Thiết kế hệ thống thông gió, XLKT cho nhà máy sản xuất thiết bị điện gia dụng– tuy hòa

Thiết kế hệ thống thông gió, XLKT cho nhà máy sản xuất thiết bị điện gia dụng– Tuy Hòa

PHẦN I
THIẾT KẾ HỆ THỐNG THÔNG GIÓ VÀ XỬ LÍ KHÍ
THẢI CHO NHÀ MÁY SẢN XUẤT THIẾT BỊ ĐIỆN GIA
DỤNG – TUY HÒA

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Diễm - Lớp 11MTLT
Giáo viên hướng dẫn: KS. Lê Hoàng Sơn

Trang 1


Thiết kế hệ thống thông gió, XLKT cho nhà máy sản xuất thiết bị điện gia dụng– Tuy Hòa

CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY SẢN XUẤT THIẾT BỊ
ĐIỆN GIA DỤNG – TUY HÒA
1.1. Điều kiện tự nhiên
Thành phố Tuy Hòa, tỉnh lỵ của tỉnh Phú Yên, nằm ở phía Đông của Tỉnh. Phía

Bắc giáp huyện Tuy An. Phía Nam giáp huyện Đông Hòa. Phía Tây giáp huyện
Phú Hòa. Phía Đông giáp biển với chiều dài bờ biển trên 10 km.
(nên bổ sung bản đồ)
Nhiệt độ trung bình hằng năm khoảng 26.5 oC, cao nhất là vào tháng 7 trung
bình khoảng 34.2oC, thấp nhất vào tháng 1 trung bình khoảng 21.1 oC. Độ ẩm không
khí trung bình 81.4 %, cao nhất là tháng 7 trung bình 76.3%, thấp nhất vào tháng 1
trung bình 81.6%. Trong năm, thành phố Tuy Hòa chịu ảnh hưởng của 2 hướng gió
chính: Mùa hè là hướng đông với vận tốc gió 2.3 m/s và mùa đông là hướng bắc
với vận tốc gió 2.2 m/s
Cường độ trực xạ của bức xạ mặt trời (BXMT) trên mặt đứng 8 hướng lấy theo
thời điểm tính toán 13 -14 h của tháng nóng nhất (tháng 7) của địa phương thành phố

Tuy Hòa. Hướng Bắc là 79.2 w/m2 , hướng Nam, Đông, Đông bắc, Đông nam là 0
w/m2, hướng Tây là 216.6 w/m 2, hướng Tây nam là 97.1 w/m 2, và hướng Tây bắc là
50.9 w/m2
1.2. Giới thiệu tổng quan về công trình và phương pháp sản xuất
Nhà máy sản xuất thiết bị điện gia dụng – Tuy Hòa với diện tích 96 m x48 m,
chuyên sản xuất dây và cáp điện. Bao gồm 3 phân xưởng:
+ Phân xưởng đúc: có diện tích 54mx24m, nguyên liệu được đưa vào phân xưởng sẽ
được nấu và đúc thành sợi theo dây chuyền. Với số lượng công nhân 54 người, bao
gồm các thiết bị: (số lượng thiết bị, quy trình sản xuất trong từng phân xưởng)
- Máy mài tròn: có công suất 4kW

- Máy mài phẳng: công suất 2.8 kW

- Máy phay đứng BH11: công suất 6.5kW - Lò nấu nhôm, đúc nhôm
- Bể mạ, bể rửa

- Tang đánh bóng

+ Phân xưởng kéo sợi : có diện tích 54mx24m, 40 công nhân, tại đây sợi được kéo
theo kích thước yêu cầu. Bao gồm các thiết bị:
- Máy tiện rèn 1615M: công suất 3kW
- Máy xọc 7412: công suất 1.5 kW

- Máy mài sắc: công suất 2kW
- Máy bào ngang M30 : công suất 2.5kW

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Diễm - Lớp 11MTLT
Giáo viên hướng dẫn: KS. Lê Hoàng Sơn

Trang 2

Thiết kế hệ thống thông gió, XLKT cho nhà máy sản xuất thiết bị điện gia dụng– Tuy Hòa

- Cưa máy 872 A: công suất 2kW

- Máy cắt tấm N475: 2kW

- Máy khoan để bàn: công suât 0.5kW – Máy hàn điện: công suất 10kW
+ Phân xưởng thành phẩm: có diện 36mx48m, 82 công nhân, dây được bọc vỏ và đóng
gói. Bao gồm các thiết bị:
- Máy trộn nhựa: công suất 7kW

- Máy ép nhựa: công suất 7.5 kW

- Máy cắt nhựa:công suất 6.5 kW

- Máy đục lỗ: công suất 3kW

- Lò khoan: công suất 0.5kW

- Máy mài sắc: công suất 2kW

- Máy dập: 1.5kW
Sơ đô dây chuyền công nghệ sản xuất của nhà máy:
+ Sơ đồ dây chuyền công nghệ đúc sợi:
Lò nấu

Máy kéo
sợi

Buồng ủ
sợi

Làm mát
sợi
Thành phẩm

Quấn thành
cuộn
Kiểm tra
chất lượng

Hình 1.1. Sơ đồ công nghệ đúc

Nguyên liệu được đưa vào lò nấu đến nhiệt độ nóng chảy. Nguyên liệu được
nấu chảy được đùn kéo liên tục qua khuôn cho ra sợi. Trong quá trình kéo dây cần có
dầu bôi trơn và nước làm nguội. Sau khi kéo qua khuôn cần phải ủ sợi ở nhiệt độ thích
hợp để sợi đảm bảo tính chất cơ lý. Qua công đoạn ủ, sợi được làm mát trở lại bằng
dầu và nước. Sợi được quấn vào các ống thành cuộn và được di chuyển đến các phân
xưởng tiếp theo để hoàn thành sản phẩm tùy theo yêu cầu sử dụng.
+ Sơ đồ dây chuyền công nghệ kéo sợi:
Sợi

Máy kéo
sợi

Buồng ủ
sợi

Làm mát
sợi
Thành phẩm

Quấn thành
cuộn
Kiểm tra
chất lượng

Hình 1.2. Sơ đồ công nghệ kéo sợi
Từ sợi đã được hình thính ở giai đoạn trên, được cho qua máy kéo sợi liên tục có tốc
độ cao để kéo thành sợi có đường kính nhỏ tùy thuộc vào cơ cấu sản phẩm. Việc này
được thực hiện bằng cách kéo qua các khuôn kéo theo thiết kế công nghệ. Để đảm bảo
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Diễm - Lớp 11MTLT
Giáo viên hướng dẫn: KS. Lê Hoàng Sơn

Trang 3


Thiết kế hệ thống thông gió, XLKT cho nhà máy sản xuất thiết bị điện gia dụng– Tuy Hòa

tốt tính chất cơ lý ban đầu của sợi cần phải ủ sợi bằng cách cho sợi đi qua điện cực
nóng bằng điện. Trong quá trình kéo sợi, sợi được làm mát bằng dầu và nước. Sau khi
kéo sợi thành phẩm, được quấn vào các ống gỗ thành cuộn. Việc quấn được thực hiện
bằng 2 phương pháp là quấn đứng và quấn ngang.
Một số hình ảnh thiết bị trong quá trình sản xuất:

Khuôn dập đầu cos dây

Máy bọc dây

Dây chuyền sản xuất dây điện

Máy cắt dây

Máy ép đùn nhựa

Quấn thành cuộn

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Diễm - Lớp 11MTLT
Giáo viên hướng dẫn: KS. Lê Hoàng Sơn

Trang 4


Thiết kế hệ thống thông gió, XLKT cho nhà máy sản xuất thiết bị điện gia dụng– Tuy Hòa

1.3. Sự cần thiết phải xây dựng hệ thống thông gió và xử lý khí thải cho nhà máy
1.3.1. Nguồn phát sinh ra khí thải (nên đưa sơ đồ dây chuyền công nghệ, xác định
đầu vào, đầu ra, chỉ ra cái nào cần phải kiểm soát)
- Khí thải sinh ra trong quá trình sản xuất của nhà máy chủ yếu là bụi oxit kim loại,
bụi nhựa. Ngoài ra còn phát sinh nhiệt từ hoạt động của các thiết bị buồng ủ, làm mát
sợi, lò nấu.
- Bụi phát sinh trong quá trình vận hành của thiết bị và thao tác của công nhân.
1.3.2. Tác hại của các chất ô nhiễm có trong khí thải (MTKK)
Nhìn chung các chất ô nhiễm trong môi trường không khí khi đạt đến một nồng
độ nhất định nào đó 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
Bụi là tập hợp nhiều hợp chất vô cơ và hữu cơ có kích thước nhỏ tồn tại ở dạng

lơ lửng, bụi lắng và các hệ gồm hơi, khói, mù… Khi tiếp xúc với bụi, phần lớn bụi có
kích thước lớn hơn 5µm bị các dịch nhầy ở các tuyến phế quản và các lông giữ lại, các
hạt bụi có kích thước nhỏ hơn có thể theo không khí vào tận phế nang, rất nguy hiểm
cho sức khoẻ con người, gây khích thích hệ cơ học, xơ hoá phổi gây tổn thương chức
năng phổi cấp tính hoặc mãn tính…
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. Lượng khí thải này nếu như không có biện
pháp xử lý trước khi thải ra ngoài môi trường sẽ gây ô nhiếm môi trường xung quanh
và khu vực làm việc của nhà máy một cách nghiêm trọng, bên cạnh đó còn làm ảnh
hưởng đến sức khoẻ, bệnh lý và tuổi thọ của người lao động. Ngoài ra qui trình công
nghệ sản xuất của nhà máy không thể tiến hành được nếu không có sự hỗ trợ của hệ
thống thông gió và xử lý khí thải.
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
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Diễm - Lớp 11MTLT
Giáo viên hướng dẫn: KS. Lê Hoàng Sơn

Trang 5


Thiết kế hệ thống thông gió, XLKT cho nhà máy sản xuất thiết bị điện gia dụng– Tuy Hòa

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.
(Nên chỉ rõ ra từng phân xưởng có vấn đề gì còn tồn đọng, phương án đề xuất
để kiểm soát)

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Diễm - Lớp 11MTLT
Giáo viên hướng dẫn: KS. Lê Hoàng Sơn

Trang 6


Thiết kế hệ thống thông gió, XLKT cho nhà máy sản xuất thiết bị điện gia dụng– Tuy Hòa

CHƯƠNG 2.

TÍNH TOÁN NHIỆT THỪA

2.1. Thông số tính toán
2.1.1.Thông số tính toán ngoài nhà
Với địa điểm của công trình là Tuy Hòa, dựa vào QCVN 02:2009/BXD xác định
các thông số ngoài nhà vào các tháng nóng nhất và lạnh nhất của hai mùa:
Mùa hè
- Nhiệt độ cao nhất trung bình của không khí: t N(H) =34.2 0C (tháng 7).(Bảng 2.3,
[?]tài liệu nào)
- Độ ẩm tương đối trung bình của không khí: φ = 76.3 %.(Bảng 2.10)
- Hướng gió chủ đạo: Đông (Bảng 2.16)
- Vận tốc gió trung bình: VH = 2.3 m/s (Bảng 2.15)
Mùa đông
- Nhiệt độ thấp nhất trung bình của không khí: tN(Đ) = 21.1 0 (tháng 1).(Bảng 2.4)
- Độ ẩm tương đối trung bình của không khí: φ = 81.6 %.( bảng 2.10)
- Hướng gió chủ đạo: Bắc (Bảng 2.16)
- Vận tốc gió trung bình: VĐ = 2.2 m/s (bảng 2.15)
2.1.2. Thông số tính toán trong nhà
Theo [1] / 74 có nói, nhiệt độ tính toán trong nhà vào mùa hè ( tT(H) ) bằng nhiệt

độ tính toán ngoài nhà vào mùa hè cộng thêm 2 ÷ 3 0C. Còn nhiệt độ tính toán trong
nhà vào mùa đông (tT(Đ)) được lấy từ 20 ÷ 24 0C với trạng thái lao động nhẹ.
+ Phân xưởng đúc: Vì phân xưởng đúc có tỏa nhiệt nhiều từ các lò và bể nên nhiệt độ

trong nhà sẽ cao.
- Mùa hè: tt(H) = tN(H) + 20C = 34.2+2 = 36.2 0C
-Mùa đông: ttĐ) =23 0C (lặp lại ký hiệu ở các phân xưởng khác)
+ Phân xưởng II:
-Mùa hè: tt(H) = tN(H) + 1 0C = 34.2 + 1 = 35.2 0C
- Mùa đông: tt(Đ) = 22 0C
+Phân xưởng III:
- Mùa hè: tt(H) = tN(H) + 10C = 34.2 + 1=35.2 0C
- Mùa đông : tt(Đ) = 22 0C
2.2. Tính toán nhiệt thừa
Nhiệt thừa của các phân xưởng được tính theo công thức:
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Diễm - Lớp 11MTLT
Giáo viên hướng dẫn: KS. Lê Hoàng Sơn

Trang 7


Thiết kế hệ thống thông gió, XLKT cho nhà máy sản xuất thiết bị điện gia dụng– Tuy Hòa

+ Mùa hè:

Q Hth = ∑ Qt + ∑ QThu - ∑ Q tt (Kcal/h)

(2.1)

+ Mùa đông:

Q Đth = ∑ Q t − ∑ Qtt (kcal/h)

(2.2)

Trong đó:

∑Q
∑Q
∑Q

t

= Q ng + QTS + Q ĐC + Q Lo + Q B :Tổng lượng nhiệt tỏa ra trong phân xưởng (kcal/h)

thu

tt

= Qm + Qkinh : Tổng lượng nhiệt thu của phân xưởng (kcal/h)

= Q KC + Q gio + Qhuong : Tổng lượng nhiệt tổn thất của phân xưởng (kcal/h)

Từ nguồn phát sinh trong từng phân xưởng ta sẽ đi vào tính toán nhiệt thừa cho từng
phân xưởng:
A. PHÂN XƯỞNG ĐÚC
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 đúc: có lò nung, lò nấu và bể mạ, bể rửa sẽ phát sinh nhiệt và hơi độc.
Bên cạnh đó còn phát sinh nhiệt, bụi từ các hoạt động của động cơ.
* MÙA HÈ

