Thiết kế hệ thống gió tản nhiệt và khu khói bụi cho tầng hầm

TIỂU LUẬN BƠM-QUẠT-MÁY NÉN GVHD :THS BÙI TRUNG THÀNH
LỜI MỞ ĐẦU

Với sự phát triển mạnh mạnh của nền kinh tế và xã hội hiện nay, thì nhu
cầu về điều kiện sinh hoạt làm việc của con người ngày càng cao. Vì vậy thông
gió và điều hòa không khí là một trong những lĩnh vực được đặc biệt chú trọng
trong đời sống cũng như trong làm việc và học tập hàng ngày.
Trong những năm gần đây, nền kinh tế xã hội nước ta phát triển với tỷ lệ
tăng trưởng rất đáng kể, bước đầu thực hiện thành công sự nghiệp công nghiệp
hóa, hiện đại hóa đất nước. cùng với sự phát triển đó thì nhu cầu cuộc sống về
điều hòa thông gió làm lạnh cũng tăng theo nhanh chóng.Mặt khác, Việt Nam
là một nước nằm trong khu vực nhiệt đới nên đã trở thành một thị trường đầy
tiềm năng của rất nhiều hang sản xuất kinh doanh máy và thiết bị trong hệ
thống thông gió và điều hòa không khí.
Điều hòa không khí có vai trò rất quan trọng trong việc bảo vệ sức khỏe
con người. Để dần dần từng bước cải thiện điều kiện làm việc sản xuấ, vệ sinh
môi trường trong các khu công nghiệp và đô thị cần phải áp dụng các biện pháp
nhằm hạn chế, giảm thiểu tối đa các chất độc hai sinh ra do hoạt đông đời sống
hay trong sản xuất.
Trong các công trình nhà văn hóa, câu lạc bộ, triển lãm… thường có
lượng nhiệt, ẩm và khí CO2 thải ra rất lớn. để tao được cảm giác thoải mái và
điều kiện làm việc, học tập cho con người thì cần phải tổ chức hệ thống thông
gió, DHKK , thổi không khí được làm mát, sạch tới từng ngóc ngách.
Riêng đối với các phân xưởng có tỏa ra nhiều bụi và các khí độc hại.
ngoài việc tổ chức cung cấp không khí sạch còn phải thiết kế hệ thống hút và
vận chuyển hỗn hợp khí bụi và chất độc hại về thu gom, xử lý làm sạch trước
khi đưa ra môi trường xung quanh.
Đối với đề tài “ thiết kế hệ thống thông gió, tản nhiết và khử khói bụi
cho hầm tầng hai để xe trường DH CN TPHCM” nhóm chúng em trình bày
những vấn đề cơ bản về tính toán nhiệt thừa , ẩm thừa, lượng khí độc hại… tỏa
ra trong hầm. trên cơ sở đó, chúng em xác định lưu lượng cần thiết để khử

nhiệt, ẩm thừa, khí độc hại… trong công trình và nêu lên một số biện pháp tổ
chức thông gió, tản nhiệt, khử bụi và khí độc.
Mặc dù đã rất cố gắng trong quá trình thực hiện đề tài, song không tránh
khỏi những thiếu sót, kính mong được sự góp ý của quý thầy cô và bạn đọc.
Chúng em chân thành cảm ơn !
Nhóm 2.
NHÓM 2
1
TIỂU LUẬN BƠM-QUẠT-MÁY NÉN GVHD :THS BÙI TRUNG THÀNH
CHƯƠNG I

GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH.
1. Giới thiệu chung về trường ĐH Công Nghiệp TP HCM
Trường ĐHCN TP HCM có cơ sở chính nằm ngay trong TP HCM, một
trung tâm kinh tế, văn hóa, khoa hoc kỹ thuật…Tại đây tập trung rất nhiều
trường đại học, cao đẳng, nhiều trung tâm nghiên cứu khoa học kỹ thuật, nhiều
khu chế xuất, khu công nghiệp lớn, siêu thị, nhà hàng , khu vui chơi giải chí….
Có thể nói: trường ĐHCN TP HCM hiện nay là một trong những cơ sở
giáo dục CĐ ĐH và đào tạo nghề lớn nhất tại Việt Nam. Với cơ sở vật chất và
trang thiết bị giảng dạy, thực hành theo công nghệ mới, cùng với chương trình
đào tạo luôn được cập nhật, cải tiến… Nhà trường luôn tạo điều kiện tốt nhất
cho sinh viên học tập tại trường và sáng tạo, phát triển tài năng.
2. Tổng quan về công trình:
Một trong những vấn đề quan tâm của nhà trường đối với sinh viên là
vấn đề giữ xe và khu vực để xe. Vì vậy, nhà trường đã thiết kế xây dựng ba
tầng hầm cho sinh viên để xe hàng ngày : hầm số 1, hầm số 2 nằm dưới sân
trường, trên là sân dể xe đạp, hầm số 3 dưới nhà V và X
Nhà trường luôn luôn chú trọng tới việc cải thiện điều kiện học tập, làm
việc và đảm bảo vệ sinh môi trường trong đời sống hàng ngày, cho nên đã tổ
chức hệ thống thông gió, hút bụi và thổi không khí sạch đến toàn bộ không

