tính toán thiết kế hệ thống hút nhiệt

Đồ án môn học Kỹ thuật thông gió

Mục lục
Trang
Đề bài..........................................................................................2
Lời nói đầu...............................................................................................................
Phần I. Tính toán nhiệt cho phân xởng
mùa hè......................................................................................................................
I. Tính toán truyền nhiệt qua kết cấu bao
che.............................................................................................................................
II. Tính Toán nhiệt bức xạ nhiệt qua kết cấu
bao che....................................................................................................................
III. Tính toán toả nhiệt ...........................................................................................
Phần II. Tính toán thông gió tự nhiên dới áp lực nhiệt...................................20
Phần III. Tính toán thiết kế hệ thống hút nhiệt cho hai nguồn nhiệt.....24
II. Tính toán thiết kế hệ thống chụp hút ...................................26
III. Chọn quạt và động cơ điện ..........................................................33

* Kết Luận.............................................................................................................35

Sinh viên: Nguyễn Hiền Lơng - Lớp B13 - Khoa BHLĐ - Trờng ĐH. Công Đoàn
-1-


Đồ án môn học Kỹ thuật thông gió

Đề số 5

Phân xởng thực phẩm
Kết cấu
- Tờng xây gạch silicat xây với vữa nặng, dày 220 mm, vữa xi măng trong và

ngoài dày 20 mm.
- Cửa kính dày 3 mm.
- Mái tôn dày 0,8 mm ( = 7840 kg/m3, = 50 kcal/ m.0C, c = 0,11 kcal/ kg 0C
S = 106 kcal/ m2.h.0C ), Bông khoáng chất dày 20 mm và 1 lớp gỗ dán dày 5mm.
- Sàn nhà gồm 4 lớp: Xi măng silicat in hoa dày 6mm, bê tông nhẹ dày 80mm, bê
tông gạch vỡ dày 90mm và đất sét nén chặt dày 130 mm.
- Kích thớc và kết cấu thể hiện trên bản vẽ.
-

T = 7,5 Kcal / m 2 .h 0 C , N = 20 kcal/m2.h.0C

Các thông số cho trớc:
- Số công nhân trong phân xởng: 22 ngời.
- Tổng công suất các động cơ điện: 39 Kw
- Điện chiếu sáng bằng đèn huỳnh quang, tổng công suất: 25w/m 2 diện tích sàn
nhà
- Hai nguồn nhiệt có nhiệt độ bề mặt là 2500 C.
- Hệ số lu lợng của cửa nan chớp là à = 0,65 .
- Cờng độ bức xạ
+ qmax = 1080 kcal/m2.h vào lúc 12h
+ qtb = 440 kcal/m2.h
Yêu cầu:
1. Tính toán nhiệt cho phân xởng về mùa hè.
2. Tính toán thông gió tự nhiên dới áp lực nhiệt.
3. Tính toán thiết kế hệ thống hút nhiệt cho hai nguồn nhiệt.

Sinh viên: Nguyễn Hiền Lơng - Lớp B13 - Khoa BHLĐ - Trờng ĐH. Công Đoàn
-2-

Đồ án môn học Kỹ thuật thông gió

Lời nói đầu
Kỹ thuật thông gió là môn khoa học quan trọng trong việc tạo môi trờng không khí
thông thoáng, điều hòa tốt trong các phân xởng, các tòa nhà cũng nh các công trình
kiến trúc khác, đảm bảo thông thoáng hết các khí độc các nguồn nhiệt nh bụi trong
các công trình, đảm bảo vệ sinh công nghiệp cảI thiện điều kiện làm việc và tránh
bệnh nghề nghiệp cho ngời lao động.
Trong thời gian tới đây Kỹ Thuật Thông Gió sẽ phát triển mạnh do những đặc trng và
hiệu quả của nó.
Đồ án này mới chỉ giải quyết một trong những vấn đề phổ biến chứ không phải hoàn
toàn những gì thực tế đặt ra, nhng cũng đã giúp em nhiều trong việc làm quen với tính
toán, thiết kế hệ thống thông gió, tiếp cận với những vấn đề thực tế.
Nội dung bản đồ án gồm 3 phần chính:
Phần I: Tính toán nhiệt cho phân xởng về mùa hè.
Phần II: Tính toán thông gió tự nhiên dới áp lực của gió.
Phần III: Tính toán thiết kế hệ thống hút nhiệt cho 2 nguồn nhiệt trong phân xởng.
Mỗi phần là một vấn đề cụ thể, mục đích chủ yếu là đảm bảo thông thoáng cho các
phân xởng sản xuất, hút hết nguồn nhiệt, thổi mát cho công nhân tạo môi trờng vệ sinh
thoáng mát.
Trong quá trình tính toán, tra cứu, em đã cố gắng chọn lựa các thông số một cách hợp
lý nhất, nhng do trình độ còn ở mức mới làm quen với đồ án nên có những sai sót mà
em cha phát hiện ra ngay đợc, em rất mong đợc sự thông cảm của thầy, cô và mong đợc chỉ bảo thêm sau này.
Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo TS. Lê Vân Trình; thầy giáo TS. Phạm Văn Hải;
cô giáo Ths. Nguyễn Trinh Hơng đã giúp em hoàn thành bản đồ án này.
Em xin chân thành cảm ơn thầy cô !
Hà Nội, ngày: 20 tháng 5 năm 2009
Sinh viên thực hiện

Nguyễn Hiền Lơng

Phần I: Tính toán nhiệt cho cho phân xởng về mùa hè
Nhiệm vụ chính của kỹ thuật thông gió là: chống nóng, chống lạnh, khử các
loại khí độc hại, khử hơi nớc, khử bụi, nhng chống nóng khử nhiệt là nhiệm vụ quan
trọng hơn cả.

Sinh viên: Nguyễn Hiền Lơng - Lớp B13 - Khoa BHLĐ - Trờng ĐH. Công Đoàn
-3-


Đồ án môn học Kỹ thuật thông gió

Để giải quyết đợc vấn đề thông gió khử nhiệt chúng ta phải tìm các phơng pháp
tính toán đợc nhiệt thừa toả ra trong một đơn vị thời gian của công trình hay của phân
xởng đợc thông gió.
Lợng nhiệt thừa của một công trình hay một phân xởng nào đó là hiệu số giữa lợng nhiệt toả ra bên trong cộng trình và lợng nhiệt tổn thất ra bên ngoài nhà.
Về mùa hè: Trờng hợp nhiệt độ không khí bên ngoài nhà cao hơn nhiệt độ
không khí bên trong nhà thì dòng nhiệt sẽ đi từ ngoài vào trong và khi đó ta coi lợng
nhiệt này nh lợng nhiệt toả ra bên trong nhà.
Lợng nhiệt toả ra bên trong nhà do các nguyên nhân sau:
- Toả nhiệt do ngời
- Toả nhiệt do thắp sáng và máy móc điện
- Toả nhiệt do các quá trình công nghệ
- Toả nhiệt từ các lò nung, do đốt cháy nhiên liệu
- Toả nhiệt do bức xạ mặt trời
Đối với phân xởng cơ khí lợng nhiệt toả ra do các nguyên nhân sau:
1. Nhiệt truyền qua các kết cấu bao che của nhà (QTN)
2. Nhiệt bức xạ mặt trời vào trong phân xởng(Qbx )
3. Nhiệt toả ra từ cơ thể ngời trong nhà ( Qng )
4. Nhiệt toả ra do tiêu thụ điện(QTB)
5. Nhiệt toả ra do thắp sáng (Qcs)

