Thiết kế HTTG – XLKT cho phân xưởng đúc gang và thiết kế hệ thống ĐHKK cho trung tâm giới thiệu việc làm miền trung tây nguyên (tại gia lai)

Đề tài: Thiết kế HTTG – XLKT cho phân xưởng đúc gang và thiết kế hệ thống
ĐHKK cho trung tâm giới thiệu việc làm miền Trung - Tây Nguyên (tại Gia Lai)

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.
Công nghiệp cơ khí chế tạo có vái trò rất lớn trong việc phát triển kinh tế. Tuy
nhiên, vấn đề ô nhiễm môi trường do loại hình công nghiệp này gây ra khá nghiêm
trọng như: ô nhiễm SO2, bụi kim loại... Vì vậy, em đã chọn đề tài “Thiết kế hệ thống
thông gió - xử lý khí thải cho phân xưởng đúc gang và thiết kế hệ thống điều hòa
không khí cho trung tâm giới thiệu việc làm miền Trung – Tây Nguyên (tại Gia
Lai)” với mục đích, ý nghĩa khoa học của đề tài:
- Ngăn ngừa mức độ ô nhiễm nhiệt tại nơi làm việc.
- 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.
- Đạm bảo sự hài hoà giữa tăng trưởng kinh tế, thực hiện tiến bộ công bằng xã
hội và bảo vệ môi trường.

GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lê
SVTH :

Trang 1


Đề tài: Thiết kế HTTG – XLKT cho phân xưởng đúc gang và thiết kế hệ thống
ĐHKK cho trung tâm giới thiệu việc làm miền Trung - Tây Nguyên (tại Gia Lai)

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN PHÂN XƯỞNG
ĐÚC GANG – GIA LAI
1.1. Giới thiệu sơ lược về tỉnh Gia Lai
1.1.1. Điều kiện tự nhiên
1.1.1.1. Vị trí địa lý

Hình 1.1. Vị trí địa lý tỉnh Gia L ai
Với diện tích 15.536,92 km², tỉnh Gia Lai trải dài từ 15°58'20" đến 14°36'36" vĩ
Bắc, từ 107°27'23" đến 108°94'40" kinh Đông. Phía bắc giáp tỉnh Kon Tum, phía nam
giáp tỉnh Đắk Lắk, phía tây giáp Campuchia với 90 km đường biên giới quốc gia, phía
đông giáp các tỉnh Quảng Ngãi, Bình Định và Phú Yên.
1.1.1.2. Đặc điểm khí tượng thủy văn trong khu vực
Gia Lai có khí hậu nhiệt đới gió mùa cao nguyên, một năm có hai mùa: mùa
mưa bắt đầu từ tháng 5 và kết thúc vào tháng 10, mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4
năm sau. Vùng Tây Trường Sơn có lượng mưa trung bình từ 2.200 đến 2.500 mm,
vùng Đông Trường Sơn từ 1.200 đến 1.750 mm. Nhiệt độ trung bình năm là 22-25ºC.
1.1.1.3. Đặc điểm thổ nhưỡng
Đất đai ở Gia Lai rất đa dạng và phong phú về chủng loại:
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lê
SVTH :

Trang 2

Đề tài: Thiết kế HTTG – XLKT cho phân xưởng đúc gang và thiết kế hệ thống
ĐHKK cho trung tâm giới thiệu việc làm miền Trung - Tây Nguyên (tại Gia Lai)
- Nhóm đất phù sa: diện tích 64.218 ha, chiếm 4,13% diện tích tự nhiên. Nhóm
đất phù sa phân bố ở nơi có địa hình bằng phẳng, gần nguồn nước, tầng đất dày, phù
hợp cho phát triển cây nông nghiệp đặc biệt là cây lúa nước và cây hoa màu lương
thực.
- Nhóm đất xám: diện tích 364,638 ha, chiếm 23,47% diện tích tự nhiên, được
hình thành trên nền phù sa cổ, đá mác ma axits và đá cát, đất có thành phần có giới
nhẹ, dễ thoát nước, khả năng giữ chất dinh dưỡng kém nên nghèo dinh dưỡng. Đất
thích hợp cho trồng cây công nghiệp ngắn ngày hoặc trồng rừng để bảo vệ đất.
- Nhóm đất đỏ vàng: diện tích 756.433 ha, chiếm 48,69% tổng diện tích tự
nhiên. Đây là nhóm đất có nhiều loại đất có ý nghĩa rất quan trọng, đặc biệt là loại đất
đỏ trên đá bazan. Tập trung ở các huyện trên cao nguyên Pleiku và cao nguyên Kon
Hà Nừng, đất thích hợp cho trồng cây công nghiệp dài ngày: chè, cà phê, cao su và các
loại cây ăn qủa..
- Nhóm đất đen dốc tụ: diện tích 16.774 ha, chiếm 1,08% diện tích tự nhiên.
Nhóm đất ở độ cao 300-700m, độ dốc 3o – 8o, thích nghi cho trồng rừng, khôi phục
thảm thực vật bề mặt bảo vệ đất.
- Nhóm đất xói mòn trơ sỏi đá: diện tích 164.751 ha, chiếm 10,60% diện tích tự
nhiên. Đất không có khả năng cho sản xuất nông nghiệp, cần giữ rừng và khoanh nuôi
bảo vệ đất.
Đất nông nghiệp chiếm 83,69% diện tích tự nhiên của Gia Lai, trong đó đất sản
xuất nông nghiệp chiếm 32,15% và hiện mới sử dụng chưa đến 400.000 ha nên quỹ
đất để phát triển sản xuất nông nghiệp còn lớn.
1.1.2. Điều kiện kinh tế - xã hội
Gia Lai nằm ở vị trí trung tâm của khu vực, là cửa ngõ đi ra biển của phần lớn
các tỉnh trong khu vực, nên đây là điều kiện để cùng các tỉnh bạn đẩy mạnh hợp tác
phát triển và phát huy các lợi thế vốn có của mình nhằm tăng năng lực sản xuất và hạ
tầng kinh tế - xã hội, nâng cao năng lực cạnh tranh của nền kinh tế, tạo khâu đột phá

để thúc đẩy nền kinh tế phát triển đúng hướng, tạo thế cho Gia Lai trở thành vùng kinh
tế động lực trong khu vực thúc đẩy các tỉnh khác trong vùng cùng phát triển.

GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lê
SVTH :

Trang 3


Đề tài: Thiết kế HTTG – XLKT cho phân xưởng đúc gang và thiết kế hệ thống
ĐHKK cho trung tâm giới thiệu việc làm miền Trung - Tây Nguyên (tại Gia Lai)
Với vị trí nằm trong khu vực tam giác phát triển kinh tế Việt Nam, Lào,
Campuchia cũng là lợi thế rất lớn cho Gia Lai.
Thành phố Pleiku có Khu công nghiệp Trà Đa 109,3ha, đã xây dựng và đi vào
hoạt động, điều kiện hạ tầng hoàn chỉnh, đã có 95% diện tích được các nhà đầu tư
thuê, đã mở rộng 15 ha, đang có kế hoạch mở rộng lên 300 ha. Khu công nghiệp Tây
Pleiku được quy hoạch tổng thể với quy mô 500 ha, cụm công nghiệp Chư Sê nằm
cạnh giao lộ 14 và 25; cụm công nghiệp Ayunpa nằm cạnh quốc lộ 25; cụm công
nghiệp An Khê nằm bên quốc lộ 19 và xu hướng đón tiếp các nhà đầu tư và giao
thương với cảng biển của Miền Trung. Bên cạnh đó còn có các khu công nghiệp khác
như: Cụm tiểu thủ công nghiệp Diên Phú (Pleiku), khu công nghiệp Trà Bá, Bắc Biển
Hồ, khu công nghiệp Hàm Rồng, khu công nghiệp khu kinh tế cửa khẩu đường 19…
tạo điều kiện thuận lợi cho các nhà đầu tư chọn lựa địa điểm xây dựng nhà máy.
1.2. Giới thiệu tổng quan về công trình và phương pháp sản xuất
1.2.1. Vị trí và mặt bằng nhà máy
Phân xưởng đúc gang – Gia Lai thuộc tỉnh Gia Lai. Tổng diện tích phân xưởng
66m×48m bao gồm:
- Khu đúc gang: 36m×24m.
- Khu gia công, lắp ráp: 54m×24m.
- Khu làm sạch sản phẩm: 30mx24m

- Khu xử lý khí thải: 12mx24m
1.2.2. Sơ lược quá trình đúc gang
Đúc là một phương pháp chế tạo chi tiết bằng cách rót kim loại lỏng vào khuôn
đúc. Hình dáng của hốc khuôn giống hệt như hình dáng của chi tiết cần chế tạo. Kim
loại đông đặc và hình thành vật đúc. Khuôn đúc có thể là khuôn đá, khuôn đất sét,
khuôn cát, khuôn gốm, khuôn kim loại… Có thể mô tả toàn bộ công nghệ đúc trong
khuôn cát như sau:

GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lê
SVTH :

Trang 4


Đề tài: Thiết kế HTTG – XLKT cho phân xưởng đúc gang và thiết kế hệ thống
ĐHKK cho trung tâm giới thiệu việc làm miền Trung - Tây Nguyên (tại Gia Lai)
Cát

Chất dính

Dung môi

Chất phụ
Kim loại

Trợ dung

Chất hợp kim

Hỗn hợp làm khuôn

Làm khuôn, ruột

Kim loại

Nấu luyện

Khuôn, ruột

Kim loại lỏng

Vật đúc
Hình 1.2. Sơ đồ công nghệ đúc
Khi rót kim loại vào khuôn, quá trình thải nhiệt của kim loại lỏng chủ yếu thông
qua khuôn đúc, bởi vậy tốc độ nguội tương đối nhanh, nhiệt độ trong kim loại không
đồng nhất, phần kim loại nằm sát thành khuôn được làm nguội với tốc độ rất lớn, càng
vào tâm vật đúc, tốc độ nguội càng giảm. Lớp ngoài cùng của thỏi đúc là những hạt
tinh thể mịn có trục định hướng bất kỳ hay còn gọi là lớp “da đúc” có cơ tính cao, có
khả năng chống ăn mòn, chịu mài mòn tốt.
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
- Khí thải sinh ra trong quá trình luyện nhôm, quá trình hàn thiết bị và quá trình
đúc có thành phần chủ yếu là bụi oxit kim loại, khí CO. Ngoài ra còn có các khí như:
CO2, NO2, hơi khí độc (do quá trình phân huỷ ở nhiệt độ cao của các loại vật liệu như
sơn, dầu mở,… còn bám dính trên bề mặt của vật liệu),…
- 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
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:
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lê

SVTH :

Trang 5


Đề tài: Thiết kế HTTG – XLKT cho phân xưởng đúc gang và thiết kế hệ thống
ĐHKK cho trung tâm giới thiệu việc làm miền Trung - Tây Nguyên (tại Gia Lai)
1.3.2.1. 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…
1.3.2.2. Tác hại của SO2
Khí SO2 sinh ra trong quá trình đốt cháy nhiên liệu có chứa lưu huỳnh như than,
dầu FO, DO. Khí SO2 là loại khí không màu, không cháy, có vị hăng cay, do quá trình
quang hoá hay do sự xúc tác khí SO 2 dễ dàng bị oxy hóa biến thành SO 3 trong khí
quyển. Khí SO2 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.
SO2 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

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,…
1.3.2.3. Tác hại của NO2

GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lê
SVTH :

Trang 6


Đề tài: Thiết kế HTTG – XLKT cho phân xưởng đúc gang và thiết kế hệ thống
ĐHKK cho trung tâm giới thiệu việc làm miền Trung - Tây Nguyên (tại Gia Lai)
Khí NO2 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 NO2 với nồng độ100ppm có thể gây tử vong cho người và động vật sau một
vài phút tiếp xúc. Và với nồng độ 5ppm sau một số phút tiếp xúc có thể ảnh hưởng xấu
đến bộ máy hô hấp. Con người tiếp xúc lâu với khí NO 2 khoảng 0,06ppm có thể gây
các bệnh trầm trọng về phổi.
Một số thực vật có tính nhạy cảm đối với môi trường sẽ bị gây tác hại khi nồng
độ NO2 khoảng 1ppm và thời gian tác dụng trong khoảng 1 ngày, nếu nồng độ NO 2
nhỏ khoảng 0,35ppm thì thời gian tác dụng là 1 tháng. NO 2 cũng góp phần vào sự hình
thành những hợp chất như tác nhân quang hoá và tạo axit, tính chất quan trọng của nó
trong phản ứng quang hoá là hấp thụ bức xạ tử ngoại đóng vai trò quan trọng trong sự
hình thành khói quang học, có tác dụng làm phai màu thuốc nhuộm vải, làm hư hỏng
vải bông và nilon, làm han rỉ kim loại và và sản sinh ra các phân tử nitrat làm tăng sự
tích tụ của hạt trong không khí. Ngoài ra, NO2 là chất góp phần gây thủng tầng ôzôn.

