ĐỒ ÁN XỬ LÍ Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ BÊN TRONG CÔNG TRÌNH

ĐỒ ÁN XLÔN MT KHÔNG KHÍ TCT GVHD: PGS.TS NGUYỄN THỊ QUỲNH HƯƠNG
CHƯƠNG 1: CHỌN CÁC SỐ LIỆU TÍNH TOÁN BAN ĐẦU
Công trình thiết kế : Phân xưởng nhiệt luyện – xí nghiệp cơ khí Đồng Tháp.
Địa điểm xây dựng: Yên Bái
Chọn các thông số tính toán thiết kế thông gió cho mùa hè, riêng phòng làm việc tính
toán ở chế độ điều hòa cấp 2.
I. Các thông số tính toán ngoài nhà.
I.1. Chế độ thông gió.
Tra bảng 2.3 – Nhiệt độ không khí cao nhất trung bình tháng và năm (
o
C) của QCVN-
02/2009 ứng với Yên Bái:
- Nhiệt độ cao nhất trung bình tháng và năm: t
N
tt
= t
13
max
= t
max
tb
= 32.6
o
C
Tra bảng 2.5 – Nhiệt độ không khí cao nhất trung bình tháng và năm (
o
C) của QCVN-
02/2009 ứng với Yên Bái:
- Nhiệt độ cao nhất tuyệt đối tháng và năm: t
20
max

= 39.8
o
C.
Tra bảng 2.9 – Độ ẩm tương đối của không khí trung bình tháng và năm của QCVN-
02/2009 ứng với Yên Bái:
- Độ ẩm tương đối của không khí trung bình tháng và năm: φ = 85.6 %.
Các số liệu trên lấy của tháng VII.
- Hướng gió chủ đạo:
Tra bảng 2.15 - Vận tốc gió trung bình tháng và năm (m/s) của QCVN 02-2009 ứng với
địa điểm Yên Bái được:
- Vận tốc gió trung bình của tháng VII và v
tb
=1.4 m/s
Tra bảng 2.16 - Tần suất và vận tốc trung bình theo 8 hướng của QCVN 02-2009 ứng với
địa điểm Yên Bái được:
Căn cứ vào bảng ta nhận thấy vào tháng VII thì với vận tốc v = 2.3 m/s và tần suất 19.2%
là cao nhất => hướng gió chủ đạo là hướng Đông Nam.
I.2. Chọn chế độ điều hòa
Nhiệt độ tính toán bên ngoài nhà là:
13 20
tt
max max
N
t +t
t =
2
Trong đó: - t
13
max
là nhiệt độ tính toán bên ngoài của mùa hè (t

13
max
= = 32.6
o
C)
- t
20
max
là nhiệt độ không khí cao nhất tuyệt đối tháng và năm ứng với địa điểm Yên Bái
trong tháng VII, t
20
max

= 39.8
o
C.
=>
tt
N
32.6+39.8
t = =36.2
2

(
o
C)
SVTH: NGUYỄN VĂN THÁI – MSSV: 10002.56 – LỚP: 56DT 1
ĐỒ ÁN XLÔN MT KHÔNG KHÍ TCT GVHD: PGS.TS NGUYỄN THỊ QUỲNH HƯƠNG
II. Chọn thông số tính toán bên trong nhà
II.1. Chế độ thông gió

Nhiệt độ cao nhất trung bình tháng và năm: t
N
tt
= t
13
max
= t
max
tb
= 32.6
o
C
Ta có: t
T
tt
= t
N
tt
+ (2 ÷ 3)
o
C ≤ 35
o
C
Chọn: t
T
tt
= 32.6 + 2.4 = 35
o
C
II.2. Chế độ điều hòa

Ta chọn thông số bên trong là: t
H
t
= 24 ÷ 27
o
C
==> Ta chọn: t
H
t
= 25
o
C và độ ẩm bên trong nhà là φ = 65%
Ta có bảng thống kế các thông số tính toán ban đầu như sau:
Bảng 1: thông số tính toán bên trong và bên ngoài nhà vào mùa hè
t
t
tt
(
o
C) t
n
tt
(
o
C) v
g
(m/s) Hướng gió φ(%)
Phân xưởng chung
(chế độ thông gió)
35 32.6 1.4 Đông Nam 85.6

Phòng làm việc
(chế độ điều hòa cấp 2)
25 36.2 65
III. Chọn kết cấu bao che, hệ số tổn thất nhiệt, diện tích kết cấu chịu nhiệt
III.1. Chọn kết cấu bao che
Tường chịu lực bao gồm tường bao ngoài phân xưởng và tường ngăn giữa các phòng bên
trong, các tường ngăn bên trong có chiều cao là 4m và có cấu tạo như tường chịu lực bao
xung quanh. Chọn kết cấu tường chịu lực gồm 3 lớp:
- Lớp 1: vữa trát: + Bề dày δ
1
= 15 mm.
s+ Hệ số dẫn nhiệt λ= 0.75 kcal/m h
o
C.
- Lớp 2: gạch xây:+ Bề dày δ
2
= 220 mm.
+ Hệ số dẫn nhiệt λ= 0.7 kcal/m h
o
C.
- Lớp 3: vữa trát: + Bề dày δ
1
= 15 mm.
+ Hệ số dẫn nhiệt λ= 0.75 kcal/m h
o
C. Hình 1: Cấu tạo tường
Trần của phòng làm việc được đổ một lớp bê tông dày 110 mm, có λ= 1.33 kcal/m h
o
C.
SVTH: NGUYỄN VĂN THÁI – MSSV: 10002.56 – LỚP: 56DT 2

ĐỒ ÁN XLÔN MT KHÔNG KHÍ TCT GVHD: PGS.TS NGUYỄN THỊ QUỲNH HƯƠNG
Chọn kết cấu cửa như sau:
- Cửa ra vào: 3x4 m và 1.2x2 m tôn dày δ

=1.5 mm, hệ số dẫn nhiệt: λ= 50 kcal/m h
o
C.
- Cửa số: 4.2x2.5 m, kính xây dựng dày δ

=7 mm, hệ số dẫn nhiệt: λ= 0.65 kcal/m h
o
C.
- Cửa áp mái: 1.2 x 1 m, kính xây dựng dày = 7 mm;= 0.65 Kcal/mh
o
C
Chọn kết cấu nền:
Nền không cách nhiệt bao gồm 3 lớp:
- Vữa trát.
- Bê tông xỉ.
- Bê tông nền.
Nền được chia làm 4 dải như hình vẽ sau:
Hình 3: Cấu tạo dải nền của phân xưởng
Chọn kết cấu mái:
Hình 4: Cấu tạo mái phân xưởng
Mái cấu tạo gồm 2 lớp:
- Lớp 1: tôn tráng kẽm có λ
1
= 50 kcal/mh
o
C, δ

1
=0.0015m, s
1
=158 kcal/m
2
h
o
C.
- Lớp 2: bông thủy tinh có λ
2
= 0.05 kcal/mh
o
C, δ
2
= 0.01m, s
2
=0.72 kcal/m
2
h
o
C.
- Góc nghiêng của mái: 10
o
SVTH: NGUYỄN VĂN THÁI – MSSV: 10002.56 – LỚP: 56DT 3
Hình 2: Cấu tạo nền
ĐỒ ÁN XLÔN MT KHÔNG KHÍ TCT GVHD: PGS.TS NGUYỄN THỊ QUỲNH HƯƠNG
III.2. Xác định hệ số truyền nhiệt qua kết cấu bao che
Hệ số truyền nhiệt K
i
được xác định theo công thức:

2 o
i
i
T
i N
1
= (Kcal/m h C)
K
1δ 1
+ +
λ α
α
∑
Trong đó: - α
T
: Hệ số trao đổi nhiệt trên bề mặt trong của kết cấu bao che, (kcal/m
2
h
0
C)
+ bề mặt trong của tường, sàn, trần với bề mặt nhẵn
→
α
T
= 7.5 (kcal/m
2
h
0
C )
+ bề mặt trong trần với bề mặt nhẵn