gian tầng hầm. Ngoài ra còn có hệ thống hút và khử khói bụi, thu gom và xử lý
trước khi đưa ra ngoài.
NHÓM 2
2
TIỂU LUẬN BƠM-QUẠT-MÁY NÉN GVHD :THS BÙI TRUNG THÀNH
Sơ đồ mô phỏng hầm để xe tầng 2
Đề tài của nhóm là : Thiết kế hệ thống thông gió, tản nhiệt và khử khói
bụi cho hầm tầng hai để xe trường ĐHCN TP HCM ( số liệu khảo sát thực tế)
quan sát số người, số xe lưu chuyển, nhiệt độ trong nhà xe ứng với yêu cầu Q,
H theo miệng hút và vị trí đặt quạt.
3. Yêu cầu của hệ thống thông gió :
ĐN : Nếu trong một khoảng không gian xác định có sự tích tụ nhiệt, ẩm,
khói bụi và các chất độc hại thì sau một thời gian, các thông số nhiệt độ, độ ẩm
của không khí ở đó sẽ biến động, nhiều khi vượt quá giới hạn cho phép. Để
ngăn cản sự tích tụ nhiệt, ẩm hoặc các chất độc hại thì cần phải thay thế liên tục
lượng không khí đã bị ô nhiễm bằng một lượng không khí tươi mát lấy từ môi
trường bên ngoài. Quá trình như vậy được gọi là thông gió.
Trước hết chúng ta cần thấy rằng, con người là nhân tố quan trọng, việc
bảo vệ sức khỏa cho sinh viên là rất cần thiết. Môi trường không khí trong
sạch, có chế độ nhiệt và ẩm thích hợp…. chính là yếu tố gián tiếp nâng caoi
năng suất học tập cũng như sức khỏe của sinh viên.
Tiếp theo, chúng ta cũng cần quan tâm đến xe máy để trong hầm. Nhiệt
độ cao, độ ẩm và khói bụi nhiều có thể sẽ làm cho các thiết bị trong xe nhanh
hư hỏng và cũ.
Hầm tầng hai có diện tích khoảng 2040 m
2
, chứa được 600-800 chiếc xe.
Số lượng xe này giao động thường xuyên vì sinh viên học theo ca nên việc gửi
và lấy xe của sinh viên cũng thường xuyên hơn. Ước lượng số người trong hầm
NHÓM 2

3
TIỂU LUẬN BƠM-QUẠT-MÁY NÉN GVHD :THS BÙI TRUNG THÀNH
khoảng 30 người . Vì những lý do trên mà hầm xe lúc nào cũng có khói bụi,
nhiệt độ và các chất khí độc hại cũng tăng cao. Mặt khác, do hầm xe nằm trong
lòng đất nên việc trung hòa các thành phần trên do tự nhiên là không thể.
Thiết kế hệ tống thông gió nhằm mục đích khử nhiệt độ thừa,khói bụi,
các chát khí độc hại, đặc biệt là lưu thông gió giữa môi trường bên ngoài và
trong hầm, uôn dảm bảo một môi trường thoáng mát, “ Sạch” để sinh viên vào
lấy xe, gửi xe an toàn. Vì vậy, hệ thống thông gió cho tầng hầm 2 để xe phải
dảm bảo một số yêu cầu sau :
 Cung cấp đầy đủ lượng khí tươi từ môi trường bên ngoài vào
nhằm mục dích giải nhiệt thừa, trung hòa các chất khí độc hại và
khử khói bụi.
 Lượng khí trong hầm phải được xử ý trước khi đưa ra ngoài.
 Hệ thống phải đảm bảo tính bền lâu dài và giá thành vừa phải.
4. Cấp điều hòa.
Khi thiết kế hệ thống điều hòa không khí và thông gió, việc đầu tiên là
phải lựa chọn cấp điều hòa cho hệ thống thông gió cần tính. Có 3 cấp điều hòa
thông gió như sau :
 Hệ thống thông gió cấp một: có độ chính xác nhất.
 Hệ thống thông gió cấp hai : có độ chính xác trung bình.
 Hệ thống thông gió cấp ba : có độ chính xác vừa phải.
Tùy từng trường hợp mà ta chọn cấp điều hòa. Nếu chọn cấp một có độ
chính xác cao thì giá thành trang thiết bị cao và ngược lại. đối với hầm để xe
của trường ĐH CN TPHCM thì không cần đòi hỏi độ chính xác cao nên ta
chọn cấp điều hòa không khí là cấp ba.
CHƯƠNG II

LỰA CHỌN VÀ TÍNH TOÁN THÔNG SỐ.
1. Tính nhiệt thừa : Q

th
1.1 Nhiệt lượng tỏa ra từ máy móc : Q
1
[ ]
1
1 . . . 1
dc tt dt T
Q N K K K W
η
 
= − +
 ÷
 
∑
N
dc
: Công suất động cơ lắp đặt của máy [ W ]
NHÓM 2
4
TIỂU LUẬN BƠM-QUẠT-MÁY NÉN GVHD :THS BÙI TRUNG THÀNH
K
tt
: Hệ số phụ tải, bằng tỷ số giữa công suất thực (hiệu dụng ) của máy trên
công suất động cơ lắp đặt. K
tt
= N
eff
/ N
dc
.

