Báo cáo thiết kế hệ thống thông gió và xử lý khí thải cho nhà máy sản xuất lốp xe – khu công nghiệp q tỉnh quảng ninh
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (4.23 MB, 117 trang )
Đề tài:
Thiết kế hệ thống thông gió và xử lý khí thải cho công ty sản xuất lốp xe – Khu công nghiệp
Q_Tỉnh Quảng Ninh
MC LC
MC LC i
DANH MC BNG iii
DANH MC HNH iv
LỜI MỞ ĐẦU v
Chương I TỔNG QUAN PHÂN XƯỞNG CÁN LUYỆN VÀ PHÂN XƯỞNG
XĂM LỐP XE ĐẠP- XE MÁY KHU CÔNG NGHIỆP Q_TỈNH QUNG NINH 1
Chương II TÍNH TOÁN NHIỆT THỪA 11
2.5.1. Phân xưởng xăm lốp xe đạp xe máy 42
2.4.1.2. Thông gió tự nhiên 43
Cân bằng nhiệt theo nguyên tắc: “Tổng lượng nhiệt không khí thổi mang vào
phân xưởng và lượng nhiệt thừa bằng tổng lượng nhiệt không khí hút mang ra
phân xưởng trong đơn vị thời gian” 46
Bảng 2.14. Bảng tính thuỷ lực tuyến chính hệ thống thổi T1 (phụ lục B) 53
Bảng 2.15. Bảng tính thủy lực tuyến phụ hệ thống thổi T1 (phụ lục B) 53
54
Bảng 2.16. Bảng tính thuỷ lực tuyến chính hệ thống thổi T2 (phụ lục B) 54
Bảng 2.17. Bảng tính thủy lực tuyến phụ hệ thống thổi T2 (phụ lục B) 54
Bảng 2.18. Bảng tính thuỷ lực tuyến chính hệ thống thổi T3 (phụ lục B) 54
Bảng 2.19. Bảng tính thủy lực tuyến phụ hệ thống thổi T3 (phụ lục B) 54
Bảng 2.20. Bảng tính thuỷ lực tuyến chính hệ thống thổi T4 (phụ lục B) 54
Bảng 2.21. Bảng tính thủy lực tuyến phụ hệ thống thổi T4 (phụ lục B) 54
Bảng 2.23. Bảng tính toán thuỷ lực mương hút bụi (phụ lục C) 59
Bảng 2.24. Bảng tính toán thuỷ lực ống hút nhiệt H1 (phụ lục C) 59
Bảng 2.25. Bảng tính toán thuỷ ống hút nhiệt H2 (phụ lục C) 60
Chương 3 XỬ LÝ KHÍ THI NGOÀI NHÀ 62
Bảng 3.1. Tính toán sản phẩm cháy mùa hè và mùa đông (phụ lục D) 62
Bảng 3.2. Lượng khói thải và tải lượng các chất ô nhiễm trong khói thải mùa hè
và mùa đông (phụ lục D) 62
Bảng 3.5 tính toán chiều cao hiệu quả của 2 ống khói vào mùa hè và mùa đông
(phụ lục D) 64
GVHD: T.S Lê Năng Định i SVTH: Võ Phạm Chính- lớp 10MT
Đề tài:
Thiết kế hệ thống thông gió và xử lý khí thải cho công ty sản xuất lốp xe – Khu công nghiệp
Q_Tỉnh Quảng Ninh
Bảng 3.6. Bảng tính hệ số khuếch tán σy ,σz (phụ lục D) 65
Bảng 3.7. Bảng tính nồng độ cực đại Cmax (phụ lục D) 65
Bảng 3.8 Trích dẫn QCVN 05:2009/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về
chất lượng không khí xung quanh (phụ lục D) 65
Bảng 2.14. Bảng tính thuỷ lực tuyến chính hệ thống thổi T1 94
Bảng 2.15. Bảng tính thủy lực tuyến phụ hệ thống thổi T1 95
Bảng 2.16. Bảng tính thuỷ lực tuyến chính hệ thống thổi T2 96
Bảng 2.17. Bảng tính thủy lực tuyến phụ hệ thống thổi T2 97
Bảng 2.18. Bảng tính thuỷ lực tuyến chính hệ thống thổi T3 98
Bảng 2.19. Bảng tính thủy lực tuyến phụ hệ thống thổi T3 99
Bảng 2.20. Bảng tính thuỷ lực tuyến chính hệ thống thổi T4 100
100
Bảng 2.21. Bảng tính thủy lực tuyến phụ hệ thống thổi T4 101
Bảng 2.23. Bảng tính toán thuỷ lực mương hút bụi 102
Bảng 2.24. Bảng tính toán thuỷ lực ống hut nhiệt H1 104
Bảng 2.25. Bảng tính toán thuỷ lực ống hút nhiệt H2 105
Bảng 3.1. Tính toán sản phẩm cháy mùa hè và mùa đông 107
Bảng 3.2. Lượng khói thải và tải lượng các chất ô nhiễm trong khói thải của 2 ống
khói vào mùa hè và mùa đông 108
Bảng 3.5: Bảng tính toán chiều cao hiệu quả của 2 ống khói vào mùa hè và mùa
đông 109
Bảng 3.7. Bảng tính nồng độ cực đại Cmax 111
Bảng 3.8 Trích dẫn QCVN 05:2009/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về
chất lượng không khí xung quanh 112
GVHD: T.S Lê Năng Định ii SVTH: Võ Phạm Chính- lớp 10MT
Đề tài:
Thiết kế hệ thống thông gió và xử lý khí thải cho công ty sản xuất lốp xe – Khu công nghiệp
Q_Tỉnh Quảng Ninh
DANH MC BNG
Bảng 2.3 Tổn thất nhiệt theo phương hướng vào mùa đông của phân xưởng xăm
lốp xe đạp xe máy 29
Bảng 2.4 Tổn thất nhiệt do rò gió vào mùa đông của phân xưởng 29
Bảng 2.5. Giả thiết nhiệt độ lò 31
Bảng 2.8. Tổn thất phương hướng của vào mùa hè của phân xưởng 34
Bảng 2.9. Tổn thất nhiệt do rò gió vào mùa hè của phân xưởng Cán luyện 35
Bảng 2.10. Thu nhiệt bức xạ mặt trời qua cửa kính của phân xưởng 35
Bảng 2.12.Tổn thất nhiệt do phương hướng vào mùa đông của phân xưởng Cán
luyện 36
Bảng 2.13. Tổn thất nhiệt do rò gió vào mùa đông của phân xưởng Cán luyện .36
Bảng 2.22. Thông số cấu tạo của quạt thổi 56
Bảng 2.26. Thông số kỹ thuật của xyclon LIOT 9 61
Bảng 3.4. Bảng thống kê tải lượng phát thải các chất ô nhiễm trong khói thải 63
Bảng 43: Lượng sản phẩm cháy của 2 ống khói trong 2 mùa ở điều kiện thực tế 83
Bảng 44: Nồng độ phát thải SO2 của 2 ống khói trong 2 mùa 83
Bảng 45: Bảng tổn thất áp lực do đường ống 86
GVHD: T.S Lê Năng Định iii SVTH: Võ Phạm Chính- lớp 10MT
Đề tài:
Thiết kế hệ thống thông gió và xử lý khí thải cho công ty sản xuất lốp xe – Khu công nghiệp
Q_Tỉnh Quảng Ninh
DANH MC HNH
Hình 1.2. Sơ đồ công nghệ sản xuất lốp xe đạp xe máy 7
Hình 2.2. Cấu tạo tường ngoài 19
Hình 2.3. Chia dải nền 21
Hình 2.4. Phần trăm tổn thất nhiệt theo phương hướng 23
Hình 2.5. Hướng gió chính vào mùa hè 24
Hình 2.6. Chia dải nềnm phân xưởng Cán luyện 33
Hình 2.8. Sơ đồ thông gió tự nhiên phân xưởng cán luyện 48
Hình 2.9. Sơ đồ không gian hệ thống thổi T1 53
Hình 2.10. Sơ đồ không gian hệ thống thổi T2 54
Hình 2.11. Sơ đồ không gian hệ thống thổi T3 54
Hình 2.12. Sơ đồ không gian hệ thống thổi T4 54
Hình 2.13. Cấu tạo quạt ly tâm 57
Hình 2.14. Sơ đồ không gian hệ thống hút bụi 59
Hình 2.15. Sơ đồ không gian hệ thống hút nhiệt H1 59
Hình 2.15. Sơ đồ không gian hệ thống hút nhiệt H2 60
Hình 3.1. Biểu đồ khuếch tán nồng độ chất ô nhiễm theo trục gió 65
GVHD: T.S Lê Năng Định iv SVTH: Võ Phạm Chính- lớp 10MT
Đề tài:
Thiết kế hệ thống thông gió và xử lý khí thải cho công ty sản xuất lốp xe – Khu công nghiệp
Q_Tỉnh Quảng Ninh
LỜI MỞ ĐẦU
Trong những năm gần đây, môi trường toàn cầu có chiều hướng biến đổi xấu
đối với cuộc sống của các sinh vật trên trái đất. Do đó vấn đề phát triển bền vững và
bảo vệ môi trường đang được sự quan tâm đặc biệt của phần lớn các quốc gia, các tổ
chức quốc tế trên thế giới.