6. Nhiệt toả ra do hai nguồn nhiệt (do tỏa nhiệt)
Vậy tổng lợng nhiệt mà phân xởng nhận đợc ( nhiệt thừa :QTh ) vào mùa hè là:
QTh = QTN +Qbx + Qng + Qcs+ QTB + QNL
I. Tính toán truyền nhiệt qua kết cấu bao che:
Khi có sự chênh lệch về nhiệt độ giữa nhiệt độ bên trong và bên ngoài nhà thì có sự
truyền nhiệt qua các kết cấu bao che của nhà, bao gồm:
- Truyền nhiệt qua tờng
- Truyền qua mái
- Truyền nhiệt qua kính
- Truyền nhiệt qua nền.
Chiều dòng nhiệt đi từ phía có nhiệt độ cao đến phía có nhiệt độ thấp và lợng nhiệt
này đợc xác định theo công thức:
QTN = K.F.ttt [kCal/h] .
Sinh viên: Nguyễn Hiền Lơng - Lớp B13 - Khoa BHLĐ - Trờng ĐH. Công Đoàn
-4-


Đồ án môn học Kỹ thuật thông gió

Trong đó:
K: Hệ số truyền nhiệt qua kết cấu bao che [Kcal/m2 h 0C].
F : Diện tích truyền nhiệt của kết cấu bao che[m2].
tt: Hiệu số nhiệt độ tính toán bên trong và bên ngoài nhà [0C].

Xác định hệ số nhiệt độ tính toán ttt :
tt
tt
ttt = .( t N t T ) [0C].

Trong đó:

: Hệ số kể đến vị trí của kết cấu bao che đối với không khí ngoài trời
=1
tTtt : Nhiệt độ tính toán bên trong nhà
tNtt : Nhiệt độ tính toán bên ngoài nhà
Về mùa hè nhiệt độ thông gío ngoài trời dùng để thiết kế hệ thống thông gió là
nhiệt độ tối cao trung bình đo vào lúc 13h của tháng nóng nhất.
Tại Quảng Ninh chọn tháng nóng nhất tháng VII có nhiệt độ cao nhất lấy theo TCVN
5687- 1992 là 32,20C
( Phụ lục 1 Trang 94 )
- Mùa hè không khí trong nhà đợc lấy theo không khí ngoài trời
t Ttt = t ttN + (243) 0C
Mùa hè trong nhà luôn lớn hơn nhiệt độ ngoài trời:
t Ttt = 32,2+ (243)0C >320C
Theo bộ y tế VN thì không lấy vợt quá 320 trong trờng hợp vợt quá chọn t Ttt =320
Vậy, hệ số nhiệt độ tính toán:
t tt = 32,20 320 = 0,20C
Dấu (-) thể hiện chiều truyền nhiệt từ trong nhà ra ngoài nhà.

Xác định hệ số truyền nhiệt của kết cấu bao che:
1
1
=
n
1

1 [kcal/m2 h0C]
K = R0
+ i +
T i=1 i N
Trong đó:

Sinh viên: Nguyễn Hiền Lơng - Lớp B13 - Khoa BHLĐ - Trờng ĐH. Công Đoàn
-5-


Đồ án môn học Kỹ thuật thông gió

R0 : Tổng nhiệt trở của kết cấu bao che [m2. h.0C/kcal]
T: Hệ số TĐN bề mặt bên trong của kết cấu bao che [kcal/m2.h.0C], T = 7,5
N: Hệ số trao đổi nhiệt bên ngoài kết cấu bao che[kcal/m2.h.0C] lấy N = 20
i: Bề dày lớp vật liệu thứ i của kết cấu[m]
i : Hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu thứ i (Kcal/m.h.0C)
1.Tổn thất nhiệt do truyền nhiệt qua tờng:
Hệ số truyền nhiệt qua kết cấu của tờng:
Kết cấu của tờng: Tờng gồm 3 lớp: Theo phụ lục 2 [I]
Lớp

Tên vật liệu

1
2
3

Vữa ximăng ngoài
Gạch nhiều lỗ xây với vữa nặng
Vữa ximăng trong

i
(m)
0,02
0,22

0,02

i
(Kcal/m.h.0C)
0,80
0,45
0,80

1

1
K=
= 1 0, 02 0, 22 0, 02 1 = 1,38 (Kcal/m2.h.0C)
+
+
+
+
R0
7,5 0,80 0, 45 0,80 ữ
20
Diện tích truyền nhiệt qua tờng Ft :
Diện tích truyền nhiệt qua tờng F t :
Ft = Fxq Fck Fcrv
Trong đó:
Fxq : Diện tích xung quanh nhà xởng ( m2)
Fxq = Ft + Ft + Ft + F4
Ft : Diện tích tờng phía dới
Ft : Diện tích tờng phía mái 2
Ft : Diện tích tờng phía mái 3
F4 : Diện tích tờng 2 bên mái trên cùng

Ft = 18,26 . 5,4 . 2 + 12,26 . 5,4 . 2 = 329,616 ( m 2 )
1

2

3

1

2

3

1

Ft2 =

1
.6,13.tg150.12, 26.2 = 20,138 ( m 2 )
2

Ft3 = 2 . ( 3,4 6,13.tg15 0 ) . 3 = 10,544 ( m 2 )
F4 = 2 . (1,757 1,5 ) . 18,26 = 9,385 ( m 2 )
=> Fxq = 329,616 + 20,138 + 10,544 + 9,385 = 369,683 ( m 2 )

Fck : Diện tích cửa kính (m2) gồm 10 cửa sổ và 2 cửa chớp
Fck = 10 . 2 . 2,4 + 1,5 . 18 . 2 = 102 ( m 2 )
Sinh viên: Nguyễn Hiền Lơng - Lớp B13 - Khoa BHLĐ - Trờng ĐH. Công Đoàn
-6-

Đồ án môn học Kỹ thuật thông gió

Fcrv : Diện tích cửa ra vào (m2 ) có 2 cửa ra vào diện tích ( 3,4.2)
Fcrv = 3,4 . 2 . 2 = 13,6 ( m 2 )
=> Ft = 369,683 102 13,6 = 254,083 ( m 2 )
Vậy tổn thất nhiệt qua tờng:
Qt = kt .Ft .ttt = 1,38 . 254,083 . 0,2 = 70,127 (Kcal/h)
2.Tổn thất nhiệt do truyền nhiệt qua cửa kính:
Tổn thất nhiệt do truyền nhiệt qua kính xác định bởi công thức:
Qck = kck .Fck .ttt
ttt = 0,2 ( 0 C )
Fck = 102 ( m 2 )
1
1
kck =
=

