.pa Đoạn 001=pp1 lưu lượng V=0,6 l/s chiều dài L= 7,2m chọn tốc độ nước chảy trong ống ϖ =1,5 m/s Tiết diện ngang của đường ống xác định theo công thức : 3V 0,6.10 F 1,5 − = ω =0,4.10 -3 (m2) Mặt khác F= 2 4V dπ suy ra dc= 34F 4.0,4.10 3,14 − =π =22,5.10 -3 m Tiêu chuẩn chọn de=25.10-3m TL[2] ( bảng 9.2T244) Tính lại tốc độ nước ϖt= 2 c 4V dπ = =)032,0.(14,3 0006,0.4 2 1,4 4m/s Tiêu chuẩn rey nol ds Re= νω dct .. SV: Nguyễn Xuân Bắc Lớp CĐ Nhiệt Lạnh - K7 59 Re= 10.64,1 10.32.44,1 6 3 − − =2,019.10-3 Độ nhóm tươntg đối 25 26,0 d =ε =0,0113 từ giá trị Revà d ε tra đồ thị 11.15[8] ta được λms=0,04. suy ra Upms=0,04.7,2. 210.32 4,1.1000 .3 2 − =12882,5.pa Bảng tổng kết tính toán tổn thất áp suất do ma sát . Bảng 5.3 . Bảng tính tổn thất áp suất do ma sát Đoạn ống Chiều dài (m) Hệ số trở kháng ma sát λms Lưu lượng V,m/s Đường kính dc mm Tốc độ ωt m/s Tổn thất do ma sát Up,pa H42 2,2 0,04 0,6 25 1,22 2534,4 GH 2,2 0,03 0,6 25 1,22 8294 FG 2,2 0,03 1,77 32 1,4 9450 CB 14 0,035 1,77 40 1,4 6174 EB 7,2 0,035 1,77 40 1,4 5650 AB 7,2 0,025 2,67 48 1,3 3520,83 DM 8 0.03 1,14 32 1,4 8268.75 MN 9 0,03 1,14 32 1,4 10841,25 NY 71,8 0,03 1,14 32 1,4 10841,25 001=PP1 7,2 0,04 0,6 23 1,44 12882,5 5 2,2 0,045 0,3 20 1 3564 7 2,5 0,045 0,3 20 1 4050 Tổng tổn thất ma sát ∑Up=86170,9 pa. Xấc định tổn thất áp suất cục bộ (Upcb) SV: Nguyễn Xuân Bắc Lớp CĐ Nhiệt Lạnh - K7 60 Công thức tổng quát Upcb= 2 2 tωζρ .pa Trong đó ζ - hệ số trở kháng cục bộ . Đoạn 5 có một van chặn, với đ]ờng kính trong của ống dc=20mm. tra đồ thị 4.87[1] ta được ζ V =1. Upcb= 21 1000 2 .=500 pa. Đoạn 7 Có một van chăn với đường kính tong của ống dc=20mm tra đồ thị 4.87[1] ta được ζ V =1. Upcb= 21 1000 2 = 500 pa. Đoạn H42 Có một cut 90, một cút chữ T, với đường kính dc=25mm tra đồ thị 4.87[1] ta được ζ 90 =0,4 ζ t =1. suy ra Upcb=(ζ 90 +ζ t ) 2 2ω t =(0,4+1,5). 21,2 1000 2 =1368 pa. Đoạn GH có hai cút chữ T, với đường kính dc=25 mm tra đồ thị 4.87[1]ta được ζ t =0,03 suy ra . Upcb= 2 2ωζ tt .=0,09. 21,2 1000 2 =66,97 pa. Đoạn GF có hai cút chữ T, với đường kính dc=32 mm tra đồ thị 4.87[1]ta được ζ t =0,03 suy ra ζ t =0,03.3=0,09. Upcb= 2 2ωζ tt .=0,09. 21,4 1000 2 =88,2 pa. Đoạn CB Có một cút chữ T, với đường kính dc=40mm tra đồ thị 4.87[1] ta được ζ t =0,9. suy ra Upcb=ζ t 2 2ω t =0,9. 21,2 1000 2 =882 pa. SV: Nguyễn Xuân Bắc Lớp CĐ Nhiệt Lạnh - K7 61 Đoạn EB có hai cút chữ T, với đường kính dc=40 mm tra đồ thị 4.87[1]ta được ζ t =0,03 suy ra ζ t =0,03.3=0,09. Đoạn H42 Có một cut 90, một cút chữ T, với đường kính dc=25mm tra đồ thị 4.87[1] ta được ζ t =0,9. suy ra Upcb=ζ t 2 2ω t =0,9. 21,2 1000 2 =882 pa. Đoạn AB có một cút chữ T, với đường kính dc=50 mm tra đồ thị 4.87[1]ta được ζ t =0,45. Upcb= 2 2ωζ tt .