TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG THÔNG GIÓ CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ

Page 1 of 87
CHƯƠNG 1
TÍNH NHIỆT THỪA
1.1. Chọn thông số tính toán bên trong nhà
- Nhiệt độ tính toán trong công trình vào mùa hè (t
T
tt
hè) được lấy bằng
nhiệt độ tính toán bên ngoài cộng thêm 2 ÷ 3
0
C. Còn nhiệt độ tính toán
bên trong công trình về mùa đông (t
T
tt
đông) được lấy từ 20 ÷ 22
0
C.
- Vậy ta lấy nhiệt độ bên trong công trình như sau:
• t
T
tt
hè = 34,6
0
C
• t
T
tt
đông = 22
0
C.
Bảng 4.1. Thông số tính toán bên trong phân xưởng cơ khí

Mùa
Nhiệt độ tính toán
bên ngoài nhà t
N
tt
Nhiệt độ tính toán
bên trong nhà t
T
tt
Δt
tt
= (t
T
tt
- t
N
tt
).ψ
Mùa hè 32,6 34,6 2
Mùa
đông
21,2 22 0,8
1.2. Tính tổn thất nhiệt
1.2.1. Tính toán tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che
1.2.1.1. Chọn kết cấu bao che
Page 2 of 87
a.
Tường ngoài, tường trong: tường chịu lực, gồm có ba lớp
Lớp 1: Vữa trát mặt ngoài
- Dày: δ

1
= 15 mm
- Hệ số dẩn nhiệt: λ
1
= 0,75 kcal/m.h.
0
C
Lớp 2: Gạch phỗ thông xây với vữa
- Dày: δ
2
= 220 mm
- Hệ số dẩn nhiệt: λ
1
= 0,7 kcal/m.h.
0
C
Lớp 3: Vữa trát mặt trong
- Dày: δ
3
= 15mm
- Hệ số dẩn nhiệt: λ
1
= 0,6 kcal/m.h.
0
C
(Theo phụ lục 2: Bảng thông số vật lý của vật liệu xây dựng/[2])
b. Cửa sổ và cửa mái: cửa kính
- Dày: δ

= 5 mm

Page 3 of 87
- Hệ số dẩn nhiệt: λ

= 0,65 kcal/m.h.
0
C
c. Cửa chính: cửa tôn
- Dày: δ

= 2 mm
- Hệ số dẩn nhiệt: λ

= 50 kcal/m.h.
0
C
d. Mái che: mái tôn
- Dày: δ

= 5 mm
- Hệ số dẩn nhiệt: λ

= 0,65 kcal/m.h.
0
C
e. Nền: nền không cách nhiệt
Chia dải tính toán
1.2.1.2. Hệ số truyền nhiệt K

2 0
T N

1
K ( / . . )
1 1
i
i
kcal m h C
δ
α λ α
=
+ ∑ +

Trong đó: α
T
: hệ số trao đổi nhiệt mặt bên trong, α
T
= 7,5 kcal/m
2
.h.
0
C
α
N:
hệ số trao đổi nhiệt mặt bên ngoài, α
N
= 20 kcal/m
2
.h.
0
C
δ

i
: độ dày kết cấu thứ i [mm]
λ
i
: hệ số dẩn nhiệt của kết cấu thứ i [kcal/m.h.
o
C]
Bảng 4.2. Tính hệ số truyền nhiệt K
ST
T
Kết cấu bao che
δ
(mm
)
λ
(kcal/m.h.
0
C
)
Hệ số truyền nhiệt K
(kcal/m
2.
h.
0
C)
Công thức tính K
Kết
quả
1 Tườn
g

Lớp 1:
Vữa vôi
trát mặt
ngoài
15 0,75
K = 1/ ((1/α
T
) + (δ
1
/λ
1
)
+ (δ
2
/λ
1
) + (δ
3
/λ
3
) +
(1/α
N
))
1,84
3
Lớp 2:
Gạch
phổ
220 0,7

Page 4 of 87
ST
T
Kết cấu bao che
δ
(mm
)
λ
(kcal/m.h.
0
C
)
Hệ số truyền nhiệt K
(kcal/m
2.
h.
0
C)
Công thức tính K
Kết
quả
thông
xây với
vữa
nặng
Lớp 3:
Vữa vôi
trát mặt
trong
15 0,6

2
Cửa sổ (cửa
kính)
5 0,65
K = 1/ ((1/α
T
) + (δ/λ) +
(1/α
N
))
5,23
5
3
Cửa chính (cửa
tôn)
2 50
5,45
3
4
Cửa mái (cửa
kính)
5 0,65
5,23
5
5
Mái che (mái
tôn)
0,8 50
5,45
4

