TÍNH TOÁN THU NHIỆT BỨC XẠ MẶT TRỜI

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

PHỤ LỤC 1
A.CÁC HẠNG MỤC XÂY DỰNG CỦA CƠ SƠ
Bảng 1:Các hạng mục công trình đã xây dựng của công ty
TT

Hạng mục

Đơn vi

Diện tích

1

Phân xưởng sản xuất

m2

1119.25

2

Kho thành phẩm

m2

370

3

Nhà bảo vê

m2

36

4

Nhà hành chính

m2

90

5

Nhà ăn cho công nhân

m2

105

6

Nhà nghỉ của công nhân

m2

90

7

Khu để xe

m2

150

8

Trạm cân

m2

150

9

Nhà cơ khí

m2

60

10

Trạm điên

m2

70

11

Khu vực giải nhiêt và thu hồi sản phẩm

m2

300

12

Bể chứa nước

m2

120

(Nguồn: Phòng dự án Công ty liên doanh kim loại màu Việt Bắc)

SVTH : HOÀNG THỊ KHUYÊN

LỚP : ĐH2CM1


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

B.NGUYÊN LIỆU HÓA CHẤT SỬ DỤNG TRONG NHÀ MÁY
Bảng 2:Danh sách nguyên liệu thô, hóa chất dùng trong một năm
ST

T

Tên nguyên liệu

Khối lượng
(kg/năm)

Tấn/ngày

Khối lượng
(kg/h)

Sản phẩm đầu ra

10.000.000

33333.33

1389

1

Quặng kẽm

27.496.800

91.656

3819

2

Than đá

15.840.00

52.8

2200

3

Đá vôi

3.024.000

10.08

420

(Nguồn: Phòng dự án Công ty liên doanh kim loại màu Việt Bắc)

SVTH : HOÀNG THỊ KHUYÊN

LỚP : ĐH2CM1


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

PHỤ LỤC 2

A.CẤU TẠO KẾT CẤU BAO CHE
a.

Tường gồm có 3 lớp:

Hình 1:Kết cấu của tường
Lớp 1: Vữa trát mặt ngoài (vữa xi măng và vữa trát xi măng).
• Dày 1 = 15 mm = 0.015 m.
• Hê số dẫn nhiêt: 1 = 0.8(kcal/mhoC)

Lớp 2: Gạch phổ thôngxây với vữa nặng.
• Dày 2 = 220 mm = 0.22 m.
• Hê số dẫn nhiêt: 2 = 0.7(kcal/mhoC).

Lớp 3: Vữa trát giống lớp 1.
• Dày 3 = 15 mm = 0.015 m.
• Hê số dẫn nhiêt: 3 = 0.8(kcal/mhoC).
b.

Cửa sổ bằng kính:

Dày k = 5 mm = 0.005 m.
Hê số dẫn nhiêt: k = 0.65(kcal/mhoC).
c. Cửa ra vào bằng gỗ:
Dày g = 50 mm = 0.05 m.
Hê số dẫn nhiêt: g = 0.3(kcal/mhoC).
d. Cửa mái bằng kính:

Dày g = 5 mm = 0.005 m.
Hê số dẫn nhiêt: g = 0.65(kcal/mhoC).

SVTH : HOÀNG THỊ KHUYÊN

LỚP : ĐH2CM1


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

e. Mái bằng tôn:
Dày m = 0.8 mm = 0.8x10-3 m.
Hê số dẫn nhiêt: m = 50(kcal/mhoC).
f. Nền
Bê tông cốt thép (mac 300) dày =200 mm. Hê số dẫn nhiêt là λ=1.33kcal/mh

và

hê số dẫn ẩm là = 40 g/m.h.mmHg.
B.DIỆN TÍCH KẾT CẤU BAO CHE
a)Diên tích cửa sổ: gồm 19 cửa, mỗi cửa: (4m x 3.2m)
Hướng đông nam có 2 cửa và hướng tây bắc có 3 cửa, hướng đông bắc có 7 cửa,
hướng tây nam có 7 cửa.
Fcửa sổ = 19 (4 3.2) = 243.2(m2)
b) Diên tích cửa ra vào: 2 cửa, mỗi cửa (5m x 4m)
Hướng đông bắc có 1 cửa và hướng đông nam có 1 cửa:
Fcửa ra vào = 2 5 4 = 40(m2)
c)Diên tích tường:
Ftường = {(60.5 10) 2 + (18.5 10)