1.Tính toán tổn thất nhiệt
Tổn thất nhiệt trong phân xưởng đúc bao gồm các thành phần sau:
Qtt = QKC + Qrogio + Qhuong

(2.3)

Trong đó: QKC: Tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che (kcal/h)
Qrogio : Tổn thất nhiệt do rò gió (kcal/h)
Qhuong: Tổn thất nhiệt theo phương hướng (kcal/h)
1.1.Tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che
Theo [1]/74 thì nhiệt truyền qua kết cấu bao che tính theo công thức:
tt
Q KC
(Kcal/h)
t/th = K × F × ∆t

(2.4)

Trong đó:
+ F:

Diện tích kết cấu (m2)

+ ∆t tt : Chênh lệch nhiệt độ hai bên kết cấu ( 0C )

∆t tt = ( t T − t N ) ×ψ
+ ψ : Hệ số phụ thuộc vào vị trí kết cấu bao che so với không khí ngoài trời.
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Diễm - Lớp 11MTLT
Giáo viên hướng dẫn: KS. Lê Hoàng Sơn

Trang 8


Thiết kế hệ thống thông gió, XLKT cho nhà máy sản xuất thiết bị điện gia dụng– Tuy Hòa

ψ = 1: Kết cấu tiếp xúc trực tiếp với không khí ngoài nhà. (chỉ giải thích thông

số mình lựa chọn, theo tài liệu nào, trang số mấy)
ψ = 0,7: Kết cấu tiếp xúc tường đệm không điều hòa.
ψ = 0,8: Mái bằng tôn với kết cấu kín.

Mùa đông :

∆t tt ( Đ ) = ( t T( Đ ) − t N( Đ ) ) ×ψ , tT(Đ) = 230C, tN(Đ) = 21.10C
Mùa hè :

∆t tt ( H ) = ( t T( H ) − t N( H ) ) ×ψ , tt(H) = 36.20C, tN(H) = 34.20C
+ K: Hệ số truyền nhiệt của kết cấu
Hệ số truyền nhiệt tính theo công thức: K =

1
1
.= 1
δ
1
Ro
+∑ i +
αT
λi α N

(2.5)

R0 = RT + ∑ Ri + R N : tổng nhiệt trở của kết cấu.
RT =

1
: nhiệt trở lớp không khí bề mặt trong. (kiểm tra lại )
αT

RN =

1
: nhiệt trở lớp không khí bề mặt ngoài.
αN

+ α T : hệ số trao đổi nhiệt mặt trong của kết cấu (kcal/m2h0C).
+ α N : hệ số trao đổi nhiệt mặt trong của kết cấu (kcal/m2h0C).
+

∑R

i

: nhiệt trở của bản thân kết cấu.

δi

∑R = ∑λ
i

.

i

+ δ i : chiều dày của lớp kết cấu thứ i (m).
+ λi : hệ số dẫn nhiệt của lớp kết cấu thứ i (kcal/m.h.0C).
Chọn kết cấu bao che
Dựa vào ở phụ lục II – [1]/ 377, ta xác định được hệ số dẫn nhiệt λ
(kcal/m.h.0C).
- Tường ngoài: Có cấu tạo gồm 3 lớp:
Lớp 1: Lớp vữa trát
Dày: δ1 = 15 mm
Hệ số trao đổi nhiệt: α T = 7,5 kcal/m2h 0C

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Diễm - Lớp 11MTLT
Giáo viên hướng dẫn: KS. Lê Hoàng Sơn

Trang 9


Thiết kế hệ thống thông gió, XLKT cho nhà máy sản xuất thiết bị điện gia dụng– Tuy Hòa

Hệ số dẩn nhiệt: λ1 = 0,8 kcal/m.h o C
Lớp 2: Lớp gạch phổ thông
Dày: δ 2 = 220 mm
Hệ số dẩn nhiệt: λ 2 = 0,65 kcal/m.h o C
Lớp 3: Dày: δ 3 = 15 mm
Hệ số trao đổi nhiệt: α N = 20 kcal/m2h0C
Hệ số dẩn nhiệt: λ 3 = 0,8 kcal/m.h o C
KT =

Vậy: hệ số truyền nhiệt của tường:

1
= 1.79
1
0,015 0,220 0,015 1
+
+
+
+
7,5
0,8
0,65
0,8
20

Cấu tạo tường ngoài: (nên đưa lên phía trên)

Vữa trát: δ1= 15 mm, λ1 = 0,8 kcal/mhoC,
Gạch chịu lực: δ2=220mm, λ2=0,65kcal/mhoC,
Vữa trát: δ3= 15 mm, λ3 = 0,8 kcal/mhoC,

Hình 2.1 Cấu tạo tường ngoài

- Cửa sổ: Cửa kính trắng
Dày: δ = 5 mm
o
Hệ số dẩn nhiệt: λ = 0,65 kcal/mh C .

Hệ số trao đổi nhiệt: α N = 20 kcal/m2h 0C.
α T = 7,5 kcal/m2h 0C
K CS =

Hệ số truyền nhiệt của cửa sổ:

1
= 5.23
1 0,005 1
+
+
7,5 0,65 20

- Cửa chính ra vào: Cửa sắt đẩy
Dày: δ = 5 mm
o
Hệ số dẩn nhiệt: λ = 67 kcal/mh C .

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Diễm - Lớp 11MTLT
Giáo viên hướng dẫn: KS. Lê Hoàng Sơn

Trang 10


Thiết kế hệ thống thông gió, XLKT cho nhà máy sản xuất thiết bị điện gia dụng– Tuy Hòa

Hệ số trao đổi nhiệt: α N = 20 kcal/m2h 0C.
α T = 7,5 kcal/m2h 0C
K CC =

Hệ số truyền nhiệt của cửa chính:

1
= 5.45
1
0,005 1
+
+
7,5
67
20

- Mái che: Mái tôn tráng kẽm
Dày: δ = 0,8 mm
o
Hệ số dẩn nhiệt: λ = 50 kcal/mh C .

.

Hệ số trao đổi nhiệt: α N = 20 kcal/m2h 0C.
α T = 7,5 kcal/m2h 0C.
KM =

Hệ số truyền nhiệt của mái che:

1
= 5.45
1
0,008 1
+

+
7,5
50
20

- Cửa mái: Cửa kính trắng
Dày: δ = 5 mm
o
Hệ số dẫn nhiệt: λ = 0,65 kcal/mh C .

Hệ số trao đổi nhiệt: α N = 20 kcal/m2h 0C.
α T = 7,5 kcal/m2h 0C.

Hệ số truyền nhiệt của cửa mái:

K CC =

1
= 5.23
1
0,005 1
+
+
7,5 0.65 20

- Nền: Nền không cách nhiệt.
Chia dải tính toán: (theo tài liệu nào)
Dải 1: Hệ số truyền nhiệt KN1 = 0,4 kcal/m2.h0C
Dải 2: Hệ số truyền nhiệt KN2 = 0,2 kcal/m2.h0C
Dải 3: Hệ số truyền nhiệt. KN3 = 0,1 kcal/m2.h0C.

Dải 4: Hệ số truyền nhiệt. KN4 = 0,06 kcal/m2.h0C.