6
Nền (nền không
cách nhiệt)
Dải 1 Tra bảng 0,4
Dải 2 Tra bảng 0,2
Dải 3 Tra bảng 0,1
Dải 4 Tra bảng 0,06
1.2.1.3. Diện tích kết cấu
Page 5 of 87
42000
24000
2000
1
2
3
4
Chia dải nền
Page 6 of 87
Bảng 4.3. Thống kê phân xưởng
Phân
xưởng
cơ khí
Tường Cửa chính Cửa sổ Cửa mái Mái tôn
Chiều
dài
(mm)
Chiều
cao
(mm)
Chiều

dài
(mm)
Chiều
cao
(mm)
S.lượng
(cái)
Chiề
u dài
(mm)
Chiều
cao
(mm)
S.lượng
(bộ) (1
bộ = 8
cửa)
Chiều
dài
(mm)
Chiều
cao
(mm)
S.lượn
g
(cái)
Chiều
dài
(mm)
Chiều

rộng
(mm)
Phía Bắc
42.000 7.500 3.200 2.930
2
2.990 1.090
12
960 650
39
42.000 14.200
Phía Nam 1 5 39
Phía Tây
24.000 7.500
- 8 - -
Phía
Đông
- 8 - r
Trong đó, kích thước một cửa sổ:
- Chiều dài: 748 mm
- Chiều rộng: 545 mm
- Chu vi: 2585 mm
Bảng 4.4. Tính diện tích truyền nhiệt qua kết cấu bao che
Page 7 of 87
STT Kết cấu bao che a (mm) h, b (mm) s (cái/bộ)
Diện tích truyền nhiệt F (m
2
)
Công thức tính F Kết quả
1 Cửa sổ (cửa kính)
Phía Bắc

2.990 1.090
8
F
CS
(m
2
) = a.h.s
39,11
Phía Nam 0 16,30
Phía Tây 0 26,07
Phía Đông Chu vi (mm) 26,07
2 Cửa chính (cửa tôn)
Phía Bắc
3.200 2.930
2
F
CC
(m
2
) = a.h.s
18,75
Phía Nam 1 9,38
Phía Tây r 0,00
Phía Đông r 0,00
3 Cửa mái (cửa kính)
Phía Bắc
960 650
0
F
CM

(m
2
) = a.h.s
24,34
Phía Nam 0 24,34
4 Mái che (mái tôn) 42.000 28.400 - F
M
(m
2
) = a.b 1.192,80
5 Tường
Phía Bắc 42.000 7.500
-
F
T
(m
2
)
= (a.h) - Fcs - Fcc
257,14
Phía Nam 42.000 7.500 289,33
Phía Tây 24.000 7.500 153,93
Phía Đông 24.000 7.500 153,93
6
Nền (nền không
cách nhiệt)
Dải 1
41750 23750 -
F
N1

(m
2
) = 4(a+b) 262,00
Dải 2 F
N2
(m
2
) = F
N1
- 48 214,00
Dải 3 F
N3
(m
2
) = F
N1
- 80 182,00
Dải 4
F
N4
(m
2
) = (a.b) +
128 - 3F
N1
333,56
Page 8 of 87
1.2.1.4. Tính tổn thất nhiệt qua kết cấu
Công thức tính toán:
(Kcal/h) tFKQ

ttKC
t/th
∆××=
Trongđó:
K: Hệ số truyền nhiệt của kết cấu bao che (Kcal/m
2
h
o
C)
F: Diện tích kết cấu bao che (m
2
)
Δt
tt
: Hiệu số nhiệt độ tính toán (
o
C) = (t
T
tt
- t
N
tt
).ψ
Ψ: Hệ số kể đến vi trí của kết cấu bao che đối với không khí ngoài trời, ψ
= 1
(Mục 3.2.1/tr 75.KTTG - Trần Ngọc Chấn)
- Trong công thức tính toán này, đối với các tường ngoài, cửa ta cần phải bổ
sung thêm lượng nhiệt mất mát do sự trao đổi nhiệt bên ngoài tăng lên ở các
hướng khác nhau, nó làm tăng các trị số tổn thất nhiệt đã tính toán.
- Hình vẽ thể hiện các hướng tổn thất bổ sung:

B
10%
Ñ
10%
T
5%
N
0%
Page 9 of 87
Bảng 4.5. Tính nhiệt truyền qua kết cấu bao che vào mùa hè
ST
T
Kết cấu bao che F (m
2
)
K
(kcal/m
2
.h.
0
C)
ψ
Mùa hè
Δt
tt
H
(
0
C)
Q

t/th
tt
(kcal/h)
= K.F.Δt
tt
H
Q
bs
(kcal/h)
Q
t/th
KC
(kcal/h)
= Q
t/th
tt
+ Q
bs
1
Cửa sổ (cửa
kính)
Phía Bắc 39,11
5,235
1 2 409,47 40,95 450,41
Phía Nam 16,30 170,61 170,61 341,22
Phía Tây 26,07 272,98 13,65 286,63
Phía Đông 26,07 272,98 27,30 300,27
2
Cửa chính
(cửa tôn)

Phía Bắc 18,75
5,453
204,52 20,45 224,97
Phía Nam 9,38 102,26 102,26 204,52
Phía Tây 0,00 0,00 0,00 0,00
Phía Đông 0,00 0,00 0,00 0,00
3
Cửa mái (cửa
kính)
Phía Bắc 24,34
5,235
254,79 25,48 280,27
Phía Nam 24,34 254,79 254,79 509,59
4 Mái che (mái 1.192,8 5,454 13.011,23 0,00 13.011,23
Page 10 of 87
ST
T
Kết cấu bao che F (m
2
)
K
(kcal/m
2
.h.
0
C)
ψ
Mùa hè
Δt
tt

H
(
0
C)
Q
t/th
tt
(kcal/h)
= K.F.Δt
tt
H
Q
bs
(kcal/h)
Q
t/th
KC
(kcal/h)
= Q
t/th
tt
+ Q
bs
tôn) 0
5 Tường
Phía Bắc 257,14
1,843
947,77 94,78 1.042,55
Phía Nam 289,33 1.066,41 1.066,41 2.132,83
Phía Tây 153,93 567,35 28,37 595,72

Phía Đông 153,93 567,35 56,73 624,08
6
Nền (nền
không
cách nhiệt)
Dải 1 262,00 0,4 209,60 20,96 230,56
Dải 2 214,00 0,2 85,60 8,56 94,16
Dải 3 182,00 0,1 36,40 3,64 40,04
Dải 4 333,56 0,06 40,03 4,00 44,03
Tổng 20.413,08
Page 11 of 87
Bảng 4.6. Tính nhiệt truyền qua kết cấu bao che vào mùa đông
STT Kết cấu bao che F (m
2
)
K
(kcal/m
2
.h.
0
C)
ψ
Mùa đông
Δt
tt
Đ
(
0
C)
Q

t/th
tt
(kcal/h)
= K.F.Δt
tt
Đ
Q
bs
(kcal/h)
Q
t/th
KC
(kcal/h)
= Q
t/th
tt
+ Q
bs
1
Cửa sổ (cửa
kính)
Phía Bắc 39,11
5,235
1 0,8 163,79 16,38 180,16
Phía Nam 16,30 68,24 68,24 136,49
Phía Tây 26,07 109,19 5,46 114,65
Phía Đông 26,07 109,19 10,92 120,11
2
Cửa chính
(cửa tôn)

Phía Bắc 18,75
5,453
81,81 8,18 89,99
Phía Nam 9,38 40,90 40,90 81,81
Phía Tây 0,00 0,00 0,00 0,00
Phía Đông 0,00 0,00 0,00 0,00
3
Cửa mái (cửa
kính)
Phía Bắc 24,34
5,235
101,92 10,19 112,11
Phía Nam 24,34 101,92 101,92 203,83
4 Mái che (mái 1.192,8 5,454 5.204,49 0,00 5.204,49
Page 12 of 87
STT Kết cấu bao che F (m
2
)
K
(kcal/m
2
.h.
0
C)
ψ
Mùa đông
Δt
tt
Đ
(

0
C)
Q
t/th
tt
(kcal/h)
= K.F.Δt
tt
Đ
Q
bs
(kcal/h)
Q
t/th
KC
(kcal/h)
= Q
t/th
tt
+ Q
bs
tôn) 0
5 Tường
Phía Bắc 257,14
1,843
379,11 37,91 417,02
Phía Nam 289,33 426,57 426,57 853,13
Phía Tây 153,93 226,94 11,35 238,29
Phía Đông 153,93 226,94 22,69 249,63
6