K
dt
: Hệ số đồng thời.
K
T
: Hệ số thải nhiệt , chọn K
T
=1
η
: Hiệu suất làm việc thực của động cơ
.
dc hc
K
η η
=
.
Trong đó
dc
η
: là hiệu suất động cơ cho trong catalog
hc
K
: là hệ số hiệu chỉnh theo phụ tải.
Bảng 1.1
Hệ số phụ tải
K
tt
0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3
Hệ số hiệu
chỉnh K

hc
1 0.99 0.98 0.97 0.95 0.92
Trường hợp không có catalog động cơ có thể lấy gần đúng
dc
η
theo công
suất động cơ như sau :
Bảng 1.2
Công suất độn cơ
N, KW
≤0.5
0.5÷5 5÷10 10÷28 >28
Hiệu suất dộng cơ
dc
η
0.75 0.84 0.85 0.88 0.9
Công suất của động cơ xe máy khoảng : 5.1 KW
Tiến hành tra bảng 1.1 và 1.2 theo công suất ta được :
Bảng 1.3
Số lượng Công suất W Hiệu suất % K
tt
K
dt
50 5100 85 0.6 1
Vậy nhiệt lượng tỏa ra từ xe máy là :
NHÓM 2
5
TIỂU LUẬN BƠM-QUẠT-MÁY NÉN GVHD :THS BÙI TRUNG THÀNH
[ ]
1

1 1
. . . 1 50.5100.0,6.1 1 1 180000
0,85
dc tt dt T
Q N K K K W
η
 
 
= − + = − + =
 ÷
 ÷
 
 
∑
1.2 Nhiệt tỏa ra từ đèn chiếu sáng Q
2.
Hầm để xe tầng hai của trường sử dụng chủ yếu là đèn Nêon. Nên nhiệt
lượng tỏa ra từ đèn được tính bởi công thức:
[ ]
2 cs
Q N W
=
cs
N
: tổng công suất của tất cả đèn chiếu sáng . [ W]
Công trình thuộc kiến trúc hầm nên ta tính công suất chiếu sáng theo m
2
sàn. Bình thường theo tiêu chuẩn chiếu sáng lấy 10 W/m
2
diện tích sàn.

Ta có: Q
2
= 10.F = 10.2040 = 20400 W
1.3 Nhiệt tỏa ra từ người Q
3
Nhiệt

tỏa ra từ người thay đổi theo điều kiện vi khí hậu, cường độ lao
động, thể trạng cũng như giới tính.
Nhiệt tỏa ra từ người được tính bởi công thức sau:
Q
3
= n.q
Trong đó :
q : nhiệt tỏa ra từ một người [ W/người]
n : số người.
Bảng 1.4
Nhiệt độ phòng,
o
C 15 20 25 30 35
Tĩnh tại
125 200 80 80 80
Lao động nhẹ 135 130 125 125 125
Lao động trung
bình
180 175 170 170 170
Lao động nặng 250 250 250 250 250
Phòng ăn khách sạn 175 145 125 125 125
Vũ trường
235 200 190 230 300

Nhiệt độ trong hầm để xe khoảng 35
o
C và mức độ lao động của người
trong đó thuộc loại lao động nhẹ.
Từ bảng trên ta thấy nhiệt lượng tỏa ta từ một người trong hầm để xe là :
125 W/người.
Ước lượng số người trong hầm để xe khoảng 30 người.
Q
3
= n.q = 30.125 = 3750 W
Tồng kết :
Tổng nhiệt thừa :
[ ]
3
1 2 3
1
180000 20400 3750 204150
th i
i
Q Q Q Q Q W
=
= = + + = + + =
∑
NHÓM 2
6
TIỂU LUẬN BƠM-QUẠT-MÁY NÉN GVHD :THS BÙI TRUNG THÀNH
2. Tính ẩm thừa W
th.
2.1 Lượng ẩm do người tỏa ra.
Bảng 2.1_Lượng ẩm tỏa q

n
của một người g/h. người.
Nhiệt độ
Trạng thái
15 20 25 30 35
Tĩnh tại 40 40 50 75 115
Lao động nhẹ 55 75 115 150 200
Lao động trung bình 110 140 185 230 280
Lao động nặng 185 240 295 355 415
Nhà ăn 90 90 171 165 250
Vũ trường 160 160 200 305 465
Lượng ẩm do người tỏa ra được xác định theo công thức sau :
W
1
= n.q
n
kg/s
Trong đó : n là số người có trong hầm để xe.
q
n
là lượng ẩm mỗi người tỏa ra trong một đơn vị thời gian
kg/s
Giống như tỏa nhiệt, lượng ẩm tỏa ra từ người cũng phụ thuộc vào nhiều
yếu tố như: nhiệt độ, độ ẩm môi trường, cường độ lao động, lứa tuổi, giới
tính… bảng 2.1 giới thiệu lượng ẩm tỏa q
n
của mỗi người đàn ông trung niên
cân nặng khoảng 68 kg.
Chọn n= 30 người , q
n

=200 g/h
1 n
W n.q 30.200 6000 / 0,0017 /g h kg s
= = = =
Tầng hầm 2 của trường chủ yếu chứa xe máy, nên lượng ẩm tỏa ra từ
sản phẩm ướt cũng như sàn ẩm xem như bằng không. Lượng ẩm thừa W
th
chủ
yếu là do người tỏa ra .
1
0,0017 /
th
W W kg s
= =
3. Lượng khí CO
2
do người và xe thải ra.
3.1 Lượng khí CO
2
do người thải ra.
N
G n k
= ×
Trong đó : n là số người trong hầm để xe.
k là lượng khí do người thải CO
2
( g/h)
Nhiệt độ trong hầm để xe khoảng 35
0
C và cường độ lao động thuộc lao