→
α
T
= 10 (kcal/m
2
h
0
C )
- α
N
: Hệ số trao đổi nhiệt trên bề mặt ngoài của kết cấu bao che, (kcal/ m
2
h
0
C)
+ bề mặt tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài
→
α
N
= 20 (kcal w/m
2
h
0
C )
+ bề mặt không tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài
→
α
N
= 15 (kcal w/m
2

h
0
C )
- δ
i
: Bề dày của lớp vật liệu thứ i, m
- λ
i
: Hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu thứ i, (kcal/m h
0
C)
Bảng 2: Hệ số truyền nhiệt của kết cấu bao che
STT Kết cấu
Công thức tính Kết quả
α
Τ
α
Ν
i
i
δ
λ
∑

k,
[kcal/m
2
h
o
C]

1
Tường
chịu lực
Đón gió 7.5 20 2×0.015/0.75 + 0.22/0.7 1.860
Khuất gió 7.5 15 2×0.015/0.75 + 0.22/0.7 1.804
Tường trong 7.5 7.5 2×0.015/0.75 + 0.22/0.7 1.610
2
Cửa ra
vào
Đón gió 7.5 20 0.0015/50 5.454
Khuất gió 7.5 15 0.0015/50 4.999
Cửa trong 7.5 7.5 0.0015/50 3.750
3 Cửa sổ
Đón gió 7.5 20 0.007/0.65 5.152
Khuất gió 7.5 15 0.007/0.65 4.744
4
Cửa gió
áp mái
Đón gió 7.5 20 0.007/0.65 5.152
Khuất gió 7.5 15 0.007/0.65 4.744
5 Trần 10 7.5 0.11/1.33 3.164
6 Mái
Đón gió 7.5 25 0.0015/50 5.768
Khuất gió 7.5 20 0.0015/50 5.453
7 Nền
Dải 1 - - - 0.4
Dải 2 - - - 0.2
Dải 3 - - - 0.1
Dải 4 - - - 0.06
SVTH: NGUYỄN VĂN THÁI – MSSV: 10002.56 – LỚP: 56DT 4

ĐỒ ÁN XLÔN MT KHÔNG KHÍ TCT GVHD: PGS.TS NGUYỄN THỊ QUỲNH HƯƠNG
III.3. Xác định diện tích của kết cấu bao che
Bảng 3: Diện tích của kết cấu bao che
STT
Bộ
phận
Hướng Kết cấu Công thức tính Số lượng
Kết quả
(m
2
)
1
Phòng
làm
việc
Đông
Cửa sổ 0 0 0
Cửa ra vào 0 0 0
Tường 5×4 1 20
Tây
Cửa sổ 0 0 0
Cửa ra vào 0 0 0
Tường 5×4 1 20
Nam
Cửa sổ 4.2×2.5 1 10.5
Cửa ra vào 0 0 0
Tường 7.5×4 - 4.2×2.5 1 19.5
Bắc
Cửa sổ 0 0 0
Cửa ra vào 1.2×2 1 2.4

Tường 7.5×4 – 1.2×2 1 27.6
Trần 7.5×5 1 37.5
Nền
Dải 1 7.5×2 + 5×2 – 2×2 1 21
Dải 2 5.5×2 + 3×2 – 2×2 1 13
Dải 3 3.5×1 1 3.5
Dải 4 0 0 0
2
Phân
xưởng
Đông
Cửa sổ 4.2×2.5 6 63
Cửa ra vào 0 0 0
Cửa gió áp
mái
1.2×1 35 42
Tường 52.5×15 – 63 – 42 1 682.5
Tây
Cửa sổ 4.2×2.5 6 63
Cửa ra vào 3×4 1 12
Cửa gió áp
mái
1.2×1 35 42
SVTH: NGUYỄN VĂN THÁI – MSSV: 10002.56 – LỚP: 56DT 5
ĐỒ ÁN XLÔN MT KHÔNG KHÍ TCT GVHD: PGS.TS NGUYỄN THỊ QUỲNH HƯƠNG
Tường 52.5×15 – 63 – 12 – 42 1 670.5
Nam
Cửa sổ 4.2×2.5 2 45
Cửa ra vào 3×4 1 12
Tường 30×15 – 45 – 12 – 19.5 1 373.5

Bắc
Cửa sổ 4.2×2.5 2 45
Cửa ra vào 3×4 1 12
Tường 30×15 – 45 – 12 1 393
Nền
Dải 1 52.5×2×2 + 30×2×2 – 2×2×4 1 314
Dải 2 48.5×2×2 + 25×2×2 – 2×2×4 1 282
Dải 3 44.5×2×2 + 22×2×2 – 2×2×4 1 250
Dải 4 40.5×18 1 729
Mái
Đông 52.5×15/cos(10
o
) 1 799.65
Tây 52.5×15/cos(10
o
) 1 799.65
III.4. Xác định lượng nhiệt tổn thất qua kết cấu bao che
Lượng nhiệt tổn thất qua kết cấu bao che được xác định theo công thức 3-5 (sách Kĩ thuật
thông gió – GS.Trần Ngọc Chấn), ta có công thức sau:
n
i i
i
tt
i
= × × Ψ × Δt (Kcal/h)
Q
K F
∑
Trong đó:
- K

i
là hệ số truyền nhiệt qua kết cấu bao che (Kcal/mh
o
C).
- F
i
là diện tích của kết cấu bao che (m).
- Ψ
i
là hệ số kể đến vị trí của kết cấu bao che như tường, sàn, mái…đối với không
khí ngoải trời.
-
tt tt
T N
Δt = -
t t
là hiệu số nhiệt độ tính toán (
o
C).
- i = 1 ÷ n là số thứ tự của các kết cấu bao che.
Bảng 4: Nhiệt tổn thất qua kết cấu bao che của phân xưởng vào mùa hè
SVTH: NGUYỄN VĂN THÁI – MSSV: 10002.56 – LỚP: 56DT 6
ĐỒ ÁN XLÔN MT KHÔNG KHÍ TCT GVHD: PGS.TS NGUYỄN THỊ QUỲNH HƯƠNG
STT Hướng Kết cấu
K
(Kcal/m
2
h
o
C)

F
(m
2
)
Ψ
t
T
tt
(
o
C)
t
N
tt
(
o
C)
Q
tt
k/c
(Kcal/h)
1
PHÒNG LÀM VIỆC
Đông Tường
1.860
20 1 25 36.2 -416.64
Tây Tường
1.610
20 1 25 35 -322
Nam

Cửa sổ
5.152
10.5 1 25 36.2 -605.875
Tường
1.860
19.5 1 25 36.2 -406.224
Bắc
Cửa ra vào
3.750
2.4 1 25 35 -90
Tường
1.610
27.6 1 25 35 -444.36
Trần
3.164
37.5 1 25 35 -1186.5
Nền
Dải 1
0.4
21 1 25 36.2 -94.08
Dải 2
0.2
13 1 25 36.2 -29.12
Dải 3
0.1
3.5 1 25 36.2 -3.92
Tổng -3598.72
2
PHÂN XƯỞNG
Đông

Cửa sổ
5.152
63 1 35 32.6 778.98
Cửa áp mái
5.152
42 1 35 32.6 519.32
Tường
1.860
682.5 1 35 32.6 3046.68
Mái
5.768
799.65 1 35 32.6 11069.71
Tây
Cửa sổ
4.744
63 1 35 32.6 717.29
Cửa ra vào
4.999
12 1 35 32.6 143.97
Cửa áp mái
4.744
42 1 35 32.6 478.20
Tường
1.804
670.5 1 35 32.6 2903.0
Mái
5.453
799.65 1 35 32.6 10465.18
Nam
Cửa sổ

5.152
45 1 35 32.6 556.42
Cửa ra vào
5.454
12 1 35 32.6 157.08
Tường
1.86
373.5 1 35 32.6 1667.30
Bắc
Cửa sổ
4.744
45 1 35 32.6 512.35
Cửa ra vào
4.999
12 1 35 32.6 143.97
Tường
1.804
393 1 35 32.6 1701.53
Nền
Dải 1
0.4
314 1 35 32.6 301.44
Dải 2
0.2
282 1 35 32.6 135.36
SVTH: NGUYỄN VĂN THÁI – MSSV: 10002.56 – LỚP: 56DT 7
ĐỒ ÁN XLÔN MT KHÔNG KHÍ TCT GVHD: PGS.TS NGUYỄN THỊ QUỲNH HƯƠNG
Dải 3
0.1
250 1 35 32.6 60.0