Nền (nền
không
cách nhiệt)
Dải 1 262,00 0,4 83,84 8,38 92,22
Dải 2 214,00 0,2 34,24 3,42 37,66
Dải 3 182,00 0,1 14,56 1,46 16,02
Dải 4 333,56 0,06 16,01 1,60 17,61
Tổng 8.165,23
Page 13 of 87
1.2.2. Tổn thất nhiệt do rò gió
100%
Hướng Tây
- Hướng gió chính mùa hè của phân xưởng là hướng Tây, tính tổn thất nhiệt do
rò gió cho mùa hè, cửa chịu tác động của gió là cửa tường Tây. Với vị trí này
thì các cửa trên tường Tây đón gió 100% diện tích thực.
100%
Hướng Đông
- Hướng gió chính mùa đông của phân xưởng là hướng Đông, tính tổn thất
nhiệt do rò gió cho mùa đông, cửa chịu tác động của gió là cửa tường Đông.
Với vị trí này thì các cửa trên tường Đông đón gió 100% diện tích thực.
Page 14 of 87
- Lượng nhiệt tiêu hao cho việc làm nóng không khí lạnh rò vào nhà được tính
theo công thức:
ò ó ó
. . ( / )
r gi k gi tt
Q C G t kcal h= ∆
Trong đó:
- C
k

: tỉ nhiệt của không khí, C
k
= 0,24 kcal/kg.
0
C
- G
gió
: lượng gió rò vào nhà
ó
. . ( / )
gi
G a g l kg h
=
∑
- g (kg/h.m) : là lượng không khí lọt vào nhà qua 1m chiều dài khe hở
cùng loại, lấy theo Bảng 4: Lượng không khí lọt vào nhà qua 1m cửa -
Giáo trình Vi Khí Hậu – Nguyễn Đình Huấn.
o Đối với mùa hè hướng gió Tây: v
gió
H
= 3,3 m/s => g
h
= 7,7 kg/h.m.
o Đối với mùa đông hướng gió Đông: v
gió
Đ

= 5,4 m/s => g
đ
= 11,8

kg/h.m.
(Áp dụng cho khe cửa bằng kim loại).
- a là hệ số phụ thuộc vào loại cửa.
o Đối với cửa 1 lớp khung kim loại thì: cửa sổ a = 0,65
- l (m): tổng chiều dài của khe cửa mà gió lọt qua (chỉ tính cho hướng đón
gió).
-
tt
T
t
: Nhiệt độ tính toán của không khí trong nhà tùy mùa đang tính toán (
o
C)
-
tt
N
t
: Nhiệt độ tính toán của không khí ngoài nhà tùy mùa đang tính toán (
o
C)
Bảng 4.7. Lượng nhiệt tiêu hao do rò gió vào mùa hè
Cửa C
k
(kcal/k
g.
0
C)
Mùa hè (v = 3,3 m/s; Hướng gió: Tây)
Σl (mm) a g
(kg/m.h)

G
H
(kg/h)
Δt
tt
(
0
C)
Q
rò gió
(kcal/h)
= C
k
.G
H
.Δt
tt
Page 15 of 87
= a.g.Σl
Cửa
sổ
(cửa
kính)
0,24 165.440 0,65 7,7 828,03 2 397,45
Bảng 4.8. Lượng nhiệt tiêu hao do rò gió vào mùa đông
Cửa
C
k
(kcal/k
g.

0
C)
Mùa đông (v = 5,4 m/s; Hướng gió: Đông)
Σl (mm) a
g
(kg/m.h)
G
H
(kg/h)
= a.g.Σl
Δt
tt
(
0
C)
Q
rò gió
(kcal/h)
= C
k
.G
H
.Δt
tt
Cửa
sổ
(cửa
kính)
0,24 165.440 0,65 11,8 1.268,92 0,8 243,63
1.3. Tính tỏa nhiệt trong phòng

1.3.1. Tỏa nhiệt do người
nguoi
t
Q q n 1,7(kcal/h)
= × ×
Trong đó:
- n: là số người, n = 33 người
- q (kcal/ người): lượng nhiệt hiện do một người toả vào không khí trong
phòng trong 1 giờ. Tra bảng 2-2 Sách Kĩ thuật thông gió - Trần Ngọc Chấn.
o Mùa hè (34,6
0
C): q= 12,8 Kcal/h
o Mùa đông (22
0
C): q = 98 Kcal/h
Bảng 4.9. Tính nhiệt tỏa do người
Page 16 of 87
STT Mùa t
T
tt
(
0
C) q
h
(kcal/người.h) n (người) Q
TN
NG
(kcal/h) = q
h
.n.1,7