1
1
R0
+ i +
T
i N
2 0
T = 20 [ Kcal / m h C ]
N = 7,5 [ Kcal / m 2 h 0C ]
i = 3.10 3 (m)

Tra phụ lục 2 trang 105 [I]: Hệ số dẫn nhiệt: = 0,65 [ Kcal / m 2 h 0C ]

kck =

1
1
1
=
=
= 5,321
n
1 0, 003 1
i 1
1
R0
+
+
+ +
t i =1 i N 7,5 0, 65 20

Vậy tổn thất nhiệt truyền qua cửa kính là:

Qck = kck .Fck .ttt
=> Qck = 5,321 . 0,2 . 102 = 108,548 [ Kcal / m 2 h 0C ]

3. Tổn thất nhiệt truyền qua mái

QM = kM .FM .ttt

ttt = 0,2 ( 0 C )
k M : mái gồm 3 lớp

Lớ
Tên vật liệu
p
1 Mái tôn tráng kẽm
2 Cách nhiệt bông khoáng
3 Một lớp gỗ dán
K=

Chiều dày (m)

Hệ số dẫn nhiệt

0,8.10 3
20.10 3
5.10 3

50
0,06
0,15

1
1
=
n

1
1
R0
+ i +
T i =1 i N

Sinh viên: Nguyễn Hiền Lơng - Lớp B13 - Khoa BHLĐ - Trờng ĐH. Công Đoàn
-7-


Đồ án môn học Kỹ thuật thông gió

=>

K=

1
1 0,8.10
20.103 5.10 3 1 = 1,818
+
+
+
ữ+
7,5 50
0, 06
0,15 20
3

Diện tích mái :
FM = 18,26 . 6 . cos150 . 2 = 211,65 ( m 2 )
Tổn thất nhiệt do truyền qua mái là :
=> QM = 1,818 . 0,2 . 211,65 = 76,956 (Kcal/h)

4. Tổn thất nhiệt do truyền nhiệt qua nền:
Đối với nền việc tính toán diện tích và nhiệt trở có phần phức tạp. Bởi thế ngời ta áp

dụng phơng pháp gần đúng phù hợp với thực nghiệm là chia mặt nền ra từng dải dọc tờng ngoài
Khi tính toán truyền nhiệt qua nền, vấn lấy hệ số nhiệt độ tính toán nh với các kết cấu
bao che khác: ttt = 0,20 C

a. Diện tích truyền nhiệt của nền:

Dải I, II, III mỗi dải rộng 2m. Dải IV tuỳ theo phần diện tích còn lại.
Dải I các góc đợc tính hai lần vì nó có sự truyền nhiệt qua nền ra hai phía.
Diện tích đợc tính của nền: Fn = 18,26 .12,26 = 223,8676 ( m 2 )
Diện tích dải I: FI = 223,8676 - (18,26 4).(12,26 4) + 4.(2.2)
= 122,08 ( m 2 )
Diện tích dải II: FII = (18,26 4).(12,26 4) (18,26 8).(12,26 8) =
74,08 ( m 2 )
Diện tích dải III: FIII = (18,26 8).(12,26 8) = 43,7076 ( m 2 )
Diện tích dải IV: FIV = 0 ( m2)
a. Hệ số truyền nhiệt của nền:
Sinh viên: Nguyễn Hiền Lơng - Lớp B13 - Khoa BHLĐ - Trờng ĐH. Công Đoàn
-8-


Đồ án môn học Kỹ thuật thông gió
KN =

1
1
=
n

1
1

R0
+ i +
T i =1 i N

Nền gồm 3 lớp: Tra theo phụ lục 2 Giáo trình KTTG Tài liệu [I]
Lớ
p
1
2
3
4

Vật liệu

Chiều dày
(m)
6.10 3
80. 10-3
90. 10-3
130. 10-3

Xi măng silicat in hoa
Bê tông nhẹ
Bê tông gạch vỡ
Đất sét nén chặt

Hệ số dẫn nhiệt
(Kcal/mh 0 C)
0,2
0,6

0,75
0,08

=> Lúc đó nhiệt trở của nền đợc tính theo công thức:
RiCN = RiKCN +

Trong đó:

i
i

RiCN : Nhiệt trở của các dải nền cách nhiệt

* RiKCN : Nhiệt trở của dải nền không cách nhiệt. Theo GT KTTG TS. Lê Vân Trình
+ Dải I: RIKCN = 2,5
+ Dải II: RIIKCN = 5
+ Dải III: RIIIKCN = 10
R nền : tổng nhiệt trở các lớp nền đợc tính :
i 6.10 3 80.10 3 90.10 3 130.10 3
=
= 1,91 (m2h0C/kcal)
+
+
0,2
0,6
0,75
0,08
i =1 i
n

Rnờn =

* Lợng nhiệt truyền qua dải nền đợc tính theo công thức:
Qi = ki .Fi .ttt =

1
.Fi .ttt
RiCN

Trong đó:
* ki : Hệ số truyền nhiệt của dải thứ i
* RiCN : nhiệt trở của dải nền thứ i
* Fi : diện tích của dải nền thứ i
* ttt : Hệ số nhiệt độ tính toán ttt = 0,2 ( coi nhiệt độ tính toán của nền cũng là nhiệt
độ tính toán không khí)
*Xét dải I:
Nhiệt trở của dải nền:
Sinh viên: Nguyễn Hiền Lơng - Lớp B13 - Khoa BHLĐ - Trờng ĐH. Công Đoàn
-9-


Đồ án môn học Kỹ thuật thông gió

RICN = 1,91 + R IKCN = 1,91 + 2,5 = 4,41 [m2.h.0C/kcal]
Lợng nhiệt truyền qua dải I:
QI =

1
1
. 122,08 . 0,2 = 5,536 (kcal/h)

CN . FI .ttt =
4,41
RI

* Xét dải II:
Nhiệt trở của dải nền:
R CN
= 1,91 + R KCN
= 1,91 + 5 = 6,91 [m2.h.0C/kcal]
II
II
Lợng nhiệt truyền qua dải II:
QII =

1
1
. 74,08 . 0,2 = 2,144 (kcal/h)
CN . FII . ttt =
6,91
R II

*Xét dải III:
Nhiệt trở của dải nền:
R CN
= 1,91 + R KCN
= 1,91+ 10 = 11,91 [m2.h.0C/kcal]
III
III
Lợng nhiệt truyền qua dải III:
QIII =

1
1
. 43,7076 . 0,2 = 0,734 (kcal/h)
CN . FIII . ttt =
11,91
R III

Truyền nhiệt qua nền:
QN = QI + QII + QIII = 5,536 + 2,144 + 0,734 = 8,414 (Kcal/h)

Vậy tổng nhiệt truyền qua kết cấu bao che là:
QTN = QT + QCK + QM + QN

= 70,127 + 108,548 + 79,956 + 8,414
= 267,045 (Kcal/h)