Việt Nam đang trong thời kì đẩy mạnh công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước.
Sự phát triển công nghiệp với qui mô lớn, nhịp độ cao có nghĩa là một khối lượng lớn
tài nguyên ngày càng được khai thác để chế biến và đồng thời một khối lượng lớn chất
thải đã thải ra môi trường từ sản xuất và tiêu dùng gây ô nhiễm môi trường sinh thái.
Vì vậy mục tiêu cơ bản của bảo vệ môi trường ở nước ta trong giai đoạn hiện nay là:
“Ngăn ngừa ô nhiễm môi trường, phục hồi và cải thiện, từng bước nâng cao chất
lượng môi trường ở những nơi, những vùng bị suy thoái, ở các khu công nghiệp, đô thị
và nông thôn” góp phần phát triển kinh tế xã hội bền vững, nâng cao chất lượng đời
sống của nhân dân, tiến hành thắng lợi sự nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước.
Nhà máy sản xuất lốp xe – Khu công nghiệp Q_Tỉnh Quảng Ninh có vai trò rất lớn
trong việc phát triển kinh tế vùng. Tuy nhiên, vấn đề ô nhiễm môi trường do nhà máy
gây ra khá nghiêm trọng như: ô nhiễm SO
2
, bụi cao su Vì vậy, em đã chọn đề tài
“Thiết kế hệ thống thông gió và xử lý khí thải cho Nhà máy sản xuất lốp xe – Khu
công nghiệp Q_Tỉnh Quảng Ninh” với mục đích, ý nghĩa khoa học của đề tài:
- Ngăn ngừa mức độ ô nhiễm nhiệt tại nơi làm việc
- Tổ chức thông gió hiệu quả tạo môi trường làm việc tối ưu cho công nhân.
- Xử lý khí thải, hạn chế tối đa mức độ ô nhiễm môi trường do các chất thải phát
sinh trong quá trình hoạt động của nhà máy
- Đánh giá quá trình thực hiện sản xuất sạch hơn tại xí nghiệp cơ khí Vỹ Lâm,
để từ đó tìm ra các giải pháp sản xuất sạch hơn mang lại lợi ích kinh tế, kỹ thuật và
môi trường cho nhà máy.
GVHD: T.S Lê Năng Định v SVTH: Võ Phạm Chính- lớp 10MT
Đề tài:
Thiết kế hệ thống thông gió và xử lý khí thải cho công ty sản xuất lốp xe – Khu công nghiệp
Q_Tỉnh Quảng Ninh
Chương I TỔNG QUAN PHÂN XƯỞNG CÁN LUYỆN VÀ
PHÂN XƯỞNG XĂM LỐP XE ĐẠP- XE MÁY KHU CÔNG
NGHIỆP Q_TỈNH QUNG NINH
1.1 Giới thiệu sơ lược về tỉnh Quảng Ninh.
1.1.1 Điều kiện tự nhiên
Vị trí địa lý
Hình 1.1. Vị trí địa lý tỉnh Quảng Ninh
Quảng Ninh nằm trong dải hành lang biển lớn của Bắc Bộ, trên đó có mạng lưới
đường bộ, đường sắt và cảng biển lớn đang được mở rộng và phát triển. Cùng với Hải
Phòng, Quảng Ninh giữ vai trò cửa mở lớn ra biển cho cả vùng Bắc Bộ. Tỉnh nằm
trong giới hạn toạ độ 106 – 108
O
kinh độ đông, 20
O
40’21” vĩ độ bắc; Đông Bắc giáp
Trung Quốc, có đường biên giới dài khoảng 132,8 km, phía Nam giáp vịnh Bắc Bộ, có
chiều dài bờ biển 250 km, phía Tây Nam giáp thành phố Hải Dương, phía Tây Bắc
giáp các tỉnh Lạng Sơn, Bắc Giang và Hải Dương.
Địa hình
Địa hình Quảng Ninh mang tính chất là một vùng miền núi, trung du và ven
biển, hình thành 3 vùng tự nhiên rõ rệt: vùng núi có diện tích gần 3.000 km
2
, chiếm
41%; vùng hải đảo 619 km
2
, khoảng 10,0%.
Chạy dọc vùng núi phía bắc là cánh cung bình phong Đông Triều – Bình Liêu nối liền
với dãy Thập Vạn Đại Sơn (Trung Quốc), có độ cao trung bình trên 500m, trong đó có
một số đỉnh núi cao trên 1.000 m như Yên Tử (Uông Bí, 1.068 m), Am Vát (Hoành
GVHD: T.S Lê Năng Định 1 SVTH: Võ Phạm Chính- lớp 10MT
Đề tài:
Thiết kế hệ thống thông gió và xử lý khí thải cho công ty sản xuất lốp xe – Khu công nghiệp
Q_Tỉnh Quảng Ninh
Bồ, 1.094 m), Cao Xiêm (Bình Liêu 1.330 m), Nam Châu Lãnh (Hải Hà, 1.506 m). Từ
cánh cung phía bắc, độ cao thấp dần về phía nam rồi đổ ra biển hình thành hệ thống
hàng nghìn hòn đảo và quần đảo lớn nhỏ trên biển tạo nên cảnh quan non nước đa
dạng.
Khí hậu
-
Quảng Ninh nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa.
-
Nhiệt độ không khí trung bình trong năm từ 21 – 23
o
C.
-
Lượng mưa trung bình hàng năm 1.995 m, độ ẩm trung bình 82 – 85%.
Do tác động của biển, khí hậu Quảng Ninh nhìn chung mát mẻ, ấm áp, thuận lợi đối
với phát triển nông nghiệp, lâm nghiệp và nhiều hoạt động kinh tế khác.
-
Khu vực khu công nghiệp thuộc Tp Uông Bí, tỉnh Quảng Ninh.
Với nhiệt độ cao nhất vào mùa hè: 32
o
C, nhiệt độ thấp nhất: 14.2
o
C
-
Hướng gió chủ đạo: Đông Bắc.
Chế độ thủy văn
-
Quảng Ninh có đến 30 sông, suối dài trên 10 km nhưng phần nhiều đều nhỏ.