1 Hè 34,6 12,8 33 718,08
2 Đông 22 98 33 5.497,80
1.3.2. Tỏa nhiệt do chiếu sáng
CS
TN
Q 860. N (kcal/h)
= ∑
Trong đó:
- 860: hệ số hoán đổi đơn vị từ KW sang Kcal
- ΣN: tổng công suất phát sáng nhà công nghiệp.
ΣN= a.F (KW)
Với:
o a – công suất phát nhiệt do các thiết bị chiếu sáng nhà công nghiệp, a = 18
– 24 W/m
2
.
Chọn a = 20 W/m
2
o F – Diện tích sàn, F = (42 - 0,25).(24 - 0,22) = 991,56 m
2
=> ΣN =
20.991,56
1000
= 19,83 W
Q
TN
CS
= 860. ΣN = 860.19,83 = 17054,88 Kcal/h
Bảng 4.10. Tính nhiệt tỏa do chiếu sáng
a (W/m

2
) F (m
2
) ΣN (kW) = a.F Q
TN
CS
(kcal/h) = 860.ΣN
20 991,56 19,83 17.054,88
1.3.3. Tỏa nhiệt do động cơ điện
Page 17 of 87
(kcal/h) N860Q
4321
ĐC
T
∑×××××=
ηηηη
Trong đó
- 860: hệ số hoán đổi đơn vị từ KW sang Kcal.
- η
1
: là hệ số sử dụng công suất lắp đặt máy, η
1
= 0,7 – 0,9
- η
2
: hệ số tải trọng, tỉ số giữa công suất yêu cầu với công suất cực đại, η
2
= 0,5
– 0,8
- η

3
: hệ số làm việc không đồng thời của động cơ điện, η
3
= 0,5 – 1,0
- η
4
:hệ số kể đến cường độ nhận nhiệt của môi trường không khí, η
4
= 0,85 –
1,0
Lấy η
1
.η
2
.η
3
.η
4
= 0,25
- ΣN: tổng công suất của động cơ điện.
Bảng 4.11. Tính nhiệt tỏa do động cơ điện
Kí hiệu Tên gọi
Công
suất
(kW)
Số lượng
(cái)
Tổng công
suất ΣN (kW)
1 Máy mài tròn 4,0 1 4

2 Máy mài phẳng 2,8 2 5,6
3 Máy phay đứng BH11 6,5 2 13
4 Máy tiện rèn 1615M 3,0 2 6
5 Máy mài sắc 2,0 2 4
6 Máy xọc 7412 1,5 2 3
7 Tủ sấy bằng điện hóa 8,0 1 8
8 Máy bào ngang M30 2,8 1 2,8
9 Cưa máy 2,0 1 2
10 Tang đánh bóng 2,0 2 4
11 Máy cắt tấm N475 10,0 1 10
Page 18 of 87
12 Máy khoan để bàn 0,5 2 1
13 Máy hàn điện 10,0 1 10
Tổng cộng 73,40
Q
TN
ĐC
(kcal/h) = η
1
.η
2
.η
3
.η
4
*860*ΣN = 0,25*860*ΣN 15.781,00
1.3.4. Tỏa nhiệt từ quá trình nguội dần của sản phẩm nung nóng lò đúc
thép
Sản phẩm sau khi được nấu chảy ở lò nấu thép, được rót vào lò đúc thép. Tại
đây xảy ra quá trình làm nguội dần có thay đổi trạng thái. Nhiệt tỏa ra từ quá

trình này được tính theo công thức
Q
sp
(kJ/h) = n
lò đúc
.G
sp
.[c
l
(t
đ
- t
nc
) + i + c
r
(t
nc
- t
c
)]
Q
sp
(kcal/h) =
( )
/
4,19
sp
Q kJ h
Trong đó :
- C

r
, c
l
: tỉ nhiệt trung bình của sản phẩm ở thể lỏng (c
l
) và thể rắn (c
r
),
kJ/kg.
0
C
- t
nc
, i : nhiệt độ nóng chảy (t
nc
),
0
C và nhiệt hàm nóng chảy (i), kJ/kg của
vật liệu.
c
r
(kJ/kg.
0
C) = a + b.(273 + t)
Trong đó a, b: tỉ nhiệt ở nhiệt độ 0
0
C (a), kJ/kg.
0
C và hệ số tỉ lệ (b) lấy theo bảng
Đặc trưng vật lí của một số vật liệu

