Tài liệu Liên quan đến lắp đặt tính toán điều hòa docx

III.2. Chọn máy cho công trình :


Theo như các số liệu ta đã tính toán ở phần trên và qua các bản vẽ về mặt bằng
công trình , ta thấy được công trình này có không gian điều hoà tương đối rộng , yêu
cầu của không gian điều hoà này không cao lắm nên ta có thể chọn nhiều phương án
khác nhau với nhiều hệ máy điều hoà khác nhau .

Như phần trên đã giới thiệu , ta thấy được một số hệ máy có thể đáp ứng được
nh
ững yêu cầu của công trình này là :
- nhiệt độ , độ ẩm theo như yêu cầu đã cho .
- ứng dụng về phần công nghiệp , cho xưởng may .
- chi phí đầu tư và bảo dưỡng không được quá cao .

những hệ máy có thể phù hợp là :
- hệ thống làm mát ngưng tụ bằng nước
- hệ thống làm mát ngưng tụ bằng không khí
- hệ máy VRV
- hệ thống trung tâm nước

Theo những phân tích ưu nhược điểm
ở phần trên , ta thấy được hệ máy điều
hoà làm mát dàn ngưng tụ bằng nước là thích hợp hơn cả vì theo như trên , ta thấy
các hệ máy này đều đáp ứng được những yêu cầu về điều hoà cho không gian của
công trình nhưng :

- Với hệ máy làm mát dàn ngưng tụ bằng không khí thì ta thấy rằng tuy đáp
ứng được phần lớn những yêu cầu trên nhưng công suất máy nhỏ , nên phải lắp nhiều

h
ệ máy , làm tăng chi phí đầu tư .

- Với hệ máy VRV , đây là một hệ máy mới và rất hiện đại của hãng DAIKIN (
Nhật Bản ) nên giá thành của máy rất cao và đòi hỏi chi phí bảo dưỡng cũng như đội
ngũ công nhân lành nghề .

- Với hệ thống trung tâm nước , nhược điểm lớn nhất của hệ thống này là tốn
diện tích , rất khó áp dụng cho công trình này , khi mà diện tích công trình có giới
hạn .

Theo những phân tích trên thì ta chọn hệ thống điều hoà làm mát dàn ngưng tụ
bằng nước là hợp lý vì công suất máy lớn , tháp giải nhiệt có thể để trên trần , giá
thành chi phí cho công trình thấp .

Theo chương III , ta có :
năng suất lạnh của hệ thống tính được là :
Q
0
= 154,3 (kW)
năng suất gió là
G = 26516 (m
3
/h)


năng suất làm khô hệ thống :
W = 11,52 (kg/h)

Theo catalog về máy điều hoà giải nhiệt bằng nước của hãng DAIKIN , ta chọn

loại máy có kí hiệu UCJ 570N
+ năng suất lạnh : 66,6 (kW)
+ tần số : 50 (Hz)
+ kích thước : 1.870 x 1810 x 720 (mm)
ta chọn 3 máy để có thể đảm bảo yêu cầu và tính thừa để dự phòng

Hệ số dự trữ công suất :
N =
306,150
8,199
= 1,33 %
* chọn tháp giải nhiệt :

ta có
Q =
15,3
6,66
= 21,1 tấn lạnh

Theo tài liệu “Hướng dẫn thiết kế hệ thống điều hoà không khí” , ta chọn loại
tháp lớn hơn hoặc bằng 21,1 tấn lạnh

theo bảng 5.13 , ta chọn kiểu tháp giải nhiệt FRK – của hãng RINKI , có kí hiệu :
FRK 25
ta chọn 3 tháp giải nhiệt cho 3 máy .

năng suất nhiệt thải ra ở bình ngưng :

Q
K

= Q
0
. 3900
= 25 . 3024
= 75600 (kcal/h)
= 75600 . 1.163
= 82923 (W)
= 83 (kW)

Các thông số của tháp FRK-50 :
- lưu lượng định mức : 5,4 (l/s)
- chiều cao của tháp : 1932 mm
- đường kính của tháp : 1400 mm
- quạt gió : 200 (m
3
/ph)
- môtơ quạt : 0,75 (kW)
- khối lượng khô : 97 (kg)
ướt : 290 (kg)
- độ ồn : 55,0 (dBA)