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Diễm - Lớp 11MTLT
Giáo viên hướng dẫn: KS. Lê Hoàng Sơn

Trang 11


Thiết kế hệ thống thông gió, XLKT cho nhà máy sản xuất thiết bị điện gia dụng– Tuy Hòa
54000

2000 2000 2000

6000

2000 2000 2000

36000

Dải I
Dải II
Dải III

24000

Dải IV

Phân xưởng đúc
Phân xưởng thành phâm

24000

Phân xưởng kéo sợi

Hình 2.2.Chia dải nền (chỉnh lại nét mảnh cho rõ hơn)

Diện tích kết cấu
Căn cứ vào cấu trúc nhà xưởng: Mặt bằng nhà xưởng, các mặt cắt của nhà
xưởng mà ta xác định được diện tích của kết cấu bao che.
* Diện tích kết cấu của Phân xưởng đúc:
+ Hướng Bắc: Cửa sổ: Fcs = 3.2 × 1.9 × 6 = 36.48 (m2)
Cửa chính: Fcc = 3.2 × 3 × 3 = 28.8 (m2)
Cửa mái: Fcm = 1.3 × 1.3 × 51 = 86.19 ( m2)
Tường: Ft = 54 x 24 – 36.48 - 28.8 = 339.72 (m2)
Mái: Fm =

12
× 54 × 2 = 670.86(m 2 )
2 × cos 15

+ Hướng Nam: Cửa mái: Fcm = 1.3 × 1.3 ×51 = 86.19 ( m2)
Tường: Ft = 54 × 7.5 = 405 (m2)
Mái: Fm =

12
× 54 × 2 = 670.86(m 2 )
2 × cos 15

+ Hướng Đông: Cửa sổ: Fcs = 3.2 × 1.9 × 2 = 12.16 (m2)
Cửa chính: Fcc = 3.2 × 3 × 2 = 19.2 (m2)

Tường: Ft = 24 × 7.5 – 12.16 – 19.2 = 148.64 (m2)
+ Hướng Tây:

Cửa sổ: Fcs = 3.2 × 1.9 × 2 = 12.16 (m2)
Cửa chính: Fcc = 3.2 × 3 × 2 = 19.2 (m2)
Tường: Ft = 24 × 7.5 – 12.16 – 19.2 = 148.64 (m2)

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Diễm - Lớp 11MTLT
Giáo viên hướng dẫn: KS. Lê Hoàng Sơn

Trang 12


Thiết kế hệ thống thông gió, XLKT cho nhà máy sản xuất thiết bị điện gia dụng– Tuy Hòa

* Diện tích nền của Phân xưởng đúc: (54 m x 24 m), chia dải nền và tính toán diện
tích theo [1]/89
+ Dải I: F = 196 ( m2 )
+ Dải II : F = 180 (m2)
+ Dải III : F = 164 ( m2)
+ Dải IV : F = 756 (m 2)
Mùa hè hướng dòng nhiệt qua kết cấu mái không phải từ trong ra ngoài mà
ngược lại từ ngoài vào trong vì nhiệt độ bên ngoài gần bề mặt mái lớn hơn so với nhiệt
độ bên trong do bức xạ mặt trời. Do đó khi tính tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che về
mùa hè ta không tính lượng nhiệt truyền qua mái.
Vậy tổn thất nhiệt qua kết cấu của Phân xưởng đúc vào mùa hè:
- Hướng Bắc: Cửa sổ: Qtt = 5.23 × 36.48 × (36.2-34.2) × 1 = 381.58 (kcal/h)
Cửa chính: Qtt = 5.45 × 28.8 × (36.2-34.2) × 1 = 313.92 (kcal/h)
Cửa mái: Qtt = 5.23 × 86.19 × (36.2-34.2) × 1 = 901.55 (kcal/h)
Tường: Qtt = 1.79 × 339.72 × (36.2-34.2) × 1 = 1216.2 (kcal/h)

- Hướng Nam: Cửa mái: Qtt = 5.23 × 86.19 × (36.2-34.2) × 1 = 901.55 (kcal/h)
Tường: Qtt = 1.79 × 405 × (36.2-35.2) × 0.7 = 507.47(kcal/h)
(Tường tiếp xúc phòng đệm)
- Hướng Đông: Cửa sổ: Qtt = 5.23 × 12.16 × (36.2-34.2) × 1 = 127.19 (kcal/h)
Cửa chính: Qtt = 5.45 × 19.2 × (36.2-34.2) × 1 = 209.28 (kcal/h)
Tường: Qtt = 1.79 × 148.64 × (36.2-34.2) × 1 = 532.13 (kcal/h)
- Hướng Tây: Cửa sổ: Qtt = 5.23 × 12.16 × (36.2-34.2) × 1 = 127.19 (kcal/h)
Cửa chính: Qtt = 5.45 × 19.2 × (36.2-34.2) × 1 = 209.28 (kcal/h)
Tường: Qtt = 1.79 × 148.64 × (36.2-34.2) × 1 = 532.13 (kcal/h)
- Nền : Dải I: Qtt = 0.4 × 196 × (36.2-34.2) × 1 = 156.8 ( kcal/h)
Dải II: Qtt = 0.2 × 180 × (36.2-34.2) × 1 = 72 (kcal/h)
Dải III: Qtt = 0.1 × 164 × ( 36.2-34.2) × 1= 32.8 (kcal/h)
Dải IV: Qtt= 0.06 × 756 × (36.2-34.2) × 1 = 90.72 (kcal/h)
Từ kết quả trên ta tổng hợp tổn thất nhiệt qua kết cấu của Phân xưởng đúc:
QKC(h) = 6311.79 (kcal/h) (trình bày rõ hơn)
1.2.Tổn thất nhiệt do phương hướng

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Diễm - Lớp 11MTLT
Giáo viên hướng dẫn: KS. Lê Hoàng Sơn

Trang 13


Thiết kế hệ thống thông gió, XLKT cho nhà máy sản xuất thiết bị điện gia dụng– Tuy Hòa

Theo [4] / 40, khi tính lượng nhiệt tổn thất qua kết cấu bao che ta chưa kể tới sự
ảnh hưởng của hướng nhà.Tùy theo hướng nhà khác nhau ta có lượng nhiệt mất mát bổ
sung thêm bằng số phần trăm nào đó của lượng nhiệt tổn thất qua kết cấu bao che đã
tính.
Bắc

10%

5

16

16

12

12

13

13

12

12

13

13

16

22

22

22
11

11

11

11

1

1

1

22

3

4

3

4

2

3

4

4

2

10

2

10

2

10

22

7

9

15

7

9

15

7

9

15

15

9

15

15

6

6

6

17

17

17

17

17

17

17

17

6

21

24

24

24

24

24

24

10
23

7

21

21

Đông
10%

1
22

3

21

21

Bang chuy?n l?p ráp s?n ph?m

Tây
5%

21

6

6

14

14

14

14

23

23

18

18

18

19

19

19

20

20

23

23

23

23

23

Nam
0%

Hình 2.3. Phần trăm tổn thất nhiệt theo phương hướng (chỉnh lại nét)

Công thức tính lượng nhiệt tổn thất do phương hướng như sau:
Qhuong = a × QKCtt

(2.6)