2 + 1.5 18.5} - Fcửa sổ - Fcửa ra vào = 1324.55(m2)

d) Diên tích mái:

Fmái = 9.4 2

60.5 = 1137.4(m2)

e)Diên tích nền:
Nền có chiều rộng 18.5m và chiều dài 60.5m.
Chia nền làm 4 dải. Ba dải ngoài (dải I. dải II. dải III) mỗi dải rộng 2m còn lại dải IV
rộng 6.5m.
Diên tích dải IV

: FIV = 48.5 6.5 = 509.25 (m2)

Diên tích dải III

: FIII = (52.5 10.5) – FIV = 551.25 – 509.25 = 42(m2)

Diên tích dải II

: FII = (56.5 14.5) – (FIII + FIV) = 819.25 – 551.25 = 268 (m2)

Diên tích dải I : FI=(60.5 18.5)– (FIV + FIII + FII) = 119.25 – 819.25 = 300 (m2)

SVTH : HOÀNG THỊ KHUYÊN

LỚP : ĐH2CM1


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Hình 2:Nền phân xưởng

SVTH : HOÀNG THỊ KHUYÊN

LỚP : ĐH2CM1


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

PHỤ LỤC 3
TÍNH TOÁN CHI TIẾT TỎA NHIỆT TỪ LÒ QUAY
Tỏa nhiệt từ các bề mặt xung quanh của lò quay:
Lượng nhiêt tỏa ra từ 1 m 2 bề mặt bên ngoài của lò quay phải được xác định theo công
thức:
q’ = α4(t3 – t4) (kcal/m2h).
Trong đó:
α4: hê số trao đổi nhiêt trên bề mặt ngoài của lò, α4 xác định bằng công thức:

α4 = l(t3 – t4)0.25 +
l

(kcal/m2h 0C)

: Hê số kích thước đặc trưng, phụ thuộc vào vị trí của thành lò.

Đối với bề mặt đứng l = 2.2.
t3

: Nhiêt độ trên bề mặt ngoài của lò quay. 0C.

t4

: Nhiêt độ không khí xung quanh, tùy thuộc vào mùa ta tính toán, 0C.

T3

: Nhiêt độ tuyêt đối trên bề mặt ngoài của lò quay, T3 = (t3 + 273)0K.

T4

:Nhiêt độ tuyêt đối của không khí xung quanh, T4 = (t4 +273)0K.

Cqd :Hê số bức xạ nhiêt quy diễn, Cqd = 4.2 (kcal/m2h 0K4)
Lượng nhiêt xuyên qua 1m2 thành lò xác định bởi công thức:
q’’= k1(t2 – t3) (kcal/m2h)
Trong đó:
k1 : Hê số truyền nhiêt của thành lò, kcal/m2h 0C.

k1 =

=

=

= 2.28 (kcal/m2h 0C)

Với δi, λi : Chiều dày (m) và hê số dẫn nhiêt (W/m.K) các lớp vật liêu thành lò.
t1:Nhiêt độbên trong lò. t1 = 11500C. Nhiêt độ bên trong lò quay đạt từ 1000 –
1200oC nên chọn nhiêt độ trong lò là 1150oC.
t2: Nhiêt độ trên bề mặt trong của thành lò, t2 = t1 – 5= 1150 – 5 = 11450C.
SVTH : HOÀNG THỊ KHUYÊN

LỚP : ĐH2CM1


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

t3: Nhiêt độ trên bề mặt ngoài của lò quay, giá trị t 3 chưa xác định được nên ta giả
thiết chọn t3 sao cho: Lượng nhiêt tỏa ra từ 1m 2 bề mặt bên ngoài của lò quay
trong 1 giờ tỏa ra trên bề phải bằng lượng nhiêt xuyên qua 1m 2 thành lò trong
1giờ :
q’ = q’’ = q
α4(t3 – t4) = k1(t2 – t3)
Vậy lượng nhiêt tỏa ra do tất cả bề mặt thành lò là:
Qbm = q F (kcal/h)
Tỏa nhiệt từ các bề mặt xung quanh của lò quay ở mùa đông:
Giả thiết chọn nhiêt độ trên bề mặt ngoài của lò quay là: t3 = 160.80C.
Nhiêt độ tuyêt đối trên bề mặt ngoài của lò:T3=(t3+273)=(160.8+273) = 433.80K.
Nhiêt độ không khí xung quanh vào mùa đông là: t4 =

= 220C.