=0,45. 21,3 1000 2 =441 pa. Đoạn DM Có hai cút chữ T, với đường kính dc=32mm tra đồ thị 4.87[1] ta được ζ t =0,03. suy ra Upcb=ζ t 2 2ω t =(0,06). 21,4 1000 2 =58,8 pa. Đoạn NM Có một cút chữ T, với đường kính dc=32mm tra đồ thị 4.87[1] ta được ζ t =0,03. suy ra Upcb=ζ t 2 2ω t =(0,06). 21,4 1000 2 =58,8 pa. Đoạn NY Có một cut 90, một cút chữ T, với đường kính dc=32mm tra đồ thị 4.87[1] ta được ζ 90 =0,5 ζ t =1,5. suy ra Upcb=(ζ 90 +ζ t ) 2 2ω t =(0,5+1,5). 21,4 1000 2 =1960 pa. Đoạn 001=pp1: có một cút 900 và một van chặn : có đường kính dc=23mm tra đồ thị 4.87[1] ta được ζ 90 =0,3 ζ V =1. suy ra Upcb=(ζ 90 +ζ Vt )=(0,3+1). 21,4 1000 2 =1347,84 pa. Bảng 5.3b: Bảng tính tổn thất áp suất cục bộ . Đoạn ống ống đột thu ξ Van chặn cái ξV Cút 900 cái ξ90 Cút chữ T cái ξt Upcb SV: Nguyễn Xuân Bắc Lớp CĐ Nhiệt Lạnh - K7 62 5 1 1 500 7 1 1 500 H42 0,4 1 1368 GH 0,03 66,97 GF 0,03 88,2 CB 0,9 882 EB 0,03 882 AB 0,03 441 DM 0,03 58,8 NM 0,03 58,8 NY 0,5 1,5 1960 001 1 1 0,3 1347,84 Tổng tổn thất cục bộ ∑Upcb=8241,81 pa • Tổng tổn thất áp suất . Up =Upms+Upcb =86170,9+8241,81=94411,81 pa Hệ thống dùng một đường ống nước hồi ( tính toán thuỷ lực như dường ống nước cấp ). Do vậy tổn thất áp suất đường ống nước hồi UpH =Up. Vậy tổng tổn thất áp suất của hệ thống đường ống đã chọn ∑Up =Up +UpH +UpFCU=94411,81+94411,81+82100=270923,62 pa 5.4. 2 Tính toán thuỷ lực cho tầng 9 (tính toán tương đương như tầng 2) Lưu lượng nước vào FCU1=0,3 l/s. Lưu lượng nước vào FCU2=0,32 l/s. Lưu lượng nước vào FCU3=0,4 l/s. Lưu lượng vào FCU1=0,3 l/s . tÇng 9 ®uêng håi A ®uêng cÊp Bc e g h K SV: Nguyễn Xuân Bắc Lớp CĐ Nhiệt Lạnh - K7 63 Các đoạn (1,2,3,4,5…………35). Đoạn :H.K V4=2V1=2.0,3=0,6l/s. Đoạn :G-H V5=3V1=3.0,3=0,9l/s. Đoạn :E-B : V6=V4+V5+V1=0,6+0,9+0,3 =1,8 l/s. Xác định áp suất Up =Upms+Upcb pa. Trong đó : Upms – Tổn thất áp suất do ma sát, pa. Upcb Tổn thất áp suất cục bộ, pa. Đoạn BC : V7=V6+V1=1,8+0,3=2,1 l/s . Đoạn AB : V8=V7+2V1=2,1+2.0,3=2,7 l/s . a>Xác định tổn thất áp suất do ma sát ( Upms). Công thức tổng quát xác định . Upms=λms. 2. ωρ tn d l ,pa. trong đó λms –hệ số ma sát . l -chiều dài của đường ống đẩy, m . ρ n -khối lượng riêng của nước, kg/m. ωt-tốc độ thực của nước, m/s. d-đường kính trong của ống, m. Tổn thất áp suất . Đoạn 2 : lưu lượng V=0,3 l/s chiều dài L=2,5m chọn tốc độ nước chảy trong ống ϖ =1,5 m/s . Tiết diện ngang của đường ống xác định theo công thức F= 5,1 10.3,0 3−=ω v =0,2.10-3 (m2) Mặt khác F= 2 4V dπ suy ra d= 34F 4.0,2.10 3,14 − =π =15,961.10 -3 m SV: Nguyễn Xuân Bắc Lớp CĐ Nhiệt Lạnh - K7 64 Tiêu chuẩn chọn de=20.10-3m TL[2] ( bảng 9.2T244). Tính lại tốc độ nước ϖt= 2 c 4V dπ = =)02,0.