động nhẹ . Tra bảng 3.7 trang 92 sách “ thông gió” GVC. Hoàng Thị Hiền_TS
Bùi Sỹ Lý ta được k =200 g/h. Chọn n =30
Suy ra :
NHÓM 2
7
TIỂU LUẬN BƠM-QUẠT-MÁY NÉN GVHD :THS BÙI TRUNG THÀNH
30 200 6000 / 6 /
N
G n k g h kg h
= × = × = =
3.2 lượng khí CO
2
do xe thải ra.
'.
X
G k S
=
Trong đó : S là quãng đường xe chạy.
k’ là lượng khí CO
2
do mỗi xe máy thải ra ( g/km)
Ở nước ta hiện nay , lượng khí CO
2
thải ra của mỗi động cơ xe máy
khoảng : k’= 150 g/km.
Quãng đường mỗi xe máy chạy trong hầm trung bình khoảng 0.05 km.
'. 150 0.05 7.5 0.0075
X
G k S g kg
= = × = =

Thời gian mỗi xe chạy trong hầm khoảng một phút ( 1/60 giờ)
Suy ra :
G
X
= 0,0075.60 = 0,45 kg/h.
Ước lượng số xe thường xuyên hoạt động trong hầm là 30 xe, nên tổng
lượng CO2 do xe thải ra trong hầm là:
30 0.45 13,5 /
X
G kg h
= × =
Vậy lượng khí CO
2
do người và xe thải ra là :
6 13,5 19,5 /
N X
G G G kg h
= + = + =
4. Xác định lưu lượng cần thiết .
4.1 Lưu lượng giải nhiệt thừa.
Công thức tính lưu lượng cần thiết để khử nhiệt thừa:
th
R V
Q
G
I I
=
−
Trong đó : G là lưu lượng cần thiết để khử lượng nhiệt thừa (kg/h).
Q

W
là nhiệt lượng thừa.
I
R
là enthapi của không khí từ trong hầm xe ra.
I
V
là enthapi của không khí từ ngoài cung cấp vào.
Áp dụng cho hầm để xe của trường :
Nhiệt độ không khí khi ra khỏi hầm là t
R
= 35
0
C
Nhiệt độ không khí khi vào hầm là t
v
= 30
0
C
Tính I
R
:
Tra bảng nước sôi và hơi nước bão hòa theo t
R
= 35
0
C
Ta được : P
hbh
= 0.05622 bar

Thông thường độ ẩm tương đối của không khí khoảng : 80 %
0,8 0,05622
0,622 0,622 29 / 0,029 /
1 1 0,8 0,05622
hbh
R
hbh
P
d g kgkk kg kgkk
P
ϕ
ϕ
×
= × = × = =
− − ×
(2500 2 ) 35 (2500 2 35) 0,029 110 /
R R R R
I t t d kJ kg
= + + = + + × × =
Tính I
V
NHÓM 2
8
TIỂU LUẬN BƠM-QUẠT-MÁY NÉN GVHD :THS BÙI TRUNG THÀNH
Tra bảng nước sôi và hơi nước bão hòa theo t
v
= 30
0
C
Ta được : P

hbh
= 0.04241 bar
0,8 0,04241
0,622 0,622 21,8 / 0,0218 /
1 1 0,8 0,04241
hbh
V
hbh
P
d g kgkk kg kgkk
P
ϕ
ϕ
×
= × = × = =
− − ×
(2500 2 ) 30 (2500 2 30) 0,0218 86 /
V V V V
I t t d kJ kg
= + + = + + × × =
Ta có :

3
204150 204150 3600 10 734940 /
th
Q W kJ h
−
= = × × =
Suy ra :

3
734940
30622,5 / 25518,75 /
110 86
th
R V
Q
G kg h m h
I I
= = = =
− −
4.2 Lưu lượng khử hơi nước thừa.
Công thức tính lưu lượng khử hơi nước thừa :
th
R V
W
G
d d
=
−
Trong đó :
G : Lưu lượng trao đổi không khí khử hơi nước thừa.
W
th
: lượng hơi nước thừa trong hầm để xe ( g/h)
d
R
: độ chứa hơi của không khí ra (g/kg)
d
V

: độ chứa hơi của không kí vào (g/kg)
Ta có:

3
0,0017 / 0,0017 3600 10 6120 /
th
W kg s g h
= = × × =
Suy ra :

3
6120
850 / 708,33 /
29 21,8
th
R V
W
G kg h m h
d d
= = = =
− −
4.3 Lưu lượng khử khí CO
2.
Công thức tính lưu lượng khử khi CO
2
.
3
0
/
d

cp
G
L m h
C C
 
=
 
−
Trong đó :
L : Lưu lượng không khí khử CO
2
[m
3
/s]
G
d
: Lưu lượng khí CO
2
do người và xe thải ra trong hầm [g/h]
C
cp
: Nồng độ cho phép của hơi độc trong không khí vùng làm việc
[g/m
3
]
C
0
: Nồng độ cho phép CO
2
có trong không khí [g/m

3
]
Dựa vào bảng phụ lục 3 trang 345 sách “ thông gió” GVC. Hoàng Thị
Hiền_TS Bùi Sỹ Lý ta chọn : C
cp
=1 , C
0
= 0,5
Áp dụng công thức tính lưu lượng khử CO
2
NHÓM 2
9
TIỂU LUẬN BƠM-QUẠT-MÁY NÉN GVHD :THS BÙI TRUNG THÀNH
3
3
0
19,5 10
39000 / 32500 /
1 0,5
d
cp
G
L kg h m h
C C
×
= = = =
− −
Chọn lưu lượng cần thiết :
Vì các chức năng : khử nhiệt, khử ẩm vả khử khí độc CO
2

là các chức
năng độc lập của không khí. Nên khi ta chọn thông số: lưu lượng không khí cần
thiết để thiết kế quạt, thì lưu lượng này phải đảm bảo thỏa mãn 3 chức năng
trên. Nghĩa là chọn lưu lượng khử lớn nhất.
Vậy lưu lượng khử cần thiết là :
3
32500 /Q L m h
= =
CHƯƠNG III