Dải 4
0.06
729 1 35 32.6 104.98
Tổng 35462.76
IV. Nhiệt bức xạ qua kết cấu bao che
IV.1. Tính toán nhiệt bức xạ qua kết cấu mái và cửa kính
Đối với khí hậu nhiệt đới như nước ta quanh năm có ánh mặt trời, đặc biệt là về mùa hè
ánh nắng càng gay gắt, do đó lượng nhiệt dú bức xạ mặt trời xuyên qua kết cấu truyền vào
nhà rất lớn. Lượng nhiệt này phụ thuộc vào cường độ bức xạ mặt trời trên mặt phẳng kết
cấu bao che và tính chất của kết cấu bao che.
Nếu kết cấu là cửa kính thì do kính trong suốt nờn hầu hết năng lượng của tia nắng xuyên
qua được và đi trực tiếp vào phòng, làm nhiệt độ trong phòng tăng lên. Còn với kết cấu
tường, mái, cửa không trong suốt tia nắng chỉ bị hấp thụ một phần, phần còn lại bị phản
chiếu trở lại. Phần năng lượng bị hấp thụ làm tăng nhiệt độ của phòng, làm tăng nhiệt độ
bề mặt các kết cấu bao che,gây nên hiện tượng trao đổi nhiệt đối lưu với môi trường xung
quanh. Bộ phận còn lại mới xuyên được vào phòng.
Do tường cấu tạo bởi một lớp vật liệu dày bằng gạch nên nhiệt thu do tường là nhỏ so với
mái và cửa kính nên ta có thể bỏ qua lượng nhiệt này.
IV.1.1. Nhiệt bức xạ mặt trời qua mái
Nhiệt bức xạ của mặt trời qua mái được xác định như sau:
Δt Aτ
bx bx bx
Q = Q + Q
(kcal/h)
Trong đó:
-
Δt
bx
Q

: Lượng nhiệt bức xạ qua mái do chênh lệch nhiệt độ (kcal/h).
-
Aτ
bx
Q
: Lượng nhiệt bức xạ qua mái do dao động nhiệt độ (kcal/h).
a) Xác định bức xạ nhiệt do dao động nhiệt độ
Trên thực tế cường độ bức xạ mặt trời chiếu xuống mặt đất thay đổi theo chu kỳ là
24h (trong một ngày), vì thế nhiệt độ trên bề mặt kết cấu cũng biến thiên mạnh trong
khoảng thời gian 24h, do đó chế độ truyền nhiệt của kết cấu bao che không còn được xem
là ổn định. Để đơn giản hoá bài toán, người ra xem đó là một dao động điều hoà với chu
kỳ 24h và sai sót do việc này gây ra là có thể chấp nhận được.
Dưới tác dụng của bức xạ mặt trời, nhiệt độ mặt ngoài của kết cấu bao che tăng cao. Để
đánh giá tác dụng ấy ta cụ thể thay thế cường độ bức xạ bằng một trị số nhiệt độ tương
đương t
td
của không khí bên ngoài:
SVTH: NGUYỄN VĂN THÁI – MSSV: 10002.56 – LỚP: 56DT 8
ĐỒ ÁN XLÔN MT KHÔNG KHÍ TCT GVHD: PGS.TS NGUYỄN THỊ QUỲNH HƯƠNG
t
tb
td
=
tb
bx
n
ρ . q
α
(
o

C)
Trong đó:
- q
tb
bx

: Cường độ bức xạ (kcal/m
2
).

Tra bảng 2.18 – QCVN 02/2009 - Tổng xạ trên mặt bằng vào tháng VII lấy theo trạm Sơn
La: q
tb
bx
= 5467 (W/m
2
.ngày) = 4701.62 (kcal/m
2
.ngày) = 196 (kcal/m
2
h).
- α
n
: Hệ số trao đổi nhiệt trên bề mặt ngoài α
n
= 20 kcal/m
2
h
o
C (theo bảng 3-2 trang

77 sách Kĩ thuật thông gió – GS.Trần Ngọc Chấn).
- ρ: Hệ số hấp thụ bức xạ của bề mặt kết cấu bao che biểu diễn phần nhiệt bức xạ do
kết cấu hấp thụ được. Hệ số này phụ thuộc vào tính chất, màu sắc của vật liệu ở lớp ngoài
cùng của kết cấu bao che. Mái tôn tráng kẽm lấy ρ =0.65
Vậy: t
tb
td
=
tb
bx
n
ρ . q
α
=
0.65 × 196
20
= 6.4 (
o
C).
Nhiệt độ trung bình của không khí (t
N
tb
), tra bảng 2.2 – QCVN-02:2009 tại địa điểm Yên
Bái vào tháng VII ta được: t
N
tb
= 28.1 (
o
C)
- Nhiệt độ tổng trung bình của không khí bên ngoài:

t
tổng
tb
= t
N
tb
+ t
td
tb
= 28.1 + 6.4= 34.5 (
o
C)
* Xác định cường độ bức xạ Mặt Trời
Theo công thức 3-60 trang 104 sách Kĩ thuật thông gió GS.Trần Ngọc Chấn ta có công
thức:
q
⊥
= A ×
2
o
r
sin(h)
×
r sin(h) + c
 
 ÷
 
(cal/cm
2
h)

Trong đó:
- A : hằng số bức xạ mặt trời- là cường độ bức xạ trờn mặt phẳng trực giao với tia
chiếu ứng với khoảng cách trung bình giữa mặt trời và quả đất; A = 1.87 cal/cm
2
.ph.
- r
o
: khoảng cách trung bình từ mặt đất đến mặt trời ; r
o
= 152.10
6
km
- r: khoảng cách từ mặt đất đến mặt trời trong thời gian tính toán , khoảng cách này
lấy theo mùa. Tính toán về mùa hè, lấy r = 152.10
6
km.
- C : hệ số phụ thuộc vào độ trong suốt của khí quyển đặc trưng cho khả năng hấp
thụ các tia bức xạ của khí quyển.
Ta có: c =
p
p
−
1
; p là hệ số trong suốt của khí quyển p = 0.7 ÷ 0.8
Khi p = 0.7 thì c = 0.43 và khi p = 0.8 thì c = 0.25 => cóthể lấy c = 0.333
- h: độ cao mặt trời trên địa điểm tính toán biểu diễn bằng góc nghiêng của tia mặt
SVTH: NGUYỄN VĂN THÁI – MSSV: 10002.56 – LỚP: 56DT 9
ĐỒ ÁN XLÔN MT KHÔNG KHÍ TCT GVHD: PGS.TS NGUYỄN THỊ QUỲNH HƯƠNG
trời đối với mặt phẳng tiếp tuyến đi qua điểm tính toán (tức là mặt phẳng nằm ngang hay
còn gọi là mặt phẳng chân trời).

Độ cao h của mặt trời phụ thuộc vào vĩ độ của đại điểm, góc nghiêng của mặt trời đối mặt
phẳng xích đạo và thời gian trong ngày nó được xác định theo công thức:
sin h = cos δ cosφ cos t + sin φ sin δ
Trong đó:
- φ: vĩ độ địa lí của địa điểm tính toán tính bằng độ.
Tra bảng 2.1 Toạ độ vị trí của trạm khí tượng của QCVN 02-2009 ứng với địa điểm Yên
Bái => φ = 21.42
o
- δ: góc nghiêng của mặt trời đối với mặt phẳng xích đạo tính bằng độ. Tra bảng 3-8
sách Kĩ thuật thông gió – GS.Trần Ngọc Chấn ta có: Góc nghiêng δ của mặt trời đối với
mặt phẳng xích đạo, vào ngày hạ chí 22/6 ta có => δ = 23
o
27’
- t: góc giờ tính bằng số giờ bắt đầu kể từ 12 giờ trưa nhân cho 15, tính theo độ (1
ngày đêm 24 giờ quả đất quay quanh trục Nam Bắc của nó được trên 1 vòng tức , vậy mỗi
giờ quay được một góc ).
Vậy: sin h = cos (23
o
27’) × cos (21.42
o
) × cos t + sin (23
o
27’) × sin (21.42
o
)
Bảng 5: Cường độ bức xạ Mặt Trời lên các hướng (kcal/m
2
h)
Giờ
q