Bảng 4.12. Trích dẫn bảng 2.16/ 52 – Đặc trưng vật lí của một số vật liệu
Page 19 of 87
Vật
liệu
Tỉ nhiệt ở thể rắn
c
r
(kJ/kg.
0
C) = a + b(273 +
t)
Nhiệt độ
nóng chảy
t
nc
(
0
C)
Nhiệt
hàm nóng
chảy i
(kJ/kg)
Tỉ nhiệt ở
thể
lỏng c
l
(kJ/kg.
0
C)
t (

0
C) a B
Thép 1200 0,46 0,000193 1300 96,3 1,17
Vậy c
r
= a + b.(273 + t) = 0,46 + 0,000193.(273 + 1200) = 0,74 kJ/kg.
0
C
T
đ
= 1400
0
C, t
nc
= 1300
0
C, t
c
= t
T
tt
=> Mùa hè : t
c
= 34,6
0
C ; mùa đông : t
c
= 22
0
C

Bảng 4.13. Tính tỏa nhiệt từ quá trình nguội dần của sản phẩm nung nóng
lò đúc thép
Mùa
G
sp
(kg/
h)
c
l
(kJ/k
g.
0
C)
c
r
(kJ/k
g.
0
C)
t
đ
(
0
C)
t
nc
(
0
C)
t

c
(
0
C)
i
(kJ/
kg)
Q
sp
(kJ/h)
Q
sp
(kcal/h)
Hè
200 1,17 0,74 1400 1300
34,6
96,3
462.049,3
2
110.274,30
Đôn
g
22
465.800,5
4
111.169,58
1.3.5. Tỏa nhiệt từ bề mặt thoáng của nước nóng
Khi nhiệt độ bề mặt nước lớn hơn nhiệt độ không khí trong phòng, lượng nhiệt
hiện tỏa vào phòng xác định theo công thức:
Q

TN
n
= (5,7 + 4,07v)(τ
mn
- t
xq
).F [W]
Trong đó:
Page 20 of 87
- V: vân tốc không khí trên bề mặt nước, m/s, v = v
T
= 0,3 m/s
- τ
mn,
t
xq
: nhiệt độ bề mặt nước (τ
mn
) và nhiệt độ không khí xung quanh (t
xq
= t
T
)
τ
mn
: nhiệt độ mặt nước phụ thuộc vào nhiệt độ nước t
n
o t
n
= 70

0
C => t
mn
= 58
0
C
o t
n
= 80
0
C => t
mn
= 69
0
C
- F: diện tích bề mặt thoáng của nước, m
2
Bảng 4.14. Thống kê bể
STT
Tên
thiết bị
Chiều
dài
(mm)
Chiều
rộng
(mm)
Chiều
cao (mm)
Số lượng

(bể)
Nhiệt độ
nước t
n
(
0
C)
1 Bể dầu 500 1000 1000 2 80
2 Bể rửa 500 1000 1000 2 70
Bảng 4.15. Tính nhiệt tỏa từ bề mặt thoáng của bể
Mùa Bể
v
(m/s)
F
(m
2
)
τ
mn
- t
xq
(
0
C)
= τ
mn
- t
T
tt
Q

TN
N
(kcal/h)
= n
bể
.0,86.(5,7 + 4,07v)(τ
mn
-
t
xq
).F
Mùa
hè
Bể dầu
0,3
0,50 34,4 204,75
Bể rửa 0,50 23,4 139,28
Mùa
đông
Bể dầu 0,50 47 279,75
Bể rửa 0,50 36 214,27
1.3.6. Tỏa nhiệt từ lò
Bảng 4.16. Thống kê lò
Page 21 of 87
STT
Tên thiết
bị
Chiều dài
(mm)
Chiều rộng

(mm)
Chiều cao
(mm)
Số lượng
(lò)
1 Lò nấu thép 1500 1500 2000 4
2 Lò đúc thép 1500 1500 2000 2
Bảng 4.17. Hệ số dẫn nhiệt của một số loại vật liệu
Hệ số dẫn nhiệt λ
tb
(kcal/m/h/
0
C) của một số loại vật liệu
Gạch Samot 0,65 + 0,55.10
-3
t
tb
(kcal/m.h.
0
C)
Gạch Điatomit 0,1 + 0,1.10
-3
t
tb
(kcal/m.h.
0
C)
Gạch chịu nhiệt 0,8 + 0,3.10
-3
t

tb
(kcal/m.h.
0
C)
Thép 50 (kcal/m.h.
0
C)
Gang 43 kcal/m.h.
0
C)
1.3.6.1. Lò nấu thép
a. Tỏa nhiệt qua thành lò
Q
TL
= n
lò
.q.F
TL
[kcal/h]
Trong đó:
- F
T
diện tích thành lò (m
2
), F = (1,5 + 1,5).2.2 = 12 m
2
- Q cường độ dòng nhiệt truyền qua 1 m
2
thành lò (kcal/m
2