Diện tích lưu vực thông thường không quá 300 km2, trong đó có 4 con sông lớn
là hạ lưu sông Thái Bình, sông Ka Long, sông Tiên Yên và sông Ba Chẽ. M
-
Nước ngập mặn xâm nhập vào vùng cửa sông khá xa. Lớp thực vật che phủ
chiếm tỷ lệ thấp ở các lưu vực nên thường hay bị xói lở, bào mòn và rửa trôi làm
tăng lượng phù sa và đất đá trôi xuống khi có lũ lớn do vậy nhiều nơi sông suối
bị bồi lấp rất nhanh, nhất là ở những vùng có các hoạt động khai khoáng như ở
các đoạn suối Vàng Danh, sông Mông Dương.
-
Ngoài 4 sông lớn trên, Quảng Ninh còn có 11sông nhỏ, chiều dài các sông từ 15
– 35 km; diện tích lưu vực thường nhỏ hơn 300 km
2
, chúng được phân bố dọc
theo bờ biển, gồm sông Tràng Vinh, sông Hà Cối, sông Đầm Hà, sông Đồng Cái
Xương, sông Hà Thanh, sông Đồng Mỏ, sông Mông Dương, sông Diễn Vọng,
sông Man, sông Trới, sông Míp.
-
Về phía biển Quảng Ninh giáp vịnh Bắc Bộ, một vịnh lớn nhưng kín lại có nhiều
lớp đảo che chắn nên sóng gió không lớn như vùng biển Trung Bộ. Chế độ thuỷ
GVHD: T.S Lê Năng Định 2 SVTH: Võ Phạm Chính- lớp 10MT
Đề tài:
Thiết kế hệ thống thông gió và xử lý khí thải cho công ty sản xuất lốp xe – Khu công nghiệp
Q_Tỉnh Quảng Ninh
triều ở đây là nhật triều điển hình, biên độ tới 3-4 m. Nét riêng biệt ở đây là hiện
tượng sinh "con nước" và thuỷ triều lên cao nhất vào các buổi chiều các tháng
mùa hạ, buổi sáng các tháng mùa đông những ngày có con nước cường. Trong
vịnh Bắc Bộ có dòng hải lưu chảy theo phương bắc nam kéo theo nước lạnh lại
có gió mùa đông bắc nên đây là vùng biển lạnh nhất nước ta. Nhiệt độ có khi
xuống tới 13
0
C.
Dân cư
-
Tính đến năm 2012, dân số toàn tỉnh Quảng Ninh đạt gần 1177200 người, mật
độ dân số đạt 193 người/km² Trong đó dân số sống tại thành thị đạt gần 620200
người, dân số sống tại nông thôn đạt 557000 người. Dân số nam đạt 607350
người, trong khi đó nữ đạt 569850 người. Tỷ lệ tăng tự nhiên dân số phân theo
địa phương tăng 11.5 ‰
-
Theo thống kê của tổng cục thống kê Việt Nam, tính đến ngày 1 tháng
4 năm 2009, toàn tỉnh Quảng Ninh có 34 dân tộc và người nước ngoài cùng sinh
sống. Trong đó, người Kinh đông nhất với 1011794 người, tiếp sau đó là người
Dao đông thứ nhì với 59156 người, người Tày 35.010 người, Sán Dìu có 17946
người, người Sán Chay có 13786 người, người Hoa có 4375 người. Ngoài ra còn
có các dân tộc ít người như người Nùng, người Mường, người Thái.
-
Tính đến ngày 1 tháng 4 năm 2009, toàn tỉnh Quảng Ninh có 6 Tôn giáo khác
nhau chiếm 23540 người, trong đó, nhiều nhất là Công Giáo có 19.872
người,Phật giáo có 3302 người, Đạo Tin Lành có 271 người, Đạo Cao Đài có 87
người, Hồi Giáo có 7 người, ít nhất là Tịnh độ cư sĩ Phật hội Việt Nam có 1
người.
1.1.2 Kinh tế - xã hội
-
Hiện nay, Quảng Ninh là một trong 4 ngư trường lớn nhất cả nước. Dọc chiều
dài 250 km bờ biển Quảng Ninh có trên 40000 ha bãi biển, 20000 ha eo vịnh và
hàng chục nghìn ha vũng nông ven bờ là môi trường thuận lợi để phát triển nuôi
và chế biến hải sản xuất khẩu. Ngoài điều kiện thuận lợi về tài nguyên biển,
Quảng Ninh có tiềm năng về đất canh tác nông nghiệp và đất rừng . Tỉnh khuyến
GVHD: T.S Lê Năng Định 3 SVTH: Võ Phạm Chính- lớp 10MT
Đề tài:
Thiết kế hệ thống thông gió và xử lý khí thải cho công ty sản xuất lốp xe – Khu công nghiệp
Q_Tỉnh Quảng Ninh
khích các dự án trồng cây tạo vùng nguyên liệu (chè, dứa, nhãn, vải,…và các
loại cây công nghiệp, cây ăn quả khác).
-
Quảng Ninh có bờ biển dài, nhiều khu vực kín gió, ít lắng đọng để phát triển
cảng biển. Đó là tiềm năng để phát triển hệ thống cảng biển. Mặt khác với các
ưu thế nổi bật về giao thông, đặc biệt là hệ thống cảng biển, cảng sông cùng các
cửa khẩu quốc tế, Quảng Ninh có đủ điều kiện cần thiết để hình thành các khu
công nghiệp tập trung, khu chế xuất. Tỉnh có tiềm năng phát triển các cơ sở sản
xuất hàng xuất khẩu.
-
Quảng Ninh còn có nhu cầu lớn về các sản phẩm cơ khí phục vụ ngành than,
ngành kinh tế cảng biển, vận tải biển, máy móc, thiết bị cơ khí phục vụ các
ngành kinh tế khác như nông, lâm, ngư nghiệp, máy xây dựng, đồ cơ khí gia
dụng…Có thể phát triển công nghiệp khai thác, chế biến than và sử dụng nguyên
liệu than với sự ra đời của hàng loạt cơ sở công nghiệp lớn, các nhà máy xi
măng, nhiệt điện, phân bón, hoá chất, gạch chịu lửa…
1.2. Giới thiệu tổng quan về công trình
1.2.1 Vị trí và mặt bằng phân xưởng luyện và xưởng sản xuất xăm lốp xe đạp xe máy.
Hai phân xưởng nằm trong phạm vi khu công ty sản xuất lốp xe đặt trong khu
công nghiệp Q thuộc Tp Uông Bí tỉnh Quảng Ninh.
-
Phân xưởng luyện: 96m x 42m
-
Phân xưởng sản xuất xăm lốp xe đạp xe máy: 84m x 48m.
1.2.2 Sơ lược quy trình luyện
GVHD: T.S Lê Năng Định 4 SVTH: Võ Phạm Chính- lớp 10MT
-Bụi than và hóa chất.
-Mùi hôi.
Hóa chất
Sàng sấy
Cân đong
Cao su thiên nhiên
+ cao su hỗn hợp
Hỗn luyện
Làm nguyên liệu cho các
quy trình tiếp theo
Đề tài:
Thiết kế hệ thống thông gió và xử lý khí thải cho công ty sản xuất lốp xe – Khu công nghiệp
Q_Tỉnh Quảng Ninh
Luyện : - Bản chất của giai đoạn công nghệ này đối với công nghiệp sản phẩm
cao su chính là quá trình trộn trong pha rắn hay pha rắn - lỏng để tạo được một khối
vật chất có độ đồng nhất, độ nhớt hay độ dẻo đạt tiêu chuẩn kỹ thuật trước khi tạo hình
sản phẩm. Vì hầu hết các nguyên liệu cao su ở dạng rắn và khó tan nên có thể thấy
rằng các thao tác trộn này phải được tiến hành với nhiều giai đoạn, tiêu tốn một năng
lượng lớn để phân tán các đối tượng này trong nền cao su. Đồng thời xét về mặt hóa
học, sự phân tán này không chỉ đơn thuần là phân tán vật lý, mà còn có tương tác hóa
học, chính vì vậy được gọi là quá trình luyện. Như vậy, quá trình trộn hay luyện sẽ có
các đặc trưng sau:
+ Tiêu hao rất nhiều năng lượng điện, hơi nước và nước làm mát thiết bị.