⊥
Đông Tây Nam Bắc
6 323.93 -297.20 -297.20 -120.21 120.21
7 562.95 -499.24 -499.24 -160.13 160.13
8 680.47 -541.51 -541.51 -138.56 138.56
9 745.67 -485.11 -485.11 -100.04 100.04
10 782.87 -360.95 -360.95 -63.23 63.23
11 802.34 -192.70 -192.70 -37.78 37.78
12 808.50 0.00 0.00 -28.62 28.62
13 802.49 190.47 190.47 -37.56 37.56
14 783.20 359.12 359.12 -62.84 62.84
15 746.26 483.95 483.95 -99.55 99.55
16 681.51 541.34 541.34 -138.15 138.15
17 564.88 500.52 500.52 -160.10 160.10
18 328.22 301.14 301.14 -121.46 121.46
∑
8613.29 -297.20 -297.20 -1268.23 1268.23
=> q
max
= 808.5 (kcal/m
2
h)
Biên độ dao động của nhiệt độ tương đương:
SVTH: NGUYỄN VĂN THÁI – MSSV: 10002.56 – LỚP: 56DT 10
ĐỒ ÁN XLÔN MT KHÔNG KHÍ TCT GVHD: PGS.TS NGUYỄN THỊ QUỲNH HƯƠNG
A
td
= ρ ×
tb
max bx

n
q - q
α
= 0.65 ×
808.5 - 196
20
= 19.91 (
o
C)
Nhiệt độ không khí bên ngoài cũng dao động thời gian với chu kì 24h với biên độ:
A
tb
N
= t
13
– t
tb
N
- t
13
: nhiệt độ trung bình vào lúc 13h của tháng nóng nhất cũng chính là nhiệt độ
không khí cao nhất tuyệt đối của tháng nóng nhất ứng với Yên Bái là tháng VII.
Tra bảng 2.5 QCVN-02/2009 ta có t
13
= 39.8
o
C
=> A
tb
N

= 39.8 – 28.1 = 11.7
o
C
Biên độ dao động của nhiệt tổng:
td
N
At
At
=
19.91
11.7
= 1.7
Cường độ bức xạ có trị số cực đại vào lúc giữa trưa(12 giờ) do đó nhiệt độ tương đương
sẽ có trị số cực đại vào 12 giờ trưa. Còn nhiệt độ không khí bên ngoài cực đại vào khảng
13÷ 15 giờ, ta lấy nhiệt độ cực đại bên ngoài là 15 giờ => Δ
z
= 15 -12 = 3 (
o
C).
Tra bảng 3.10 trang 111, sách Kĩ thuật thông gió, ta có hệ số lệch pha: ψ = 0.927
=> At
tg
= (At
tđ
+ At
N
) × ψ = (19.91 + 11.7)
×
0.927 = 29.3 (
o

C).
Dao động của nhiệt độ tổng ngoài nhà sẽ truyền vào trong nhà, khi đi qua bề dày của kết
cấu bao che nó bị tắt dần và trên bề mặt trong của kết cấu bao che biên độ dao động chỉ
còn lại ν lần nhỏ hơn biên độ dao động trên mặt ngoài.
- ν gọi là độ tắt dần được xác định theo công thức của Bogoslovski trang 112 sách
Kĩ thuật thông gió ta có:
ν ϕ
∑
×
D
2
= e

Trong đó:
0 83 3
R
.
D
ϕ
∑
= + ×
∑
-
D∑
: Tổng hệ số nhiệt quán tính của kết cấu bao che, không thứ nguyên.
-
δ
R
λ
∑ = ∑

: Tổng cộng các nhiệt trở của các lớp vật liệu trong kết cấu bao che
Mái bao gồm :
+ Tôn tráng kẽm có δ = 1 mm,
λ

= 50 (kcal/mh
o
C), s = 158 (kcal/m
2
h
o
C).
+ Bông thủy tinh có δ = 100 mm,
λ

= 0.05 (kcal/mh
o
C), s = 0.72 (kcal/m
2
h
o
C).
- Tổng nhiệt trở các lớp kết cấu:
tôn btt
tôn btt
δ δ δ 0.001 0.1
R = = + = + = 2
λ λ λ 50 0.05
∑ ∑
(m

2
h
o
C/kcal)
SVTH: NGUYỄN VĂN THÁI – MSSV: 10002.56 – LỚP: 56DT 11
ĐỒ ÁN XLÔN MT KHÔNG KHÍ TCT GVHD: PGS.TS NGUYỄN THỊ QUỲNH HƯƠNG
Hệ số nhiệt quán tính:
D∑
=
R∑
× s, (s là hệ số hàm nhiệt của vật liệu)
0 001 0 1
158 0 72 1 44
50 0 05
. .
D R × s = . .
.
∑ =∑ × + × =
2
0 83 3 0 83 3 5
1 44
R
. .
D .
ϕ
= + × = + × =
∑
∑
=>
ν ϕ

∑
×
D
2
= e
= 5 ×
1.44
2
e
= 13.84
- Biên độ dao động của nhiệt độ trên bề mặt bên trong của mái :

τt
A
=
tg
At
ν
=
29.3
13.84
= 2.12 (
o
C).
Để xác định thời gian xuất hiện nhiệt độ cực đại trên mặt trong của mái trước tiên ta tính
hệ số hàm nhiệt mặt trong khi dòng nhiệt đi từ trong ra ngoài:
- Nhiệt quán tính của lớp 1 là:
3
1
δ 0.001

= × s = × 158 = 3.16 10
D
λ 50
−
×
< 1
- Nhiệt quán tính của lớp 2 là:

2
δ 0.1
= × s = × 0.72 = 1.44
D
λ 0.05
> 1
Vì D
1
< 1 nhưng D
1
+ D
2
> 1 nên lớp dao động đột biến có bề dày lấn sang lớp thứ 2 :
+ Xác định S
T
: Vì D
2
> 1 nên S
2
= S
t
= s

2
= 0.72 => S
T
= 0.72
+ Xác định S
N
:
2
1
1 2
1
N
1
2
1
δ
× s + s
λ
S =
δ
1 + × s
λ
=
2
0.001
× 158 + 0.72
50
0.001
1 + × 0.72
50

= 1.22
Độ lệch pha của dao động nhiệt độ tren bề mặt trong kết cấu bao che so với dao động
nhiệt độ bên ngoài được xác định bằng công thức:
NT
T T N N
S1α
ξ = 40.5 D - arctg + arctg
15
α + S 2 S + α 2
 
∑
 ÷
 

1 7.5 1.22
ξ = 40.5 × 1.44 - arctg + arctg = 1.3 (h)
15
7.5+ 0.72 2 1.22 + 25 2
 
 ÷
 
Vậy vào lúc 13h18 phút thì nhiệt độ mặt trong của mái là cực đại.
Bức xạ nhiệt do dao động nhiệt độ là:
( )
T
tb
tong T T τ
Aτ
bx
= k t - t + α× A × F

Q
 
 
(kcal/h )
= [5.77 × (34.5 – 35) + 7.5 × 2.12] × 1599.3 = 20814.89 (kcal/h ).
SVTH: NGUYỄN VĂN THÁI – MSSV: 10002.56 – LỚP: 56DT 12
ĐỒ ÁN XLÔN MT KHÔNG KHÍ TCT GVHD: PGS.TS NGUYỄN THỊ QUỲNH HƯƠNG
b) Xác định bức xạ nhiệt do chênh lệch nhiệt độ
Bức xạ qua mái do chênh lệch nhiệt độ được tính bằng công thức:
Δt
bx
Q
= k
m
. F
mái
. ( t
tổng
tb
– t
T
tt
)
Trong đó:
- k
m
: hệ số truyền nhiệt của kết cấu mái, kcal/m
2
h
o

C
Mái đón gió: K
m1
=
i
T i N
1
δ1 1
+ +
α λ α
∑
=
1
1 0.001 1
+ +
7.5 50 25
= 5.77 (Kcal/m
2
h
0
C)
Mái không đón gió: K
m2
=
i
T i N
1
δ1 1
+ +
α λ α

∑
=
1
1 0.001 1
+ +
7.5 50 20
= 5.45 (Kcal/m
2
h
0
C)
- t
tổng
tb
: Nhiệt độ tổng trung bình của không khí bên ngoài (
o
C)
- t
T
tt
: Nhiệt độ của không khí bên trong tính toán, t
T
tt
= 35 (
o
C).
- F
mái
: Diện tích của mái (m
2