1.3.2.4. Tác hại của khí CO và CO2
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. Con người đề kháng với CO rất khó khăn.
Những người mang thai và đau tim khí tiếp xúc với khí CO là rất nguy hiểm vì ái lực
của CO với Hemoglobin cao gấp 200 lần so với oxy, cản trở oxy từ máu đến mô. Ở
nồng độ từ 10ppm đến 250ppm có thể gây tổn hao đến hệ thống tim mạch, thậm chí
gây tử vong. Người tiếp xúc với CO trong thời gian dài sẽ bị xanh xao, gầy yếu.
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.
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

GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lê
SVTH :

Trang 7


Đề tài: Thiết kế HTTG – XLKT cho phân xưởng đúc gang và thiết kế hệ thống
ĐHKK cho trung tâm giới thiệu việc làm miền Trung - Tây Nguyên (tại Gia Lai)
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
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: Th.S Nguyễn Thị Lê
SVTH :

Trang 8


Đề tài: Thiết kế HTTG – XLKT cho phân xưởng đúc gang và thiết kế hệ thống
ĐHKK cho trung tâm giới thiệu việc làm miền Trung - Tây Nguyên (tại Gia Lai)

CHƯƠNG 2. 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 2.15 “Vận tốc gió trung bình tháng và năm”
Dựa vào các bảng trên ta xác định được:
2.1.1.1. Mùa hè
Chọn tháng 4 trạm Pleiku:
- Nhiệt độ tính toán ngoài nhà được lấy theo hai mùa, ta lấy nhiệt độ tính toán
ngoài nhà của mùa hè bằng nhiệt độ trung bình xuất hiện vào buổi trưa của tháng nóng
t Ntt ( H ) = 310C

nhất.
- Độ ẩm:

φNH = 74,4%

- Vận tốc gió:

vH = 2,2 (m/s)

2.1.1.2. Mùa đông
Chọn tháng 1 trạm Pleiku:
- Nhiệt độ lấy bằng nhiệt độ trung bình xuất hiện vào buổi sáng của tháng lạnh
t Ntt ( D ) = 13,90C

nhất.
- Độ ẩm:

φNH = 76,3%

- Vận tốc gió:

vH = 2,9 (m/s)

Hướng gió chính mùa đông là hướng Đông Bắc.
Hướng gió chính mùa hè là hướng Tây Nam.
2.1.2. Lựa chọn thông số tính toán trong nhà
2.1.2.1. Mùa hè
- Nhiệt độ tại khu đúc gang là: t Ttt(H) = t tt(H)
+ 2 0 C = 31 + 2 = 33o C
N

- Nhiệt độ tại khu gia công và lắp ráp là: t Ttt(H) = t tt(H)
+10 C = 31 + 1 = 32 o C
N

GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lê
SVTH :

Trang 9


Đề tài: Thiết kế HTTG – XLKT cho phân xưởng đúc gang và thiết kế hệ thống
ĐHKK cho trung tâm giới thiệu việc làm miền Trung - Tây Nguyên (tại Gia Lai)
tt(H)
tt(H)
0
o
- Nhiệt độ tại khu làm sạch sản phẩm là: t T = t N +1 C = 31 + 1 = 32 C

2.1.2.2. Mùa đông
- Nhiệt độ tại khu đúc gang là: tTtt ( D ) =200C
- Nhiệt độ tại khu gia công và lắp ráp là: tTtt ( D ) =220C
tt ( D )
- Nhiệt độ tại khu làm sạch sản phẩm là: tT = 220C

2.2. Tính toán tổn thất nhiệt
2.2.1. Tính tổn thất nhiệt qua kết cấu
2.2.1.1. Chọn kết cấu bao che
Kết cấu bao che của hai phân xưởng như sau:
+ Tường ngoài: tường chịu lực, gồm có ba lớp:

λ1

λ2

λ1

10

200

10

- Lớp 1: Vữa xi măng và vữa trát xi măng
δ 1 = 10 mm

Dày

Hình 2.1. Kết cấu tường

Hệ số trao đổi nhiệt: α1 = 7,5

Hình 2.1. Kết cấu tường

Hệ số dẫn nhiệt: λ1 = 0,8 (cal/mh o C)
- Lớp 2: Gạch phổ thông xây với vữa nặng
Dày δ 2 = 200 mm
Hệ số dẫn nhiệt: λ 2 = 0,7 (cal/mh o C)
- Lớp 3: Vữa xi măng và vữa trát xi măng
Dày δ 3 = 10 mm

Hệ số trao đổi nhiệt: α 3 = 20 (kcal/m.h.oC)
Hệ số dẫn nhiệt: λ3 = 0,8 (kcal/mh o C)
- Mái che: 1 lớp làm bằng tôn có bề lớp dày δ = 1 mm
Hệ số dẫn nhiệt: λ = 50 (kcal/mh o C)
- Cửa sổ + cửa mái: làm bằng cửa kính xây dựng có bề dày: δ = 5 mm
o
Hệ số dẫn nhiệt: λ = 0,65 (kcal/mh C)

GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lê
SVTH :

Trang 10


Đề tài: Thiết kế HTTG – XLKT cho phân xưởng đúc gang và thiết kế hệ thống
ĐHKK cho trung tâm giới thiệu việc làm miền Trung - Tây Nguyên (tại Gia Lai)
- Cửa chính: Cửa cuộn bằng tôn dày: δ = 1 mm
o
Hệ số dẫn nhiệt: λ = 50 (cal/mh C)

+ Nền
Nền có chiều rộng 48 m và chiều dài 66 m, chia nền thành 4 dải, 3 dải ngoài
rộng 2 m ở giữa rộng 40 m. Phòng nào có phần diện tích nằm trong dải nào thì tính
vào dải đó. Cấu tạo nền của phân xuởng có thể coi là không cách nhiệt. Hệ số truyền
nhiệt của các dải lấy như sau:
- Đối với giải I

K1 = 0,4 (kcal/m2h0C)

- Đối với giải II

K1 = 0,2 (kcal/m2h0C)

- Đối với giải III

K1 = 0,1 (kcal/m2h0C)

- Đối với giải IV

K1 = 0,06 (kcal/m2h0C)

Chú ý: Riêng giải ngoài cùng, diện tích các góc được tính 2 lần. Diện tích của
từng dải được tính cho từng phân xưởng.
Ví dụ: Tính diện tích cho dải nền khu đúc gang. Khu đúc gang có kích thước 36
x 24 m, các dải nền có diện tích là:
F1 = (36 x2) + (24 x 2) = 120 m2
F2 = (36 – 2) x 2 + (24 – 2) x 2 = 112 m2
F3 = (36 – 4) x 2 + (24 – 4) x 2 = 104 m2
F4 = (36 – 6) x (24 – 6) = 540 m2
Tương tự tính toán diện tích dải nền cho các khu còn lại.
36000

30000

2000
2000

2000

2000

I
II
III
IV

48000

Khu đúc gang

XLKT

Khu làm sạch sản
phẩm

2000 2000 2000

2000

2000

24000

Khu gia công, lắp ráp

2000

2000
12000

54000

Hình 2.2. Phân chia giải nền

GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lê
SVTH :