Nhiêt độ tuyêt đối của không khí xung quanh:T4 = (t4 + 273) = (22 + 273)
T4 = 2950K.
Lúc này hê số trao đổi nhiêt trên bề mặt ngoài của lò sẽ là:

α4 = 2.2(160.8 – 22)0.25+

= 15.98 (kcal/m2h0C).

Ta có được lượng nhiêt tỏa ra từ 1 m2 bề mặt bên ngoài của lò quay:

q’ = α4(t3 – t4) = 15.98(160.8 – 22) = 2218.024 (kcal/m2h).
Lượng nhiêt xuyên qua 1m2 thành lò:
q’’= k1(t2 – t3) = 2.28(1145 – 160.8) = 2243.87(kcal/m2h)
Ta thấy: q’≈ q’’sai số khoảng 1% nên ta chọn t3 = 160.80C.

q=

=

(kcal/h).

Vậy lượng nhiêt tỏa ra do tất cả bề mặt thành lò vào mùa đông là:
Qbm = q.F = 2230.947 x175.72= 392022 (kcal/h).
Tỏa nhiệt từ các bề mặt xung quanh của lò quay ở mùa hè:
Giả thiết chọn nhiêt độ trên bề mặt ngoài của lò quay là: t3 = 169.80C.
SVTH : HOÀNG THỊ KHUYÊN

LỚP : ĐH2CM1


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Nhiêt độ tuyêt đối trên bề mặt ngoài của lò quay: T3 = (t3 + 273)
= (169.8 + 273) = 442.80K.
Nhiêt độ không khí xung quanh vào mùa hè là: t4 =

= 34.80C

Nhiêt độ tuyêt đối của không khí xung quanh: T4 = (t4 +273) = (34.8 + 273) = 307.80K.
Lúc này hê số trao đổi nhiêt trên bề mặt ngoài của lò sẽ là:

α4=2.2(169.8–34.8)0.25 +

=16.67(kcal/m2h 0C).

Ta có được lượng nhiêt tỏa ra từ 1 m2 bề mặt bên ngoài của lò quay:
q’ = α4(t3 – t4) = 16.67(169.8 – 34.8) = 2250.04 (kcal/m2h).
Lượng nhiêt xuyên qua 1m2 thành lò:
q’’= k1(t2 – t3) = 2.28(1145 – 169.8) = 2223.456 (kcal/m2h)
Ta thấy: q’≈ q’’sai số khoảng 1% nên ta chọn t3 = 169.80C.

q=

=

(kcal/h).

Vậy lượng nhiêt tỏa ra do tất cả bề mặt thành lò vào mùa hè là:
Qbm = q.F = 2236.748 x 175.72 = 393108.46 (kcal/h).
Tỏa nhiệt từ cửa lò quay lúc mở trống tính chung cho cả mùa đông và mùa
hè:
Lượng nhiêt tỏa ra từ cửa lò quay tính đều trong một giờ:
Qcl mở = q K A B x (kcal/h).
Trong đó:
Tra q thông qua đồ thị hình 3.16 trang 101 sách Kĩ thuật thông gió của G.S Trần
Ngọc Chấn và dựa vào t1 = 11500C có được q = 16500 (kcal/m2h).
(A x B) : Kích thước của cửa lò, (A

B) = (300mm x400mm) = (0.3m x0.4m)

Bề dày của thành lò: δ = δ1 + δ2 = 0.25 + 0.02 = 0.27(m).
K: Hê số nhiễu xạ của cửa lò hơi.