)
Ta đi xác định các thông số trong công thức:
Nhiệt độ tổng trung bình của không khí bên ngoài t
tổng
tb
:
t
tổng
tb
= t
N
tb
+ t
tđ
= t
N
tb
+
TB
bx
N
ρ × q
α
(
o
C)
- ρ: Hệ số hấp thụ bức xạ mặt trời của mái nhà, lấy ρ = 0.65 (tôn tráng kẽm).
- q
bx
TB

: Cường độ bức xạ (kcal/m
2
h)
q
TB
bx
= 5467W/m
2
ngày = 4701.62 kcal/m
2
ngày= 196 kcal/m
2
h
-
N
α
= 25: Hệ số trao đổi nhiệt bề mặt ngoài của kết cấu mái đón gió.
- t
N
tb
: Nhiệt độ trung bình của tháng nóng nhất (tháng lấy nhiệt độ tính toán)
t
N
tb
= 28.1
o
C theo bảng 2.2 QCVN 02 : 2009/BXD
Mái đón gió: t
tổng
tb1

= 28.1 +
0.65 × 196
25
= 33.2
o
C.
Mái không đón gió: t
tổng
tb2
= 28.1 +
0.65 × 196
20
= 34.5
o
C.
Bức xạ qua mái do chênh lệch nhiệt độ:
Δt
bx
Q
= 5.77 × 799.65 × (33.2 - 35) + 5.45 × 799.65 × (34.5 - 35) = -10484.21 (kcal/h)
Tổng lượng nhiệt bức xạ qua mái:
Q
bx
=
Aτ
bx
Q
+
Δt
bx

Q
= 20574.99 + (-10484.21) = 10090.78 (kcal/h)
SVTH: NGUYỄN VĂN THÁI – MSSV: 10002.56 – LỚP: 56DT 13
ĐỒ ÁN XLÔN MT KHÔNG KHÍ TCT GVHD: PGS.TS NGUYỄN THỊ QUỲNH HƯƠNG
IV.1.2 Xác định nhiệt bức xạ qua cửa kính
Bức xạ nhiệt qua kính được tính theo công thức sau:
ki'nh
bx 1 2 3 4 bx ki'nh
Q = τ × τ × τ × τ × q × F
(kcal/h)
Trong đó:
-
1
τ
= 0.9 là hệ số trong suốt của kính (kính 1 lớp).
-
2
τ
= 0.8 là hệ số mức độ bẩn của mặt kính đứng 1 lớp.
-
3
τ
= 0.75 là hệ số che khuất bởi khung cửa, ta chọn cửa sổ một lớp kính thẳng
đứng trong khung thép.
-
4
τ
= 0.3 là hệ số che khuất bởi các hệ thống che nắng, ta chọn kính nhám.
- F
kính

: Diện tích cửa kính chịu bức xạ tại thời điểm tính toán (m
2
).
F
kính
= 4.2×2.5 =10.5 (m
2
).
- q
bx
: Cường độ bức xạ của mặt trời trờn mặt phẳng chịu bức xạ tại thời điểm tính
toán là lúc 13h18phút (kcal/m
2
h). Tra bảng 2.20 QCVN 02:2009/BXD
Bảng 6. Bảng tính toán cường độ bức xạ mặt trời trên mặt phẳng chịu bức xạ
(lấy theo tháng VII vào lúc 13h18 phút)
1 Bắc 9.94
2 Nam 0
3 Đông 0
4 Tây 277.98
Bảng 7: Bức xạ nhiệt qua cửa kính
1 Bắc 9.94 21 208.74
2 Đông 0 105 0
3 Nam 0 21 0
4 Tây 277.98 105 29187.9
Tổng 29396.64
SVTH: NGUYỄN VĂN THÁI – MSSV: 10002.56 – LỚP: 56DT 14
ĐỒ ÁN XLÔN MT KHÔNG KHÍ TCT GVHD: PGS.TS NGUYỄN THỊ QUỲNH HƯƠNG
IV.2. Tính toán tỏa nhiệt.
Tỏa nhiệt trong phân xưởng sản xuất bao gồm các phần:

- Tỏa nhiệt do người.
- Tỏa nhiệt do động cơ máy móc.
- Tỏa nhiệt do thiết bị chiếu sáng.
- Tỏa nhiệt từ lò, bể.
- Tỏa nhiệt do sự nguội dần của sản phẩm.
IV.2.1. Tỏa nhiệt do người
Nhiệt tỏa do người bao gồm phần nhiệt hiện (q
h
) và nhiệt ẩn (q
k
). Đối với chế độ thông
gió cho phân xưởng sản xuất, ta chỉ xử lý phần nhiệt hiện; đối với phòng làm việc ở chế
độ điều hòa cấp 2, ta xử lý cả 2 phần nhiệt này, được gọi chung là q
người
= q
h
+ q
a
+ Nhiệt tỏa do người làm việc trong phân xưởng được tính toán theo công thức sau:
Q = N × q
Trong đó:
- N: là số người làm việc trong phân xưởng.
Với điều kiện: 1 thiết bị = 1 người, 1 bể = 1 người, 1 lò = 2 người, lao động gián tiếp =
25% số người của phân xưởng, ta có bảng tính toán số người làm việc cho phân xưởng.
- q: là lượng nhiệt do 1 người tỏa ra.
Tra bảng 2.2 trang 56 sách Kĩ thuật thông gió – GS.Trần Ngọc Chấn, ta có các lượng
nhiệt do người:
q
h
= 10 (kcal/h.người) ứng với trạng thái lao động nặng với t

xq
= t
vlv
= 35
o
C
q
người
= 120 (kcal/h.người) ứng với lao động trí óc với t
xq
= 25
o
C
Bảng8: Bảng tính toán số người làm việc trong phân xưởng
STT Loại thiết bị Số lượng
thiết bị
Số
người/Tbị
Số người
1 Lò tần số
ΛΓ
- 60 1 2 2
2 Bể tôi dầu 2 1 2
3 Bể tẩy rửa bằng axit 1 1 1
4 Bể rửa nước nóng 1 1 1
5 Bể rửa nước lạnh 1 1 1
6 Lò пH -32, năng suất 480kg/h 1 2 2
7 Lò H65×130 1 2 2
8 Lò III -70, năng suất 530kg/h 2 2 4
SVTH: NGUYỄN VĂN THÁI – MSSV: 10002.56 – LỚP: 56DT 15

ĐỒ ÁN XLÔN MT KHÔNG KHÍ TCT GVHD: PGS.TS NGUYỄN THỊ QUỲNH HƯƠNG
9 Lò пH -34, năng suất 450kg/h 1 2 2
10 Máy mài 2 đá 3M -634 2 1 2
11 Tang đánh bóng 311 3 1 3
12 Số người làm việc trực tiếp 22
13 Số người làm việc gián tiếp 6
14 Tổng số người trong phân xưởng sản xuất 28
15 Số người làm việc trong phòng làm việc 6
 Tỏa nhiệt do người
Bảng 9: Bảng tính toán tỏa nhiệt do người trong phân xưởng.
I Phân xưởng sản xuất 22 10 220
II Phòng làm việc 6 120 720
TỔNG 940
IV.2.2.Tỏa nhiệt do động cơ thiết bị sử dụng điện.
Trong quá trình làm việc của máy móc, thiết bị dùng điện, khi các động cơ họat động,
điện năng chuyển thành nhiệt năng. Lượng nhiệt này được xác định theo công thức 4-43
trang 93 sách Kĩ thuật thông gió – GS.Trần Ngọc Chấn.
Q
đ.c
= 860×N×k
1
×k
2
×
1
1
1 - η
η
(kcal/h)
Trong đó:

- 860 là đương lượng nhiệt của động cơ điện.
- N: Công suất lắp đặt của động cơ điện.
- k
1
: Hệ số tải trọng của động cơ, lấy k
1
= 0.65
- k
2
: Hệ số hoạt động đồng thời của các động cơ điện, lấy k
2
= 0.64
-
1
η
= a×
η