Trong đó:
+ QKCtt: Lượng nhiệt tổn thất qua kết cấu bao che xung quanh (kcal/h).
+ a: Phần trăm tổn thất theo phương hướng (%).
Tổn thất phương hướng của Phân xưởng I theo ba hướng: Bắc, Tây và Đông, hướng
Nam tiếp xúc với Phân xưởng kéo sợi nên không tính.
+ Hướng Bắc: a = 10%, QKC(h) = 2813.25 (kcal/h),
Qhuong = 0.1 × 2813.25 = 281.32 ( kcal/h)
+ Hướng Tây: a = 5%, QKC(h) = 868.6 (kcal/h)
Qhuong = 0.05 × 868.6 = 43.43 (kca/h)
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Diễm - Lớp 11MTLT
Giáo viên hướng dẫn: KS. Lê Hoàng Sơn

Trang 14


Thiết kế hệ thống thông gió, XLKT cho nhà máy sản xuất thiết bị điện gia dụng– Tuy Hòa

+ Hướng Đông: a = 10%, QKC(h) = 868.6 (kcal/h)
Qhuong = 0.1 × 868.6 = 86.86 (kcal/h)

Vậy tổn thất nhiệt theo phương hướng của Phân xưởng đúc:
+ Mùa hè: Qhuong(h) = 411.62 (kcal/h)
1.3.Tổn thất nhiệt do rò gió
Gió rò vào nhà qua các khe cửa thuộc phía đón gió và gió sẽ đi ra ở phía khuất
gió. Khi gió vào nhà, trong nhà sẽ mất đi một lượng nhiệt để làm nóng lượng không
khí lạnh đó từ tngoài tới ttrong. Lượng nhiệt tiêu hao để làm nóng không khí vào nhà được
tính theo công thức sau: ([4]/40)
tt
Qrogio = 0,24 × G × (tTtt − t Ng
) (Kcal/h)

(2.7)

Trong đó:
+ G: lưu lượng gió lùa vào nhà qua khe cửa: G = g×l (Kg/h)
+ g: lượng không khí lọt vào trên 1m dài khe cửa cùng loại (kg/mh)
+ l: tổng chiều dài khe cửa đón gió (m)
+ 0,24: tỉ nhiệt của không khí (kcal/kg0C)
Ta chỉ tính tổn thất do rò gió qua cửa sổ và cửa đi còn cửa mái có nhiệm vụ
thông gió tự nhiên nên không tính.
Tháng nóng nhất ta chọn là tháng 7, với hướng gió là hướng Đông, vận tốc gió
trung bình của tháng 7 là vgio= 1.7 [m/s].
Dựa vào Bảng 2-10/ 40 – [4]
Với Vgio = 2.3 m/s 
g = 4.17 kg/h.m (cửa sổ)
g= 19.46 kg/h.m (cửa chính)
g=4.17 kg/h.m (cửa mái)

Hướng gió

100%
Hình 2.4. Hướng gió chính vào mùa hè

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Diễm - Lớp 11MTLT
Giáo viên hướng dẫn: KS. Lê Hoàng Sơn

Trang 15


Thiết kế hệ thống thông gió, XLKT cho nhà máy sản xuất thiết bị điện gia dụng– Tuy Hòa

Tổng chiều dài của khe cửa chỉ tính cho các cửa ở trong 100% chiều dài
nhà xưởng của hướng Đông, gồm 2 cửa chính và 2 cửa sổ. Chiều dài khe đón
gió được tính:
l = (chiều dài x số khe + chiều rộng x số khe) x số cửa

(2.8)

+ Cửa chính: l = (3 ×3 + 3.2 ×2) × 2 = 30.8 m
+ Cửa sổ : l= (3.2 × 4 + 1.9 × 5 ) × 2 = 44.6 m
Tổn thất nhiệt do rò gió vào mùa hè:
+ Cửa chính: Qrogio = 0.24 × 19.46 × 30.8 × (36.2-34.2) = 287.7 (kcal/h)
+ Cửa sổ: Qrogio = 0.24 x 4.17 × 44.6 × (36.2-34.2) = 89.27 (kcal/h)
Vậy tổng tổn thất do rò gió của Phân xưởng đúc:
Qrogio(h) = 377 (kcal/h)
1.4. Tổng nhiệt tổn thất Phân xưởng đúc:
Từ kết quả tính được ở trên, tổn thất nhiệt mùa hè của phân xưởng đúc là:
Qtt(h) = QKC(h) + Qrogio(h) + Qhuong(h)
= 6311.8 + 377 + 411.62 = 7100.4 ( kcal/h)
2. Tính toán thu nhiệt

Lượng nhiệt thu trong phân xưởng đúc gồm các thành phần sau:
+ Lượng nhiệt bức xạ mặt trời truyền qua mái (Qbx(M)
+ Lượng nhiệt bức xạ mặt trời qua cửa kính (Qba(K)
2.1. Nhiệt bức xạ mặt trời truyền qua mái
Nhiệt bức xạ qua mái gồm 2 thành phần:
-

Nhiệt truyền vào nhà do chênh lệch nhiệt độ.

-

Nhiệt truyền qua mái do dao động nhiệt độ.

Được xác định theo công thức (2.59) /53 – [6]
Q bx(M) = Q ∆bxt + Q Abxτ (Kcal/h) = K m × Fm × ( t tbtông − t Ttb ) + α

Atông
T

υ

Fm

(2.9)

a. Nhiệt bức xạ mặt trời truyền vào nhà do chênh lệch nhiệt độ giữa không khí
trong và ngoài nhà
Q ∆bxt = K m × Fm × ( t tbtông − t tbT ) (Kcal/h)

(2.10)

Trong đó:
+ Km: hệ số truyền nhiệt của mái, Km = 5.45
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Diễm - Lớp 11MTLT
Giáo viên hướng dẫn: KS. Lê Hoàng Sơn

Trang 16


Thiết kế hệ thống thông gió, XLKT cho nhà máy sản xuất thiết bị điện gia dụng– Tuy Hòa

+ Fm: Diện tích mái ( m2), Fm = 1341.72 (m2)
tb
+ t t : nhiệt độ trung bình tổng (0C), được xác định theo công thức (2.60)/53 – [6]

t ttb = t Ntb + t tdtb .
tb
tb
+ t N : là trị số trung bình của nhiệt độ ngoài tháng nóng nhất, t N = 28.80C

(Bảng 2.2. Nhiệt độ không khí trung bình tháng và năm – QCVN: 02-2009)
+ ttđ : nhiệt độ tương đương.
tb
ρ × q bx
t td =
( o C)
αN

+ ρ hệ số hấp thụ nhiệt bức xạ của bề mặt kết cấu bao che.
Dựa vào Bảng 3-9/109 –[1] ta chọn ρ =0.65 đối với mái tôn tráng kẽm.

+ α N = 20 kcal/m2 h 0C: Hệ số trao đổi nhiệt bề mặt ngoài của kết cấu.
+ qbxtb : cường độ bức xạ mặt trời trung bình trong ngày đêm (kcal/m2h).
qbxtb =

+

∑q

i

∑q
24

i

.

: Tổng cường độ bức xạ các giờ có nắng trong ngày.