(14,3 0003,0.4 2 1,2 m/s. Tiêu chuẩn rey nol ds Re= νω dct .. . Nhiệt độ nước lạnh Tn=70C độ nhớt của ν tra theo TL[1] bảng 27 Nhiệt động . ta được . ν =1,64.10-6m2/s. Re= 10.64,1 10.20,1 6 3 − − =1,21.104 . Chọn ống thép đen làm đường ống nước cho toàn công trình tra bảng 11.7[8] nhóm ε=0,26 Độ nhóm tương đối: 20 26,0= d ε =0,014 từ giá trị Revà d ε tra đồ thị 11.15[8] ta được λms=0,045. suy ra Upms=0,045.2,5. 2 3 1000.1,2 20.10 .2− =4050.pa Đoạn 5 : lưu lượng V=0,3 l/s chiều dài L= 2,5m chọn tốc độ nước chảy trong ống ϖ =1,5 m/s suy ra Upms=0,045.2,5. 2 3 1000.1,2 20.10 .2− = 4050.pa Đoạn HK : lưu lượng V=0,6 l/s chiều dài L= 2,2m chọn tốc độ nước chảy trong ống ϖ =1,5 m/s Tiết diện ngang của đường ống xác định theo công thức F= 5,1 10.6,0 3−=ω v =0,4.10-3 (m2) Mặt khác F= 2 4V dπ SV: Nguyễn Xuân Bắc Lớp CĐ Nhiệt Lạnh - K7 65 suy ra dc= 34F 4.0,4.10 3,14 − =π =0,0225 m Tiêu chuẩn chọn de=20.10-3m TL[2] ( bảng 9.2T244) Tính lại tốc độ nước ϖt= d V cΠ 2 4 = = )025,0.(14,3 0006,0.4 2 1,5 m/s Tiêu chuẩn rey nol ds Re= νω dct .. Re= 10.64,1 10.5,1 6 3 − − =2,117.104 Độ nhóm tương đối: 20 26,0= d ε =0,014. từ giá trị Revà d ε tra đồ thị 11.15[8] ta được λms=0,04. suy ra Upms=0,04.2,2. 2 3 1000.1,5 20.10 .2− =4204,34.pa Đoạn GH : lưu lượng V=0,9 l/s chiều dài L=15m chọn tốc độ nước chảy trong ống ϖ =1,5 m/s Tiết diện ngang của đường ống xác định theo công thức F= 5,1 10.9,0 3−=ω v =0,6.10-3 (m2) Mặt khác F= 2 4V dπ suy ra dc= 14,3 10.6,0.444 3−== ΠΠ FF =0,027 m Tiêu chuẩn chọn de=32.10-3m TL[2] ( bảng 9.2T244) Tính lại tốc độ nước ϖt= d V cΠ 2 4 = = )027,0.(14,3 0009,0.4 2 1,5 m/s SV: Nguyễn Xuân Bắc Lớp CĐ Nhiệt Lạnh - K7 66 Tiêu chuẩn rey nol ds Re= νω dct .. Re= 10.64,1 10.30.5,1 6 3 − − =2,469.104 từ giá trị Revà d ε tra đồ thị 11.15[8] ta được λms=0,025. suy ra Upms=0,025.15. 2 3 1000.1,5 20.10 .2− =15425.pa Đoạn EB : lưu lượng V=1,8 l/s chiều dài L= 7m chọn tốc độ nước chảy trong ống ϖ =1,5 m/s Tiết diện ngang của đường ống xác định theo công thức : F= 5,1 10.8,1 3−=ω v =1,2.10-3 (m2) Mặt khác F= 2 4V dπ suy ra dc= 14,3 10.8,1.444 3−== ΠΠ FF =0,047 m Tiêu chuẩn chọn de=50.10-3m TL[2] ( bảng 9.2T244). Tính lại tốc độ nước ϖt= 2 c 4V dπ = 2 4.0,0018 3,14.(0,050) =1 m/s. Tiêu chuẩn rey nol ds Re= νω dct .. . Re= 10.64,1 10.50.1 6 3 − − =3.104. từ giá trị Revà d ε tra đồ thị 11.15[8] ta được λms=0,03. suy ra Upms=0,03.7 210.50 ,1.1000 .3 2 − =2100.pa SV: Nguyễn Xuân Bắc Lớp CĐ Nhiệt Lạnh - K7 67 Đoạn BC : lưu lượng V=2,1 l/s chiều dài L=7,2m chọn tốc độ nước chảy trong ống ϖ =1,5 m/s . suy ra Upms=0,04.7,2. 2.10 3.25 3 2,1.1000 − =12168.pa Đoạn DM : lưu lượng V=2,7l/s chiều dài L= 30m chọn tốc độ trong ống ϖ =1,5 m/s . suy ra Upms=0,045.3-. 