Chọn bơm :

Nhiệt toả ra ở bình ngưng : Q
N
= 75 (kW)
Nhiệt độ nước vào bình ngưng :

'
n
t
= 71
0
C
Nhiệt độ nước ra bình ngưng :
"
n
t
= 36
0
C
Năng suất bơm :
V =
)(.
'"
nnnn
N
ttC
Q
−
ρ

=
)3136.(18,4.1000
75
−
= 0,0036 (m
3

/s)
= 12,96 (m
3
/h)

Ta có tốc độ nước trong hệ thống là như nhau là ω = 1,5 m nên ta có đường
kính ống sẽ như sau :

d =
ρωπ

4G
=
1000.5,1.14,3
35,3.4
= 0,0533 mm

ta chọn d = 55 mm

vậy vận tốc thực của dường ống là :
ω =
2

4
d
G
ρπ
=
2
55,0.14,3.1000

35,3.4
= 1,4 m/s

vì tháp giải nhiệt đặt trên nóc nên ta có :

H = -H
h
+ H
đ
+ h
h
+ h
đ
+ h
r

ta có :
H
h
= 5m
H
đ
= 6m
h
đ
= 4m
h
r
= 10m

theo tiêu chuẩn Reynol , ta có :

Re =
v
d.
ω

do nhiệt độ nước vào và ra không chênh lậch nhau qua cao nên ta chọn giá trị của
nước là như nhau :

Re =
6
10.7,0
055,0.4,1
−
= 11.10
4
> 10
4
dòng chảy trong ống là dòng chảy rối




Hệ số ma sát

ζ =
24
)64,110.11log.28,1(
1

−
= 0,028

trở kháng trên đường ống hút và ống đẩy là :

Δpm.h = ζ.
d
lh
.ρ
2
2
ω
= 3991 Nm
2

Δpm.h = 0,4 mH
2
O

Δpm.đ = ζ.
d
lh
.ρ
2
2
ω
= 4989 Nm
2

Δpm.đ = 0,5 mH

2
O

Hệ số trở kháng cục bộ trên đường ống hút :

ξ = 0,5 + 3 + 3.0,6 = 5,3

Trở kháng cục bộ trên đường hút :

ΔP
cb
= ξ . ρ
2
2
ω
= 5,3 . 1000.
2
4,1
= 5200N/m
2
= 0,52 mH
2
O
Hệ số trở lực trên đường ống đẩy :

ξ = 6,3

Trở lực cục bộ trên đường đẩy :

ΔP

cb
= ξ . ρ
2
2
ω
= 6,3 . 1000.
2
4,1
= 6175 N/m
2
= 0,62 mH
2
O

Tổng trở kháng đường ống hút :

H
h
= 0,4 + 0,52 = 0,92 mH
2
O

Tổng trở kháng trên đường ống đẩy :

H
đ
= ΔPmđ + ΔPcb + h
BN

ta chọn h
BN
= 3,6 mH
2
O

Vậy ta có :


H
đ
= 0,5 + 0,62 + 3,6 = 4,72 mH
2
O
ta có thông số của cột cao áp bơm cần có là :

H = - H
h
+ H
đ
+ h
h
+ h
đ

= -5 + 6 + 0,92 + 4,72 + 4 = 10,64 mH
2
O = 1,0.64.10
5
N/m

2


Chọn hiệu suất của máy bơm : η = 65%

Ta có công suất của máy bơm :

N =
η
HV.
=
65,0
10.64,10.00355,0
5
= 548 W = 0,55 kW
theo bảng 2.12 , tài liệu “Hệ thống điều hoà không khí và thông gió” , ta chọn bơm ly
tâm V = 12,06 m
3
/h , H = 10,64 mH
2
O

Ta chọn 2 máy bơm loại 2k-9b có :

V = 16,6 m
3
/h
H = 1,2 bar = 12 mH
2
O

N = 0,8 kW






CHƯƠNG V

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG VẬN CHUYỂN VÀ PHÂN PHỐI
KHÔNG KHÍ


Tính chọn miệng thổi gió :

Diện tích nền :

F = 60 . 24 = 1440 m
2


Lưu lượng không khí cho mỗi mét vuông sàn :