TÍNH TOÁN THÔNG GIÓ
1 Các thông số lựa chọn để tính toán thông gió.
1.1 Bội số tuần hoàn.
Để tính toán thông gió ta cần phải xác định lưu lượng thông gió và chọn
vận tốc gió hợp lý để thiết kế đường ống gió, thông qua đó có thể tính được cột
áp rồi chọn quạt phù hợp.
Lưu lượng thông gió thường xác định thông qua bội số tuần hoàn, tức số
lần trao đổi trong một giờ (m
3
/h)
h
Q
k
V
=
Trong đó :
Q : Lưu lượng không khí cấp vào phòng Q = 32500 (m
3
/h)
V

h
: Thể tích hầm để xe

32500
5,31
2040 3
h
Q
k
V
= = ≈
×
Chọn vận tốc hợp lý là rất quan trọng bởi vì vận tốc chọn quá bé sẽ
giảm được tiếng ồn, tổn thất bé dẫn đến quạt nhỏ, nhưng đường ống cồng kềnh,
tiêu tốn chi phí đầu tư ban đầu và hạn chế trong trường hợp không gian làm
việc quá bé . Ngược lại vận tốc chọn quá lớn sẽ sinh ra tổn thất lớn, ồn ào, và
quạt sẽ to nhưng giảm được chi phí đầu tư do kích thước đường ống nhỏ hơn.
Vì vậy cần cân nhắc cẩn thận trong quá trình thiêt kế.
NHÓM 2
10
TIỂU LUẬN BƠM-QUẠT-MÁY NÉN GVHD :THS BÙI TRUNG THÀNH
1.2 Phương pháp thiết kế đường ống thông gió.
Có nhiều phương pháp để thiết kế đường ống gió. Ở đây ta sẽ dùng
phương pháp ma sát đồng đều.
Thiết kế theo phương pháp ma sát đồng đều : từ lưu lượng cần cấp, và
vận tốc gió chọn trong đường ống. Đường ống chính là đường ống mà tổn thất
sẽ lớn nhất (đường ống dài nhất) . Xem tổn thất trên ống mềm giống ống cứng.
Chọn miệng gió.
Chọn miệng gió căn cứ vào chức năng sử dụng miệng gió, lưu lượng gió
cần cấp, độ ồn cho phép. Từ đó sẽ xác định được tổn thất qua miệng gió, cũng

như các kích thước cổ, kích thước ống gió, kích thước trần, kích thước mặt.
Với miệng gió hút khí thải cho tầng hầm ta chon miệng gió RV-T-300
×
200-G1
có lưu lượng gió la 1715 m
3
/h, tổn thất qua miệng gió là 15,2 Pa.
2. Thiết kế ống gió tiêu biểu.
2.1 Thiết kế đường ống gió.
Ta thiết kế tiêu biểu đường ống gió của một quạt hút gió thải ở tầng hẩm
hai.
Thông số ban đầu như sau: lưu lượng quạt cần phải hút là 32500 m
3
/h.
Theo bố trí kiến trúc của công trình, ta chọn 20 miệng gió. Suy ra lưu
lượng một miệng gió là 1715 m
3
/h = 0,477 m
3
/s
Lưu lượng của 20 miệng gió là 9,54 m
3
/s.
Ta chọn vận tốc khởi đầu là 14,1 m/s tại cửa hút của quạt.
Tiết diện của ống yêu cầu :
2
9,54
0,677
14,1
Q

Q C F F m
C
= × ⇒ = = =
Tra bảng 7.3 trang 370 sách “hướng dẫn thiết kế hệ thống điều hòa
không khí” của Nguyễn Đức Lợi ta chọn ống có kích cỡ 1400
×
500 (tương
đương F = 0,7 m
2
)
Khi đó tốc độ gió là :
9,54
13,63 /
0,7
Q
m s
F
ω
= = =
NHÓM 2
11
TIỂU LUẬN BƠM-QUẠT-MÁY NÉN GVHD :THS BÙI TRUNG THÀNH
Tra bảng 7.3 trang 370 sách “hướng dẫn thiết kế hệ thống điều hòa
không khí” của Nguyễn Đức Lợi với cỡ ống là 1400*500 ta được đường kính
ống tương đương là d
td
= 0,886m.
Sử dụng bảng 7.11 sách “hướng dẫn thiết kế hệ thống điều hòa không khí”
của Nguyễn Đức Lợi để tính tiết diện ống nhánh và xác định cỡ ống a
×

b ta
được bảng sau :
Đoạn
ống
Số
quạt
Lưu
lượng
gió,
m
3
/s
Phần
trăm
lưu
lượng
Phần
trăm
tiết
diện
Tiết
diện
ống, m
2
Cỡ ống
chọn quạt
Tốc độ
m/s
Quạt – A 20 9,54 100 100 0,7 1400
×