Trang 11


Đề tài: Thiết kế HTTG – XLKT cho phân xưởng đúc gang và thiết kế hệ thống
ĐHKK cho trung tâm giới thiệu việc làm miền Trung - Tây Nguyên (tại Gia Lai)
2.2.1.2. Hệ số truyền nhiệt K
Hệ số truyền nhiệt của kết cấu ngăn che được xác định theo công thức sau:
K=

1
δ
1
1
+∑ i +
αT
λi α N (kcal/m2.h.oC)

(2-1)

Trong đó:

α T : Hệ số trao đổi nhiệt mặt bên trong của kết cấu ngăn che (kcal/m2.h.oC)
α N : Hệ số trao đổi nhiệt mặt bên ngoài của kết cấu ngăn che (kcal/m 2.h.oC)

δ i : Bề dày của lớp kết cấu thứ i (m)
λi : Hệ số dẫn nhiệt của lớp kết cấu thứ i (kcal/m.h.oC)
Bảng 2.1. Bảng tính toán hệ số truyền nhiệt của kết cấu ngăn che

TT
01

02

03

Tên kết cấu

Hệ số truyền nhiệt
KT =

Tường
Cửa sổ + cửa

K CS =

mái
Cửa chính

04

Mái che

05

Nền

- Dải 1
- Dải 2
- Dải 3
- Dải 4

1
1 0,01 0,2 0,01 1
+
+
+
+
7,5 0,8 0,7 0,8 20

K CC =

KM =

Kết quả
2,02

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

5,23

1
1 0,001 1
+
+
7,5
50
20

5,45

1
1 0,001 1
+
+
7,5
50
20

5,45

Tra bảng
Tra bảng
Tra bảng
Tra bảng

0,4
0,2
0,1
0,06

2.2.1.3. Diện tích kết cấu bao che
Trên mặt bằng dự định sẽ thông gió cho cả khu đúc gang; khu gia công, lắp ráp
và khu làm sạch sản phẩm không tính cho khu xử lý khí thải. Như vậy ta tính tổn thất

GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lê
SVTH :

Trang 12


Đề tài: Thiết kế HTTG – XLKT cho phân xưởng đúc gang và thiết kế hệ thống
ĐHKK cho trung tâm giới thiệu việc làm miền Trung - Tây Nguyên (tại Gia Lai)
nhiệt (TTN) qua kết cấu tường, qua mái, nền, cửa sổ, cửa mái, cửa chính. Các cửa sổ,
cửa mái và cửa chính được thể hiện trên mặt bằng.
Bảng 2.2. Diện tích kết cấu bao che khu đúc gang (xem phụ lục 1)
Bảng 2.3. Diện tích kết cấu bao che khu gia công, lắp ráp (xem phụ lục 1)
Bảng 2.4. Diện tích kết cấu bao che khu làm sạch sản phẩm (xem phụ lục 1)

2.2.1.4. Tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che
Tổn thất nhiệt qua kết cấu được tính theo công thức:
tt(KC)
Q TT
= k.F.∆t (kcal/h)

(2-2)

Trong đó:
k:Hệ số truyền nhiệt (kcal/m2hoC)
F: Diện tích kết cấu (m2)
∆t: Chênh lệch nhiệt độ bên trong và bên ngoài kết cấu (oC), xác đinh theo công

thức:
∆t = ( t T − t N ).Ψ

(2-3)

ψ : Hệ số kể đến vị trí của kết cấu bao che đối với không khí ngoài trời. Đối

với tường hoặc mái tiếp xúc với không khí bên ngoài, chọn ψ = 1 , riêng tường phía
Nam của khu đúc gang và tường phía Tây của khu gia công và lắp ráp là tường ngăn
cách giữa phòng được tính toán thông gió với phòng đệm không được thông gió có
tiếp xúc với không khí bên ngoài, chọn ψ = 0,7
+ Mùa đông:
Khu đúc gang: ∆t = ( t T − t N ). = (20 − 13,9) = 6,1o C
Khu gia công và lắp ráp: ∆t = ( t T − t N ). = (22 − 13,9) = 8,1o C
Khu làm sạch sản phẩm: ∆t = ( t T − t N ). = (22 − 13,9) = 8,1o C
+ Mùa hè:
Khu đúc gang: ∆t = ( t T − t N ). = (33 − 31) = 2 o C
Khu gia công và lắp ráp: ∆t = ( t T − t N ). = (32 − 31) = 1o C
Khu làm sạch sản phẩm: ∆t = ( t T − t N ). = (32 − 31) = 1o C
Bảng 2.5. TTN qua kết cấu bao che khu đúc gang mùa hè (xem phụ lục 1)
Bảng 2.6. TTN qua kết cấu bao che khu đúc gang mùa đông (xem phụ lục 1)

GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lê
SVTH :

Trang 13


Đề tài: Thiết kế HTTG – XLKT cho phân xưởng đúc gang và thiết kế hệ thống
ĐHKK cho trung tâm giới thiệu việc làm miền Trung - Tây Nguyên (tại Gia Lai)

Bảng 2.7. TTN qua kết cấu bao che khu gia công, lắp ráp mùa hè (xem phụ lục 1)
Bảng 2.8. TTN qua kết cấu bao che khu gia công, lắp ráp mùa đông (xem phụ lục 1)
Bảng 2.9. TTN qua kết cấu bao che khu làm sạch sản phẩm mùa hè (xem phụ lục 1)
Bảng 2.10. TTN qua kết cấu bao che khu làm sạch sản phẩm mùa đông (xem phụ lục 1)

2.2.2. Tính tổn thất nhiệt bổ sung theo phương hướng
Đối với các tường ngoài ta cần phải bổ sung thêm lượng nhiệt mất mát do sự
trao đổi nhiệt bên ngoài tăng lên ở các hướng khác nhau, nó làm tăng các trị số TTN
đã tính toán và được tính theo công thức sau:
phuonghuong
Q TT
= K × F × ∆t × Ψ (Kcal/h)

(2-4)

B + 10%

T + 5%

Đ + 10%

N + 0%
Hình 2.3. Hình vẽ thể hiện tổn thất nhiệt theo phương hướng
Bảng 2.11. Tính TTN bổ sung theo phương hướng khu đúc gang

Bắc
Nam
Tây
Tổng cộng

314
120
206

2.02
2.02
2.02

1
0.7
1

∆t D

∆t H

6.1
6.1
6.1

2
2
2

10%
0%
5%

phuonghuong ( D )
TT

phuonghuong ( H )
TT

386.91
1035.05
126.92
1548.88

126.86
339.36
253.83
720.05

Bảng 2.12. Tính TTN bổ sung theo phương hướng khu gia công, lắp ráp

Nam
Đông
Tây
Tổng cộng

456
206
240

2.02
2.02
2.02

GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lê

SVTH :