2.10 3.32 4 2,1.1000 − =22050.pa Bảng Tổng kết tính toán tổn thất áp suất ống nước tầng 9. Bảng 5.32 a Bảng tính tổn thất áp suất Đoạn ống Chiều dài m Hệ số trở kháng ma sát λms Lưu lượng V m/s Đường kính dc mm Tốc độ ωt (m/s) Tổn thất do ma sát Up, pa 2 2,5 0,045 0,3 20 1,2 4050 5 2,5 0,045 0,3 20 1,2 4050 HK 2,2 0,04 0,6 23 1,5 4204,34 GH 15 0,025 0,9 27 1,5 15425 EB 7 0,03 1,8 50 1 2100 BC 7,2 0,03 2,1 20 1,5 12168 AB 30 0,045 2,7 50 1,4 22050 Vậy tổng tổn thất áp suất của hệ thống đường ống ma sát ∑Upms=64347,34 pa. Bảng 5.3.2b Bảng tính tổn thất áp suất cục bộ Đoạn ống ống đột thu ξ Van chặn cái ξV Cút 900 cái ξ90 Cút chữ T cái ξt Upcb SV: Nguyễn Xuân Bắc Lớp CĐ Nhiệt Lạnh - K7 68 2 1 1 500 5 1 1 0,3 1 1,5 500 HK 1 0,4 1 1,5 1368 GH 0,04 1 1,5 66,97 EB 0,03 3 1 882 BC 2 0,9 882 AB 0,9 441 ∑Upms=4639,97 pa. Tổng áp suất đư ờng ống của hệ thống đã chọn ∑Up = Up + UpH+UpFCU=68967,31+6887,31+58750 =196724,62 pa 5.5. TÍNH TOÁN THUỶ LỰC ĐƯỜNG ỐNG NƯỚC ĐỨNG : Lưu lượng nước từ ống nước vào mỗi tầng (Hình 4.5 ). Tại: T17 : V=VT17=2,7L/S T17→Tầng 17. T16 : V=VT16=2,7L/S T16→Tầng 16. T15 : V=VT15=2,7L/S T15→Tầng 15. T14 : V=VT14=2,7L/S T14→Tầng 14. T13 : V=VT13=2,7L/S T13→Tầng 13. T12 : V=VT12=2,7L/S T12→Tầng 12. T11 : V=VT11=2,7L/S T11→Tầng 11. T10 : V=VT10=2,7L/S T10→Tầng 10. T9 : V=VT9=2,7L/S T9→Tầng 9. T8 : V=VT8=2,7L/S T8→Tầng 8. T7 : V=VT7=2,7L/S T7→Tầng 7. T6 : V=VT6=2,7L/S T6→Tầng 6. SV: Nguyễn Xuân Bắc Lớp CĐ Nhiệt Lạnh - K7 69 T5 : V=VT5=2,7L/S T5→Tầng 5. T4 : V=VT4=2,7L/S T4→Tầng 4. T3 : V=VT3=2,67L/S T3→Tầng 3. T2 : V=VT2=2,67L/S T2→Tầng 2. T1 : V=VT1=2,67L/S T1→Tầng 1. Tt : V=VT=2,67L/S Tt→Tầng trệt. Tính toán lưu lượng nước các đoạn ống còn lại . - Đoạn 16 :V16=V17=2,7 l/s. - Đoạn 15 : V15=V16+VT17=2,7+2,7=5,4 l/s. - Đoạn 14 : V14=V15+VT14=5,4+2,7=8,1 l/s. - Đoạn 13: V13=V14+VT13=8,1+2,7=10,8 l/s. - Đoạn 12 : V12=V12+VT13=10,8+2,7=13,5 l/s. - Đoạn 11: V11=V12+VT11=13,5+2,7=16,2 l/s. - Đoạn 10 : V10=V11+VT10=16,2+2,7=18,9 l/s. - Đoạn 9: V9=V10+VT9=18,9+2,7=21,6 l/s. - Đoạn 8 : V8=V9+VT8=21,6+2,7=24,3 l/s. - Đoạn 7 : V7=V8+VT7=23,4+2,7=27 l/s. - Đoạn 6: V6=V7+VT6=27+2,7=29,7 l/s. - Đoạn 5 : V5=V6+VT5=29,7+2,7=32,4 l/s. - Đoạn 4: V4=V5+VT4=32,4+2,7=35,07 l/s. - Đoạn 3 : V3=V4+VT3=35,07+2,7=37,74 l/s. - Đoạn 2: V2=V3+VT2=37,74+2,67=40,41 l/s. - Đoạn 1 : V1=V2+VT1=40,41+2,67=43,08 l/s. - Đoạn trệt : VT=V1+VT=43,08+2,67=45,75 l/s. Bảng 5.4a Bảng tính tổn thất áp suất do ma sát . Đoạn ống Chiều dài m Hệ số trở kháng ma sát λms Lưu lượng V m/s Đường kính dc mm Tốc độ ωt (m/s) Tổn thất do ma sát Up, pa 16 3,8 0,45 2,7 50 1,3 2889 15 3,8 0,45 5,4 70 1,35 2226 SV: Nguyễn Xuân Bắc