Sinh viên: Nguyễn Hiền Lơng - Lớp B13 - Khoa BHLĐ - Trờng ĐH. Công Đoàn
- 10 -


Đồ án môn học Kỹ thuật thông gió

II. Tính nhiệt bức xạ mặt trời truyền vào nhà.
Bức xạ Mặt trời là phần năng lợng của mặt trời xuyên qua khí quyển xuống trái
đất. Lợng nhiệt nhận đợc trên một đơn vị diện tích trong một đơn vị thời gian gọi là cờng độ bức xạ mặt trời, kí hiệu là qbx, bằng cờng độ trực xạ cộng với cờng độ tán xạ .
Trong tính toán thông gió, khi tính lợng nhiệt bức xạ mặt trời truyền qua kết
cấu bao che vào nhà, ngời ta tính theo trị số bức xạ tổng cộng. Đôi khi để đơn giản
tính toán cho rằng tính toán bức xạ đợc thực hiện ở thời điểm bất lợi nhất, ngời ta tam
ớc tính cờng độ phản xạ khoảng từ 10ữ20 % cờng độ trực xạ.

ở Quảng Ninh có qmax=1080 (Kcal/m2 h); qTB = 420 (kcal/m2 h)
Khi nắng chiếu trên bề mặt một kết cấu bao che nào đó với cờng độ xác định,
thì ứng với cờng độ ấy lợng nhiệt truyền vào nhà nhiều hay ít là tuỳ thuộc vào tính
chất của kết cấu bao che.
Ta tính toán tại thời điểm nóng nhất 13 h khi đó các tia mặt trời chiếu xuống gần
nh thẳng đứng nên ta có thể coi nh bức xạ chỉ truyền qua mái nhà, kính còn tờng coi
nh bỏ qua.
Nhiệt bức xạ mặt trời truyền vào nhà qua các bộ phận sau:
Qua cửa kính
Qua mái
1.Nhiệt bức xạ mặt trời truyền qua kính:
Kính là loại vật liệu trong suốt nên hầu hết những loại bức xạ của tia mặt trời
đều xuyên qua đợc vào nhà.
Trong nhà năng lợng sóng đều biến thành nhiệt làm cho nhiệt độ không khí trong
phòng tăng cao.
Lợng nhiệt bức xạ mặt trời truyền qua kính đợc xác định bằng công thức:
K
K
Q BX
= T1.T2.T3.T4.q BX
.Fk [kcal/h]

Trong đó:
T1: Hệ số trong suốt của cửa kính đối với kính cửa kính 1 lớp T1 = 0,85
Sinh viên: Nguyễn Hiền Lơng - Lớp B13 - Khoa BHLĐ - Trờng ĐH. Công Đoàn
- 11 -


Đồ án môn học Kỹ thuật thông gió

T2: Hệ số bẩn cửa mặt kính. T2 = 0,5
T3: Hệ số che khuất bởi khung cửa. T3 = 0,6.
T4: Hệ số che khuất bởi hệ thống che nắng T4 = 0,3
K
q BX
: Cờng độ bức xạ mặt trời trên mặt phẳng chịu bức xạ tại thời điểm tính toán.
K
lấy q BX
= q max
=1080 (kcal/m2h)
BX

Fk =102 (mm2) diện tích kính.
K
Thay số ta đợc: Q BX
=0,85. 0,5. 0,6. 0,3 . 1080.102 = 8427,24 (Kcal/h)

2. Tính nhiệt bức xạ mặt trời qua mái :
Bức xạ mặt trời là phần năng lợng của mặt trời xuyên qua khí quyển xuống
trái đất. Lợng nhiệt nhận đợc trên một đơn vị diện tích trong một đơn vị thời
gian gọi là cờng độ bức xạ mặt trời, kí hiệu là qbx , bằng cờng độ trực xạ cộng
với cờng độ tán xạ.
Trong tính toán thông gió, khi tính lợng nhiệt bức xạ mặt trời truyền qua kết cấu
bao che vào nhà, ngời ta tính theo trị số bức xạ tổng cộng. Đôi khi để đơn giản
tính toán cho rằng tính toán bức xạ đợc thực hiện ở thời điểm bất lợi nhất, ngời
ta tạm ớc tính cờng độ phản xạ khoảng từ 10 ữ 20% cờng độ trực xạ.
ở Quảng Ninh có qmax = 1080 (Kcal/m 2 h); qTB = 440 (Kcal/m 2 h)
Khi nắng chiếu trên bề mặt một kết cấu bao che nào đó với cờng độ xác định, thì ứng
với cờng độ ấy lợng nhiệt truyền vào nhà nhiều hay ít là tùy thuộc vào tính chất của
kết cấu bao che.

Ta tính toán tại thời điểm nóng nhất 13h khi đó các tia mặt trời chiếu xuống gần nh
thẳng đứng nên ta có thể coi nh bức xạ chỉ truyền qua mái nhà.
*Tính nhiệt bức xạ mặt trời qua mái:
Mái là kết cấu trong suốt, các tia bức xạ mặt trời khi chiếu đến sẽ một phần bị phản xạ
lại, một phần bị kết cấu hấp thụ, phần còn lại xuyên qua kết cấu vào nhà. Tùy ở góc
bức xạ khác nhau, sự phân chia về lợng giữa bức xạ, hấp thụ và xuyên qua sẽ khác
nhau.
Bài toán tính năng lợng bức xạ mặt trời truyền vào nhà là một bài toán dao động điều
hòa do cờng độ bức xạ mặt trời dao động trong một chu kỳ hình sin 24h, việc tính toán
ở đây đã đợc đơn giản hóa nhiều.

Sinh viên: Nguyễn Hiền Lơng - Lớp B13 - Khoa BHLĐ - Trờng ĐH. Công Đoàn
- 12 -


Đồ án môn học Kỹ thuật thông gió

Dới tác dụng bức xạ mặt trời, nhiệt độ lớp không khí bên ngoài kết cấu bao che tăng
lên. Để đánh giá tác dụng đó, ngời ta thay thế cờng độ bức xạ này bằng trị số nhiệt độ
tơng đơng:
ttd = .

qbxtb
ng

Trong đó:
* qbxtb : Cờng độ bức xạ trung bình
N : Hệ số trao đổi nhiệt trên bề mặt ngoài.
: Hệ số hấp thụ bức xạ của bề mặt kết cấu bao che, biểu diễn phần nhiệt bức
xạ do kết cấu hấp thụ đợc.

Chọn = 0,65 vì mái tôn tráng kẽm ( theo vở ghi )
Thay số vào ta đợc:
ttd = 0,65 . 440 .