1
1
0.7

∆t D

∆t H

8.1
8.1
8.1

1
1
1

phuonghuong ( D )
TT

0%
10%
5%

7461.07
337.06
137.44
7935.57

phuonghuong ( H )
TT

921.12
41.61
16.97
979.70

Trang 14


Đề tài: Thiết kế HTTG – XLKT cho phân xưởng đúc gang và thiết kế hệ thống
ĐHKK cho trung tâm giới thiệu việc làm miền Trung - Tây Nguyên (tại Gia Lai)

Bảng 2.13. Tính TTN bổ sung theo phương hướng khu làm sạch sản phẩm

Bắc
Đông
Tổng cộng

260
206

2.02
2.02

1
1

∆t D

∆t H

8.1
8.1

1
1

phuonghuong ( D )
TT

10%
10%

425.41
337.06
762.47

phuonghuong ( H )
TT

52.52
41.61
94.13

2.2.3. Tổn thất nhiệt do rò gió
Hướng gió chính mùa hè là hướng Tây Nam, cửa chịu tác động của gió là tường
Tây và tường Nam. Với vị trí này thì các cửa trên lệch so với hướng gió 45 0 nên diện
tích cửa tính bằng 65% diện tích thực.

65%
Hướng gió

65%

Hình 2.4. Hình vẽ thể hiện hướng tác động của gió vào mùa hè

Hướng gió chính mùa đông là hướng Đông Bắc, cửa chịu tác động của gió là
tường Đông và tường Bắc. Với vị trí này thì các cửa trên lệch so với hướng gió 45 0
nên diện tích cửa tính bằng 65% diện tích thực.

65%
Hướng gió

65%

Hình 2.5. Hình vẽ thể hiện hướng tác động của gió vào mùa đông

Tổn thất nhiệt do gió được tính theo công thức:
Q gió = C.G gió .(t Ttt − t ttN ) .Σl (kcal/h)

GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lê
SVTH :

(2-5)
Trang 15


Đề tài: Thiết kế HTTG – XLKT cho phân xưởng đúc gang và thiết kế hệ thống

ĐHKK cho trung tâm giới thiệu việc làm miền Trung - Tây Nguyên (tại Gia Lai)
Trong đó:
+ G: Lượng gió rò vào nhà qua các khe cửa (m3/h), được tính
G = ∑l.a.g (kg/h)
Với:

(2-6)

a: Hệ số phụ thuộc vào loại cửa

g: Lượng không khí lọt vào nhà qua một mét chiều dài của khe cửa phụ
thuộc vào tốc độ gió.(Kg/mh). “Mục 3.5.2/ Tr 91của [1]”
Cửa sổ và cửa mái, khung thép:
- Mùa hè: v = 2,2 (m/s) => g = 4,08 (kg/m.h)
- Mùa đông: v = 2,9 (m/s) => g = 4,71 (kg/m.h)
Cửa đi và cửa lớn:
- Mùa hè: v = 2,2 (m/s) => g = 19,04 (kg/m.h)
- Mùa đông: v = 2,9 (m/s) => g = 21,98 (kg/m.h)
∑l: Tổng chiều dài của khe cửa mà không khí lọt vào (65%)
• Khu đúc gang
Mùa đông hướng Bắc: lchính = [(4 x 2) + (4 x 2)] x 1 = 16 m
lsố = [(4 x 3) + (1,5 x 5)] x 5 = 97,5 m
lmái = (1,2 x 18) + (36 x 2) = 93,6 m
Chú ý: Tường đón gió có 5 cửa sổ với 5 khe dọc và 3 khe ngang; 1 cửa chính
với 2 khe dọc và 2 khe ngang; cửa mái với 18 khe dọc và 2 khe ngang.
Mùa hè hướng Tây: lchính = [(4 x 2) + (4 x 2)] x 1 = 16 m
lsố = [(4 x 3) + (1,5 x 5)] x 3 = 58,5 m
Chú ý: Tường đón gió có 3 cửa sổ với 5 khe dọc và 3 khe ngang; 1 cửa chính
với 2 khe dọc và 2 khe ngang; cửa mái với 18 khe dọc và 2 khe ngang.
• Khu gia công và lắp ráp

Mùa đông hướng Đông: lchính = [(4 x 2) + (4 x 2)] x 1 = 16 m
lsố= [(4 x 3) + (1,5 x 5)] x 3 = 58,5 m
Chú ý: Tường đón gió có 3 cửa sổ với 5 khe dọc và 3 khe ngang; 1 cửa chính
với 2 khe dọc và 2 khe ngang.
Mùa hè hướng Nam: lchính = [(4 x 2) + (4 x 2)] x 3 = 48 m
lsố = [(4 x 3) + (1,5 x 5)] x 6 = 117 m

GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lê
SVTH :

Trang 16


Đề tài: Thiết kế HTTG – XLKT cho phân xưởng đúc gang và thiết kế hệ thống
ĐHKK cho trung tâm giới thiệu việc làm miền Trung - Tây Nguyên (tại Gia Lai)
lmái = (1,2 x 26) + (54 x 2) = 139,2 m
Chú ý: Tường đón gió có 6 cửa sổ với 5 khe dọc và 3 khe ngang; 3 cửa chính
với 2 khe dọc và 2 khe ngang; cửa mái với 26 khe dọc và 2 khe ngang.
• Khu làm sạch sản phẩm
Mùa đông hướng Đông: lchính = [(4 x 2) + (4 x 2)] x 1 = 16 m
lsố = [(4 x 3) + (1,5 x 5)] x 3 = 58,5 m
Chú ý: Tường đón gió có 3 cửa sổ với 5 khe dọc và 3 khe ngang; 1 cửa chính
với 2 khe dọc và 2 khe ngang.
Mùa đông hướng Bắc: lchính = [(4 x 2) + (4 x 2)] x 1 = 16 m
lsố = [(4 x 3) + (1,5 x 5)] x 4 = 78 m
lmái = (1,2 x 16) + (30 x 2) = 79,2 m
Chú ý: Tường đón gió có 4 cửa sổ với 5 khe dọc và 3 khe ngang; 1 cửa chính
với 2 khe dọc và 2 khe ngang; cửa mái với 16 khe dọc và 2 khe ngang.
+ C: Tỉ nhiệt của không khí, C = 0,24 (kcal/kg0C)
+ t Ttt : Nhiệt độ tính toán của không khí trong nhà tùy mùa đang tính toán (oC)

+ t ttN : Nhiệt độ tính toán của không khí ngoài nhà tùy mùa đang tính toán (oC)
Bảng 2.14. Tính toán TTN do rò gió khu đúc gang (xem phụ lục 1)
Bảng 2.15. Tính toán TTN do rò gió khu gia công, lắp ráp (xem phụ lục 1)
Bảng 2.16. Tính toán TTN do rò gió khu làm sạch sản phẩm (xem phụ lục 1)

2.2.4. Tính tổn thất nhiệt do nung nóng vật liệu mang vào nhà
NN
Q TT
= G .C . (t T − t VL ) . 0,5 (Kcal/h)

(2-7)

Trong đó:
+ G là lượng vật liệu đưa vào nhà trong một giờ.
G= β.F
(2-8)
2
2
Với: β = 250 – 300 (kgNL/m ). Chọn β = 250 (kgNL/m )
+ F: Diện tích đáy lò (m2)
+ C: Tỉ nhiệt (nhiệt dung riêng của vật liệu cần làm nóng)
+ tT: Nhiệt độ trong nhà
+ tVL: Nhiệt độ vật liệu trước khi đưa vào lò, tVL = tN
∆t D = 20-13,9 = 6,1oC
∆t H = 33-31=2oC
+ 0,5 : Hệ số kể tới cường độ nhận nhiệt không đều của vật liệu theo thời gian .

GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lê
SVTH :

Trang 17


Đề tài: Thiết kế HTTG – XLKT cho phân xưởng đúc gang và thiết kế hệ thống
ĐHKK cho trung tâm giới thiệu việc làm miền Trung - Tây Nguyên (tại Gia Lai)
Bảng 2.17. TTN do nung nóng vật liệu mang vào nhà
Σ

6

Lò nấu gang

2.25

562.5

Gang

0.18

1279.40

4168.97

5

Lò đúc gang

2.25

562.5

Gang

0.18

1139.06

3474.14

2418.46

7643.11

Tổng cộng
Bảng 2.18. Tổng kết TTN

Tên phân

Mùa

xưởng
Hè
Khu đúc gang
Đông
Hè
Khu gia công,
Đông
lắp ráp
Hè

Khu làm sạch
Đông
sản phẩm

Qtt(KC)
(kcal/h)

Qtt(gió)
(kcal/h)

Qtt(VL)
(kcal/h)

Qtt(p.hướng)
(kcal/h)

ΣQtt

9844.23
26974.90
6460.75
52332.08
3143.49
29590.88

275.33
1226.05
451.53
1115.07
0

1224.44

2418.46
7643.11
0
0
0
0

720.05
1548.88
979.70
7935.57
94.13
762.47

13258.07
37392.94
7891.98
61382.72
3237.62
31577.79

2.3. Tính toán toả nhiệt
2.3.1. Tỏa nhiệt do người
Phân xưởng đúc gang là trạng thái lao động là nặng. Chỉ tính cho mùa đông vì
mùa hè nhiệt độ cao nên người bốc hơi mồ hôi do đó lượng nhiệt hiện không đáng kể.
Q T(ng) = q × N (kcal/h)

(2-9)

Trong đó:
+ N: Số người, khu đúc gang N = 34 người; khu gia công , lắp ráp N = 60
người; khu làm sạch sản phẩm N = 34 người
+ q: Lượng nhiệt hiện do một người tỏa vào không khí trong phòng trong 1 giờ,
phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường, với trạng thái lao động nặng
Khu đúc gang: tT = 200C => q = 110 (kcal/h.người)
Khu gia công, lắp ráp và khu làm sạch sản phẩm:

GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lê
SVTH :

Trang 18


Đề tài: Thiết kế HTTG – XLKT cho phân xưởng đúc gang và thiết kế hệ thống
ĐHKK cho trung tâm giới thiệu việc làm miền Trung - Tây Nguyên (tại Gia Lai)
tT = 220C => q = 98 (kcal/h.người)
Bảng 2.19. Toả nhiệt do người

Tên phân xưởng
Khu đúc gang
Khu gia công , lắp ráp
Khu làm sạch sản phẩm

STT
1
2
3

N (người)
34
60
34

q (kcal/h.ng)
110
98
98

QN (kcal/h)
3740
5831
3332

2.3.2. Tỏa nhiệt do thắp sáng
Q TS = 860 × a × F (Kcal/h)

(2-10)

Trong đó:
+ a: Tiêu chuẩn thắp sáng tính theo m2 sàn nhà, a = 18 – 24 (W/m2). Chọn
a = 22 (W/m2)
+ 860: Là đương lượng nhiệt của công suất điện 1 KW = 860 (kcal/h)
+ F: Diện tích sàn của phân xưởng đúc gang.
* Khu đúc gang: F = 36 x 24= 864 (m2)
QTS = (860 × 22 × 864)/1000 = 16346,88 (kcal/h)

* Khu gia công , lắp ráp: F = 54 x 24 = 1296 (m2)
QTS = (860 × 22 × 1296)/1000 = 24520,32 (kcal/h)

* Khu làm sạch sản phẩm: F = 30 x 24 = 720 (m2)
QTS = (860 × 22 × 720)/1000 = 13622,40 (kcal/h)

2.3.3. Tỏa nhiệt từ động cơ điện
Q DC = 860 × η1 × η 2 × η 3 × η 4 × ∑ N (kcal/h)

(2-11)

Trong đó:
+ η1 : Hệ số sử dụng công suất điên, η1 = 0,7 - 0,9. Chọn η1 = 0,7
+ η 2 : Hệ số phụ tải, là tỉ số giữa công suất tiêu thụ với công suất cực η 2 = 0,5 –
0,8. Chọn η 2 = 0,6
+ η 3 : Hệ số hoạt động không đồng thời của các động cơ điện, η 3 = 0,5 – 1.
Chọn η 3 = 0,8
+ η 4 : Hệ số tỏa nhiệt ra môi trường, η 4 = 0,65 – 1. Chọn η 4 = 0,8
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lê
SVTH :

Trang 19


Đề tài: Thiết kế HTTG – XLKT cho phân xưởng đúc gang và thiết kế hệ thống
ĐHKK cho trung tâm giới thiệu việc làm miền Trung - Tây Nguyên (tại Gia Lai)
+ 860: Đương lượng chuyển hóa điện thành nhiệt, 1KW = 860 kcal/h
+ ∑ N : Tổng công suất của các động cơ điện phân xưởng (KW).
* Khu đúc gang: ∑ N = 26,1 (KW)
Q DC = 860 × 0,7 × 0,6 × 0,8 × 0,8 × 26,1 = 6033,49 (kcal/h)

* Khu gia công , lắp ráp: ∑ N = 100,9 (KW)

Q DC = 860 × 0,7 × 0,6 × 0,8 × 0,8 × 100,9 = 23324,85 (kcal/h)

2.3.4. Toả nhiệt do sản phẩm nóng để nguội
- Chỉ tính cho khu đúc gang.
- Đối với sản phẩm nguội dần có thay đổi trạng thái:
Đối với phân xưởng đúc lượng nhiệt tỏa do sản phẩm nóng để nguội có thay đổi
trạng thái (chuyển từ trạng thái lỏng sang đặc) được tính theo công thức:
Qsp = G.[Cd.(t1 – tnc) + r + Cr.(tnc - t2)], kcal/h

(2-12)