+ a là hệ số điều chỉnh kể đến tải trọng làm việc của động cơ, lấy a = 1
+
η
là hệ số hiệu dụng của động cơ điện.
- N: Công suất lắp đặt động cơ điện trong phân xưởng (kW)
Bảng 10: Bảng tính toán lượng nhiệt tỏa ra do động cơ thiết bị sử dụng điện
SVTH: NGUYỄN VĂN THÁI – MSSV: 10002.56 – LỚP: 56DT 16
ĐỒ ÁN XLÔN MT KHÔNG KHÍ TCT GVHD: PGS.TS NGUYỄN THỊ QUỲNH HƯƠNG
1 Lò tần cố
ΛΓ
- 60 1 46 0.416 0.92 17.6
2 Bể tôi dầu 2 6 0.416 0.85 4.24

3 Bể tẩy rửa bằng axit 1 7 0.416 0.85 2.48
4 Bể rửa nước nóng 1 5 0.416 0.84 1.75
6 Lò пH -32, năng suất 480kg/h 1 32 0.416 0.9 12.0
7 Lò H65×130 1 34 0.416 0.9 12.7
8 Lò III -70, năng suất 530kg/h 2 70 0.416 0.92 53.6
9 Lò пH -34, năng suất 450kg/h 1 75 0.416 0.92 28.7
10 Máy mài 2 đá 3M -634 2 1.9 0.416 0.84 1.32
11 Tang đánh bóng 311 3 3.5 0.416 0.84 3.66
12 Tổng 137.93
IV.2.3. Tỏa nhiệt do thiết bị chiếu sáng
Lượng nhiệt tỏa ra do thiết bị chiếu sáng được tính theo công thức 3-47 trang 94 sách
Kĩ thuật thông gió – GS.Trần Ngọc Chấn:
Q
ts
= 860 × N (kcal/h)
Trong đó:
- N là công suất của các thiết bị chiếu sáng (kW)
Với nhà công nghiệp, N = a × F
+ a là công suất chiếu sáng theo diện tích sàn (W/m
2
).
Theo QCVN 09:2013, a = 8÷20 W/m
2
, chọn a = 14 W/m
2
+ F là diện tích sàn (m
2
)
=> Q
ts

= 0.86 × 14 × F (kcal/h)
Bảng 11: Bảng tính toán lượng nhiệt tỏa do thiết bị chiếu sáng.
1 Phân xưởng sản xuất 1537.5 18511.5
2 Phòng làm việc 37.5 451.5
Tổng 18963
IV.2.4. Tỏa nhiệt do thiết bị văn phòng
Trong quá trình làm việc của máy móc, thiết bị dùng điện, khi các động cơ họat động,
điện năng chuyển thành nhiệt năng. Do các thiết bị này nằm trong phòng làm việc nên
SVTH: NGUYỄN VĂN THÁI – MSSV: 10002.56 – LỚP: 56DT 17
ĐỒ ÁN XLÔN MT KHÔNG KHÍ TCT GVHD: PGS.TS NGUYỄN THỊ QUỲNH HƯƠNG
lượng nhiệt này được xác định theo công thức 2.31 trang 44 sách Thiết kế Thông gió công
nghiệp – Hoàng Thị Hiền:
Q
đ.c
=
1000
1136

×
N
×
k
0
×
k
1
×
k
2
×

η (kcal/h)
Trong đó:
- k
0
: Hệ số yêu cầu đối với điện năng.
- k
1
: Hệ số phụ tải toàn phần của động cơ, lấy bằng 1.
- k
2
: Hệ số đồng hóa nhiệt của không khí đối với điện năng, lấy bằng 1.
- η : Hệ số hiệu dụng của động cơ.
- N : Công suất lắp đặt động cơ điện trong phân xưởng (kW)
Bảng 12: Lượng nhiệt tỏa ra từ các thiết bị văn phòng
1 Máy tính 3 0.45 0.6 0.75 0.535
2 Máy in 1 0.44 0.6 0.75 0.174
3 Ấm điện 1 1 0.6 0.84 0.444
4 Quạt trần 1 0.07 0.6 0.75 0.028
Tổng 1.181
IV.3. Tỏa nhiệt từ các lò nấu
Trên thực tế lượng nhiệt tỏa ra từ các lò khác nhau nhưng để đơn giản ta tính nhiệt
lượng tỏa ra từ một lò còn các lò khác cấu tạo và hình dáng tương tự ta dùng công thức
hiệu chỉnh sau:
*
*
xq
*
đt
đt đt xq
t - t

V
Q = Q × ×
V t - t
Trong đó: - Q
*
, V
*
, t
*
là nhiệt lượng, thể tích và nhiệt độ của lò cần tính.
- Q
đt
, V
đt
, t
đt
là nhiệt lượng, thể tích và nhiệt độ của lò đặc trừng.
- t
xq
là nhiệt độ không khí xung quanh lò.
Bảng 13: Phân loại lò theo cấu tạo
STT Loại Tên lò Quy cách (mm) Số Nhiệt độ
SVTH: NGUYỄN VĂN THÁI – MSSV: 10002.56 – LỚP: 56DT 18
ĐỒ ÁN XLÔN MT KHÔNG KHÍ TCT GVHD: PGS.TS NGUYỄN THỊ QUỲNH HƯƠNG
lượng
làm việc
(
o
C)
1

Lò vách
phẳng
Lò tần cố
ΛΓ
- 60 3800×1400×2245 1 580
Lò H65×130 200×400×400 1 860
2
Lò hình
trụ
Lò пH -32, năng suất 480kg/h Ø 600, H 650 1 650
Lò пH -34, năng suất 450kg/h Ø 950, H 1300 1 680
Lò III -70, năng suất 530kg/h Ø 600, H 2200 2 970
IV.3.1. Tỏa nhiệt của Lò hình trụ
a) Tỏa nhiệt từ lò III-70 (t=970
0
C) có kích thước D600, H2200
Do lò có nhiệt độ 970
o
C < 1200
o
C và chiều cao 2.2m > 1m nên ta có thể sơ bộ chọn
được các thông số:
- Lớp thứ nhất: Tường cấu tạo bởi samot C có chiều dày
1
δ
= 0.25 m
- Lớp thứ hai: Lớp cách nhiệt bằng gạch điatomit có chiều dày
2
δ
= 0.25m

- Lớp thứ ba: Tường cấu tạo gạch thường có chiều dày
3
δ
= 0.22 m
d
1
= 0.6 m
d
2
= d
1
+ 2×0.25 = 1.1 m
d
3
= d
2
+ 2×0.25 = 1.6 m
d
4
= d
3
+ 2×0.22 = 2.04 m
• Tỏa nhiệt do thành lò:
+ Nhiệt độ bên trong của thành lò: t
1
= 970
0
C.
+ Nhiệt độ của vùng làm việc là: t
6

= 35
0
C.
Ta nhận nhiệt độ trên bề mặt bên trong của thành lò là:
t
2
= t
1
– 5
0
C = (970 - 5)
0
C = 965
0
C.
Giả thiết:
+ Nhiệt độ trên bề mặt ngoài của thành lò là: t
5
= 63
0
C
+ Nhiệt độ giữa lớp tường trong và lớp cách nhiệt
điatomit là: t
3
= 600
0
C.
+ Nhiệt độ giữa lớp cách nhiệt điatamit và lớp gạch
đỏ là: t
4

= 200
0
C. Hình 5: Cấu tạo lò lò III-70
Xác định hệ số bức xạ:
Lượng nhiệt tỏa ra từ 1m
2


bề mặt bên ngoài của lò trong 1h:
SVTH: NGUYỄN VĂN THÁI – MSSV: 10002.56 – LỚP: 56DT 19
ĐỒ ÁN XLÔN MT KHÔNG KHÍ TCT GVHD: PGS.TS NGUYỄN THỊ QUỲNH HƯƠNG
q’= α
4
(t
5
– t
6
) (kcal/m
2
h)
Trong đó:
α
4
= l×(t
5
– t
6
)
0.25
+

4 4
qd
5 6
5 6
C
273 + t 273 + t
-
t - t 100 100
 
   
 
 ÷  ÷
   
 
 
, kcal/m
2
h
o
C
Với + l = 2.2: Hệ số kích thước đặc trưng cho mặt đứng.
+ C
qd
: hệ số bức xạ quy diễn được tính bằng công thức :
C
qd
=
1 2đen
1
1 1 1

+ -
C C C
Với: C
1
, C
2
: Hệ số bức xạ nhiệt của thành lò; C
đen
là hệ số bức xạ nhiệt của vật
hoàn toàn đen, C
đen
= 4.96 (kcal/m
2
h
o
K
4
)
C
qd
= 4.2 kcal/m
2
h
o
K
4
=>
4 4
0.25
4