Lớp CĐ Nhiệt Lạnh - K7 70 14 3,8 0,45 8,1 100 1,4 1675 13 3,8 0,45 10,8 120 1,4 1396 12 3,8 0,45 13,5 130 1,4 1289 11 3,8 0,45 16,2 145 1,4 1155 10 3,8 0,45 18,9 155 1,4 1081 9 3,8 0,45 21,6 165 1,4 1015 8 3,8 0,45 24,3 175 1,4 957 7 3,8 0,45 27 185 1,4 905 6 3,8 0,45 29,7 195 1,4 859 5 3,8 0,45 32,4 205 1,4 817 4 3,8 0,45 35,07 210 1,4 798 3 4 0,025 37,74 220 1,4 446 2 4 0,025 40,41 225 1,4 435 1 4 0,025 43,08 235 1,4 417 T 3 0,045 45,75 240 1,4 408 Vậy tổng tổn thất ma sát ∑Upms=18768 pa. Bảng 5.4b Bảng tính tổn thất áp suất cục bộ Đoạn ống ống đột thu ξ Van chặn cái ξV Cút 900 cái ξ90 Cút chữ T cái ξt Upcb 16 1 0,04 1 1 287 15 1 0,04 1 1 946 14 1 0,04 1 1 946 13 1 0,04 1 1 946 12 1 0,04 1 1 946 11 1 0,04 1 1 946 10 1 0,04 1 1 946 9 1 0,04 1 1 946 8 1 0,04 1 1 946 7 1 0,04 1 1 946 6 1 0,04 1 1 946 SV: Nguyễn Xuân Bắc Lớp CĐ Nhiệt Lạnh - K7 71 5 1 0,04 1 1 946 4 1 0,04 1 1 946 3 1 0,03 1 1 1000 2 1 0,03 1 1 1000 1 1 0,03 1 1 1000 T 1 0,03 1 1 1570 Tổng tổn thất áp suất cục bộ. ∑Upms=16630 pa. Tổng tổn thất áp suất ma sát và cục bộ . ∑Up =∑ Upms + ∑Upcb =18768+16630. =35398 pa. Tổng tổn thất áp suất của đường ống dài nhất của hệ thống ( tính từ bơm nước lạnh cho tới FCU cuối cùng tầng 17). ∑UpHệ thống = UpT17 + Upđẩy+Uphút + Upbh . =196724+35398 +35398+6500=332520pa. Chọn bơm cột áp của bơm H=∑UpHệ thống+Hđẩy+Hhút=332520a. ( Do hệ thống đường ống nước kín Hđẩy, Hhút bằng không ). N= η VH ,kw ( với hiệu suất của bơm chọn η=0,8 ). Với V=0,04308 m3/s. N= 8,0 10.332520.04308,0 4 =17,9 kw. Chọn bơm kí hiệu MD của hãng EBARA (Nhật ) sản xuất tại Italia và châu âu theo tiêu chuẩn Đức Din 24255 chọn bơm kiểu MD50-250/18,5 [TL2] Lưu lượng của bơm 60m3/h Cột áp 76,9 mH20 . SV: Nguyễn Xuân Bắc Lớp CĐ Nhiệt Lạnh - K7 72 5.6. BỐ TRÍ THIẾT BỊ ( ở đây em chỉ thiết kế phần mà em thiết kế ). Tầng trệt : phòng đặt máy lạnh, bơm nước giải nhiệt, bơm nước lạnh, tủ điện ( bản vẽ số một ). -Tầng 2 : phòng thư viện .15FCU . phòng làm việc 1 30FCU . phòng làm việc 2 :14FCU . Các đường ống nước, quạt cấp gió tươi …( bản vẽ số 2). Tầng 9. Phòng làm việc 1 :26FCU. Phòng làm việc 2 :8FCU. Phòng làm việc 3 :4FCU. Các đường ống nước, quạt cấp gió tươi ..(bản vẽ số 3) tầng 10,11,12,13, tương tự tầng 9. Tầng 17 : tháp giải nhiệt, bình giản nở, bình cấp nước bổ xung ( bản vẽ số 4). 