1
= 14,3 ( 0 C)
20

Nhiệt độ tơng đơng và nhiệt độ không khí bên ngoài sẽ cùng nung nóng bề mặt
bên ngoài của kết cấu. Để đánh giá đồng thời hai tác dụng này, ngời ta sử dụng
giá trị nhiệt độ tổng hợp:
tb
tb
tth = tng
+ ttd = tng
+

.qbxtb 0
( C)
ng

Tra phụ lục 1, trang 92-giáo trình TS. Lê Vân Trình, ta có nhiệt độ trung bình
của không khí bên ngoài vào tháng nóng nhất ở Quảng Ninh là tngtb = 28,8 0 C.
Do đó ta có:
tth = 28,8 + 14,3 = 39,1 0 C


Cờng độ bức xạ mặt trời dao động theo thời gian với chu kỳ ngày đêm 24h. Sự
dao dộng này là dao động hình sin với biên độ dao động là hiệu số giữa cờng độ

bức xạ cực đại qmax và cờng độ bức xạ trung bình qtb trong ngày đêm đó:
max
Aq = qbx qbxtb = 1080 440 = 640 (Kcal/m 2 h)
ứng với biên độ trên, ta có biên độ dao động tơng đơng là:
. Aq .(qbxmax qbxtb ) 0,65.(1080 440)
Atd =
=
=
= 20,8 (Kcal/m 2 h)
N
N
20

Nhiệt độ của không khí ngoài trời cũng dao động theo thời gian với chu kỳ 24h,
biên độ dao động là hiệu số giữa nhiệt độ tối cao trung bình và nhiệt độ trung
bình bên ngoài:
13 h
tb
Atng = tmax
tng

Trong đó:
13 h
o tmax
= 32,2 0 C: Nhiệt độ tối cao trung bình đo vào lúc 13h của tháng nóng nhất
tại Quảng Ninh, phụ lục 1 trang 94 [I]
o tngtb = 28,8 0 C: Nhiệt độ trung bình tháng của tháng nóng nhất, phụ lục 1 trang
91 [I]
=> At = 32,2 - 28,8 = 3,4 0 C
ng

Sinh viên: Nguyễn Hiền Lơng - Lớp B13 - Khoa BHLĐ - Trờng ĐH. Công Đoàn
- 13 -


Đồ án môn học Kỹ thuật thông gió

Cờng độ bức xạ mặt trời đạt giá trị cực đại trên mặt phẳng nằm ngang lúc 12h
tra nên nhiệt độ tơng đơng cũng đạt giá trị cực đại vào lúc 12h tra. Còn nhiệt độ
của không khí bên ngoài thờng có giá trị cực đại lúc 13h. Hai dao động này lệch
pha nhau 1 trị số Z.
Z = 13 - 12 = 1 (h)
Biên độ dao động tang hợp:
tth = ( ttd + tng ) .

Trong đó:

: Hệ số điều chỉnh do sự chênh lệch pha của hai dao động điều hòa
= 0,995 Theo GT KTTG của thầy Trần Ngọc Chấn
=> tth = 0,995 . ( 20,8 + 3,4 ) = 24,079( 0 C )
Dao động nhiệt độ tổng hợp với biên độ tth khi truyền qua kết cấu bao che với

tần số tắt dần:


R ữ
v = 2 D 0,83 + 3.

D ữ

Trong đó:
D: Chỉ số nhiệt quán tính của kết cấu ( hệ số bề dày quy ớc )
n

D = R.S = Ri Si
i =1

S: Hệ số hàm nhiệt của vật liệu
S=

2
.C. .
T

[ Kcal / m 2 h 0C ]

T: Chu kỳ dao động của nhiệt độ
C: Tỷ nhiệt Kcal/kg. 0 C
: Trọng lợng đơn vị của lớp vật liệu
Ta có:

i

R =

i

R = 0,55

+

1
1
+
T N

0,8.103
20.103
5.103
.106 +
.0, 67 +
.2 = 0, 29
50
0, 06
0,15
0,55

= 3, 7814
=> v = 2.0, 29. 0,83 + 3.
0, 29 ữ



=> D =

Nên khi vào bên trong kết cấu, biên độ dao động chỉ còn lại:
ttr =

24,079

tth
= 6,37
=
3,7814
v

Cuối cùng ta có lợng nhiệt bức xạ mặt trời truyền vào nhà:
Qbx = tr .ttr .FM

=> Qbxm = 7,5 . 6,37 . 211,65 = 10111,58 (Kcal/h)
Vậy tổng nhiệt bức xạ truyền qua mái là:
Qbx = 10111,58 + 8427,24 = 18538,82 (Kcal/h)

Sinh viên: Nguyễn Hiền Lơng - Lớp B13 - Khoa BHLĐ - Trờng ĐH. Công Đoàn
- 14 -


Đồ án môn học Kỹ thuật thông gió

III.Tính toán toả nhiệt trong phân xởng:
1. Nhiệt toả từ ngời:
Khi ngời lao động hay nghỉ ngơi, trong cơ thể luôn giải phóng một lợng nhiệt
ra môi trờng xung quanh do quá trình chuyển hoá năng lợng. Lợng nhiệt toả ra từ tất
cả mọi ngời trong phân xởng đợc tính theo công thức:
QNg = n .qN
Trong đó:
n: Là số ngời trong phân xởng n=22 ngời.
qN : Là lợng nhiệt toả ra từ một ngời (Kcal/h.ngời), phụ thộc vào mức độ lao động
và nhiệt độ không khí bên trong. Trong phân xởng thực phẩm, mức lao động vừa,
theo TL[I], ta có q = 120 ữ 170(Kcal/h.ngời). Chọn q = 125(Kcal/h).

Vậy, lợng nhiệt toả ra từ công nhân là:
QNg = 22 . 125 = 2750 [ckal/h]
2. Nhiệt toả ra do chiếu sáng:
Để đảm bảo điều kiện ánh sáng cho công nhân cần có hệ thốn chiếu sáng hợp
lý.ở phân xởng này dùng hệ thống chiếu sáng bằng đèn huỳnh quang, phần năng lợng
điện chuyển hoá thành năng lợng nhiệt đợc xác định theo công thức:
QCS=860.B .N
Sinh viên: Nguyễn Hiền Lơng - Lớp B13 - Khoa BHLĐ - Trờng ĐH. Công Đoàn
- 15 -


Đồ án môn học Kỹ thuật thông gió

Trong đó:
B: Hệ số kể đến phần năng lợng nhiệt biến hoá thành năng lợng điện
Chiếu sáng bằng đèn huỳnh quang B = 0,75 đến 0,8, chọn B =0,8.
N: Công suất thắp sáng của phân xởng tính bằng (KW)
công suất chiếu sáng =25(W/m2).
Diện tích sàn: Fsàn= 18.12 = 216 (m2)
=> N= 25 . 216 = 5400 (W) = 5,4 (KW)
Nhiệt toả ra do chiếu sáng: QCS = 860. 0,8 . 5,4 = 3715,2(Kcal/h)
3. Nhiệt toả ra do tiêu thụ điện sản xuất:
Trong phân xởng có sử dụng các động cơ điện để chạy các máy một phần
năng lợng điện trong động cơ chuyển thành năng lơng nhiệt toả ra trong phân xởng
.Năng lợng này tính theo công thức:
QTB =860 . 1.2 .3 . 4.N (kcal/h)
Trong đó:
N: Tổng công suất danh định của các động cơ điện(KW), N= 39 (KW)
1 = 0,7ữ 0,9 : Hệ số sử dụng công suất đặt máy chọn 1 = 0,8
2 = 0,5 ữ 0,8: Hệ số phụ tải ,là tỷ số giữa công suất tiêu thụ trung bình và công