SVTH : HOÀNG THỊ KHUYÊN

LỚP : ĐH2CM1


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Ứng với:
=
= 1.11và cửa lò hình chữ nhật. tra biểu đồ hê số nhiễu xạ K hình
3.17 sách Kĩ thuật thông gió của G.S Trần Ngọc Chấn có được K1 = 0.61

=

= 1.48 và cửa lò hình chữ nhật, tra được K2 = 0.67

K=

=

= 0.64

x : Tỷ số giữa thời gian mở cửa lò trong 1giờ: 12 phút, tức là x =

Vậy Qcl mở = 16500 0.64 0.3 0.4

= 253.44 (kcal/h)

Lượng nhiệt tỏa ra do bản thân cánh cửa lò: Qcl
Theo lý thuyết: lượng nhiêt tỏa ra do bản thân cánh cửa lò nếu không tính toán
cho trường hợp mở cửa lò (Q) sẽ bằng lượng nhiêt xuyên qua cánh cửa lò (Q’)
cũng phải bằng lượng nhiêt tỏa ra từ mặt ngoài cửa lò (Q’’), tức là Q = Q’ =Q’’.
Nhưng thực tế thì cần phải mở cửa lò và thời gian mở cửa lò 12 phút trong 1
giờ và theo thực nghiêm thì thấy rằng lượng nhiêt tỏa ra do cánh cửa lò kho mở
bằng ½ lúc đóng nên:

Qcl = Qcl mở + Qcl đóng =

+Q

(kcal/h)

Q=
Trong đó:
-

Q’ là lượng nhiêt xuyên qua cánh cửa lò, (kcal/h)
Q’’ là lượng nhiêt tỏa ra từ mặt ngoài cửa lò, (kcal/h)

Lượng nhiệt xuyên qua cánh cửa lò:
Q’ = (t1 – tg) A B k (kcal/h)
Trong đó:
t1 : Nhiêt độbên trong lò. t1 = 11500C.
tg: Nhiêt độtrênbề mặt lớp gạch chịu lửa sát với lớp gang, giả thiết t3 = 3500C
(A.B): Kích thước cửa lò, (A B) = (0.3m x0.4m)

SVTH : HOÀNG THỊ KHUYÊN

LỚP : ĐH2CM1


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

k : Hê số truyền nhiêt của bản thân cánh cửa lò, kcal/m 2h 0C.

k=

=

= 10.16(kcal/m2h 0C)

=

Với δi ,λi : Chiều dày (m) và hê số dẫn nhiêt (W/m.K) các lớp vật liêu ở cửa lò.
Bề dày của lớp gạch chịu lửa δ1 = 0.1(m).
Bề dày của lớp gang δ2 = 0.02(m).
λ1 : Hê số dẫn nhiêt của lớp gạch chịu lửa, phụ thuộc vào nhiêt độ:
λ = 0.8 + 0.0003t
Khi t = 11500C : λ1150 = 0.8 + 0.0003 (1150 – 5) = 1.14(kcal/mh 0C)
Khi t = 3500C : λ350 = 0.8 + 0.0003 350 = 0.905(kcal/mh 0C)
λ1 =

= 1.0225(kcal/mh 0C)

λ2 : Hê số dẫn nhiêt của gang, λ2 = 34(kcal/mh 0C) (sách “Kĩ thuật thông gió”
của GS.Trần Ngọc Chấn)
Vậy thay các giá trị vào công thức ta tính được:

Q’ = 10.16 (1150 – 350) 0.3 0.4 = 975.73(kcal/h)
Lượng nhiệt tỏa ra từ mặt ngoài cửa lò:

Q’’=

(kcal/h)

Trong đó:
L

: Hê số kích thước đặc trưng l = 2.2

tg

: Nhiêt độtrênbề mặt lớp gạch chịu lửa sát với lớp gang, tg = 3500C.

Tg

: Nhiêt độ tuyêt đối trênbề mặt lớp gạch chịu lửa sát với lớp gang.

Tg = 273 + 350 = 6230K
Cqd : Hê số bức xạ nhiêt quy diễn từ bề mặt cửa lò bằng gang đến bề mặt trong
của tường nhà, Cqd = 3.5 (kcal/m2h 0K4) (sách “Kĩ thuật thông gió” của GS.Trần Ngọc
Chấn).
SVTH : HOÀNG THỊ KHUYÊN

LỚP : ĐH2CM1


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

t4

: Nhiêt độ không khí xung quanh, tuỳ thuộc vào mùa ta tính toán.

T4

: Nhiêt độ tuyêt đối của không khí xung quanh, tuỳ thuộc vào mùa ta tính

toán
a.Vào mùa đông:
t4 =

= 220C

T4 = (273 + 22) = 2950K
Thay các giá trị vào công thức ta xác định được:

Q’’ =
Q’’ = 969.4 (kcal/h)
Ta thấy: Q’≈ Q’’ nên ta lấy trị số trung bình của hai giá trị đó.