5.7. CHỌN MIỆNG THỔI . phòng thư viện 1: chọn miệng thổi có kích thước :300.300. phòng làm việc 2: chọn miệng thổi có kích thước 400.400. phòng làm việc 3 : chọn miệng thổi có kích thước 600.200 khoảng cách các miệng thổi cách nhau 3m, các miệng gió hồi cách nhau 3m và các miệng thổi từ 2,5÷3m theo vị trí các phòng và vi trí lắp đặt FCU. Loại miệng thổi 800.300. Đường kính tương đương Đtđ= 3,08,0 3,0.8,0.2 ba ab2 +=+ =0,44 m. kiểm tra tốc độ vùng làm việc . chọn tốc độ vùng làm việc là 0,3÷0,4 m/s. Tốc độ miệng thổi 0 F =0,308 m/sv 800 0,8.0,3.3600.3 = =ω . SV: Nguyễn Xuân Bắc Lớp CĐ Nhiệt Lạnh - K7 73 Trong đó V- là lưu lượng định mức qua FCU ( với FCU4,V=800 m3/h). F: diện tích miệng thổi, m2 . Tốc độ vùng làm việc 2H mD .. td0 −ωω = , m/s. Trong đó : m hệ số phụ thuộc vào loại miệng thổi . H : chiều cao trần chổ đặt miệng thổi . 0,4.1,3 0,3 2,8 2 ω= − = 0,23 m/s. Loại miệng thổi :300.300. Đường kính tương đương Đtđ= 3,03,0 3,0.3,0.22 ++ =ba ab =0,3 m. Tốc độ miệng thổi 3.3600.3,0.3,0 800 0 == F vω =0,8 m/s . Tốc độ vùng làm việc 2 . .0 −= H mDtdωω , m/s. 28,2 3,1.4,0.8,0 −=ω =0,38 m/s. Loại miệng thổi :400.400. Đường kính tương đương Đtđ= 4,04,0 4,0.4,0.22 ++ =ba ab =0,4 m. Tốc độ miệng thổi 3.3600.4,0.4,0 800 0 == F vω =0,46 m/s . Tốc độ vùng làm việc 2 . .0 −= H mDtdωω , m/s. 28,2 3,1.4,0.46,0 −=ω =0,3 m/s. Loại miệng thổi :600.200. Đường kính tương đương Đtđ= 2,06,0 2,0.6,0.22 ++ =ba ab =0,3 m. SV: Nguyễn Xuân Bắc Lớp CĐ Nhiệt Lạnh - K7 74 Tốc độ miệng thổi 3.3600.2,0.6,0 800 0 == F vω =0,6 m/s . Tốc độ vùng làm việc 2 . .0 −= H mDtdωω , m/s. 28,2 3,1.4,0.6,0 −=ω =0,3 m/s. 5.8. KẾT LUẬN HỆ THỐNG ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ TRUNG TÂM CHO TRƯỜNG KỸ THUẬT QUÂN SỰ CHUYÊN NGÀNH HÀ NỘI. Hệ thống ĐHKK trung tâm kiểu máy làm lạnh nước (Watterchiler) cùng các dàn lạnh FCU. Ưu điểm của hệ thống: - là hệ thống ĐHKK gián tiếp, với chất tải lạnh bằng nước, khi hệ thống hoạt động trong trường hợp sảy ra sự cố đường ống bị rò rỉ không gây tác hại đối với môi trường và con người. - Sử dụng đường ống nước có ưu điểm so với đường ống dẫn khí là đạt được mỹ quan của công trình vì ống nước nhỏ hơn so với đường ống gió, không lây lan khi hoả hoạn xảy ra như đường ống gió. - Thiết bị rẻ, thay thế sửa chữa khi hư hỏng hóc. - Giá thành chi phí đầu tư thấp. - Điều chỉnh nhiệt độ riêng biệt từng phòng dễ dàng (qua điều chỉnh lưu lượng nước vào các dàn cấp lạnh FCU hoặc thay đổi tốc độ quạt. - Chỉ có tuần hoàn không khí trong phòng, không có tuần hoàn không giữa các phòng. - Vận hành kinh tế. - Đòi hỏi đường ống gió ít nhất. Nhược điểm của hệ thống. - Hệ thống đường ống nước dài, tốn nhiều vật liệu làm đường ống và vật liệu bọc cách nhiệt. SV: Nguyễn Xuân Bắc Lớp CĐ Nhiệt Lạnh - K7 75 - Đường ống bị ăn mòn vì chất tải lạnh là nước khi bơm gây va đập thuỷ lực do đó tuổi thọ thiết bị giảm. - Tiêu tốn điện năng. SV: Nguyễn Xuân Bắc Lớp CĐ Nhiệt Lạnh - K7 76 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Bùi Hải - Hà Mạnh Thư - Vũ Xuân Hùng: Hệ thống Điều Hoà Không Khí và Thông gió - NXB Khoa học Kỹ thuật - Hà Nội 2001. 