suất tiêu thụ cực đại. chọn .2 = 0,7.
3 = 0,5ữ1,0: Hệ số làm việc đồng thời của các động cơ điện , chọn 3 = 0,8
4 = 0,1ữ 1,0: Hệ số chuyển biến cơ năng thành nhiệt năng và tảo vào không khí
xung quanh. Chọn 4 = 0,6
860: Là đại lợng nhiệt của công (kcal/kW.h)
Vậy, nhiệt toả ra do động cơ điện là:
QTB =860. 0,8 . 0,7 . 0,8 .0,6 . 39 = 9015,6 (kcal/h)
4. Nhiệt tỏa ra từ hai nguồn nhiệt bên trong xởng:
Có hai nguồn nhiệt có nhiệt độ bề mặt là 250 0 C
Q = .F . ( tbm tTtt ) (Kcal/h)
Trong đó:
tbm : là nhiệt độ bề mặt theo giả thiết tbm = 250oC
tTtt : là nhiệt độ tính toán bên trong nhà: tTtt= 320C
: Hệ số trao đổi nhiệt bề mặt
= dl + bx (Kcal/h)
Sinh viên: Nguyễn Hiền Lơng - Lớp B13 - Khoa BHLĐ - Trờng ĐH. Công Đoàn
- 16 -


Đồ án môn học Kỹ thuật thông gió

Do bề mặt nóng nằm ngang hớng từ dới lên. Có cấu tạo là hình vuông. Do đó diện tích
và hệ số trao đổi nhiệt đợc tính nh sau:
dl : Hệ số trao đổi nhiệt đối lu
dl = 2,8. ( t bm tT ) = 2,8. 4 ( 250 32) = 10.759
4

bx : Hệ số trao đổi nhiệt bức xạ
4

4
4,96. Tbm T T
bx = t t . 100 100



bm
T



Trong đó :
: hệ số bức xạ bề mặt, lấy = 0,9 ứng với tbm= 2500C
Với Tbm= 250 + 273 = 5320K
TT = 32+ 273 = 3050 C
4
4
4,96.0,9 523 305

= 13,548
=>bx=
.
250 32 100 100

=> = 10,759 + 13,548 = 24,307
* Diện tích bề mặt nóng là:
Fbm = 2.0,82 = 1,28 (m2)
Vậy:
Qbm = 24,307. 1,28.( 250-32) = 6782,62 ( kcal/h)
Kết Luận:

Vậy, nhiệt thừa trong phân xởng cơ khí:
QTh = QTN +Qbx + Qng + Qcs+ QTB + Qbm
= 267,045 + 18538,82 + 2750 + 3715,2 + 9015,6 + 6782,62
= 41069,285 (Kcal/h).
----------------------------------------------------

Sinh viên: Nguyễn Hiền Lơng - Lớp B13 - Khoa BHLĐ - Trờng ĐH. Công Đoàn
- 17 -


Đồ án môn học Kỹ thuật thông gió

Phần II
Tính toán thông gió tự nhiên dới áp lực của nhiệt
Thông gió tự nhiên là hiện tợng trao đổi không khí giữa bên trong và bên ngoài nhà
một cách có tổ chức dới tác dụng của những yếu tố tự nhiên nh gió, nhiệt thừa hoặc
tổng hợp hai yếu tố gió và nhiệt thừa, tức là có khả năng biết trớc hoặc dự tính trớc lợng không khí trao đổi và điều chỉnh đợc lợng không khí trao đổi ấy tùy thuộc vào
điều kiện bên trong và bên ngoài: nhiệt độ không khí, hớng gió và vận tốc gió.
Trong các phân xởng nóng ( phân xởng nóng là những phân xởng có toả nhiệt
nhiều hơn mất nhiệt) của các nhà máy luyện kim, chế tạo máy móc cơ khí, và nhiều
lĩnh vực khác của nền công nghiệp, lợng trao đổi không khí bằng phơng pháp thông
gió tự nhiên có thể đạt đến hàng triệu m 3 trong mỗi giờ. Nếu thực hiện khối lợng trao
đổi không khí đó bằng thông gió nhân tạo ( cơ khí) thì năng lợng tiêu thụ sẽ là một số
khổng lồ. Biện pháp thông gió này đợc áp dụng rộng rãi ở nhiều nhà máy của nớc ta
do u điểm về kinh tế của nó.
ý nghĩa quan trọng của thông gió tự nhiên là nó cho phép thực hiện đợc quá trình
trao đổi không khí với lu lợng rất lớn mà không đòi hỏi chi phí năng lợng.
Hiệu quả của thông gió tự nhiên trong các nhà công nghiệp không thua kém gì so
với hiệu quả của thông gió chung bằng cơ khí có cùng khối lợng không khí trao đổi.
Trong nhiêu trờng hợp ngời ta thờng phối hợp giữa thông gió tự nhiên và thông gió

cơ khí dới hình thức : hoa sen không khí, hút tại chỗ và màn cửa không khí.
Các giả thiết cơ bản để tính toán thông gió tự nhiên:
Giả thiết I: trong điều kiện ổn định lu lợng của không khí vào nhà và từ nhà thoát ra
ngoài trong cùng đơn vị :
Lvào = Lra (kg/h)
Giả thiết II: lợng nhiệt cùng với không khí vào nhà cộng với nhiệt tỏa ra bên trong
nhà phảI bằng lợng nhiệt do không khí mang theo.
Qvào + Qd = Qra
Lvào.Cp.tvào + Qd = Lra.Cp.tra
Lvào.Ivào+ Qd = Lra.Ira
Giả thiết III: Gvào + Gd =Gra
Trong đó;
Qvào; lợng nhiệt của không khí mang vào nhà
Q ra: lợng nhiệt của không khí ra ngoài
Cp : tỷ nhiệt của không khí ( kcal/ kgo C) chọn CP = 0,24.
1. Các thông số tính toán.
I.1.