.h)
Cấu tạo của lò:
- Lớp 1: Gạch Samot, δ
1
= 110mm, λ
tb1
= 0,65 + 0,55.10
-3
t
tb
(kcal/m.h.
0
C)
- Lớp 2: Gạch Điatomit, δ
2
= 220mm, λ
tb2
= 0,1 + 0,1.10
-3
t
tb
(kcal/m.h.
0
C)
- Lớp 3: Thép δ
3
= 5mm, λ
tb3
= 58 (W/m.k) = 50 kcal/m.h.
0

C
(Theo trang 29 – Thông gió và kĩ thuật xử lý khí thải – Nguyễn Duy Động)
Giả thiết t
2
= t
1
– 5
0
C = 1400 - 5 = 1395
0
C
t
3
= 500
0
C
t
4
H

= 100
0
C, t
4
Đ
= 90
0
C
t
5

H
= t
4
H
– 5
0
C = 100 – 5 = 95
0
C; t
5
Đ
= t
4
Đ
– 5
0
C = 90 – 5
0
C = 85
0
C
t
6
H
= t
T
H

= 34,6
0

C ; t
6
Đ
= t
T
Đ
= 22
0
C
Tính λ
tb1,
λ
tb2
Page 22 of 87
3 0
tb1
1395 500
0,65 0,55.10 1,17 / . .
2
−
+
= + =
kcal m h C
λ
3 0
tb2
500 100
0,1 0,1.10 0,13 / . .
2
−

+
= + =
H
kcal m h C
λ
3 0
2
500 90
0,1 0,1.10 0,13 / . .
2
Ñ
−
+
= + =
tb
kcal m h C
λ
Vậy λ
2
H
= λ
2
Đ
= 0,13 kcal/m.h.
0
C
K =
3
1 2
1 2 3

1 1
0,56
0,11 0,22 0,05
1,17 0,13 50
tb tb tb
δ
δ δ
λ λ λ
= =
+ +
+ +
* Mùa hè:
- Tính q
k
:lượng nhiệt đi qua 1m
2
bề dày thành lò
q
k
= K.(t
2
– t
5
H
) = 0,56 (1395 – 95) = 727,75 kcal/m
2
.h
- Tính q
α
q

α
=α
5
H
.(t
5
H
– t
6
H
)
α
5
H
=
( )
4 4
0,25
H H
5 6
5 6
5 6
273 273
t t
L. t – t .
100 100
t t
H H
qd
H H

C
 
+ +   
+ −
 
 ÷  ÷
−
   
 
 
L: Hệ số kích thước đặc trưng phụ thuộc vào kích thước lò, L = 2,2 đối với bề
mặt đứng
C
qd
: hệ số bức xạ qui diễn của vật trong phòng, C
qd
=4,2 (Kcal/m
2
.h.K
4
)
→
5
α
=
( )
4 4
0,25
4,2 95 273 34,6 273
2,2. 95 – 34,6 .

95 34,6 100 100
 
+ +
   
+ −
 
 ÷  ÷
−
   
 
 

= 12,66
(Kcal/m
2
.h
o
C)
-> q
α
= 12,66.(95 – 34,6) =764,70 (kcal/h)
Page 23 of 87
⇒
764,70 727,75
764,70
k
q q
q
α
α

−
−
=

< 5% (giả thiết thoả mãn)
q
tb
H
=
k
q + q
2
α
=
764,70 727,75
2
+
= 746,22 (kcal/m
2
.h)
* Mùa đông:
- Tính q
k
:lượng nhiệt đi qua 1m
2
bề dày thành lò
q
k
= K.(t
2

– t
5
) = 0,56.(1395 - 85) = 733,35 (kcal/m
2
.h)
- Tính q
α
q
α
=α
5
Đ
.(t
5
Đ
– t
6
Đ
)
α
5
Đ
=
( )
4 4
0,
5 6
5 6
273 273
. – .