+ Quá trình nạp liệu và trộn ở giai đoạn đầu khi vật chất luyện chưa đạt độ đồng
nhất và độ liên kết nhất định sẽ là giai đoạn phát sinh các hạt bụi. Mức độ phát sinh
bụi ở giai đoạn này phụ thuộc công nghệ và thiết bị cán luyện (kín, hở, nóng nguội ).
Mức độ tác động phụ thuộc vào kích thước và bản chất hạt bụi.
- Giai đoạn phối liệu gồm có hai quá trình: sơ luyện và hỗn luyện.
Sơ luyện
- Là quá trình làm giảm tính đàn hồi và tăng độ dẻo của cao su sống, thuận lợi
cho quá trình hỗn luyện, cán tráng, lưu hóa.
- Khi sơ luyện cao su sống đã xảy ra quá trình oxy hóa giữa O
2
trong không khí
với cao su, dẫn đến sự phá vỡ các phân tử cao su làm cho độ dẻo của nó tăng lên.
- Khi sơ luyện cao su ở máy luyện hở, ta thấy hiệu quả tốt nhất ở nhiệt độ thấp
(50 – 60
o
C). Ngược lại sơ luyện trên máy luyện kín thì hiệu quả tốt nhất ở nhiệt độ cao
(160 – 180
o
C).
Hỗn luyện
- Là quá trình trộn các chất phối hợp vào cao su đã qua sơ luyện, là quá trình
phân tán đều các chất phối hợp vào cao su để tạo thành một hỗn hợp cao su đồng nhất
theo đơn pha chế.
- Do quá trình hỗn luyện là một quá trình phát nhiệt, nên thông thường phải kèm
theo một quá trình làm nguội sản phẩm luyện. Đây cũng là một nguồn ô nhiễm mùi
tiềm tàng.
- Vậy khâu công nghệ này có thể có các nguồn ô nhiễm tiềm tàng sau:
GVHD: T.S Lê Năng Định 5 SVTH: Võ Phạm Chính- lớp 10MT
Đề tài:
Thiết kế hệ thống thông gió và xử lý khí thải cho công ty sản xuất lốp xe – Khu công nghiệp
Q_Tỉnh Quảng Ninh
+ Than đen (dạng rắn, hạt mịn) rơi vãi ra nơi làm việc, thoát ra không khí khu
vực làm việc chủ yếu là do quá trình vận chuyển các bao than từ kho than tới xưởng
luyện. Vì công nghệ hỗn luyện sử dụng máy luyện kín với hệ thống lọc bụi bằng ống
tay áo, nên lượng bụi than và bụi hóa chất phát sinh trong quá trình luyện đã được xử
lý tái sử dụng lại, không gây ô nhiễm môi trường.
+ Nước sau khi làm mát có nhiệt độ cao, phần lớn được hồi lưu sử dụng lại.
GVHD: T.S Lê Năng Định 6 SVTH: Võ Phạm Chính- lớp 10MT
Đề tài:
Thiết kế hệ thống thông gió và xử lý khí thải cho công ty sản xuất lốp xe – Khu công nghiệp
Q_Tỉnh Quảng Ninh
1.2.3 Sơ lược quy trình sản xuất xăm lốp xe đạp xe máy
Hình 1.2. Sơ đồ công nghệ sản xuất lốp xe đạp xe máy
1.3. Sự cần thiết xây dựng hệ thống thông gió và xử lý khí thải cho phân xưởng
1.3.1 Nguồn phát sinh ra khí thải
-
Khí thải sinh ra từ quá trình luyện, từ các thiết bị mài, quá trình lưu hóa. Thành
phần chủ yếu là bụi cao su, khí CO. Ngoài ra còn có các khí như: CO
2
, NO
2
, hơi khí
độc (VOCs, Toluen ) do quá trình phân huỷ ở nhiệt độ cao của các hỗn hợp chất trong
lốp xe.
1.3.2 Tác hại của các chất ô nhiễm có trong khí thải
GVHD: T.S Lê Năng Định 7 SVTH: Võ Phạm Chính- lớp 10MT
Toluen
Lưu khoPhế
Xử lý Dùng cho mục đích
khác
Lưu hóa
Mùi hôi
Sản phẩm
KCS
Cắt vải
Ép đùn mặt lốp
Thành hình
(máy + tay)
Cao su dẻo
Cán tráng
Cuộn vải mành + Cao su
Nguyên liệu đã qua
hỗn luyện
Vải
mành
Cuộn thép
tanh
Hàn vòng
tanh
Nhiệt luyện
Bụi
Bụi
Nhiệt và các khí độc hai:
VOCs, SO
2
, NO
2
, CO, CO
2
,
Đề tài:
Thiết kế hệ thống thông gió và xử lý khí thải cho công ty sản xuất lốp xe – Khu công nghiệp
Q_Tỉnh Quảng Ninh
Các chất ô nhiễm trong môi trường không khí khi đạt đến một nồng độ nhất
định hoặc qua quá trình tích luỹ lâu dài trong cơ thể sẽ gây ra các tác hại đến sức khoẻ
con người và môi trường xung quanh, cụ thể như sau:
Tác hại của bụi cao su.
Bụi góp phần chính vào ô nhiễm do hạt lơ lững và các sol khí, có tác dụng hấp
thụ và khuếch tán ánh sáng mặt trời, làm giảm độ trong suốt của khí quyển, tức là làm
giảm bớt tầm nhìn. Loại ô nhiễm này hiện là vấn đề ô nhiễm không khí thành thị
nghiêm trọng nhất, các nghiên cứu cho thấy mối liên hệ chặt chẽ giữa ô nhiễm không
khí hạt và sự tử vong, chúng gây hại đối với các thiết bị và mối hàn điên, làm giảm
năng suất cây trồng, gây nguy hiểm cho các phương tiện giao thông đường bộ.
Bụi trong phổi người, bụi có thể là nguyên nhân gây kích thích cơ học làm khó
khăn cho các hoạt động của phổi và gây nên các bệnh về đường hô hấp như hen suyễn,
viêm cuống phổi, viêm cơ phổi, bệnh khí thủng. Tùy thuộc vào loại vật liệu tạo bụi mà
mức độ ảnh hưởng đến sức khỏe của bụi là khác nhau, các loại bụi khác nhau như bụi
oxit kẽm (ZnO), bụi bột nhẹ (CaCO
3
), bụi oxit Magie (MgO) có độc tính thấp hơn
nhưng do tính kiềm nên khi tiếp xúc ở nồng độ cao sẽ dẫn đến tình trạng bị ăn da, mẫn
ngứa, đau măt và có thể gây tổn thương đường hô hấp.
Tác hại của SO
2
Khí SO
2
, SO
3
được sinh ra trong quá trình đốt nhiên liệu có chứa lưu hình như
dầu FO, DO.