Nhiệt độ không khí:

Sinh viên: Nguyễn Hiền Lơng - Lớp B13 - Khoa BHLĐ - Trờng ĐH. Công Đoàn
- 18 -


Đồ án môn học Kỹ thuật thông gió

* Nhiệt độ bên ngoài nhà ( tại Quảng Ninh) tN = 34,1oC
* Nhiệt độ vùng làm việc ; tvlv = 32oC
* Nhiệt độ không khí ra khỏi phân xởng.
tr = tvlv + Gradt( H*- 2)

Trong đó:
Gradt: sự gia tăng nhiệt độ trên 1m hiều cao. Trong nhà công nghiệp chọn Gradt = 0,5
ữ1,5 o C/m
Do chiều cao của nhà H*= 7,5< 20m.Chọn Gradt = 1,5 o C/m
H*; chiều cao từ sàn nhà tới tâm cửa ra.
H*= 7,5m
tr = 32 + 1,5.( 7,5-2)
tr = 40,25 oC
* Nhiệt độ không khí trong nhà.
tN = 34,1 0C
tT =

t vlv + t ra 32 + 40,25
=
= 36,125 0C
2
2

1.2 Xác định lu lợng đơn vị
- Trọng lợng đơn vị của không khí bên ngoài nhà là
353

353

N = 273 +t = 273 + 32, 2 = 1,157 ( Kg/m3)
N
- Trọng lợng đơn vị của không khí trong nhà là:
353

353

t = 273 + t = 273 + 36,125 = 1,142 ( Kg/ m3)
t
- Trọng lợng đơn vị của không khí đi ra khỏi nhà.
353

353

R = 273 +t = 273 + 40,25 =1,127 (Kg/m3)
r
1.3 Xác định diện tích các cửa ra.
- Diện tích cửa gió vào. Fv
Đối với kết cấu nhà công nghiệp thực phẩm đợc thiết kế dạng cửa gió vào bao gồm
cửa chính và cửa sổ.
Với kết cấu này bao gồm: 10 cửa sổ và 2 cửa chính.
FV = 10.2.2,4 + 2.2.3,4 = 61,6 (m2)
- Diện tích cửa gió ra. FR.
Bao gồm toàn bộ hệ thống cửa mái chạy dọc chiều dài nhà.
FR = 2.1,5. 18 = 54 (m2)
2. Xác định mặt phẳng trung hòa.
Gọi H là chiều cao từ tâm cửa gió vào đến tâm cửa gió ra.
2.1 Xác định H.
Gọi H*1: là chiều cao từ sàn nhà đến tâm cửa chính.
H*1=

3,4
= 1,7 (m)
2

Gọi H*2: là chiều cao từ sàn nhà đến tâm cửa sổ:

Sinh viên: Nguyễn Hiền Lơng - Lớp B13 - Khoa BHLĐ - Trờng ĐH. Công Đoàn
- 19 -


Đồ án môn học Kỹ thuật thông gió
2,4
+1 = 2,2 (m)
2
F
61,6
Ta có tỷ lệ : V =
= 1,14
FR
54

H*2 =

Độ chênh lệch giữa H*1 và H*2 là;
H*1- H*2 = 2,2- 1,7= 0,5 (m)
Ta có H = 7,5 - ( 0,5 . 1,14 ) = 6,93 (m)
2.2 Xác định H1
H1: là chiều cao từ mặt phẳng trung hòa đến tâm cửa gió vào.
H1=

H
6,93
.
FV 2. N =
1,157 = 2,99 (m)
1 + 1,14 2 .

1 + .
1,142
FR T

2.3 Xác định H2
H2:là chiều cao từ mặt phẳng trung hòa đến tâm ca gió ra
H2 =H- H1 = 6,93 2,99 = 3,94 (m)
3. áp suất d
+ Tại cửa vào.
PV = H1.(N - T) = 2,99 .( 1,157 - 1,142 ) = 0,045 (KG/m2).
+ Tại cửa ra.
PR = H2( N - T) = 3,94.( 1,157 - 1,142 ) = 0,059 (KG/m2).
4. Cân bằng lu lợng.
Theo giả thiết 1: LV = LR
4.1 Xác định L vào nhà.
LV = à . Vv . Fv . N
Trong đó:
à : hệ số lu lợng của nan chớp à= 0,65 đối cửa sổ, à =1 đối với cửa chính
Vv: vận tốc không khí tại cửa gió vào.
Vv =

2 g .H 1 .( N T )
2.9,81.(1,157 1,142).2, 99
=
= 0,87 (m/s)
1,157
N

LV = à.Vv .FCS . N + à . Vv . Fr . N
= 0,65 . 0,87 . 48 . 1,157 + 1 . 0,87 . 13,6 . 1,157 = 45,09 (kg/s)

4.2 Xác định L ra khỏi nhà
VR: vận tốc gió tại cửa ra.
VR =

2 g.H 2. .( N T )
=
R

Lr =à .VR. FR. T .
2.9,81.(1,157 1,142).3,94
= 1 (m/s)
1,127

LR = 0,65 . 1 . 54 . 1,142 = 40,08 (kg/s)
5 . Kiểm tra cân bằng Q
Sinh viên: Nguyễn Hiền Lơng - Lớp B13 - Khoa BHLĐ - Trờng ĐH. Công Đoàn
- 20 -


Đồ án môn học Kỹ thuật thông gió

Theo giả thiết LV LR L
Chọn L = 42 (kg/s)
Nhiệt lợng khử.
Qkhử = L.C. (tr- tv) = 42 . 0,24 . ( 40,25 32,2) = 81,144 (kcal/s)
Qkhử= 81,144 . 3600 = 292118,4 (kcal/h)
Q TH = 41069,285 (kcal/h)
Kết luận: Qkhử > Qthừa
Vậy hệ thống khử nhiệt thừa của xởng là đạt yêu cầu. Không cần thiết kế lại hệ
thống.

---------------------------------------------------------------------------

Phần III

Tính toán thiết kế hệ thống hút nhiệt cho hai nguồn nhiệt
Nguồn nhiệt với kích thớc : Hai nguồn nhiệt có kích thớc nh hình vẽ: dài 0,8 m, rộng
0,8 m, cao 0,8 m

Sinh viên: Nguyễn Hiền Lơng - Lớp B13 - Khoa BHLĐ - Trờng ĐH. Công Đoàn
- 21 -


Đồ án môn học Kỹ thuật thông gió

Diện tích của 1 bề mặt nóng:
F = 0,8.0,8 = 0,64 (m2)
Nhiệt độ bề mặt của vật nóng là:
Tbm = 250oC
Theo tính toán của câu 1, ta có nhiệt lợng toả ra từ bề mặt nóng của 2 nguồn nhiệt là:
QBM = 6782,62 (kcal/h)
Vậy QBM 1 máy =

6782,62
= 3391,3(kcal / h)
2

Ta phi t chc h thng hỳt nhit cc b cho 2 ngun nhit, hỳt thi lng nhit
to ra trỏnh cho ngun nhit ú to ra mụi trng xung quanh lm núng c phõn
xng v gõy nh hng ti cỏc thao tỏc, iu kin lm vic cho ngi cụng nhõn. ú
l nhim v yờu cu ca h thng thụng giú.

hỳt nhit cho khu gia nhit chỳng ta thc hin bng h thng hỳt c khớ gm
cỏc b phn sau:
(1)
Chụp hút: dùng để hút
(2)
ống thẳng: là ống có tiết diện đầu ống và cuối ống nh nhau
(3)
Cút: là bộ phận nối tiếp dùng để chuyển hớng đi của đờng ống có các loại
cút với góc ngoặt 60o,90o.
(4)
Chạc 3: là những bộ phận nối tiếp dùng để phân hệ thống thành các nhánh
rẽ
(5)
Chuyển tiết diện ( phễu): là bộ phân dùng để nối 2 ống có đờng kính khác
nhau hoặc từ ống có tiết diện tròn sang ống tiết diện hình chữ nhật, hình vuông,..
(6)
Quạt: dùng để tạo sự chuyển động của không khí trong không gian và trên
đờng ống, nói cách khác dùng để vận chuyển không khí từ vị trí này tới vị trí kia.
Sinh viên: Nguyễn Hiền Lơng - Lớp B13 - Khoa BHLĐ - Trờng ĐH. Công Đoàn
- 22 -


Đồ án môn học Kỹ thuật thông gió

(7)
Động cơ điện: Sau khi chọn quạt thích hợp cho hệ thống, ta cần tính toán
công suất và chọn động cơ điện.
(8)
Nón che ma:dùng ở cuối cùng của đờng ống trớc khi khí thải hoặc nhiệt, bụi
ra bên ngoài không khí để che ma rơi vào đờng ống.