Q=
Vậy lượng nhiêt tỏa ra do bản thân cánh cửa lò vào mùa đông là:
Theo công thức ta có:

=

+Q

=

+ 972.565

= 875.31 (kcal/h)

b.Vào mùa hè:
t4 =

= 34.80C

t4 = (273 + 34.8) = 307.80K
Giá trị t3 lấy bằng 3520C.
t3= 352 + 273 = 6250K
Thay các giá trị vào công thức ta xác định được:

Q’’=
SVTH : HOÀNG THỊ KHUYÊN

LỚP : ĐH2CM1


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Q’’ = 956.57 (kcal/h)
Q’ tính tương tự như trên ta được Q’ = 973.58 (kcal/h)
Ta thấy: Q’≈ Q’’ nên ta lấy trị số trung bình của hai giá trị đó.

Q=
Vậy lượng nhiêt tỏa ra do bản thân cánh cửa lò vào mùa hè là:

=

+Q

=

+ 965.075

= 868.57 (kcal/h)

Lượng nhiệt tỏa ra qua nóc lò:
qn = 1.3 qbề mặt (kcal/ m2 h)
Vậy lượng nhiêt tỏa ra qua nóc lò được tính theo công thức sau:
Qn = 1.3

qbề mặt. Fn (kcal/h)

Lượng nhiêt tỏa ra qua nóc lò tính cho mùa đông:
= 1.3

qbề mặt. Fn = 1.3

2230.947 6.1544 = 17849.18 (kcal/h)

Với qbề mặt : Lượng nhiêt đơn vị tỏa ra tính cho 1m 2 diên tích kết cấu bề mặt
tính cho mùa đông (kcal/ m2 h)
Fn : Diên tích nóc lò. Fn = л R2 = 3.14 (1.4)2 = 6.1544 (m2)
Lượng nhiêt tỏa ra qua nóc lò tính cho mùa hè:
= 1.3

qbề mặt. Fn = 1.3

2236.748 6.1544 = 17895.59 (kcal/h)

Với qbề mặt : Lượng nhiêt đơn vị tỏa ra tính cho 1m 2 diên tích kết cấu bề mặt tính cho
mùa hè (kcal/ m2 h)
Fn : Diên tích nóc lò. Fn = л R2 = 3.14 (1.4)2 = 6.1544 (m2)
Lượng nhiệt tỏa ra qua đáy lò:
Lượng nhiêt truyền qua đáy lò có thể tính theo công thức gần đúng như sau:
Qd = m ϕ

(kcal/h)

Trong đó:
SVTH : HOÀNG THỊ KHUYÊN

LỚP : ĐH2CM1


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

m : phần nhiêt từ đáy lò đi vào phòng có thể tiếp nhận từ ( 0.5 ÷0.7), ta
chọn m = 0.6
ϕ : hê số kể đến hình dạng của đáy lò, với đáy hình tròn:

= 4.1

Fd : diên tích của đáy lò (m2), Fd = л R2 = 6.1544 (m2)
D : bề rộng đáy hay đường kính đáy (m), D = 2.8 m

λ : hê số dẫn nhiêt qua đáy lò, λ = 1.41
: nhiêt độ bề mặt của lò, với : Mùa đông
Mùa hè

= 160.80C
= 169.80C

txq : nhiêt độ không khí xung quanh lò, với: Mùa đông txq = 220C
Mùa hè

txq = 34.80C

Tính cho mùa đông:
Thay các giá trị vào công thức ta có được lượng nhiêt truyền qua đáy lò tính cho mùa

đông:

= 0.6 4.1

= 1058.21 (kcal/h)

Tính cho mùa hè:
Tương tự như mùa đông ta cũng thay các giá trị vào công thức có được lượng nhiêt
truyền qua đáy lò tính cho mùa hè:

= 0.6 4.1

SVTH : HOÀNG THỊ KHUYÊN

= 1029.24 (kcal/h)