2. Nguyễn Đức Lợi - Thiết kế Hệ thống Lạnh. 3. Nguyễn Xuân Tiên - Thiết kế Hệ thống Lạnh. 4. Nguyễn Đức Lợi - Phạm Văn Tuỳ: Kỹ thuật Lạnh Cơ Sở. 5. Hà Đăng Trung - Nguyễn Quân : Điều Tiết Không Khí. SV: Nguyễn Xuân Bắc Lớp CĐ Nhiệt Lạnh - K7 77 LỜI CAM ĐOAN Bản đồ án tốt nghiệp do tôi tự lập tính toán, thiết kế nghiên cứu dưới sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo PGS. TS. Phạm Văn Tuỳ. Để hoàn thành đồ án này, tôi chỉ sử dụng những tài liệu tham khảo đã được ghi trong bảng liệt kê tài liệu tham khảo, không sử dụng tài liệu nào khác mà không được liệt kê ở phần tài liệu tham khảo. Sinh viên Nguyễn Xuân Bắc SV: Nguyễn Xuân Bắc Lớp CĐ Nhiệt Lạnh - K7 78 MỤC LỤC Trang Lời nói đầu .......................................................... Error! Bookmark not defined. Chương I: Ảnh hưởng môi trường khí hậu việt nam .................................. 1 1. Ảnh hưởng của môi trường không khí đến con người và sản xuất ............ 2 1.1. Các yếu tố khí hậu ảnh hưởng đến con người thể hiện qua các chỉ tiêu: ............................................................................................................. 2 2 Ảnh hưởng cửa môi trường không khi đối với sản xuất. ............................ 6 CHƯƠNG II: Các hệ thống điều hoà không khí ......................................... 10 2.1. Hệ thống kiểu trung tâm. ....................................................................... 10 2.2. Hệ thống kiểu phân tán ......................................................................... 11 2.3. Hệ thống kiểu cục bộ............................................................................ 12 Chương III : Tính toán diện tích và cân bằng ẩn thừa nhiệt ..................... 15 3.1. Giới thiệu về công trình. ....................................................................... 15 3.2. Chọn cấp điều hoà cho công trình. ........................................................ 15 3.3. Chọn thông số tính toán. ....................................................................... 15 3.4 Nhận xét kết cấu xây dựng của công trình . ........................................... 17 3.5. Tính diện tích sàn, tường kính, tường không có kính, của sổ kính của toàn bộ công trình theo các hướng địa lý ..................................................... 17 3.6. Tính nhiệt, ẩm thừa của công trình ...................................................... 19 3.6.1 Xác định nguồn nhiệt thừa .............................................................. 19 3.6.2. Áp dụng tính toán cho công trình ................................................. 21 3.6.3. Tính cho phòng thư viện, tầng 2 (tầng điển hình ). ....................... 