Trong đó:
Cd: Tỉ nhiệt của vật liệu ở thể lỏng, C = 1,05 (kJ/kgoC) = 0,25 (kcal/kgoC)
Cr: Tỉ nhiệt của vật liệu ở thể rắn, C = 0,755 (kJ/kgoC) = 0,18 (kcal/kgoC)
t1: Nhiệt độ ban đầu của sản phẩm để nguội, lấy nhiệt độ của lò có nhiệt độ cao
nhất t1 = 1100oC
tc: Nhiệt độ cuối của sản phẩm nóng để nguội, mùa hè (t 2 = tHT = 33 oC), mùa
đông (t2 = tDT = 20oC)
tnc: Nhiệt độ nóng chảy của vật liệu, tnc = 1050 oC
r : Nhiệt nóng chảy của vật liệu, r = 23 kcal/kg
G: Trọng lượng của sản phẩm để nguội trong 1 giờ :
G = n.F.g ; kg/h

(2-13)

Với: n: Số lò trong khu đúc gang
F: Diện tích đáy lò
g: Lượng vật liệu lấy ra khỏi lò trong một giờ trên 1m2 (kg/h)

Bảng 2.20. Tính toán lượng vật liệu

GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lê
SVTH :

Trang 20


Đề tài: Thiết kế HTTG – XLKT cho phân xưởng đúc gang và thiết kế hệ thống
ĐHKK cho trung tâm giới thiệu việc làm miền Trung - Tây Nguyên (tại Gia Lai)
Tên thiết bị
Lò đúc gang

g (kg/h)
250

F (m2)
2,25

Số lượng
5

G (kg/h)
2812,5

Vậy: Mùa hè: Qsp = 2812,5.[0,25.(1100 – 1050) + 23 + 0,18.(1050 – 33)]
= 554700 (kcal/h)
Mùa đông: Qsp= 2812,5.[0.25.(1100 – 1050) + 23 + 0,18.(1050 – 20)]
= 590268,75 (kcal/h)
2.3.5. Toả nhiệt từ lò
2.3.5.1. Lò nấu gang

1. Toả nhiệt từ các bề mặt xung quanh của thành lò
QTL = q . FT ( Kcal/h)

(2-14)

Trong đó:
FT : diện tích thành lò ( m2 )
q : cường độ dòng nhiệt truyền qua 1 m2 thành lò ( kcal/m2.h )
Cấu tạo của lò:
Lớp I: gạch samot, δ 1 = 240 mm, λ1 = 0,72 + 0,58.10-3t (W/m.oC)
Lớp II: điatomit, δ 2 = 220 mm, λ 2 = 0,1 + 0,1.10-3t (W/m.oC)
Lớp III: thép, δ 3 = 5 mm, λ3 = 50 (W/m2.K)
Bảng 2.21. Giả thiết nhiệt độ của lò

Loại lò
Lò nấu

Mùa
tL
t1
t2
t3
Đông
1100
1095
830
645
Hè
1100
1095

830
645
gang
* Tính hệ số dẫn nhiệt và nhiệt độ của các lớp kết cấu
λ1 = 0,72 + 0,5.10 −3 (

λ2 = 0,1 + 0,1.10 −3 (

t4
80
90

tT
20
33

1095 + 830
) = 1,201 (kcal / m.h.o C )
2

830 + 645
) = 0,174 (kcal / m.h.o C )
2

1
1
=
= 0,683 (kcal / m 2 .h.o C )
δ
0,24 0,22 0,005

K=
∑ λi 1,201 + 0,174 + 50
i

* Mùa đông
Tính qk : Lượng nhiệt đi qua bề dày của thành lò
qk = K . (t1 – t4) = 0,683 x (1095 –80) = 693,25(kcal/m2h
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lê
SVTH :

(2-15)

Trang 21


Đề tài: Thiết kế HTTG – XLKT cho phân xưởng đúc gang và thiết kế hệ thống
ĐHKK cho trung tâm giới thiệu việc làm miền Trung - Tây Nguyên (tại Gia Lai)
Tính q α : Lượng nhiệt tỏa ra từ mặt ngoài của kết cấu thành lò vào phân xưởng
q α = α 4 x (t4 – tT)
α 4 = l x (t4 – tT)

0,25

(2-16)

 t 4 + 273  4  tT + 273  4 
x 
 −
 
+

t 4 − tT  100   100  
C qd

(2-17)

l: Hệ số kích thước đặc trưng phụ thuộc vào vị trí thành lò, a = 2,2
Cqd: hệ số bức xạ qui diễn của vật trong phòng, C =4,2 (W/m2.oC4)
α 4 = 2,2 x (80 – 20)0,25 +

 80 + 273  4  20 + 273  4 
4,2
x 
 −
 
80 − 20  100   100  

= 11,83 (kcal/m2h 0C)
Vậy: q α = 11,83 x (80 – 20) = 709,80 (kcal/m2h)
Kiểm tra
qα − q k
qα

qD =

=

709,80 − 693,25
709,80

= 2,2 % <5% (Thỏa mãn)

q k + qα
693,25 + 709,80
=
= 701,53 (kcal/m2h)
2
2

QTL = q . FT = 701,53 x 11,8 = 8278 ( Kcal/h)
* Mùa hè
Tính qk : Lượng nhiệt đi qua bề dày của thành lò
qk = K . (t1 – t4) = 0,683 x (1095 –90) = 686,42 (kcal/m2h)
Tính q α : Lượng nhiệt tỏa ra từ mặt ngoài của kết cấu thành lò vào phân xưởng
q α = α 4 x (t4 – tT)
α 4 = l x (t4 – tT)0,25 +

 t + 273  4  tT + 273  4 
x  4
 −
 
t 4 − tT  100   100  
C qd

l: Hệ số kích thước đặc trưng phụ thuộc vào vị trí thành lò, a = 2,2
Cqd: hệ số bức xạ qui diễn của vật trong phòng, C =4,2 (W/m2.oC4)
α 4 = 2,2 x (90 – 33)

0,25

 90 + 273  4  33 + 273  4 

4,2
x 
 −
 
+
90 − 33  100   100  

= 12,62 (kcal/m2h 0C)

GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lê
SVTH :

Trang 22


Đề tài: Thiết kế HTTG – XLKT cho phân xưởng đúc gang và thiết kế hệ thống
ĐHKK cho trung tâm giới thiệu việc làm miền Trung - Tây Nguyên (tại Gia Lai)
Vậy: q α = 12,62 x (90 – 33) = 719,34 (kcal/m2h)
Kiểm tra
qα − q k
qα

qH =

719,34 − 686,42

=

719,34

= 4,8% <5% (Thỏa mãn)

q k + qα
719,34 + 686,42
=
= 702,88 (kcal/m2h)
2
2

QTL = q . FT = 702,88 x 11,8 = 8293,98 (Kcal/h)
2. Toả nhiệt từ nóc lò: QN = 1,3 . q. FN