LỚP : ĐH2CM1


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

PHỤ LỤC 4
TÍNH TOÁN THU NHIỆT BỨC XẠ MẶT TRỜI
Bảng 3:Tính toán bức xạ trực giao cho mùa hè.
A

ro

R

Kcal/m2h

Km

Km

Giờ

h

6

9.7

1122

149000000

152000000

0.333

362.23

7

22.8

1122

149000000

152000000

0.333

579.86

8

36.2

1122

149000000

152000000

0.333

689.43

9

49.8

1122

149000000

152000000

0.333

750.81

10

63.5

1122

149000000

152000000

0.333

785.77

11

77.2

1122

149000000

152000000

0.333

803.7

12

88.1

1122

149000000

152000000

0.333

808.7

13

74.9

1122

149000000

152000000

0.333

801.65

14

61.2

1122

149000000

152000000

0.333

781.27

15

47.5

1122

149000000

152000000

0.333

742.7

16

33.9

1122

149000000

152000000

0.333

675.09

17

20.6

1122

149000000

152000000

0.333

553.91

18

7.5

1122

149000000

152000000

0.333

303.6

SVTH : HOÀNG THỊ KHUYÊN

c

Kcal/m2h

LỚP : ĐH2CM1


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Bảng 4:Tính toán bức xạ trực giao cho mùa đông.
ro

R

Kcal/m h

Km

Km

0

1122

14900000
0

147000000

0.333

0

7

3.7

1122

14900000
0

147000000

0.333

187.13

8

15.7

1122

14900000
0

147000000

0.333

516.79

9

26.6

1122

14900000
0

147000000

0.333

661.09

10

35.7

1122

14900000
0

147000000

0.333

733.92

11

42.1

1122

14900000
0

147000000

0.333

770.19

12

44.5

1122

14900000
0

147000000

0.333

781.47

13

42.3

1122

14900000
0

147000000

0.333

771.17

14

36.2

1122

14900000
0

147000000

0.333

737.13

15

27.1

1122

14900000
0

147000000

0.333

665.94

16

16.3

1122

14900000
0

147000000

0.333

527.22

17

4.4

1122

14900000
0

147000000

0.333

215.85

18

0

1122

14900000
0

147000000

0.333

0

Giờ

h

6

A
2

SVTH : HOÀNG THỊ KHUYÊN

c

Kcal/m2h

LỚP : ĐH2CM1


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Đối với 1 mặt phẳng bất kì kết hợp với mặt phẳng tiếp tuyến 1 góc β ta sẽ có cường độ
bức xạ trên mặt đó xác định theo công thức sau:
qbx = q⊥ . sin(h+β) = q⊥ . cos (kcal/m2h)
(công thức 3.62 – Sách KTTG – Trần Ngọc Chấn)
Trong đó:
- Đối với mái cos = sin h
- Đối với tường:
+ Hướng Đông hoặc Tây: cos = cos δ. sin t

+ Hướng Nam: cos = cos δ .sin φ .cos t – sin δ. cos φ
+ Hướng Bắc: cos = sin δ. cos φ – cos δ .sin φ .cos t
δ = 23o27’: là góc nghiêng của mặt trời với mặt phẳng xích đạo trong ngày tính toán là
hạ chí 22/06.
δ = -23o27’: là góc nghiêng của mặt trời với mặt phẳng xích đạo trong ngày tính toán
là đông chí 22/12.
φ = 21o33’: vĩ độ của điểm tính toán Thái Nguyên.
t : góc giờ, tính bằng số giờ bắt đầu từ 12h trưa nhân với 15

SVTH : HOÀNG THỊ KHUYÊN

LỚP : ĐH2CM1


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Hướng Đ,T
Giờ

6
7
8
9
10

q⊥

362.2
3
579.8

6
689.4
3
750.8
1
785.7
7

11

803.7

12

808.7

13
14
15
16
17
18

801.6
5
781.2
7
742.7
675.0
9

553.9
1
303.6

T

90
10
5
12
0
13
5
15
0
16
5
18
0
19
5
21
0
22
5
24
0
25
5
27

0

qbx

Cườn
g độ
TB

qbx

368.0
4

132.1
3
261.0
3
365.2
0
449.0
1
511.1
1
549.2
6
561.7
7
547.8
6
508.1

9
444.1
6
357.6
1
249.3
5
110.7
5

333.43
515.58
549.60
488.70
361.65
191.48
0.00

Hướng N

190.99
359.58
483.42
538.17
492.50
279.47

Hướng B

Cườn

g độ
TB

qbx

388.2
6

132.1
3
261.0
3
365.2
0
449.0
1
511.1
1
549.2
6
561.7
7
547.8
6
508.1
9
444.1
6
357.6
1

249.3
5
110.7
5

Cườn
g độ
TB

Mái
qbx

Cường
độ TB

61.03

388.2
6

224.7
0
407.1
8
573.4
7
703.2
1
783.7
3

808.2
6
773.9
7
684.6
3
547.5
8
376.5
3
194.8
9

475.29

39.63

Bảng 5:Tính toán cường độ bức xạ lớn nhất, cường độ bức xạ trung bình theo giờ
trong mùa hè.