500 13,63
A-B 13 6,201 65 71,5 0,5 1000
×
500 12,4
B-15 7 3,339 35 43 0,3 600
×
500 11,13
15-16 5 2,385 25 32,5 0,228 550
×
450 8,67
16-17 4 1,908 20 27 0,189 500
×
400 9,54
17-18 3 1,431 15 21,5 0,15 450
×
350 9,09
18-19 2 0,954 10 16,5 0,116 400
×
300 7,95
19-10 1 0,477 5 9 0,063 300
×
250 6,36
A
B
B'
A'
2.2 Tính tổn thất để chọn quạt
Tổn thất trên đường ống chính sẽ là cơ sở để chọn quạt. Rõ rang đoạn
ống dài nhất từ quạt tới miệng thổi thứ 20 có chiều dài lớn nhất và có tổn áp áp
suất lớn nhất, do đó ta tiến hành tính trở kháng trên đoạn này để tiến hành xác

định cột áp quạt
Tổn thất áp suất ống gió gồm 2 thành phần ma sát và cục bộ.
2
2
ms cb
v
H H H gh
g
ρ ρ
= + + +
∑ ∑ ∑ ∑
NHÓM 2
12
TIỂU LUẬN BƠM-QUẠT-MÁY NÉN GVHD :THS BÙI TRUNG THÀNH
2.2.1 Tổn thất ma sát.
Khi tính tổn thất ma sát đồng đều thì ta qui hệ số ma sát trên đường ống
bằng nhau. Trong trường hợp này thì ta không sử dụng cách trên mà ta tính
theo phương pháp bảng số.
Tổn thất ma sát được tính theo công thức :
0,0011
0,0125
td
d
λ
= +
Trong đó:
l - chiều dài ống , m

ρ
- mật độ không khí , kg/m

3
v - tốc độ không khí , m/s
d - đường kính tương đương của ống gió , m

λ
- hệ số trở kháng ma sát

0,0011
0,0125
td
d
λ
= +
( theo GS Belccy)
Bảng tính hệ số ma sát và đường kính tương đương của đường ống

Đoạn ống Tiết diện
ống, m
2
d
td

λ
Quạt-A 0,7 0,886 0,0137
A-B 0,5 0,762 0,0139
B-15 0,3 0,598 0,0143
15-16 0,228 0,543 0,0145
16-17 0,189 0,488 0,0147
17-18 0,15 0,433 0,0150
18-19 0,166 0,378 0,0154

19-20 0,063 0,299 0,0162

Bảng tổn thất ma sát trên đường ống được tính trong bảng sau:
NHÓM 2
13
TIỂU LUẬN BƠM-QUẠT-MÁY NÉN GVHD :THS BÙI TRUNG THÀNH
Đoạn ống
λ
l(m) v(m/s) d(m) H
ms
mmH
2
O
2
2
v
g
ρ

mmH
2
O
gh
ρ

mmH
2
O
Quạt-A’-A 0,0137 5 13,63 0,886 0,878 11,36 35,32
A-B 0,0139 18 12,4 0,762 3,086 9,4 0

B-B’ 0,0143 19,5 11,13 0,598 3,535 7,58 0
B’-15 0,0143 6 11,13 0,598 1,088 7,58 0
15-16 0,0145 7 9,63 0,543 1,060 5,67 0
16-17 0,0147 8,75 9,54 0,488 1,468 5,57 0
17-18 0,0150 8,75 9,09 0,433 1,531 5,05 0
18-19 0,0154 8,75 7,95 0,378 1,379 3,87 0
19-20 0,0162 8,75 6,36 0,299 1,029 2,17 0
Tổng tổn thất 15,055 58,25 35,32
2.2.2 Tổn thất cục bộ.
Tổn thất cục bộ được tính theo công thức:
2
2
. . . ( )
2
cb d
v
H p mmH O
g
ξ ρ ξ
= =
Trong đó: P
d
: áp suất động , Pa

ξ
: hệ số trở kháng cục bộ

ρ
: mật độ không khí , kg/m
3

thường lấy
ρ
=1,2 kg/m
3
v : tốc độ không khí , m/s
Hệ số trở kháng cục bộ
ξ
phụ thuộc hình dáng, kích thước cách bố trí
của các phụ kiện, thiết bị và chướng ngại vật. Hệ số trở kháng cục bộ được xác
định bằng thực nghiệm và cho trong bảng phụ lục trang 421 “sách hướng dẫn
thiết kế điều hòa không khí “ của Nguyễn Đức Lợi và bảng 3.12 trang 99 _
thầy Bùi Trung Thành ( tra áp suất động H
d
) ta có bảng hệ số trở kháng cục bộ
và tổn thất cục bộ trên đường ống như sau:

Tên Vị trí
Vận tốc
m/s

ξ
Tổn thất cục
bộ H
cb
,
mmH
2
O
NHÓM 2
14

TIỂU LUẬN BƠM-QUẠT-MÁY NÉN GVHD :THS BÙI TRUNG THÀNH
Miệng gió thổi
đến điểm A
- 1 iệng gió thổi
- 3 co 90
0
13,63 2,1
3.0,21
23,856
53,1648
Chạc 3 tiết diện
chữ nhật trên ống
hút :
-1 chạc 3 đọan A_B
-1 chạc 3 đọan B_15
12,4
11,13
2
1,05
18,8
7,959
Co nối -1 co nối đọan
15_B’
11,13 0,21 1,59
Co giảm - đọan 18-19
- đọan 17-18
- đọan 16-17
- đọan 15-16
7,95
9,09