4.2 63+273 35+273
α = 2.2 × (63-35) + - = 10.68
63-35 100 100
 
   
 
 ÷  ÷
   
 
 
(kcal/m
2
h
o
C )
Lượng nhiệt tỏa ra trên bề mặt ngoài của thành lò theo công thức:
4 4 5 6
q' = d × π × α × (t -t ) = 2.04 × π ×10.68 × (63-35) = 1915.5
(kcal/m
2
h)
Kiểm tra lượng nhiệt đi qua cả bề dày của thành lò:
l 2 5
q'' = k × (t - t )
(kcal/m
2
h)
Trong đó: k là hệ số truyền nhiệt của lò
3
i+1

i=1
i i
1
k =
1 d
ln
2π λ d
×
∑
× ×
Ta có:
+Lớp 1: Gạch samot C:
δ
1
=250mm, λ
1
= λ
0
+ bt = (0.7 + 0.00064×(
2
600965
+
)) = 1.20(kcal/m.độ)
+Lớp 2: Gạch điatômit cách nhiệt:
δ
2
=250mm, λ
2
= λ
0

+ bt =(0.116 + 0.00015×(
2
200600
+
) )=0.176 (kcal/m.độ)
+Lớp 3: Lớp gạch xây chịu lực:
δ
3
=220mm, λ
3
= λ
0
+ bt= (0.837 + 0.00058×(
2
63200
+
)) = 0.913 (kcal/m.độ)
Nên
1.6
2.04
ln
0.914π2
1
1.1
1.6
ln
0.176π2
1
0.6
1.1

ln
1.20π2
1
1
k
1
××
+
××
+
××
=
= 2.166 (kcal/m
2
h
o
C)
=>
q''
= 2.166 × (965 - 63) = 1953.73 (kcal/m
2
h)
tính sai số:
'
q'' - q' 1953.73 - 1915.5
×100% = ×100% = 1.96 (%)
q'' 1953.73
SVTH: NGUYỄN VĂN THÁI – MSSV: 10002.56 – LỚP: 56DT 20
ĐỒ ÁN XLÔN MT KHÔNG KHÍ TCT GVHD: PGS.TS NGUYỄN THỊ QUỲNH HƯƠNG
=> Thỏa mãn sai số < 5%.

Do đó lượng nhiệt tỏa ra trên 1 m
2
thành lò là:
q' + q''
q = =
2
1915.5 + 1953.73
= 1934.62
2

(kcal/m
2
h)
Vậy nhiệt lượng lò tỏa qua thành lò là:
Q
t
= H × q = 2.2 ×1934.62 = 4256.16 (kcal/h)
• Tỏa nhiệt qua đáy lò: Do lò có chiều cao 2.2m nên lò đặt sát nền  không cần
tính nhiệt tỏa ra từ đáy lò.
• Tỏa nhiệt qua nắp lò: Do lò có đường kính 600mm nhỏ nên nắp lò cũng chính là
cửa lò và ta tính nắp lò như cửa lò:
Xác định theo công thức:
dong mo
bt
n n
n n
Q = + + Q
Q Q

(kcal/h)

Trong đó:
dong
n
Q
là nhiệt tỏa từ cửa lò lúc cửa đóng, kcal/h
mo
n
Q
là nhiệt tỏa từ cửa lò lúc cửa mở, kcal/h
bt
n
Q
là nhiệt tỏa từ bản thân cánh cửa lò, kcal/h
Xác định nhiệt tỏa từ lò lúc cửa mở:
Khi cho vật liệu vào lò hoặc lấy vật liệu từ lò ra thì cửa lò phải mở trống trong một
thời gian nào đó.Lúc ấy nhiệt sẽ toả ra ngoài qua cửa lò bằng bức xạ. Cường độ bức xạ
phụ thuộc vào nhiệt độ trên bề mặt trong của thành lò và nhiệt độ bề mặt trong của tường
nhà hoặc là nhiệt độ những bề mặt thiệt bị khác nằm đối diện với cửa lò.
Bức xạ nhiệt từ cửa lò bị giảm đi khá nhiều do tác dụng của hiện tượng nhiễu xạ. Để
tính toán đến tác dụng ấy ta đưa ra hệ số nhiễu xạ K phụ thuộc vào các tỷ số
A
δ
,
B
δ
trong
đó: A, B,
δ

lần lượt là các cạnh cửa lò và bề dày của thành lò.

- Các thông số tính toán ban đầu
+Cửa lò có kích thước : D = 0.6 (m). Diện tích cửa lò là:
2 2
2
c
D 0.6
F = π × = 3.14 × = 0.283 (m )
4 4
+ Lớp gang
δ

= 1.2 cm = 0.012 m.
+ Lớp gạch chịu lửa dày 0.5 m
+ Cửa lò có bề dày δ = 0.512 m
+ Nhiệt độ bên trong lò : 970
o
C
+ Cửa lò mở 10 phút trong 1 giờ
SVTH: NGUYỄN VĂN THÁI – MSSV: 10002.56 – LỚP: 56DT 21
ĐỒ ÁN XLÔN MT KHÔNG KHÍ TCT GVHD: PGS.TS NGUYỄN THỊ QUỲNH HƯƠNG
Dùng đồ thị 3.16 trang 101 sách Kĩ thuật thông gió - GS.Trần Ngọc Chấn
ta tra được: với t = 970
o
C => q
bx
= 10000 (kcal/m
2
h.)
Các tỷ số :
A

δ
=
B
δ
=
0.6
0.512
= 1.17. Dùng đồ thị 3.17 sách “Kỹ thuật thông gió” của
GS.Trần Ngọc Chấn ta tìm được: K = 0.55;
Lượng nhiệt toả ra tính đều trong 1 giờ là :
Q
mở
= 10000×0.55×0.283×
60
10
= 259.41 (kcal/h) = 4.32 (kcal/ph)= 0.072 (kcal/s)
Xác định nhiệt tỏa từ lò lúc cửa đóng:
+ Nhiệt độ bên trong của cửa lò là: t
1
= 970
0
C.
+ Nhiệt độ của vùng làm việc là: t
5
= 35
0
C.
Ta nhận nhiệt độ trên bề mặt bên trong của cửa lò là:
t
2

= t
1
– 5
0
C = (970-5)
0
C = 965
0
C.
Giả thiết:
+Nhiệt độ trên bề mặt ngoài của cửa lò là: t
bmn
= 152
0
C
+Nhiệt độ giữa lớp gang và lớp gạch chịu lửa là t
g
= 350
0
C
Xác định hệ số trao đổi nhiệt α
4
theo công thức sau :
α
4
= l×(t
bmn
– t
6
)

0.25
+
4 4
qd
bmn 6
bmn 6
C
273 + t 273 + t
-
t - t 100 100
 
   
 
 ÷  ÷
   
 
 
Với l=2.8 là hệ số kích thước đặc trưng cho bề mặt ngang , C
qd
=3.5 (kcal/m
2
h
o
K
4
) là
hệ số bức xạ nhiệt quy diễn từ bề mặt cửa lò bằng gang đến bề mặt bên trong.
4
α
= 2.8×(152 - 35)

0.25
+
4 4
3.5 273 152 273 35
152 35 100 100
 
+ +
   
−
 
 ÷  ÷
−
   
 
 
= 16.28 (kcal/m
2
h
o
C)
Lượng nhiệt toả ra từ 1 m
2
bề mặt bên ngoài của lò trong 1 giờ:
q'
= 16.28 × (152 – 35)= 1904.35 (kcal/m
2
h)
Lượng nhiệt xuyên qua 1m
2
cửa lò :

q''
= k×(t
2
– t
bmn
) (kcal/m
2
h)
Trong đó: k là hệ số truyền nhiệt của bản thân thành lò (không kể sức cản trao đổi nhiệt
bề mặt), tính theo công thức:
i
i
1
k =
δ
λ
∑
Ta có :
+Lớp gạch chịu lửa:
SVTH: NGUYỄN VĂN THÁI – MSSV: 10002.56 – LỚP: 56DT 22
ĐỒ ÁN XLÔN MT KHÔNG KHÍ TCT GVHD: PGS.TS NGUYỄN THỊ QUỲNH HƯƠNG
δ
1
= 0.5m, λ
1
= (0.837 + 0.00058 ×
2
350965
+
) = 1.22 (kcal/m.độ)