SVTH : HOÀNG THỊ KHUYÊN

LỚP : ĐH2CM1


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Bảng 6: Tính toán cường độ bức xạ lớn nhất, cường độ bức xạ trung bình theo
giờ trong mùa đông.
Hướng Đ,T

Gi
ờ

q⊥

T

6

0

7

Hướng N

qbx

Cườn
g độ
TB

0

313.9
4

Hướng B

Mái

qbx

Cườn
g độ
TB

90

0

298.0
1

187.1
3

10
5

166.3
8

84.24

84.24

72.52

8

516.7
9

12
0

411.9
7

273.7
5

273.7
5

305.2
2

9

661.0
9

13
5

430.3
0

395.3

6

395.3
6

504.9
4

10

733.9
2

15
0

337.7
9

477.3
9

477.3
9

656.8
1

11

770.1
9

16
5

183.4
9

526.3
6

526.3
6

751.0
5

12

781.4
7

18
0

0.00

542.8
5

542.8
5

781.0
4

13

771.1
7

19
5

190.9
9

527.0
3

527.0
3

744.5
4

14

737.1

3

21
0

359.5
8

479.4
8

479.4
8

645.9
5

15

665.9
4

22
5

483.4
2

398.2
6

398.2
6

490.9
8

16

527.2
2

24
0

538.1
7

279.2
8

279.2
8

294.0
5

17

215.8

5

25
5

492.5
0

97.17

97.17

75.95

18

0

27

279.4

0

0

0

SVTH : HOÀNG THỊ KHUYÊN

qbx

Cườn
g độ
TB

qbx

0

313.9
4

0

Cườn
g độ
TB
409.4
7

LỚP : ĐH2CM1


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

0

7

BỨC XẠ TRUYỀN QUA MÁI
Tính toán chi tiết bức xạ qua mái:
Qbx = +
( Theo công thức 2.59 – Sách TGCN – Hoàng Thị Hiền)
-

Với bức xạ qua mái do chênh lệch nhiệt độ :
= kmai × Fmai × ( - )

Trong đó:
-

k: hê số truyền nhiêt của kết cấu mái, W/m2.oC (tra bảng 2.2 )
ttổngtb, tttt: nhiêt độ tổng trung bình của không khí bên ngoài (ttổngtb) và nhiêt độ

-

của không khí bên trong tính toán (tttt), oC
F: diên tích của mái, m2, F=1137.4 m2
Với công thức tính bức xạ qua mái do dao động nhiệt độ:
(kcal/h)

Trong đó:
-

: Hê số trao đổi nhiêt bề mặt trong của mái, = 7.5
: Diên tích của mái, = 1137.4 m2,
: Biên độ dao động của không khí bề mặt bên trong nhà: =

Ta đi xác định các thông số trong công thức:

Nhiêt độ tổng trung bình của không khí bên ngoài ttổngtb:
= + = + , oC
-

ρ: hê số hấp thụ bức xạ mặt trời của mái nhà, (Bảng 3-9 trang 109, giáo trình
KT thông gió)
ρ = 0.65 (mái làm bằng tôn tráng kẽm)

-

-

: cường độ bức xạ mặt trời trung bình, tra bảng 2.18 trang 111 QCVN
02:2009 BXD: cường độ trực xạ trên mặt bằng có được = 6299 (kcal/m 2h).
=
(kcal/h)
: hê số trao đổi nhiêt bề mặt ngoài của kết cấu mái
= 20

SVTH : HOÀNG THỊ KHUYÊN

LỚP : ĐH2CM1


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

-

tNtb : Nhiêt độ trung bình của tháng nóng nhất (tháng lấy nhiêt độ tính toán)
tNtb = 28.6oC (theo bảng 2.2 QCVN 02 : 2009/BXD)