100 100
qd
Đ Đ
C
 
+ +
   
+ −
 
 ÷  ÷
−
   
 
 
Ñ Ñ
25
5 6
Ñ Ñ
t t
L t t
t t
L: Hệ số kích thước đặc trưng phụ thuộc vào kích thước lò, L = 2,2 đối với bề
mặt đứng
C
qd
: hệ số bức xạ qui diễn của vật trong phòng, C
qd
= 4,2 (kcal/m
2
.h.K

4
)
→

5
α
=
( )
4 4
0,25
4,2 85 273 22 273
2,2. 85 – 22 .
85 22 100 100
 
+ +
   
+ −
 
 ÷  ÷
−
   
 
 
= 12,10
(kcal/m
2
.h
o
C)
-> q

α
= 12,10.(85 – 22) =762,99 (kcal/h)
⇒
762,29 733,35
762,29
k
q q
q
α
α
− −
=

< 5% (giả thiết thoả mãn)
q
tb
Đ
=
k
q + q
2
α
=
762,29 733,35
2
+
= 747,82 kcal/m
2
.h
Page 24 of 87

Vậy nhiệt truyền qua thành lò
o Q
TL
H
= n
lò
.q
tb
H
.F
TL
= 4.746,22.12 = 35818,75 kcal/h
o Q
TL
Đ
= n
lò
.q
tb
Đ
.F
TL
= 4.747,82.12 = 35895,28 kcal/h
b. Tỏa nhiệt qua đáy lò
Q
đáy lò
= n
lò
.q
đáy lò

.F
đáy lò
[kcal/h]
Trong đó: - q
đáy
: nhiệt tỏa ra từ đáy lò, q
đáy lò
= q
thành lò
- F
đáy lò
= (l
đáy lò
– (δ
1
+ δ
2
+ δ
3
).2).(b
đáy lò
– (δ
1
+ δ
2
+ δ
3
).2)
= (1,5 – ((0,11 + 0,22+ 0,005).2)).(1,5 – ((0,11 + 0,22+ 0,005).2)) = 0,69 m
2

Bảng 4.18. Tính nhiệt tỏa qua đáy lò nấu thép
Tên thiết
bị
F
đáy
(m
2
)
Mùa hè Mùa đông
q
đáy
(kcal/m
2
.h)
Q
đáy lò
H
(kcal/h)
=n
lò
.q
đáy
.F
đáy
q
đáy
(kcal/m
2
.h)
Q

đáy lò
Đ
(kcal/h)
=n
lò
.q
đáy
.F
đáy
Lò nấu thép 0,69 746,22 1.439,41 747,82 1.442,48
c. Tỏa nhiệt qua đỉnh lò
Q
đỉnh lò
= n
lò
.q
đỉnh lò
.F
đỉnh lò
[kcal/h]
Trong đó:
- q
đỉnh lò
: nhiệt tỏa ra từ đáy lò, q
đáy lò
= q
thành lò
- F
đỉnh lò
= F

đáy lò
– F
cửa lò
= 0,69 – 0,3 = 0,39 m
2
Bảng 4.19. Tính nhiệt tỏa qua đỉnh lò nấu thép
Tên
thiết
F
đỉnh
(m
2
)
= F
đáy
- F
CL
Mùa hè Mùa đông
q
đỉnh
(kcal/m
2
.h
Q
đỉnh lò
H
(kcal/h)
=n
lò
.q

đỉnh
.F
đỉnh
q
đỉnh
(kcal/m
2
.h
Q
đỉnh lò
Đ

(kcal/h)
=n
lò
.q
đỉnh
.F
đỉnh
Page 25 of 87
bị
) )
Lò
nấu
thép
0,39 746,22 1.509,07 747,82 1.512,30
d. Tỏa nhiệt qua cửa lò
Cấu tạo cửa lò
- Lớp 1: Gạch chịu nhiệt
250 0,8 0,0003

δ λ
= = +
1 tb1 tb
mm, t

(kcal/m.h
0
C)
-
Lớp 2: Gang δ
2
= 15mm, λ
2
= 43 kcal/m.h.
0
C
*Trường hợp cửa đóng:
Giả thiết t
2
= t
1
– 5
0
C = 1400 - 5 = 1395
0
C
t
3
= 300
0

C
t
4
H
= 260
0
C ; t
4
Đ
= 255
0
C
t
5
H
= t
xq
= 34,6
0
C ; t
5
Đ
= 22
0
C
Tính
1
λ
,
2

λ
0
1
1395 300
0,8 0,0003 0,8 0,0003. 1,05 / . .
2
+
= + = + =
tb tb
t kcal m h C
λ

K =
2 0
1 2
1 2
1 1
4,21 / . .
0,25 0,015
1,05 43
= =
+ +
tb
kcal m h C
δ δ
λ λ
* Mùa hè:
- Tính q
k
:lượng nhiệt đi qua 1m

2
bề dày thành lò
q
k
= K.(t
2
– t
4
) = 4,21.(1395 –260) = 4779,26 kcal/m
2
.h