22 3.6.4. Tính cân bằng ẩm. .......................................................................... 27 3.6.5. Kiểm tra đọng sương trên vách . .................................................... 27 3.7 Tính nhiệt ẩm, thừa cho phòng làm việc, tầng 2 (tầng điển hình ) xác định phòng (A27 F2). ..................................................................................... 27 3.7.1. Xác định tổn thất nhiệt ................................................................... 27 3.7.2. Tính cân bằng ẩm ........................................................................... 31 3.7.3. Kiểm tra đọng xương trên vách. .................................................... 32 3.8. Tính nhiệt ẩm thừa cho thông tầng (hành lang). ................................... 32 3.8.1. Xác định tổn thất nhiệt. .................................................................. 32 3.8.2. Tính ẩm thừa. ............................................................................... 35 3.8.3. Kiểm tra đọng sương trên vách. ..................................................... 35 Chương IV: Quá trình xử lý không khí và công suất của hệ thống .......... 38 4.1 : Thành lập tính toán quá trình xử lý không khí ................................... 38 4.1.1 Thành lập và tính toán sơ đồ . ......................................................... 38 Chương V: Chọn máy bố trí thiết bị, tính toán thuỷ lực. ......................... 46 5.1 Chọn máy : ............................................................................................. 46 5.2 Chọn dàn lạnh, cấp lạnh cho các phòng chức năng . ............................. 46 5.3 Tính toán chọn tháp giải nhiệt . .............................................................. 47 5.4 Tính toán thuỷ lực . ................................................................................ 51 SV: Nguyễn Xuân Bắc Lớp CĐ Nhiệt Lạnh - K7 79 5.4.1 Tính toán thuỷ lực cho tầng 2 . ....................................................... 51 5.4. 2 Tính toán thuỷ lực cho tầng 9 (tính toán tương đương như tầng 2)62 5.5. Tính toán thuỷ lực đường ống nước đứng : ......................................... 68 5.6. Bố trí thiết bị ( ở đây em chỉ thiết kế phần mà em thiết kế ). ............... 72 5.7. Chọn miệng thổi . .................................................................................. 72 5.8. Kết luận hệ thống điều hoà không khí trung tâm cho trường kỹ thuật quân sự chuyên ngành Hà Nội. .................................................................... 74 Tài liệu tham khảo ......................................................................................... 76