Khí SO
2
là loại khí độc không chỉ đối với sức khoẻ con người, động thực vật mà
còn tác động lên các vật liệu xây dựng, các công trình kiến trúc. SO
2
là khí có tính kích
thích, ở nồng độ nhất định có thể gây co giật ở cơ trơn của khí quản. Ở nồng độ lớn
hơn sẽ gây tăng tiết dịch niêm mạc đường khí quản. Khi tiếp xúc với mắt nó có thể tạo
thành axít gây tổn thương cho mắt. SO
2
có thể xâm nhập vào cơ thể con người qua cơ
quan hô hấp hoặc cơ quan tiêu hoá sau khi được hoà tan trong nước bọt, và cuối cùng
nó có thể xâm nhập vào hệ tuần hoàn. SO
2
có thể xâm nhập vào cơ thể của người qua
da và gây ra các chuyển đổi hoá học, kết quả là hàm lượng kiềm trong máu giảm,
amoniắc bị thoát qua đường tiểu và có ảnh hưởng đến tuyến nước bọt.
SO
2
bị oxy hoá ngoài không khí và phản ứng với nước mưa tạo thành axit
sulfuric hay các muối sulfate gây hiện tượng mưa axit, ảnh hưởng xấu đến sự phát
triển thực vật. Khi tiếp xúc với môi trường có chứa hàm lượng SO
2
từ 1 – 2ppm trong
GVHD: T.S Lê Năng Định 8 SVTH: Võ Phạm Chính- lớp 10MT
Đề tài:
Thiết kế hệ thống thông gió và xử lý khí thải cho công ty sản xuất lốp xe – Khu công nghiệp
Q_Tỉnh Quảng Ninh
vài giờ có thể tổn thương lá cây. Sự có mặt của SO
2
trong không khí nóng ẩm còn là
tác nhân gây ăn mòn kim loại, bê tông và các công trình kiến trúc. SO
2
làm hư hỏng,
làm thay đổi tính năng vật lý, màu sắc vật liệu xây dựng như đá vôi, đá hoa, đá cẩm
thạch; phá hoại các tác phẩm điêu khắc, tượng đài. Ngoài ra SO
2
cũng làm hư hỏng và
giảm tuổi thọ các sản phẩm vải, nylon, tơ nhân tạo, đồ bằng da và giấy,…
Tác hại của NO
2
-
Khí NO
2
là loại khí có màu nâu đỏ, có mùi gắt và cay, mùi của nó có thể phát
hiện được vào khoảng 0.12ppm. NO
2
là khí có tính kích thích mạnh đường hô hấp, nó
có tác động đến thần kinh và phá huỷ mô tế bào phổi, làm chảy nước mũi, viêm họng.
-
Khí NO
2
với nồng độ 100ppm có thể gây tử vong cho người và động vật sau
một vài phút tiếp xúc. NO
2
cũng là chất góp phần vào sự hình thành khói quang học và
gây thủng tầng ozon.
Tác hại của khí CO và CO
2
-
Khí CO là loại khí không màu, không mùi và không vị, tạo ra do sự cháy không
hoàn toàn của nhiên liệu chứa cacbon.
-
Ở nồng độ từ 10ppm đến 250ppm có thể gây tổn hao đến hệ thống tim mạch,
thậm chí gây tử vong.
-
Cơ thể con người đề kháng với CO rất thấp, oxit cacbon dễ gây độc do kết hợp
bền vững với Hemoglobin thành Cacbonxyhemoglobin dẫn đến làm giảm khả năng
vận chuyển oxy của máu đến các tổ chức, tế bào.
Tác hại của khí VOCs: VOCs là tên gọi chung các chất lỏng hay chất rắn có chứa cacbon
hữu cơ rất dễ bay hơi, một số chất thông dụng như axeton, ethylaxetat, buthylaxetat…
Chúng ít gây độc mãn tính mà chủ yếu gây độc cấp tính như chóng mặt, say nôn, sưng mắt,
co giật, ngạt, viêm phổi. Chỉ một số ít chất có khả năng gây độc mãn tính thì lại tạo ra ung
thư máu, bệnh thần kinh.
Nguồn phát sinh: VOCs phát sinh do đốt không triệt để xăng dầu, các dung môi
tự bay hơi, bay hơi của xăng dầu, bay hơi từ các hoá chất rơi vãi. Cây xanh khi thở
vào ban đêm cũng phát thải VOCs. VOCs có thể bay hơi từ sơn.
Nhìn chung, xăng dầu và sơn là hai thứ phát xả VOCs nhiều nhất.
GVHD: T.S Lê Năng Định 9 SVTH: Võ Phạm Chính- lớp 10MT
Đề tài:
Thiết kế hệ thống thông gió và xử lý khí thải cho công ty sản xuất lốp xe – Khu công nghiệp
Q_Tỉnh Quảng Ninh
Tác hại của khí Toluen
- Tác hại: Toluen là chất dễ bay hơi, dễ cháy nổ. Chỉ cần một nồng độ nhỏ
1/1000, toluen đã gây cảm giác mất thăng bằng, loạng choạng, đau đầu; nếu nồng độ
cao hơn có thể làm nạn nhân có ảo giác hoặc ngất xỉu.
-Nguồn phát sinh: Toluen có trong sơn, nhựa, keo dán và là chất xúc tác trong
công nghệ ảnh.
1.3.3 Sự cần thiết phải thông gió và xử lý khí thải cho nhà máy
-
Trong quá trình hoạt động sản xuất của nhà máy đã phát sinh ra một lượng khí
thải gồm khói, bụi và nhiệt tương đối lớn.
-
Giải quyết vấn đề thông gió và xử lý khí thải cho nhà máy không chỉ giảm thiểu
ô nhiễm môi trường, loại các bệnh nghề nghiệp cho người lao động mà còn tạo được
cảm giác dễ chịu, hưng phấn trong công việc góp phần nâng cao chất lượng sản phẩm
và tăng năng suất lao động.
-
Thông gió và xử lý khí thải đúng yêu cầu sẽ duy trì được một chế độ nhiệt ẩm
ổn định, chất lượng không khí đảm bảo điều kiện vệ sinh và khí thải ra đảm bảo tiêu
chuẩn cho phép không làm ô nhiễm môi trường.
GVHD: T.S Lê Năng Định 10 SVTH: Võ Phạm Chính- lớp 10MT
Đề tài:
Thiết kế hệ thống thông gió và xử lý khí thải cho công ty sản xuất lốp xe – Khu công nghiệp
Q_Tỉnh Quảng Ninh
Chương II TÍNH TOÁN NHIỆT THỪA
2.1. Lựa chọn thông số tính toán
2.1.1 Lựa chọn thông số tính toán ngoài nhà
Theo QCVN 02 : 2009/BXD - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia số liệu điều kiện tự
nhiên dùng trong xây dựng
Bảng 2.3 “Nhiệt độ không khí cao nhất trung bình tháng và năm”
Bảng 2.4 “Nhiệt độ không khí thấp nhất trung bình tháng và năm”
Bảng 2.10 “Độ ẩm tương đối của không khí trung bình tháng và năm”
Bảng 2.16 “Tần suất lặng gió, tần suất và vận tốc gió theo 8 hướng”
Các số liệu lấy từ trạm Uông Bí ta có các số liệu sau:
Mùa hè
-
Hướng gió chính là Tây Nam
-
Nhiệt độ:
)(Htt
N
t
= 32
0
C (lấy theo buổi trưa của tháng nóng nhất: tháng 7)
-
Độ ẩm: φ
N
H
= 83.6%
-
Vận tốc gió: v
H
= 3.4 (m/s)
Mùa đông
-
Hướng gió chính là Bắc
-
Nhiệt độ:
)(Đtt
N
t
= 14.2
0
C (lấy theo buổi sáng của tháng lạnh nhất: tháng 1)
-
Độ ẩm: φ
N
Đ
= 79.4%
-
Vận tốc gió: v
Đ
= 3.5 (m/s)
2.1.2 Lựa chọn thông số tính toán rong nhà
Chọn nhiệt độ tại các phòng khác nhau theo chế độ công việc (bảng 2.2, [2] và
bảng A.1 [4])
Mùa hè
-
Nhiệt độ tại phân xưởng luyện là:
C353322tt
o0tt(H)
N
tt(H)
T
=+=+= C
-
Nhiệt độ tại phân xưởng lốp XĐ, XM là:
C342321tt
o0tt(H)
N
tt(H)
T
=+=+= C
Mùa đông
GVHD: T.S Lê Năng Định 11 SVTH: Võ Phạm Chính- lớp 10MT
Đề tài:
Thiết kế hệ thống thông gió và xử lý khí thải cho công ty sản xuất lốp xe – Khu công nghiệp
Q_Tỉnh Quảng Ninh
-
Nhiệt độ tại phân xưởng luyện là:
)(Dtt
T
t
= 16.2
0
C
-
Nhiệt độ tại phân xưởng lốp xe đạp, xe máy là:
)(Dtt
T
t
= 15.2
0
C
2.2. Tính nhiệt thừa.
Nhiệt thừa của các phân xưởng được tính theo công thức:
+ Mùa hè:
(kcal/h) Q-Q
tt
H
th
∑∑ ∑
+=
Thut
(2.1)
+ Mùa đông:
Q Q
t
Đ
th
∑ ∑
−=
tt
Q
(kcal/h) (2.2)
Từ nguồn phát sinh trong từng phân xưởng ta sẽ đi vào tính toán nhiệt thừa cho
từng phân xưởng:
2.2.1. Nhiệt thừa phân xưởng xăm lốp xe đạp xe máy.
Từ mặt bằng nhà máy và đặc điểm của từng thiết bị trong các phân xưởng tìm
hiểu các vấn đề phát sinh trong từng phân xưởng đảm bảo vấn đề thông gió đạt yêu
cầu. Đối với phân xưởng xăm lốp xe đạp xe máy: có máy thành hình xăm lốp xe đạp,
máy thành hình xăm lốp xe máy, máy cán hình, máy luyện hở, máy luyện răng, máy
ép đùn mặt lốp xe đạp và máy ép đùn mặt lốp xe máy là phát sinh bụi cao su.
2.2.1.1. Mùa hè
a. Tính tỏa nhiệt
Lượng nhiệt tỏa ra trong phân xưởng xăm lốp xe đạp xe máy bao gồm các
thành phần:
+ Tỏa nhiệt do thắp sáng: Q
ts
+ Tỏa nhiệt do động cơ, máy móc: Q
đc
a1. Tỏa nhiệt do thắp sáng
Lượng nhiệt tỏa ra do thắp sáng được tính theo [4]/tr.25:
Q
ts
=
1000
860
× a × F (kcal/h) (2.3)
Trong đó:
a: Tiêu chuẩn thắp sáng tính theo m
2
của sàn. Đối với nhà công nghiệp
a = 18 ÷ 24 (w/m
2
) sàn, (chọn a = 20 w/m
2
sàn)
F: Diện tích của xưởng (m
2
), F = 2016 m
2
GVHD: T.S Lê Năng Định 12 SVTH: Võ Phạm Chính- lớp 10MT
Đề tài:
Thiết kế hệ thống thông gió và xử lý khí thải cho công ty sản xuất lốp xe – Khu công nghiệp
Q_Tỉnh Quảng Ninh
Lượng nhiệt tỏa ra do thắp sáng của phân xưởng:
Q
ts,(H)
= 0.86 × 20 × 2016 = 34675.2 (kcal/h)
a2. Tỏa nhiệt do động cơ dùng điện.
Trong quá trình làm việc của các máy móc, thiết bị dùng điện, khi các động cơ
hoạt động, điện năng chuyển hóa thành nhiệt năng. Lượng nhiệt này được tính theo
[5]/ trang 91.
(Kcal/h) N860Q
4321đc
∑×××××=
ηηηη
(2.4)
Trong đó:
+
1
η
: Hệ số sử dụng công suất máy
1
η
= 0.7 - 0.8
+
2
η
: Hệ số tải trọng, tỉ số giữa công suất yêu cầu với công suất cực đại
2
η
= 0.5
– 0.8.
+
3
η
: Hệ số làm việc không đồng thời của động cơ điện
3
η
= 0.5 – 1.0
+
4
η
: Hệ số biến thiên công suất điện thành nhiệt
4
η
= 0.85 – 1.0.
Thường lấy:
1
η
×
2
η
×
3
η
×
4
η
= 0.25
+ 860 : Hệ số hoán đổi đơn vị điện thành nhiệt
+
∑
N
: Tổng công suất của động cơ điện (kW)
Phân xưởng gồm các thiệt bị với công suất động cơ:
+ 18 máy thành hình xăm lốp xe đạp, N = 2 kW
+ 9 máy thành hình xăm lốp xe máy, N = 2 kW
+ 2 máy cán hình, N = 41.5 kW
+ 2 máy luyện hở, N = 55 kW
+ 2 máy luyện răng, N = 45 kW
+ 1 máy ép đùn mặt lốp 2 màu xe đạp, N = 12.5 kW
+ 1 máy ép đùn mặt lốp 2 màu xe máy, N = 76.5 kW
∑
⇒
N
= 426 (kW)
Nhiệt tỏa do động cơ, máy móc dùng điện của phân xưởng cưa:
Q
đc,(H)
= 860 × 0.25 × 426 = 91590 (kcal/h)
a3 Tỏa nhiệt từ quá trình lưu hóa
Trong phân xưởng có 18 .máy lưu hóa hình tròn đường kính 1m.
- Vậy tổng diện tích bề mặt các máy lưu hóa là: 0.78 × 18 = 14.4 m
2
GVHD: T.S Lê Năng Định 13 SVTH: Võ Phạm Chính- lớp 10MT
Đề tài:
Thiết kế hệ thống thông gió và xử lý khí thải cho công ty sản xuất lốp xe – Khu công nghiệp
Q_Tỉnh Quảng Ninh
- Trong thời gian 1giờ máy lưu hóa đóng mở 1 lần, mỗi lần mở 15 phút.
- Cấu tạo của máy lưu hóa xe đạp xe máy hình dạng tròn, đóng mở gần như vỏ
hến nhưng cửa được mở tách rời ra, nên ta tính lượng nhiệt truyền qua thành và nóc lò,
lượng nhiệt truyền qua đáy lò, lượng nhiệt tỏa từ cửa khi lò mở cửa chỉ tính lượng
nhiệt bức xạ từ cửa lò vào phân xưởng còn lượng nhiệt tỏa từ cánh cửa lò khi mở
chính bằng lượng nhiệt truyền qua thành và nóc lò.
Tỏa nhiệt do lò.
Q
lo
= Q
th
+ Q
n
+ Q
đ
+ Q
c
(2.5)
Hình 2.1. Kết cấu thành lò
Tỏa nhiệt qua thành lò
Kích thước lò: 0.78 m
2
. Trong phân xưởng có 18 lò.
Giả thuyết kết cấu lò
- Lớp I: vữa xây xi măng - cát:
2.1 mm, 15
11
==
λδ
(kcal/m.h.
0
C)
- Lớp II: gạch thủ công đỏ,
81.0 mm, 220
22
==
λδ
(kcal/m.h.
0
C)
- Lớp III: vữa xây xi măng - cát:
2.1 mm, 15
11
==
λδ
(kcal/m.h.
0
C)
(Theo phụ lục C – [5])
Bảng 2.1. Giả thiết nhiệt độ lò
Loại lò Mùa t
1
(
o
C) t
2
(
o
C) t
(
o
C) t
3
(
o
C) t
4
(
o
C)
Lò hơi Hè 105 100 70 45.5 34
Tính toán hệ số truyền nhiệt
i
i
λ
δ
∑
=⇒
1
k
=
2.1
015.0
81.0
22.0
2.1
015.0
1
++
= 3.37 (kcal/m
2
.h.