L
S
=
F
L
2,1
=

1440.2,1
26516
= 15,35 (m
3
/m
2
. h)
ta chọn miệng thổi từ trên thổi xuống với các miệng thổi đặt trên trần , do phân
xưởng có chiều cao là 4,5 m nên chọn miệng thổi từ trên xuống không khí sẽ phân bố
đều hơn

ta chọn miệng thổi có kích thước :
a = 300 mm
b = 500 mm

Tiết diện của miệng thổi là :

F = a x b = 0,3 . 0,5

Diện tích ống của miệng thổi :

F
0
= F . 0,62 = 0,15 . 0,62 = 0,093 m
2

Lưu lượng gió qua miệng thổi trong một giờ :

L
0

= F
0
. ω
0
= 0,093 . 4 . 3600
= 1339 (m
3
/h)
số lượng miệng thổi :

N =
H
L
L
=
1339
26516
= 20 miệng thổi


Ta chọn cho công trình 3 máy có năng suất lạnh như nhau nên , ta chia đường
ống gió thành 3 tuyến ống như nhau , mối máy 1 tuyến ống , do đó ta chọn số lượng
miệng thổi là 21 cái , mỗi tuyến ống có 7 miệng thổi .

Tính toán thiết kế đường ống dẫn không khí :


Tính đường kính họng thổi và vận tốc :

Từ phương trình liên tục :

L
H
= v
0
. F . 3600
L
H
= v
0
.
4
.
2
H
D
π
. 3600
trong đó :

v
0
: tốc độ gió ra khỏi miẹng thổi
D
H
: đường kính tương đương của họng miệng thổi

thay số vào ta có :
1339 = v
0

.
4
.
2
H
D
π
.3600
v
0
=
2
12,0
H
D

ta có mối quan hệ :
0
v
v
L
=
H
D
H
m
)2( −

trong đó m là hệ số tiêu tán của luồng đối với miệng thổi đứng có loa khuyếch tán ,
m = 1,35

thay số vào ta có :
0
v
v
L
=
H
D
)25,4(
35,1
−

ta dùng phương pháp tính ngược , ta có :
chọn D
H
= 0,6 (m)
thay vào công thức :


v
0
=
2
6,0
12,0

= 0,33 (m/s)
với giá trị v
0
tính được , ta tìm được tốc độ gió tại vùng làm việc :

33,0
L
v
=
6,0
)25,4(
35,1
−
= 0,107 (m/s)
vậy ta có :
vận tốc gió tại vùng làm việc : v
L
= 0,107 (m/s)
vận tốc tại miệng thổi : v
0
= 0,33 (m/s)
Từ đường kính tương đương của miệng thổi đã chọn , ta tính được đường kính
tương đương của miệng thổi :

D
M
=
u
f
4
=
)6,06,0(
6,0.6,0.2
+
= 0,77 (m)

kiểm tra độ chênh lệch nhiệt độ trong vùng làm việc
ta có công thức về mối quan hệ sau :
v
l
t
t
Δ
Δ
=
M
D
H
n
)2( −

trong đó hệ số n = 1,1
Δt
l
= Δt
v
.
)2(
.
−H
Dn
M

= 9,5 .
)25,4(
77,0.1,1

−
= 2,3 (
0
C)
Tính toán đường ống :
Hệ thống điều hoà dùng trong xưởng may dùng 3 máy với 21 miệng thổi , ta
chia làm 3 đường ống riêng biệt , mỗi máy 1 tuyến ống . ( xem hình vẽ cụ thể )
Để tính toán khí động , ta chỉ cần tính cho 1 tuyến ống ( do các máy có cùng 1
năng suất lạnh và độ dài các tuyến ống đều bằng nhau )


Từ bảng đặc tính của máy , ta có : tốc đọ lưu lượng gió của máy là : 180
(m
3
/min) và bằng 10800 (m
3
/h) . đây chính là lưu lượng gió thực tế để tính trở lực của
đường ống và lưu lượng gió của mỗi miệng thổi .
Để đảm bảo phân bố cột áp tĩnh đồng đều ở mỗi vị tri trên tuyến ống , ta phải
thiết kế một hệ thống đường ống có tiết diện thay đổi trên cơ sở kết hợp hai giá trị :

f =
0
F
f
x
∑


F

=
0
F
F
c


trong đó :
F
0
, F
c
là tiết diện đầu và cuối của miệng thổi

Σf
x
: là tổng diện tích tiết diện các họng thổi trên đoạn đường ống đang xét

+ lưu lượng gió :