+ Lớp gang : δ
2
= 0.012m, λ
2
= 34 (kcal/m.độ)
Vậy:

i
i
1
k =
δ
λ
∑

=
1
0.5 0.012
1.22 34
+

= 2.43 (kcal/m
2
h
o
C)
=>
q''
= k × (t
2

– t
bmn
) = 2.43 ×(965 - 152) = 1975.59 (kcal/m
2
h)
Ta nhận thấy
q'
và
q''
sai lệch nhau:
1975.59 1904.35
1975.59
−
= 3.61 (%) < 5 %.
Vậy kết quả tính được đạt yêu cầu.
q =
1975.59 1904.35
1939.97
2
+
=
(kcal/m
2
h)
Diện tích cửa lò: F
c
= 0.283 m
2
Lượng nhiệt tỏa ra từ cửa lò khi đóng trong 1 giờ là:
Q

đ
= q × F
c
= 1939.97 × 0.283= 549.01 (kcal/h) = 9.15 (kcal/ph) = 0.15 (kcal//s)
Xác định nhiệt tỏa từ bản thân cánh cửa lò:
Cánh cửa lò thường làm bằng gang và bên trong là 1 lớp gạch chịu lửa.
Lượng nhiệt toả ra từ cánh cửa lò cũng xác định bằng cách tương tự như do thành lò
toả ra.Khi tính toán hệ số truyền nhiệt của lớp gạch chịu lửa lấy tương ứng với nhiệt độ
trung bình của nó.
Khi mở cửa thì bản thân cánh cửa vẫn tiếp tục toả nhiệt ,nhưng ít hơn. Người ta nhận
ra rằng lượng nhiệt toả ra do cánh cửa lò khi mở bằng ½ lúc đóng.
- Các thông số tính toán ban đầu:
+ Kích thước cửa lò : D = 0.6 m
+ Cửa bằng gang
δ

= 1.2 cm = 0.012 m
+ Lớp gạch chịu lửa dày 0.5 m
+ Nhiệt độ trong lò t
1
= 970
o
C
+ Cửa lò mở 10 phút trong 1 giờ
Ta giả thiết nhiệt độ trên bề mặt lớp gạch chịu lửa sát với lớp gang là 350
o
C
Hệ số dẫn nhiệt của gạch chịu lửa phụ thuộc vào nhiệt độ:
λ = 0.8 + 0.0003 × t
+ Khi t = 970

o
C: λ
970
= 0.8 + 0.0003×(970 – 5)= 1.0895 (kcal/mh
o
C)
SVTH: NGUYỄN VĂN THÁI – MSSV: 10002.56 – LỚP: 56DT 23
ĐỒ ÁN XLÔN MT KHÔNG KHÍ TCT GVHD: PGS.TS NGUYỄN THỊ QUỲNH HƯƠNG
+ Khi t
g
=350
o
C: λ
350
= 0.8 + 0.0003×350 = 0.905 (kcal/mh
o
C)
tb
λ
=
1.0895 0.905
2
+
= 0.997 (kcal/mh
o
C)
+ Đối với gang khi t=350
o
C thì λ = 34 (kcal/mh
o

C)
- Hệ số truyền nhiệt của bản thân cánh cửa:
k =
1
0.5 0.012
+
0.997 34
= 1.99 (kcal/m
2
h
o
C)
- Lượng nhiệt xuyên qua cánh cửa lò:
Q’ = 1.99 × (970 – 350) × 0.283 = 349.16 (kcal/h).
- Nếu lượng nhiệt trong nhà là 35
o
C thì lượng nhiệt tỏa ra từ bề mặt ngoài cửa lò là :
Q” = 0.283 × (2.8 × (350 - 35)
0.25
+ 3.5 ×
4
350 + 273
-
100

 

 ÷
 



4
273 + 35
100

 

 ÷
 


= 1406.3 (kcal/h)
Hai lượng nhiệt Q’ và Q’’ không bằng nhau là vì ta giả thiết nhiệt độ của lớp gang còn
thấp. Đúng ra cần phải giả thiết và tính lại nhưng, nhưng để đơn giản ta lấy trị số trung
bình :
Q
tb
Q' + Q''
=
2
=
349.16 + 1046.3
2
= 697.73 (kcal/h)
Lượng nhiệt bản thân do cánh cửa lò toả ra là :
Q
bt
= 697.73 ×
50
60

= 581.44 (kcal/h) = 9.69 (kcal/ph) = 0.16 (kcal/s)
Cửa lò mở 10 phút trong một giờ. Trong khoảng 10 phút cửa mở lượng nhiệt toả ra do đối
lưu là :
Q
đl
mở
=
2
1
× Q
đ
×
60
10
=
2
1
× 549.01 ×
60
10
= 45.75 (kcal/h)
Vậy nhiệt tỏa từ nắp lò là:
Q
n
= Q
mở
+ Q
đóng
+ Q
bt

= (259.41 + 45.75) + 549.01 + 581.44
= 1435.61 (kcal/h) = 23.93 (kcal/ph) = 0.4 (kcal/s)
Nhiệt lượng tỏa ra từ 1 lò III-70 là:
Q = Q
t
+ Q
n
= 4256.16 + 1435.61 = 5691.77 (kcal/h)
Vậy tổng nhiệt lượng tỏa ra từ các lò III-70 là:
Q
III-70
= 2×Q = 2 × 5691.77 = 11383.54 (kcal/h) = 189.73 (kcal/ph) = 3.16 (kcal/s)
SVTH: NGUYỄN VĂN THÁI – MSSV: 10002.56 – LỚP: 56DT 24
ĐỒ ÁN XLÔN MT KHÔNG KHÍ TCT GVHD: PGS.TS NGUYỄN THỊ QUỲNH HƯƠNG
b) Tỏa nhiệt từ Lò πH -32 và Lò πH -34
Sử dụng công thức hiệu chỉnh với các thông số sau:
- Q
đt
= 5691.77 (kcal/h).
- V
đt
= 0.622 (m
3
).
- t
đt
= 970 (
o
C).
- t

xq
= 35 (
o
C).
Ta có được bảng tính toán nhiệt tỏa cho các lò hình trụ như sau:
Bảng 14: Tính toán nhiệt lượng tỏa ra từ các lò hình trụ
Tên lò
Số
lượng
lò
Thể tích
V
*
(m
3
)
Nhiệt độ
làm việc t
*
(
o
C)
Nhiệt lượng
tỏa ra Q
*
(kcal/h)
Lò πH -32, năng suất 480kg/h 1 0.184 650 1107.49
Lò πH -34, năng suất 450kg/h 1 0.921 680 5813.86
IV.3.2. Tỏa nhiệt của Lò vách phẳng
a) Tỏa nhiệt từ Lò tần cố

ΛΓ
- 60 (t = 580
o
C) kích thước 3800×1400×2245
• Tỏa nhiệt từ thành lò
- Chọn sơ bộ các thông số cấu tạo thành lò như sau:
+ Lớp 1: Gạch samot C, chiều dày
1
δ
= 250 mm
+ Lớp 2: Lớp cách nhiệt diatomit, chiều dày
2
δ
= 250 mm
+ Lớp 3: Lớp gạch xây chịu lực, chiều dày
3
δ
= 220 mm
- Nhiệt độ bên trong của thành lò: t
1
= 580
o
C
- Nhiệt độ của vùng làm việc t
6
= 35
o
C
Ta nhận nhiệt độ trên bề mặt trong của thành ló là:
t

2
= t
1
– 5 = 580 – 5 = 575 (
o
C)
Giả thiết:
+ Nhiệt độ trên bề mặt ngoài của thành lò là t
5
= 59
o
C Hình 6: Cấu tạo thành lò
+ Nhiệt độ giữa lớp cách nhiệt samot và diatomit là t
3
= 300
o
C
+ Nhiệt độ giữa lớp cách nhiệt diatomit và gạch chịu lực là 190
o
C
Xác định hệ số bức xạ:
Lượng nhiệt tỏa ra từ 1m
2


bề mặt bên ngoài của lò trong 1h:
q’= α
4
(t
5

– t
6
) (kcal/m
2
h)
SVTH: NGUYỄN VĂN THÁI – MSSV: 10002.56 – LỚP: 56DT 25