Dựa vào bảng 2.18 QCVN 02:2009/BXD ta có ∑ qi =6904 W/m2/ ngày, lấy tại
Đà Nẵng

∑q

i

q bxtb =

= 6904 W/m2/ ngày = 5936.37 Kcal/h.m2/ngày
5936.37

=247.35(Kcal/h.m2)
24

+ tT : nhiệt độ trong nhà , t T = 36.20C
t td =

tb
ρ × q bx
0,65 × 247.35
=
= 7.9( o C)
αN
20

t ttb = 28.8+7.9 = 36.7 0C
tb
Vì t t > tT có bức xạ mặt trời truyền vào nhà do chênh lệch nhiệt độ tương

đương.
⇒ Q ∆bxt = 5.45 × 1341.72 × (36.7 − 36.2) = 3656.19 (kcal/h)

b. Nhiệt bức xạ mặt trời truyền vào nhà do dao động nhiệt độ
Q Abxτ = α T × A × τ T × F (kcal/h)

(2.11)

Trong đó:
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Diễm - Lớp 11MTLT
Giáo viên hướng dẫn: KS. Lê Hoàng Sơn

Trang 17


Thiết kế hệ thống thông gió, XLKT cho nhà máy sản xuất thiết bị điện gia dụng– Tuy Hòa

+ α T : Hệ số trao đổi nhiệt bề mặt trong của kết cấu, α T = 7.5 (kcal/m2h0C)
+ F :Diện tích mái (m2), F = 1341.72 m2
+ Aτ T : Biên độ dao động của nhiệt độ (0C), được xác định theo [6]/55
Aτ T =

At tông

ν

+ υ : hệ số tắt dần của dao động nhiệt độ
Dao động của AτN truyền vào nhà, khi đi qua bề dày kết cấu thì nó bị giảm đi ν
lần, vì mái tôn có bề dày mỏng nên có thể chọn ν = 1.
+ At tông : Biên độ dao động nhiệt độ tổng hợp ngoài nhà (0C)
At tông = ( At tđ + At N )ψ

+ At tđ : Biên độ dao động của nhiệt độ tương đương (0C)
At tđ =

ρ × (q bxmax − q bxtb ) 0.65 × (527 − 247.35)
=
= 9.2 0 C
αN
20

+ α N : hệ số trao đổi nhiệt bề mặt ngoài của kết cấu α T = 20 (kcal/m2h0C)

+ qbxmax : Giá trị cực đại của bức xạ mặt trời (kcal/m2.h).
max

Dựa vào bảng 2.20 QCVN 02:2009/BXD ta có qbx = 613 W/m2 = 527 kcal/m2.h,
lấy tại trạm Đà Nẵng.
+ At N : biên độ dao động của nhiệt độ ngoài nhà (0C)
At N = t Nmax − t Ntb = 36.2 − 28,8 = 7,4 0 C

+ α N : hệ số trao đổi nhiệt bề mặt ngoài của kết cấu α T = 20 kcal/m2 h 0C
+ ψ : hệ số lệch pha phụ thuộc vào độ lệch pha ΔZ và tỉ số giữa biên độ của dao
động nhiệt độ tương đương và nhiệt độ bên ngoài.
Dựa vào Bảng 2.18/ 55 - [6] ta chọn ΔZ = 2 và

At td 9,2
=
= 1,2  ψ = 0,96
At N 7,4

⇒ Aτ T = At tông = (9,2+7.4)×0,96= 15.94 (0C)
⇒ Q Abxτ = 7.5 × 15.94 × 1341.72 = 160402.63 (kcal/h)

Vậy nhiệt bức xạ truyền qua mái của Phân xưởng I:
Q bx(m) = 3656.19 + 160402.63 = 164058.81 (kcal/h)

2.2. Nhiệt bức xạ mặt trời truyền qua cửa kính
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Diễm - Lớp 11MTLT
Giáo viên hướng dẫn: KS. Lê Hoàng Sơn

Trang 18

Thiết kế hệ thống thông gió, XLKT cho nhà máy sản xuất thiết bị điện gia dụng– Tuy Hòa

Được tính theo [6]/57
Q bx(K) = τ 1 × τ 2 × τ 3 × τ 4 × q bx × F (kcal/h)

(2.12)

Trong đó:
+τ 1 : là hệ số kể đến độ trong suốt của cửa kính.
+τ 2 : là hệ số kể đến độ bám bẩn của cửa kính.
+τ 3 : là hệ số kể đến mức độ che khuất của khung cửa.
+τ 4 : là hệ số kể đến độ che khuất của hệ thống che nắng.
Dựa vào [6]/57 ta chọn được
+ Chọn kết cấu kính của cửa kính : Cửa kính một lớp τ 1 = 0,9
+ Cửa kính thẳng đứng 1 lớp. τ 2 = 0,8 .
+ Cửa sổ 1 lớp kính thẳng đứng trong khung thép τ 3 = 0,75
+ Ô văng che nắng τ 4 = 0,95 .
+ qbx: cường độ bức xạ mặt trời cho 1m 2 mặt phẳng bị bức xạ tại thời điểm tính
toán (kcal/m2h)
Dựa vào Bảng 2.20 QCVN 02:2009/BXD ta có q bx lấy theo 8 hướng lấy tại trạm
Đà Nẵng
Phía Bắc

qbx = 79.2 W/m2 = 68.1 Kcal/h.m2

Phía Nam

qbx = 0 W/m2

Phía Đông

qbx = 0 W/m2

Phía Tây

qbx = 216.6 W/m2 = 186.24 Kcal/h.m2

+ F : Diện tích cửa kính chịu bức xạ tại thời điểm tính toán (m2)
Thu nhiệt bức xạ mặt trời qua cửa kính chủ yếu xẩy ra tại cửa sổ và cửa mái và chỉ
tính cho mùa hè:
+ Cửa sổ: Vì hướng Đông có qbx =0 do đó Qbx(k) = 0 (kcal/h)
Hướng Tây: Qbx(k) = 0.9 × 0.8 × 0.75 × 0.95 × 186.24 × 12.16 = 1161.78 (kcal/h)
Hướng Bắc: Qbx(k) = 0.9x 0.8 × 0.75 × 0.95 × 68.1 × 36.48 = 1274.44 (kcal/h)
+ Cửa mái: Vì hướng Nam có qbx = 0 do đó Qbx(k) = 0 (kcal/h)
Hướng Bắc: Qbx(k) = 0.9 × 0.8 × 0.75 × 0.95 × 68.1 ×86.19 = 3011.07 (kcal/h)
Vậy thu nhiệt bức xạ mặt trời truyền qua cửa kính tại Phân xưởng đúc:
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Diễm - Lớp 11MTLT
Giáo viên hướng dẫn: KS. Lê Hoàng Sơn

Trang 19


Thiết kế hệ thống thông gió, XLKT cho nhà máy sản xuất thiết bị điện gia dụng– Tuy Hòa

Qbx(k) = 1161.78 + 1274.44 + 3011.07 = 5447.29 (kcal/h)
2.3.Tổng nhiệt thu của phân xưởng đúc:
Qth = Qbx,m + Qbx,k = 164058.81 + 5447.29 = 169506.11 (kcal/h)
3. Tính toán tỏa nhiệt
Lượng nhiệt tỏa ra trong phân xưởng đúc bao gồm các thành phần:

+ Tỏa nhiệt do thắp sáng: Qts
+ Tỏa nhiệt do động cơ, máy móc: Qđ/c
+ Tỏa nhiệt do làm nguội sản phẩm: Qsp
+ Tỏa nhiệt qua lò: Qlo
+ Tỏa nhiệt qua bề mặt thoáng: Qbm
3.1. Tỏa nhiệt do thắp sáng
Lượng nhiệt tỏa ra do thắp sáng được tính theo [4]/25:
Qts=

860
× a × F(kcal/h)
1000

(2.13)

Trong đó:
-

a: Tiêu chuẩn thắp sang tính theo m2 của sàn. Đối với nhà công nghiệp
a = 18 ÷ 24 w/m2 sàn, ( chọn a = 20 w/m2 sàn)

-

F: Diện tích của xưởng (m2). F = 1296 m2
Lượng nhiệt tỏa ra do thắp sáng của Phân xưởng I:
Qt(ts) = 0.86 x 20 x 1296 = 22291.2 (kcal/h)

3.2. Tỏa nhiệt do động cơ, máy móc 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]/91
Q đ/c = 860 × η1 × η 2 × η 3 × η 4 × ∑ N (Kcal/h)

(2.14)

Trong đó:
+ η1 :Hệ số sử dụng công suất máy η1 = 0,7- 0,8
+ 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 biến thiên công suất điện thành nhiệt η 4 = 0,85 – 1,0.
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Diễm - Lớp 11MTLT
Giáo viên hướng dẫn: KS. Lê Hoàng Sơn

Trang 20


Thiết kế hệ thống thông gió, XLKT cho nhà máy sản xuất thiết bị điện gia dụng– Tuy Hòa

Thường lấy
η1 ×η 2 ×η 3 ×η 4 = 0.25

+ 860 : Hệ số hoán đổi đơn vị điện thành nhiệt
+

∑ N :Tổng công suất của động cơ điện (kW)

Phân xưởng đúc gồm các thiệt bị với công suất động cơ:
+ 4 máy mài tròn, N = 4 kW

+ 4 máy mài phẳng, N = 2.8 kW

+ 3 máy phay đứng, N = 6.5kW

+ 4 tang đánh bóng, N = 2 kW

⇒ ∑ N = 4 × 4+ 4 × 2.8 + 3 × 6.5 + 4 × 2 = 61.2 (kW)

Nhiệt tỏa do động cơ, máy móc dùng điện của Phân xưởng đúc:
Qđc = 860 × 0.25 × 61.2 = 13158 (kcal/h)
3.3. Tỏa nhiệt do làm nguội sản phẩm
Tại Phân xưởng đúc gồm 1 lò nấu và 3 lò đúc, nhiệt do sản phẩm nóng để nguội mà bị
thay đổi trạng thái toả ra được tính theo [4] /26
Qsp =β×Gsp[Cl×(td – tnc)+inc+Cr×(tnc - tc)] (kcal/h)

(2.15)

Trong đó:
-

β : cường độ toả nhiệt của vật liệu, β= 0,5

-

C : nhiệt dung riêng của vật liệu ở trạng thái rắn và lỏng (kcal/kgoC)
Cl = 1.81 (kcal/kg0C), Cr = 0.22 (kcal/kg0C)

-

td, tc, tnc :nhiệt độ đầu, nhiệt độ cuối, nhiệt độ nóng chảy của vật liệu làm nguội

trong phòng (oC), tnc=660 oC, td = 900 0C, tc(h) = 35.9 0C, tc(đ) = 23 0C

-

inc : Nhiệt hàm nóng chảy. inc = 95.3 (kcal/kg)
(Nhiệt dung riêng và nhiệt hàm nóng chảy được tra theo bảng 2.16 – [6]/52)

-

G - Lượng vật liệu được làm nguội
G = g VL × F = 135 × 2.25 ×3 = 911.3 (kg/h), giả thiết g = 135 (kg/h.m2)

Lượng nhiệt tỏa do làm nguội sản phẩm:
Qsp = 0.5 × 911.3 × [1.81 × (900 – 660) + 95.3 + 0.22 × (660 – 36.2)]
= 305196 (kcal/h)
3.4. Tỏa nhiệt qua lò
Lượng nhiệt tỏa qua lò chỉ tính cho phân xưởng đúc, được tính theo:
Qlo = Qth + Qn + Qđ + Qc

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Diễm - Lớp 11MTLT
Giáo viên hướng dẫn: KS. Lê Hoàng Sơn

(2.16)

Trang 21


Thiết kế hệ thống thông gió, XLKT cho nhà máy sản xuất thiết bị điện gia dụng– Tuy Hòa

Các lò có kích thước giống nhau, ta giả sử chúng có diện tích cửa và kết cấu cũng như

nhau
q1
t1 = tl

q2
t3

t4

t5
q3

t6=txq

t2

Giả thuyết các lò có kết cấu như nhau, hệ số dẫn nhiệt λ i của từng lớp cách
nhiệt được xác định theo [4]/29
−3
Lớp I: gạch samot, δ 1 = 220 mm, λ1 = 0,65 + 0,55.10 t tb (Kcal/m.h.0C)

Lớp II: gạch diatomic, δ 2 = 250 mm, λ2 = 0,1 + 0,1.10 −3 t tb (Kcal/m.h.0C)
Lớp III: thép mỏng, δ 3 = 5 mm, λ3 = 50 (Kcal/m.h.0C) (lớp thép dẫn nhiệt rất
tốt nhưng độ chênh nhiệt độ lại quá lớn, thông thường từ 2-5oC)
Quá trình truyền nhiệt qua 3 giai đoạn:
+ Quá trình đối lưu: q1 = αT(tl – t2)
+ Quá trình dẫn nhiệt: q2 =

λ
(t 2 − t 5 )

δ

+ Quá trình đối lưu: q1 = αT(t5 - txq)
Bảng 1. Nhiệt độ giả thiết của lò nấu gang

Mùa
tL (oC) t1 (oC)
Lò nấu
Đông
1100
1095
Hè
1100
1095
* Tính toán nhiệt truyền qua kết cấu lò:
Loại lò

t2 (oC)
900
900

t3 (oC)
90
100

t4 (oC)
73
83

tT (oC)

23
36.2

Tính toán hệ số truyền nhiệt:
λ1 = 0.65 + 0.55 × 10 −3 ×
λ2 = 0.1 + 0.1×10 −3 ×
⇒K=

1095 + 900
(t1 + t 2 )
= 1.2
= 0.65 + 0.55 × 10 −3 ×
2
2

( t 2 + t3 )
2

= 0.1 + 0.1 × 10 −3 ×

900 + 90
= 0.15
2

1
1
= 0.54
δ i = 0.22 0.25 0.005
∑
+

+
λi
1.2 0.15
50

⇒ q kĐ = k ( t 1 − t 4 ) = 550,7(Kcal/h)

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Diễm - Lớp 11MTLT
Giáo viên hướng dẫn: KS. Lê Hoàng Sơn

Trang 22


Thiết kế hệ thống thông gió, XLKT cho nhà máy sản xuất thiết bị điện gia dụng– Tuy Hòa
⇒ qkH = k ( t 1 − t 4 ) = 545.29 (Kcal/h)

Tính toán nhiệt truyền qua 1 m2 thành lò: qα = α (t 4 − tT )
α = α bx + α dl
α = a(t4 − tT ) 0, 25 +

α Đ = 2.2(73 − 23)

0, 25

α H = 2.2(83 − 36.2)

4
4
C  T4   TT  
.