L
1
=
7
H
L
= 1543 (m
3
/h)

+ diện tích tiết diện A
1
( ta tự chọn ) : chọn đường ống có kích thước :

1100 x 350 (mm) = 0,38 (m
2
)

Vận tốc không khí thoả mãn :

v
1
=
1
1
.3600 F
L
=
38,0.3600
10800
= 7,9 (m/s)

Vận tốc trên thoả mãn vì đây là đoạn ống dẫn chính nên vận tốc cho phép trong
khoảng ( 6 ÷ 8 m/s )

+ Tiết diện đoạn ống A
2
:

A

2
=
2
2
ω
L

L
2
= L
H
– L
1
= 10800 – 1543 = 9257 (m
3
/h)
A
2
=
3600.9,7
9257
= 0,325 (m
2
)

chọn a
2
= 1,1 m

b
2
= 0,295 m
+ Tiết diện đoạn ống A
3
:

A
3
=
3
3
ω
L

L
3
= L
H
– 2L
1
= 10800 – 3068 = 7732 (m
3
/h)
A
3
=
3600.9,7
7732
= 0,272 (m

2
)
chọn a
3
= 1,1 m
b
3
= 0,25 m

+ Tiết diện đoạn ống A
4
:

A
4
=
4
4
ω
L

L
4
= L
H
– 3L
1
= 10800 – 4611 = 6189 (m
3
/h)

A
4
=
3600.9,7
6189
= 0,22 (m
2
)
chọn a
4
= 1,1 m
b
4
= 0,2 m

+ Tiết diện đoạn ống A
5
:

A
5
=
5
5
ω
L

L
5
= L

H
– 4L
1
= 10800 – 6172 = 4628 (m
3
/h)
A
2
=
3600.9,7
4628
= 0,163 (m
2
)
chọn a
5
= 1,1 m
b
5
= 0,15 m

+ Tiết diện đoạn ống A
6
:

A
6
=
6
6

ω
L

L
6
= L
H
– 5L
1
= 10800 – 7715 = 3085 (m
3
/h)
A
6
=
3600.9,7
3085
= 0,11 (m
2
)
chọn a
6
= 1,1 m
b
6
= 0,1 m

+ Tiết diện đoạn ống A
7
:

A
7
=
7
7
ω
L

L
7
= L
H
– 6L
1
= 10800 – 9275 = 1543 (m
3
/h)
A
7
=
3600.9,7
1543
= 0,05 (m
2
)
chọn a
7

= 1,1 m
b
7
= 0,05 m

Tính trở lực của đường ống :

trở lực của tuyến đường ống bao gồm trở lực ma sát và trở lực cục bộ

* trở lực ma sát :

công thức tính toán :
ΔP
ms
= λ
ms
.
td
d
L
.
2
.
2
vp

trong công thức trên :
λ
ms
: hệ số trở lực ma sát tại các đoạn đường ống , hệ số trở lực ma sát được tính phụ

thuộc vào tiêu chuẩn Reynol (R
e
) . nếu R
e
≥ 10
5
thì λ
ms
được tính theo công thức :
λ
ms
= 0,11 .
25,0
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
td
d
K
với k = 0,1 (mm)
nếu R
e
≤ 10
5
thì λ

ms
được tính theo công thức
λ
ms
= 0,31 (R
e
)
-0,25

l : chiều dài của đoạn ống
d
td
=
ba
ba
+
2
(m) là đường kính tương đương của ống với a, b là các kích
thước ống
ζ : là khối lượng riêng của không khí , ta lấy ζ = 1,2 (kg/m
3
)
Đồng thời , ta lấy độ nhớt động học của không khí là υ = 15,06.10
6

Ta có độ dài đoạn ống : l =
7
60
= 8,6 (m)
+ Tổn thất ma sát trên đoạn ống A

1
:


ΔP
1
=
1
1
td
ms
d
λ
. ρ .
2
2
1
ω
.l
d
td
=
11
11
2
ba
ba
+
=
35,01,1

35,0.1,1.2
+
= 0,53 m
R
e
=
V
d
td11
.
ω
=
6
10.6,15
53,0.9,7
−
= 177243,5 > 10
5

ta có :
λ
ms
= 0,11.
4/1
53,0
1,0
⎟
⎠
⎞
⎜

⎝
⎛
= 0,075
⇒ ΔP
1
=
53,0
075,0
. 1,2 .
2
9,7
2
. 8,6 = 45,6 Pa
+ Tổn thất ma sát trên đoạn ống A
2
:
ΔP
2
=
2
2
td
ms
d
λ
. ρ .
2
2
2
ω

.l
d
td
=
22
22
2
ba
ba
+
=
35,01,1
35,0.1,1.2
+
= 0,47 m
R
e
=
V
d
td11
.
ω
=
6
10.6,15
47,0.9,7
−
= 238013 > 10
5

ta có :
λ
ms
= 0,11.
4/1
47,0
1,0
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
= 0,075
⇒ ΔP
1
=
47,0
075,0
. 1,2 .
2
9,7
2
. 8,6 = 51,4 Pa
+ Tổn thất ma sát trên đoạn ống A
3
:
ΔP
3

=
3
3
td
ms
d
λ
. ρ .
2
2
3
ω
.l
d
td
=
33
33
2
ba
ba
+
=
25,01,1
25,0.1,1.2
+
= 0,407 m
R
e
=

V
d
td33
.
ω
=
6
10.6,15
407,0.9,7
−
= 206109 > 10
5



ta có :
λ
ms
= 0,11.
4/1
407,0
1,0
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
= 0,077
⇒ ΔP

3
=
407,0
077,0
. 1,2 .
2
9,7
2
. 8,6 = 61 Pa
+ Tổn thất ma sát trên đoạn ống A
4
:
ΔP
4
=
4
4
td
ms
d
λ
. ρ .
2
2
4
ω
.l
d
td
=

44
44
2
ba
ba
+
=
2,01,1
2,0.1,1.2
+
= 0,34 m
R
e
=
V
d
td 44
.
ω
=
6
10.6,15
34,0.9,7
−
= 172179,5 > 10
5

ta có :
λ
ms

= 0,11.
4/1
34,0
1,0
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
= 0,081
⇒ ΔP
1
=
34,0
081,0
. 1,2 .
2
9,7
2
. 8,6 = 77 Pa
+ Tổn thất ma sát trên đoạn ống A
5
:
ΔP
5
=
5
5
td

ms
d
λ
. ρ .
2
2
5
ω
.l
d
td
=
55
55
2
ba
ba
+
=
15,01,1
15,0.1,1.2
+
= 0,3 m
R
e
=
V
d
td55
.

ω
=
6
10.6,15
3,0.9,7
−
= 151923,1 > 10
5

ta có :
λ
ms
= 0,11.
4/1
3,0
1,0
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
= 0,083
⇒ ΔP
5
=
3,0
083,0
. 1,2 .
2

9,7
2
. 8,6 = 89,1 Pa



+ Tổn thất ma sát trên đoạn ống A
6
:
ΔP
6
=
6
6
td
ms
d
λ
. ρ .
2
2
6
ω
.l
d
td
=
66
66
2

ba
ba
+
=
1,01,1
1,0.1,1.2
+
= 0,183 m
R
e
=
V
d
td66
.
ω
=
6
10.6,15
183,0.9,7
−
= 92673,1 > 10
5

ta có :
λ
ms
= 0,31 . R
e
-0,25

λ
ms
= 0,31 . ( 92673,1 )
-0,25

= 0,02
⇒ ΔP
1
=
183,0
02,0
. 1,2 .
2
9,7
2
. 8,6 = 35,2 Pa
+ Tổn thất ma sát trên đoạn ống A
7
:
ΔP
7
=
7
7
td
ms
d
λ
. ρ .

2
2
7
ω
.l
d
td
=
77
77
2
ba
ba
+
=
05,01,1
05,0.1,1.2
+
= 0,096 m
R
e
=
V
d
td77
.
ω
=
6
10.6,15

096,0.9,7
−
= 48615,4 > 10
5

ta có :
λ
ms
= 0,31 . R
e
-0,25

λ
ms
= 0,31 . ( 48615,4 )
-0,25

= 0,021
⇒ ΔP
1
=
096,0
021,0
. 1,2 .
2
9,7
2
. 8,6 = 70 Pa