9,54
9,63
0,27
0,2
0,39
0,34
1,0449
1,01
2,17
1,93
Giảm ống tại
miệng gió.
- đọan 17-18 6,36 1 2,17
Tổng tổn thất cục bộ 113,6947 mm
H
2
O
2.2.3 Tổn thất các thiết bị phụ.
Các thiết bị phụ ở đây là lưới lọc khí trước khi đưa ra khỏi hầm.
Bộ lọc bụi kiểu lưới được chế tạo từ nhiều loại khác nhau nhằm giảm
bớt lượng bụi khi đưa ra ngoài không khí, lưới lọc có trở lực khá bé khoảng 30-
40 Pa
Suy ra tổng thất trên đường ống chính:

2
15,055 58,25 35,32 113,6947 222,3197H mmH O= + + + =
∑
Để đảm bảo an toàn, ta nhân thêm cho hệ số 1,1 . Vậy tổng tổn thất để chọn
quạt là :

2
222,3197 1,1 244,55H mmH O= × =
∑
Tính chọn quạt.
NHÓM 2
15
TIỂU LUẬN BƠM-QUẠT-MÁY NÉN GVHD :THS BÙI TRUNG THÀNH
Khi chọn quạt, cần chú ý loại quạt sử dụng cho thích hợp. Đối với quạt
hút gió thải tầng hầm 2 ta chọn loại quạt ly tâm (100 mmH
2
O <H< 300
mmH
2
O)
Chọn quạt:
Các thông số của quạt:
• Lưu lượng quạt:

3 3
1,1 9,54 10,5 / 37778,4 /Q kQ m s m h= = × = =
∑
Trong đó: k : hệ số an toàn, chọn k = 1,1
• Tổng áp quạt:
2
244,55H mmH O=
∑
Từ đây ta xác định được đây là quạt loại trung áp cánh thẳng
Theo đường đặc tính của quạt ly tâm (phụ lục 7.11) :ta chọn loại quạt là
trung áp cánh thẳng kiểu “Xa” 4-76 N
0

10 lam việc với tốc độ quay n
1
=1280
v/ph hiệu suất
q
η
=0,81 ở chế độ Q
1
=38000 m
3
/h và p
1
=2,4 kPa (sách thiết kế
công nghiệp của tác giả Hoàng Thị Hiền)
Theo phụ lục 7.18 , tổ hợp B10-4 là tổ hợp cùng với động cơ 4A200L4
có tần số quay n=1475 v/ph, có công suất điện 45 kW. Vì n
1
≠
n nên ta sử dụng
bảng 7.1 để tìm giá trị lưu lượng Q và áp suất H của quạt:

3 3
1
1
1475
38000 43789 / 12,12 /
1280
n
Q Q m h m s
n

= = × = =
2
2
1 2
1
1475
2,4 3,2 326
1280
n
H H kPa mmH O
n
 
 
= = = =
 ÷
 ÷
 
 
CHƯƠNG IV

THIẾT KẾ QUẠT
1 Thiết kế guồng :
Để thiết kế guồng ta lần lượt tính các thông số sau:
• Đường kính trong của guồng :
NHÓM 2
16
TIỂU LUẬN BƠM-QUẠT-MÁY NÉN GVHD :THS BÙI TRUNG THÀNH
3 3
1
12,12

3,5 3,5 0,706
1475
Q
D m
n
= × = × =
• Đường kính ngoài của guồng:
Vì là quạt trung áp : m = 0,51-0,84 , chọn m = 0,65
1 1
2
0,706
1,086
0,65 0,65
D D
D m
m
= = = =
• Độ dài cánh :
2 1
1,086 0,706
0,19
2 2
D D
Z m
− −
= = =
• Bước cánh:
0,19t Z m= =
• Số cánh :
2

1
1,086
17,95
0,19
D
n
t
π π
×
= = =
Chọn số cánh của quạt là 20 cánh.
• Vận tốc ở của ra : được tính bởi công thức
2
2
d
gh
C
ρ
=
Trong đó :
2
0,3 0,3 326 97,8
d
h H mmH O= = × =
Suy ra :
2
2 9,81 97,8
40 /
1,2
C m s

× ×
= =
• Vận tốc của vào :
• Vận tốc góc của guồng động :
1475
154,38 /
30 30
n
m s
π π
ω
×
= = =
• Vận tốc vòng ở cửa vào:
1 1
0,706
154,38 54,5 /
2
U R m s
ω
= = × =
• Vận tốc vòng ở cửa ra :
2 2
1,086
154,38 83,83 /
2
U R m s
ω
= = × =
Để quạt hoạt động tốt nhất ta chọn góc giữa C

1
với U
1
là :
0
1
90
α
=
• Vận tốc tương đối ở của vào :
2 2 2 2
1 1 1
30,98 54,5 62,69 /W C U m s= + = + =
• Vận tốc tương đối ở của ra :
2 2 2 2
2 2 2
40 83,83 92,88 /W C U m s= + = + =
• Vận tốc pháp tuyến :
1
30,98 /
r
C C m s= =
• Vận tốc tiếp tuyến :
0 /
t
C m s=
• Tam giác vận tốc ở của vào ;
Vì
0
1 2 1

90 ê 30,98 /
r r
n n C C m s
α
= = =
Góc hợp bởi U
2
và C
2
là :
2
α
NHÓM 2
17
TIỂU LUẬN BƠM-QUẠT-MÁY NÉN GVHD :THS BÙI TRUNG THÀNH
Ta có :
2
2
2
0
2
0
2 2 2
30,98
sin 0,7745
40
50,8
cos 40 cos50,8 25,28 /
r
t