−
 
 
t 4 − tT  100   100  

4
4
4.2  273 + 73 
 273 + 23  
+
 −
  = 11.4

73 − 23  100 
 100  

0 , 25

4
4
4.2  273 + 83   273 + 36.2  
+
 −
  = 11.97

83 − 36.2  100   100
 

⇒ qαĐ = 11.4 × (73 − 23) = 572.03 (Kcal/h)
⇒ qαH = 11.97 × (83 − 36.2) = 560.2 (Kcal/h)

Kiểm tra:

q kĐ − qαĐ
q

d
k

q kH − qαH
q kH

=
=

550.7 − 572.03
× 100% = 3.7% < 5%
550.7
545.29 − 560.2
× 100% = 2.7% < 5%
545.29

Dựa vào bảng thống kê thiết bị ta có kích thước của lò nấu và lò đúc là như nhau :
a × b × h = 1.5 × 1.5 × 2 m
+ Cửa lò : 0.25 m2
+ Thành lò : Fth= 1.5 × 2 × 4 = 12 m2
+ Nóc lò : Fn = 1.5 × 1.5 – 0.25 = 2 m2
+ Đáy : Fđ = 1.5 × 1.5 = 2.25 m2
-Nhiệt truyền qua thành lò là:
H

Qth(h) = qα ×Fth (Kcal/h) = 560.2 × 12 = 6722.4 (kcal/h)

(2.17)

- Nhiệt truyền qua nóc lò:
H

Qn(h) = 1,3× qα ×Fn (Kcal/h) = 1.3 × 560.2 × 2 = 1456.52 (kcal/h)

(2.18)

- Nhiệt truyền qua đáy lò:
H

Qđ(h) = 0,7× qα ×Fđ (Kcal/h) = 0.7 × 560.2 × 2.25 = 882.32 (kcal/h)

(2.19)

- Nhiệt truyền qua cửa lò:
Xác định theo [5]/95:
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Diễm - Lớp 11MTLT
Giáo viên hướng dẫn: KS. Lê Hoàng Sơn

Trang 23


Thiết kế hệ thống thông gió, XLKT cho nhà máy sản xuất thiết bị điện gia dụng– Tuy Hòa

QC = Qc,đóng+ Qc,mở

(2.20)

Trong đó:
Qc,đóng, Qc,mở : Lượng nhiệt toả từ cửa lò khi đóng và khi mở.
+ Nhiệt toả từ cửa lò khi đóng
Qc,đóng = 1,3× qα × Fc ×

Z
(Kcal/h)
60

Trong đó:
+ Z : thời gian cửa đóng trong 1h, chọn Z = 50 phút.
+ FC: diện tích cửa lò.F = 0.25 m2
+ qα : Nhiệt truyền qua 1m2 diện tích cửa lò. qα = 560.2 (kcal/h),
Qc,đóng = 1.3 × 560.2 × 0.25 ×

50
= 151.7 (kcal/h)
60

+ Nhiệt bức xạ từ mở cửa lò:
Qc,mở = η×qbx×Fc×z ( kcal/h)
Trong đó:
-

qbx : Nhiệt bức xạ
q c ,bx

q

-

h
c ,bx

 273 + t l  4  273 + t N  4 
= C td 
 −
 
 100  
 100 

(kcal/h.m2)

 273 + 1100  4  273 + 36.2  4 
= 4.96 
 −
  = 175810.73
100
  100
 


(kcal/h.m2)

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 kiểu
lò hình chữ nhật, tra biểu đồ hệ số nhiễu xạ K - [5]/49

-

Fcua : Diện tích cửa (m2), F = 0.25 m2

-

Z : Thời gian mở cửa,(giờ), Chọn 10 phút
Qc,mở = 0.78 × 175810.73 × 0.25 ×

10
= 5713.8(kcal/h)
60

Tổng lượng nhiệt truyền qua cửa lò vào mùa hè:
Qc = 151.7+ 5713.8 = 5865.5 (kcal/h)
Tổng lượng nhiệt tỏa từ lò nấu mùa hè: từ công thức (2.16) ta có
Qlo = 6722.4 + 1456.52 + 882.32 + 5865.5 = 14926.8 (kcal/h)
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Diễm - Lớp 11MTLT
Giáo viên hướng dẫn: KS. Lê Hoàng Sơn

Trang 24


Thiết kế hệ thống thông gió, XLKT cho nhà máy sản xuất thiết bị điện gia dụng– Tuy Hòa

Do các lò có cấu tạo như nhau nên lượng nhiệt tỏa từ lò bằng phương pháp
truyền nhiệt ( và bức xạ nhiệt ) có thể thực hiện cho một lò, đối với các loại lò còn lại (
lò đúc, lò rèn, lò nung ) được xác định gần đúng bằng công thức hiệu chỉnh :
Q1 = Q2.

V1 t1 − t1xq

.
V2 t 2 − t 2 xq

(2.21)

Trong đó :
Q1, Q2 : Lượng nhiệt tỏa từ lò cần xác định và từ lò đã được xác định ( kcal/h)
V1, V2 : Thể tích bao của các lò tương ứng. (m 3), V1 = V2 = 4.5 m3
t1, t2 : Nhiệt độ làm việc của lò tương ứng. ( 0C), t1 = 9000C,t2 = 11000C
t1xq, t2xq : Nhiệt độ không khí xung quanh tương ứng ( 0C),
t1xq = 35.90C (mùa hè), t2xq = 230C (mùa đông)
Và Q2, V2 , t2 , t2xq chính là các thông số của lò nấu.
Nhiệt lượng tỏa ra từ lò đúc : 3 lò
Q2 = 14926.8 (kca/h)
Q1 = 14926.8 × 900 − 36.2 × 3 = 36361.5 (kcal/h)
1100 − 36.2

3.5. Tỏa nhiệt qua bề mặt thoáng của bể mạ, bể rửa.
Khi nhiệt độ bề mặt nước lớn hơn nhiệt độ không khí trong phòng, lượng nhiệt tỏa
vào phân xưởng chỉ tính cho Phân xưởng đúc. Và được xác định theo công thức:
Qbmt = 0,86 × (5,7 + 4,07V ) × (τ N − t T ) × F × n (Kcal/h)

(2.22)

Trong đó:
+ V: Vận tốc không khí trên bề mặt bể, V = 0,3÷0,4m/s
+ τ N : Nhiệt độ bề mặt của dung dịch
Dựa vào bảng 3.1-[6]/58 ta có:
- bể mạ t = 800C τ N =70 0C
- bể rửa t = 700C  τ N = 60 0C

+ tT : nhiệt độ không khí phòng, 0C
+ n : số bể
+ F : diện tích bề mặt thoáng, Fm = 0,5×1 = 0,5 m2
F r = 0,5×1 = 0,5 m2
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Diễm - Lớp 11MTLT
Giáo viên hướng dẫn: KS. Lê Hoàng Sơn

Trang 25