0
C) (2.6)
Xác định hệ số trao đổi nhiệt
GVHD: T.S Lê Năng Định 14 SVTH: Võ Phạm Chính- lớp 10MT
t
1
= t
l
t
2
t
t
3
t
4
= t
xq
q
2
q
1
q
3
Trong đó:
t
1
= t
l
: nhiệt độ bên trong lò (
o
C)
t
2
: nhiệt độ bề mặt trong của thành lò (
0
C)
t
3
: nhiệt độ lớp gạch thủ công đỏ (
0
C)
t
4
: nhiệt độ lớp vữa xây xi măng - cát (
0
C)
t
5
: nhiệt độ bề mặt ngoài lớp thép mỏng (
0
C)
t
6
= t
xq
: nhiệt độ không khí xung quanh (
0
C)
Đề tài:
Thiết kế hệ thống thông gió và xử lý khí thải cho công ty sản xuất lốp xe – Khu công nghiệp
Q_Tỉnh Quảng Ninh
−×
−
+−×=
4
4
4
3
43
25.0
43
)
100
()
100
()(
T
T
tt
C
ttl
qd
α
(kcal/m
2
.h.
0
C) (2.7)
Trong đó:
α
: Hệ số trao đổi nhiệt trên bề mặt ngoài của thành lò
l: Hệ số kích thước đặc trưng, phụ thuộc vào vị trí thành lò.
- Đối với bề mặt đứng l = 2.2
- Đối với bề mặt ngang l = 2.8
qd
C
: Hệ số bức xạ nhiệt quy dẫn,
qd
C
= 4.2 (kcal/m
2
.h.
0
K
4
)
.0C)(kcal/m2.h192.9
100
34273
100
5.45273
345.45
2.4
)345.45(2.2
44
25,0
4
=
+
−
+
×
−
+−×=
H
α
.0C)(kcal/m2.h297.10
100
34273
100
5.45273
345.45
2.4
)345.45(8.2
44
25,0
4
=
+
−
+
×
−
+−×=
H
α
Tính lượng nhiệt truyền qua 1 m
2
thành lò:
1.101)70100(37.3)(
2
=−×=−×=
ttkq
H
k
(kcal/m
2
h) (2.8)
Tính lượng nhiệt toả qua 1m
2
thành lò:
7.105)345.45(192.9)(
434
=−×=−=
ttq
HH
α
α
(kcal/m
2
h) (2.9)
Tính lượng nhiệt toả qua 1m
2
nóc lò:
4.118)345.45(297.10)(
434
=−×=−=
ttq
HH
α
α
(kcal/m
2
h)
Tính lượng nhiệt toả qua 1m
2
đáy lò:
4.118)345.45(297.10)(
434
=−×=−=
ttq
HH
α
α
(kcal/m
2
h)
So sánh kết quả:
%55.4100
<=×
−
H
k
HH
k
q
α
thỏa mãn
+ Cửa lò : 0.5 × 0.5 × 18 = 4.5 m
2
+ Thành lò : F
th
= 1 × 3.14 × 18 = 56.52 m
2
+ Nóc lò : F
n
= 0.78 × 18 = 14.04 m
2
+ Đáy : F
đ
= 14.04 m
2
- Nhiệt truyền qua thành lò là:
Q
th(H)
=
H
q
α
×F
th
(kcal/h) = 105.7 × 56.52 = 5974 (kcal/h) (2.10)
GVHD: T.S Lê Năng Định 15 SVTH: Võ Phạm Chính- lớp 10MT
Đề tài:
Thiết kế hệ thống thông gió và xử lý khí thải cho công ty sản xuất lốp xe – Khu công nghiệp
Q_Tỉnh Quảng Ninh
- Nhiệt truyền qua nóc lò:
Q
n(H)
= 1.3×
H
q
α
×F
n
(kcal/h) = 1.3 × 118.4 × 14.04 = 2161.03 (kcal/h) (2.11)
- Nhiệt truyền qua đáy lò:
Q
đ(H)
= 0.7×
H
q
α
×F
đ
(kcal/h) = 0.7 × 118.4 × 14.04= 1163.63 (kcal/h) (2.12)
- Nhiệt truyền qua cửa lò:
Xác định theo [5]/trang 95: Q
C
= Q
c,đóng
+ Q
c,mở
(2.13)
Trong đó:
Q
c,đóng
, Q
c,mở
: Lượng nhiệt toả từ cửa lò khi đóng và khi mở.
+ Nhiệt toả từ cửa lò khi đóng:
Q
c,đóng
= 1.3×
c
Fq
×
α
60
Z
×
= 1.3 × 105.7 × 4.5 ×
60
45
= 463.76 (kcal/h) (2.14)
Trong đó:
+ Z: thời gian cửa đóng trong 1h, chọn Z = 45 phút.
+ F
C
: diện tích cửa lò, F = 4.5 m
2
+ q
α
: Nhiệt truyền qua 1m
2
diện tích cửa lò, q
α
= 105.7 (kcal/h),
+ Nhiệt bức xạ từ mở cửa lò:
Q
c,mở
= η × q
bx
× F
c
× z (kcal/h) (2.15)
Trong đó: q
bx
: Nhiệt bức xạ
+
−
+
=
44
,
100
273
100
273
Nl
tdbxc
tt
Cq
(kcal/h.m
2
) (2.16)
725
100
34273
100
105273
96.4
44
,
=
+
−
+
×=
h
bxc
q
(kcal/h.m
2
)
η : Hệ số nhiễu xạ khi mở cửa lò, được tra từ đồ thị xác định hệ số nhiễu xạ K.
K phụ thuộc vào kích thước cửa lò và bề dày của thành lò δ = 475 mm và cửa lò hình
chữ nhật, tra biểu đồ hệ số nhiễu xạ K - [5]/trang 49
F
cửa
: Diện tích cửa (m
2
), F = 5.25 m
2
Z : Thời gian mở cửa (giờ), chọn 10 phút
Q
c,mở
= 0.78 × 572 × 4.5 ×
60
15
= 501.93 (kcal/h)
Tổng lượng nhiệt truyền qua cửa lò vào mùa hè: Q
c
= 965.69 (kcal/h)
Tổng lượng nhiệt tỏa từ lò hơi lưu hóa
Từ công thức (2.17) ta có:
GVHD: T.S Lê Năng Định 16 SVTH: Võ Phạm Chính- lớp 10MT
Đề tài:
Thiết kế hệ thống thông gió và xử lý khí thải cho công ty sản xuất lốp xe – Khu công nghiệp
Q_Tỉnh Quảng Ninh
Q
lò sấy
= 5974 + 2161.03 + 1163.63 + 965.69 = 10264.35 (kcal/h)
a4 Tỏa nhiệt từ quá trình luyện hở và luyện kín.
Trong phân xưởng xăm lốp xe đạp xe máy có 2 máy luyện hở kích thước 5 m×2.5 m,
và 3 máy luyện răng kích thước 2 m×1,5 m
Vậy tổng diện tích bề mặt các máy luyện hở là: 34 m
2
Vì máy luyện hở hoàn toàn nên ta chỉ tính toán tỏa nhiệt từ các bề mặt
Q
luyen
= α
N
× (τ
N
- t
4
) ×F
Trong đó:
α
N
: hệ số trao đổi nhiệt bề mặt, kcal/m
2
h
0
C
F: diện tích bề mặt của lò, m
2
τ
N
: nhiệt độ mặt ngoài của thành lò, chọn τ
N
= 60
o
C
t
4
: nhiệt độ không khí xung quanh lò t
4
=
C34t
ott(H)
T
=
● Hệ số trao đổi nhiệt bề mặt xác định bằng các công thức sau :
α
N
= l(τ
N
– t
4
)
0,25
+
( ) ( )
+
−
+
−
4
4
4
4
qd
100
t273
100
273
t
C
τ
τ
N
N
(kcal/ m
2
h
0
C)
Trong đó:
l: hệ số kích thước đặc trưng, phụ thuộc vào vị trí của thành lò.