Nhiệt độ bề mặt tbm = 250oC có nhiệt lợng toả ra môi trờng là Q = 3391,3 (kcal/h),
đây là lợng nhệt lớn trong khi bề mặt toả ra nhiệt nhỏ. Chính vì vậy ta phải tổ chức hệ
thống hút nhiệt cục bộ cho nguồn nhiệt để hút thải lợng nhiệt đó để đảm bảo cho môi
trờng xung quanh không bị ô nhiễm bởi lợng nhiệt lớn .
Hệ thống hút nhiệt cho nguồn nhiệt ở đây ta sử dụng hệ thống chụp hút khi làm việc
dới tác dụng của sức hút cơ khí .
I. Tính toán, thiết kế chụp hút:
m bo hỳt nhit cho ngun nhit theo cỏc tiờu chun quy nh ca B Y t
v an ton v sinh lao ng thỡ ming hỳt phi m bo cỏc yờu cu k thut. Ta chn
t chp hỳt bờn trờn ngun nhit cú tit din ming ng hỳt ln hn b mt to nhit,
nhng chn nh nht cú th t c hiu qu kinh t.
Để hút nhiệt cho khu gia nhiệt ta sử dụng chụp hút và đặt trên nguồn nhiệt. Miệng hút
nhiệt cần chú ý đến những đòi hỏi về kỹ thuật và đảm bảo hiệu quả hút :
- Sự làm việc của miệng hút không gây ồn, đặt miệng hút không gây cảm giác khó
chịu, gây trở ngại cho thao tác của công nhân cũng nh quá trình công nghệ.
- Hút triệt để.
- Vận tốc hút phải đủ lớn.
- Kích thớc miệng hút chọn bé nhất trong điều kiện có thể.
- Lắp đặt hợp lý và phù hợp với mĩ quan trong phân xởng.
Gọi khoảng cách từ mặt trên của lò đến mép dới của miệng hút là h.
Nếu h càng lớn thì lợng nhiệt bốc lên quấn theo càng nhiều không khí xung
quanh nên lu lợng hút càng lớn.
Nguồn có chiều cao là 0,8 m .Ta giả sử ngời công nhân khi thao tác lao động
cạnh nguồn nhiệt trong t thế ngồi. Do ở phân xởng khoảng cách yêu cầu thoả mãn
thao tác của công nhân và để đảm bảo hiệu quả hút ta chọn h = 0,6 m.
Thoả mãn điều kiện h =0,6 < 1,5. F = 1,5. 0,64

= 1,2 (m)

Sinh viên: Nguyễn Hiền Lơng - Lớp B13 - Khoa BHLĐ - Trờng ĐH. Công Đoàn

- 23 -


Đồ án môn học Kỹ thuật thông gió

Nên ta sử dụng công thức tính lu lợng:
L = 0,65. 3 Q.F 2 .h ( m3/s)
L: Lu lợng không khí cần hút do chụp hút (m3/s)
Q: lợng nhiệt toả ra do hai nguồn nhiệt (kcal/s)
Q = 6782,62 (kcal/h) = 1,884 (kcal/s)
F: Diện tích bề mặt khu gia nhiệt ; F = 0,64 m2
h: Khoảng cách từ mặt trên của lò đến mép dới của chụp hút , chọn
h = 0,6 m
Coi tiết diện ngang của luồng khí bốc lên bằng tiết diện ngang nguồn toả nhiệt khi đó
lu lợng không khí cần hút là:
L = 0,65 . 3 1,884 . 0,64 2.0,6 = 0,503 (m/s) = 1810,28 (m3/h). 1810 (m3/h)
Nguồn nhiệt có kích thớc : Cao H = 800 mm
Rộng B = 800 mm
Dài L = 800 mm
Vậy chọn chụp hút hình vuông có kích thớc 800 x 800 mm
Tra bảng phụ lục III sách thầy Trần Ngọc Chấn
Ta có:
Lống = 1803 ( m3/h)
Dống=225 mm = 0,225 m
V = 12,6 ( m/s )
v 2 .
Pd =
= 9,71 ( kG/m3 )
2g

R:tổn thất ma sát đơn vị ,tức tổn thất do ma sát trên 1m dàicủa đoạn ống
R=0,799
Xác định chiều cao của chụp hút:
Chọn góc mở của chụp hút là 60để tránh hiện tợngkhông khí quẩn trong chụp không
thoát khỏi chụp để lên ống dẫn.Mặt khác góc mở chụp = 60 có thể xem nh vận tốc
phân bố đều đặn trên cả tiết diện của miệng hút. Khi đó chiều cao của chụp hút là:
hc =

( Dchup Dong ).tg 60 0
2

(m)

Trong đó :
Dchụp > Dnguồn nhiệt (0,15 ữ 0,2)

Sinh viên: Nguyễn Hiền Lơng - Lớp B13 - Khoa BHLĐ - Trờng ĐH. Công Đoàn
- 24 -


Đồ án môn học Kỹ thuật thông gió
hc =

( Dchup Dong ).tg 60 0

0
= (1 0,225).tg 60 = 0,671 ( m )

2

2

Ta tổ chức hệ thống hút nh sau:

7000

Trong đó:
1.
Chụp hút
2.
ống thẳng
3.
Cút
4.
ống thẳng
5.
Quạt
6.
Động cơ
7.
ống khói
8.
Nón

800

1000

1000

500

30

II.Tính chiều dài
các đoạn ống:

690

2400

2410

2000

2750

1.Xét đoạn 1: Từ
miệng ống đến chạc 3 cân tiết diện
l1= 4,279 ( m)
L1 = 1803 m3/h
D = 225 mm = 0,225 m
V = 12,6 m/s
Pd 1 =

v 2 .
= 9,71
2g

Tính toán hệ số cản trở cục bộ trên đoạn 1 :

Mệng hút hình loa = 0,1
cút của ống = 0,4 ( chọn cút 900 , chỉ số

R
= 1,5 )
D

Chạc 3 cân tiết diện : f/F
Sinh viên: Nguyễn Hiền Lơng - Lớp B13 - Khoa BHLĐ - Trờng ĐH. Công Đoàn
- 25 -