(2-18)

FN: diện tích nóc lò
Mùa đông: QN = 1,3 . q. FN = 1,3 x 701,53 x 2,25 = 2051,98 (Kcal/h)
Mùa hè: QN = 1,3 . q. FN = 1,3 x 702,88 x 2,25 = 2055,92 (Kcal/h)
3. Toả nhiệt từ đáy lò: Qđáy = 0,7 . q. Fđáy

(2-19)

Fđáy: diện tích đáy lò
Mùa đông: Qđáy = 0,7 . q. Fđáy = 0,7 x 701,53 x 2,25 = 1104,91 (Kcal/h)
Mùa hè: Qđáy = 0,7 . q. Fđáy = 0,7 x 702,88 x 2,25 = 1107,04 (Kcal/h)
4. Toả nhiệt từ cửa lò
Tính cho cả mùa đông và mùa hè:
Qmc= K x qbx x Fcửa x ∆T

(2-20)

Trong đó:
+ K: 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 của lò và bề dày thành lò δ = 465 mm và kiểu lò hình chữ
nhật, tra biểu đồ nhiễu xạ hình 3.17 [1].
+ qbx (Kcal/m2h): lượng nhiệt bức xạ qua cửa lò. Tra đồ thị hình 3.16 [1].
+ Fcửa: diện tích mở cửa lò, m2
+ ∆T : thời gian mở cửa lò trong 1 giờ, mở 10 phút trong 1 giờ. Dùng đồ thị
3.16 ứng với: t = 11000C, qbx = 14500 Kcal/m2h
Dựa vào các tỷ số

A 500
B 400
=
= 1,08 ,
=
= 0,86 ta dùng đồ thị 3.17 tìm được:
δ 465
δ 465

k1 = 0,6; k2 = 0,56
Suy ra K =

0,6 + 0,56
= 0,58
2

GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lê
SVTH :

Trang 23

Đề tài: Thiết kế HTTG – XLKT cho phân xưởng đúc gang và thiết kế hệ thống
ĐHKK cho trung tâm giới thiệu việc làm miền Trung - Tây Nguyên (tại Gia Lai)
Vậy Qmc= K x qbx x Fcửa x ∆T = 0,58 x 14500 x 0,2 x 10/60 = 280,33 (Kcal/h)
Bảng 2.22. Tổng kết lượng nhiệt tỏa ra từ lò

Loại lò

Mùa

Lò nấu

Hè

Số

QTL

Qnóc

Qmc

Qđáy

ΣQlò

lượng
6

(kcal/h)
8293,98

(kcal/h)
2055,92

(kcal/h)
280,33

(kcal/h)
1107,04

(kcal/h)
70423,62

8278

2051,98

280,33

1104,91

70291,32

gang

Đông
6
2.3.5.2. Tủ sấy điện hóa

Kết cấu thành tủ sấy gồm 2 lớp:
Lớp I: gạch diatomic, δ 1 = 130 mm, λ1 = 0,1 + 0,1.10 −3 t tb (Kcal/m.h.0C)
Lớp II: thép mỏng, δ 2 = 2 mm, λ 2 = 50 (Kcal/m.h.0C)
Bảng 2.23. Nhiệt độ tủ sấy được giả thiết

Mùa
t1 (oC)
t2 (oC)
Đông
200
195
Hè
200
195
Tính toán nhiệt truyền qua kết cấu lò:

Tên thiết bị
Tủ sấy bằng điện

t3 (oC)
95
95

t4 (oC)
35
47

tT (oC)
22

32

- Tính toán hệ số truyền nhiệt:
λ1 = 0,1 + 0,1.10 −3 t tb = 0,1 + 0,1.10 −3.
K=

195 + 95
= 0,114
2

1
1
= 0,88
δ i = 0,13
0,002
∑
+
λi 0,1145
50

* Mùa đông
Tính qk : Lượng nhiệt đi qua bề dày của thành tủ
qk = K . (t1 – t4) = 0,88 x (195 –37) = 139,04 (kcal/m2h)
Tính q α : Lượng nhiệt tỏa ra từ mặt ngoài của kết cấu thành tủ vào phân xưởng
q α = α 4 x (t4 – tT)
α 4 = l x (t4 – tT)0,25 +

 t + 273  4  tT + 273  4 
x  4
 −

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

l: Hệ số kích thước đặc trưng phụ thuộc vào vị trí thành tủ, a = 2,2
Cqd: hệ số bức xạ qui diễn của vật trong phòng, C =4,2 (W/m2.oC4)

GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lê
SVTH :

Trang 24


Đề tài: Thiết kế HTTG – XLKT cho phân xưởng đúc gang và thiết kế hệ thống
ĐHKK cho trung tâm giới thiệu việc làm miền Trung - Tây Nguyên (tại Gia Lai)
α 4 = 2,2 x (37 – 20)0,25 +

 37 + 273  4  22 + 273  4 
4,2
x 
 −
 
37 − 22  100   100  

= 8,98 (kcal/m2h 0C)
Vậy: q α = 8,98 x (37 – 22) = 134,7 (kcal/m2h)
Kiểm tra
qα − q k

=

qα

qD =

134,7 − 139,04
134,7

= 3 % <5% (Thỏa mãn)

q k + qα
137,4 + 139,04
=
= 136,87 (kcal/m2h)
2
2

QTL = q . FT = 136,87 x 3,12 = 427,03 ( Kcal/h)
* Mùa hè
Tính qk : Lượng nhiệt đi qua bề dày của thành tủ
qk = K . (t1 – t4) = 0,88 x (195 –47) = 130,24 (kcal/m2h)
Tính q α : Lượng nhiệt tỏa ra từ mặt ngoài của kết cấu thành tủ vào phân xưởng
q α = α 4 x (t4 – tT)
α 4 = l x (t4 – tT)

0,25

 t 4 + 273  4  tT + 273  4 
x 
 −

 
+
t 4 − tT  100   100  
C qd

l: Hệ số kích thước đặc trưng phụ thuộc vào vị trí thành tủ, a = 2,2
Cqd: hệ số bức xạ qui diễn của vật trong phòng, C =4,2 (W/m2.oC4)
α 4 = 2,2 x (47 – 32)

0,25

 47 + 273  4  32 + 273  4 
4,2
x
 −
 

+
47 − 32  100   100  

= 9,13 (kcal/m2h 0C)
Vậy: q α = 9,13 x (47 – 32) = 136,95 (kcal/m2h)
Kiểm tra
qα − q k
qα

qH =

=

136,95 − 130,24
138,9

= 4,8% <5% (Thỏa mãn)

q k + qα
136,95 + 130,24
=
= 133,60 (kcal/m2h)
2
2

QTL = q . FT = 133,60 x 3,12 = 416,82 (Kcal/h)
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lê
SVTH :

Trang 25