C
C
C C m s
α
α
α
= = =
⇒ =
⇒ = × = × =
• Góc ra của không khí tại cửa vào và cửa ra :
1
1
1
0
1
54,5
cos 0,87
62,69
29,54
U
W
β
β
= = =
⇒ =
Ta có:
1 1 2 2
1 1
2
2

0
2
cos cos
cos 0,353 cos 29,54
cos 0,566
0,543
55,56
R R
R
R
β β
β
β
β
=
×
⇒ = = =
⇒ =
• Chiều rộng của guồng động :
( )
2 2 2
1 1 1 1 1
Q
b
D n C U
π δ ϕ
=
× − −
Với :
δ

: chiều dày cánh, chọn
0,006 m
δ
=
để đảm bảo an toàn.
C
1
: vận tốc ở của vào của guồng quạt (m/s).
U
1
: vận tốc vòng ở của vào. (m/s).
1
ϕ
: là hệ số xoáy của vòng.
1
0,3 0,5 0,4chon
ϕ ϕ
= ÷ =
Suy ra
( )
2 2 2
12,12
0,263
0,706 0,006 20 30,98 0,4 54,5
b m
π
= =
× − × − ×
Hình v ẽ thiết kế guồng quạt:
NHÓM 2

18
TIỂU LUẬN BƠM-QUẠT-MÁY NÉN GVHD :THS BÙI TRUNG THÀNH
2. Thiết kế vỏ quạt.
 Theo vị trí và không gian đặt quạt ta chọn vỏ quạt ly tâm quay
phải.
 Diện tích miệng đẩy:
2
2
12,12
0,303
40
Q
F m
C
= = =
 Độ dài cạnh miệng đẩy vuông B0 = F =0.55 m
 Khoảng cách giữa guồng động và cửa hút:
1
0,01086 10,86m mm
δ
≤ =
 Độ mở của vỏ quạt:
1
2 2
0,706 0,47
3 3
A D m= = × =
 Chiều rộng của vỏ quạt:
0,885 0,885 0,706 0,625B D m= × = × =
2

1 2
3 4
1 1 2 2
3 3 4 4
0,47
0,1175
4 4
1,086
0,543
2 2
1 3
0,6 0,72
2 2
5 7
0,84 0,95
2 2
1 1
0,66 0,78
2 2
1 1
0,90 1,01
2 2
k
k k
k k
A
a m
D
r m
r r a m r r a m

r r a m r r a m
S r a m S r a m
S r a m S r a m
= = =
= = =
= + = = + =
= + = = + =
= + = = + =
= + = = + =
Hình vẽ thiết kế vỏ quạt.
NHÓM 2
19
TIỂU LUẬN BƠM-QUẠT-MÁY NÉN GVHD :THS BÙI TRUNG THÀNH

Thông số của quạt:
- Tổng lưu lượng quạt cần cung cấp: Q= 32500 m3/h=9,03 m3/s
- Tổng áp : H=326 mmH20
- Hiệu suất chung của quạt: ∑
η
= 0.5
- Số vòng quay: n = 1475 vòng/phút.
Công suất động cơ:
3 3
1,2 9,81 326 9,03
69,31
10 0,5 10
ghQ
N kW
ρ
η

× × ×
= = =
×

NHÓM 2
20
TIỂU LUẬN BƠM-QUẠT-MÁY NÉN GVHD :THS BÙI TRUNG THÀNH
Tài li ệ u tham kh ả o
 Sách “Bơm - Quạt - Máy nén” của Ths. Bùi Trung Thành
 Sách “Kỹ thuật điều hoà không khí” của tác giả Lê Chí Hiệp ,
Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật 2001
 Sách “Hướng dẫn thiết kế hệ thống điều hoà không khí” của tác
giả Nguyễn Đức Lợi, Nhà xuất bản khoa
học và kỹ thuật – 2003
 sách “Thông gió”của tác giả Hoàng thị Hiền- Ts.Bùi Sỹ Lý, Nhà
xuất bản xây dựng.
NHÓM 2
21
TIỂU LUẬN BƠM-QUẠT-MÁY NÉN GVHD :THS BÙI TRUNG THÀNH
HÌNH VẼ THIẾT KẾ GUỒNG QUẠT
NHÓM 2
22
TIỂU LUẬN BƠM-QUẠT-MÁY NÉN GVHD :THS BÙI TRUNG THÀNH
HÌNH VẼ THIẾT KẾ VỎ QUẠT.
NHÓM 2
23
TIỂU LUẬN BƠM-QUẠT-MÁY NÉN GVHD :THS BÙI TRUNG THÀNH
Mục lục
Trang
Lời mở đầu 1

Chương I: giới thiệu công trình 2
 Giới thiệu chung về trường ĐH Công Nghiệp TP
HCM 2
 Tổng quan về công trình 2
 Yêu cầu của hệ thống thông gió 3
 Cấp điều hoà 4
Chương II: lựa chọn và tính toán thông số 4
 Tính nhiệt thừa 4
 Tính ẩm thừa 6
 Tính lượng CO2 do người và xe thải ra 7
 Xác định lưu lượng cần thiết 8
Chương III: tính toán thông gió 10
 Các thông số lựa chọn để tính tóan thông gió- - -10
 Thiết kế ống gió tiêu biểu 11
Chương IV: thiết kế quạt 16
.
NHÓM 2
24