- Đối với bề mặt ngang l = 2,8
C
qd
:
hệ số bức xạ nhiệt quy diễn, C
qd
= 4,2 (kcal/m
2
h
o
K)
α
N
= 2.8(60 – 34)
0.25
+
( ) ( )
+
−
+
−
44
100
34273
100
60273
3460
4.2
α
N
= 11.83
Q
luyen
= α
N
× (τ
N
- t
4
) ×F = 11.83×(60-34) × 34
= 10463.724 (kcal/h).
GVHD: T.S Lê Năng Định 17 SVTH: Võ Phạm Chính- lớp 10MT
Đề tài:
Thiết kế hệ thống thông gió và xử lý khí thải cho công ty sản xuất lốp xe – Khu công nghiệp
Q_Tỉnh Quảng Ninh
Tổng lượng nhiệt tỏa ra trong phân xưởng sản xuất xăm lốp xe đạp xe máy vào
mùa hè:
Q
t,2(H)
= Q
ts(H)
+ Q
đc(H)
+ Q
lo(H)
+ Q
luyen
= 146991 (kcal/h)
b. Tính toán tổn thất nhiệt
Tổn thất nhiệt trong phân xưởng xăm lốp xe đạp xe máy bao gồm các thành
phần sau:
Q
tt(H)
= Q
kc
+ Q
rogio
+ Q
huong
(2.17)
Trong đó: Q
kc
: Tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che (kcal/h)
Q
rogio
: Tổn thất nhiệt do rò gió (kcal/h)
Q
huong
: Tổn thất nhiệt theo phương hướng (kcal/h)
b.1. Tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che
Theo [1]/ trang 75 thì nhiệt truyền qua kết cấu bao che tính theo công thức:
(kcal/h) tFKQ
tt
kc(H)
∆××=
(2.18)
Trong đó:
+ F: Diện tích kết cấu (m
2
)
+ Δt: chênh lệch nhiệt độ giữa bên trong và bên ngoài nhà mùa hè
C
0
NT
21)3234()tt(t
=×−=Ψ×−=∆
(2.19)
+
ψ
: Số hiệu chỉnh kể đến kết cấu bao che, theo [1]/ trang 75 ta có
1
=
ψ
+ K: hệ số truyền nhiệt của kết cấu (kcal/m
2
h
o
C)
Hệ số truyền nhiệt tính theo công thức:
Ni
i
T
o
R
K
αλ
δ
α
11
11
+Σ+
==
(2.20)
0
R
=
NiT
RRR ++
∑
: tổng nhiệt trở của kết cấu.
T
T
R
α
1
=
: nhiệt trở mặt trong của kết cấu ngăn che.
N
N
R
α
1
=
: nhiệt trở mặt ngoài của kết cấu ngăn che.
+
T
α
: hệ số trao đổi nhiệt mặt trong của kết cấu (kcal/m
2
h
0
C).
+
N
α
: hệ số trao đổi nhiệt mặt ngoài của kết cấu (kcal/m
2
h
0
C).
GVHD: T.S Lê Năng Định 18 SVTH: Võ Phạm Chính- lớp 10MT
Đề tài:
Thiết kế hệ thống thông gió và xử lý khí thải cho công ty sản xuất lốp xe – Khu công nghiệp
Q_Tỉnh Quảng Ninh
+
∑
i
R
: nhiệt trở của bản thân kết cấu.
∑ ∑
=
i
i
i
R
λ
δ
.
+
i
δ
: chiều dày của lớp kết cấu thứ i (m).
+
i
λ
: hệ số dẫn nhiệt của lớp kết cấu thứ i (kcal/m.h.
0
C).
Chọn kết cấu bao che: Dựa vào ở phụ lục II – [1]/trang 377, ta xác định được hệ
số dẫn nhiệt λ (kcal/m.h.
0
C).
Cấu tạo tường ngoài: gồm 3 lớp
Hình 2.2. Cấu tạo tường ngoài
- Cửa sổ: Cửa kính trắng
Dày:
mm 5
=
δ
Hệ số dẫn nhiệt:
Ckcal/mh 65.0
o
=
λ
.
Hệ số trao đổi nhiệt:
20
=
N
α
(kcal/m
2
h
0
C).
5.7
=
T
α
(kcal/m
2
h
0
C)
Hệ số truyền nhiệt của cửa sổ:
23.5
20
1
65.0
005.0
5.7
1
1
K
CS
=
++
=
- Cửa chính ra vào: Cửa sắt đẩy
Dày:
mm 5
=
δ
Hệ số dẫn nhiệt:
C)(kcal/mh 50
o
=
λ
.
Hệ số trao đổi nhiệt:
20
=
N
α
(kcal/m
2
h
0
C).
5.7
=
T
α
(kcal/m
2
h
0
C)
GVHD: T.S Lê Năng Định 19 SVTH: Võ Phạm Chính- lớp 10MT
Vữa trát:
1
= 15 mm,
1
= 0.7 (kcal/mh
o
C),
(kcal/m
2
h
o
C)
Gạch chịu lực:
2
= 220mm,
2
= 0.65 (kcal/mh
o
C),
Vữa trát:
3
= 15 mm,
3
= 0.65 kcal/mh
o
C,
kcal/m
2
h
o
C
Đề tài:
Thiết kế hệ thống thông gió và xử lý khí thải cho công ty sản xuất lốp xe – Khu công nghiệp
Q_Tỉnh Quảng Ninh
Hệ số truyền nhiệt của cửa chính:
45.5
20
1
50
002.0
5.7
1
1
K
CC
=
++
=
- Mái che: Nhà công nghiệp sử dụng mái tôn 5mm và lớp cách nhiệt chống
nóng PE OPP Đông Á với độ dày 10mm và hệ số dẫn nhiệt 0.032 W/mh
o
C = 0,0275
Kcal/mh
o
C
Dày:
mm 52 vàmm 101
==
δδ
Hệ số dẫn nhiệt:
C)(kcal/mh 0275,0
o
1
=
λ
,
C)(kcal/mh 50
o
2
=
λ
.
Hệ số trao đổi nhiệt:
20
=
N
α
(kcal/m
2
h
0
C).
5.7
=
T
α
(kcal/m
2
h
0
C).
Hệ số truyền nhiệt của mái che:
83,1
20
1
50
005,0
0275,0
01.0
5.7
1
1
K
M
=
+++
=
- Cửa mái: Cửa kính trắng
Dày:
5
=
δ
mm
Hệ số dẫn nhiệt:
C)(kcal/mh 65.0
o
=
λ
.
Hệ số trao đổi nhiệt:
20
=
N
α
(kcal/m
2
h
0
C).
5.7
=
T
α
(kcal/m
2
h
0
C).
Hệ số truyền nhiệt của cửa mái:
23.5
20
1
65.0
005.0
5.7
1
1
K
CM
=
++
=
- Nền: Nền không cách nhiệt.
Chia dải tính toán: theo [1]/trang 90.
Dải 1: Hệ số truyền nhiệt K
N1
= 0.4 (kcal/m
2
h
0
C)
Dải 2: Hệ số truyền nhiệt K
N2
= 0.2 (kcal/m
2
h
0
C)
Dải 3: Hệ số truyền nhiệt K
N3
= 0.1 (kcal/m
2
h
0
C)
Dải 4: Hệ số truyền nhiệt K
N4
= 0.06 (kcal/m
2
h
0
C)
GVHD: T.S Lê Năng Định 20 SVTH: Võ Phạm Chính- lớp 10MT