→ ttongtb = 37.1oC
tttt : Nhiêt độ của không khí bên trong nhà tính toán
→ tttt = 34.8 oC
→ Q∆t bx = k x Fmái x (ttongtb – tttt) = 5.45 x 1137.4 x (37.1 – 34.8) = 14257.31 (kcal/h)
-

Bức xạ qua mái do dao động nhiệt độ:
Công thức tính
(kcal/h)

Trong đó:
-

: Hê số trao đổi nhiêt bề mặt trong của mái, = 7.5
: Diên tích của mái, = 1137.4 m2
: Biên độ dao động của không khí bề mặt bên trong nhà: =

Biên độ dao động của nhiêt độ tổng:
= (+)Ψ
Để xác định biên độ dao động của nhiêt độ tổng ta phải xem xét biên độ của
nhiêt độ tương đương do bức xạ gây ra và biên độ của nhiêt độ không khí ngoài trời .
Biên độ dao động của cường độ bức xạ có thể xác định như hiêu số giữa cường độ cực
đại và cường độ trung bình trong ngày đêm (24h):
Aq = - (kcal/h)
Trong đó :
-

q bxmax = 808.26 kcal/h (tra bảng 5 với bức xạ truyền qua mái lớn nhất)
q bxtb = 475.29 kcal/h (tra bảng 5 với bức xạ truyền qua mái trung bình)

→ Aq = q bxmax - q bxtb = 332.97(kcal/h)
Ứng với biên độ dao động của cường độ bức xạ này nhiêt độ tương đương sẽ có
biên độ dao động là:
=
Trong đó:
-

ρ :Hê số hấp thụ bức xạ mặt trời của kết cấu bao che
ρ = 0.65 (Mái tôn tráng kẽm) (Tra bảng 3-9 trang 109 giáo trình KTTG)

-

Aq: Biên độ dao động của cường độ bức xạ

SVTH : HOÀNG THỊ KHUYÊN

LỚP : ĐH2CM1


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Aq = 332.97 (kcal/h)
-

:Hê số trao đổi nhiêt bề mặt ngoài của kết cấu mái
= 20

→ Atd = 10.82
Nhiêt độ không khí bên ngoài cũng dao động theo thời gian với chu kì 24 giờ

và biên độ là .
= t14 - = 32.1 -28.6 = 3.50C
t14: nhiêt độ trung bình đo lúc 14 giờ của tháng nóng nhất chính là nhiêt độ cao
nhất trung bình của tháng nóng nhất, tra bảng 2.8 – QCVN 02/2009/BXD ta
được t14 = 32.1(0C).
: nhiêt độ trung bình tháng của tháng nóng nhất (0C).
Ψ: hê số phụ thuộc vào độ lêch pha

Z = 14-12 = 2 và tỉ số = = 3.1

Cường độ bức xạ có trị số cực đại vào lúc giữa trưa (12 giờ) và do đó nhiêt độ
tương đương cũng sẽ có trị số cực đại vào giờ ấy. Còn nhiêt độ không khí bên ngoài
thì cực đại vào lúc 14h với địa điểm Thái Nguyên. (Theo bảng 2.8: Biến trình nhiêt độ
ngày của không khí - QCVN 02/2009/BXD)
Tra bảng 3.10 giáo trình KTTG:
→ Ψ = 0.97
Biên độ dao động của nhiêt độ tổng:
→ = (+)Ψ = (10.82 + 3.5 ) x 0.97 = 13.89
Dao động của nhiêt độ tổng ngoài nhà sẽ truyền vào trong nhà, khi qua bề dày
của kết cấu bao che nó bị tắt dần và trên bề mặt bên trong của kết cấu bao che biên độ
dao động còn lại ν lần nhỏ hơn so với biên độ dao động mặt ngoài.
Mái phân xưởng gồm 1 lớp: Tôn tráng kẽm: λ1= 50 kcal/mhoC, δ1=0,0008 m,
s1=158 kcal/m2hoC.
Xác định hê số tắt dần: ν
Được xác định theo công thức gần đúng của GS. Bogoslovski:
Với:
Trong đó:
Tổng cộng nhiêt trở của lớp vật liêu trong kết cấu bao che, m2h0C/kcal
SVTH : HOÀNG THỊ KHUYÊN

LỚP : ĐH2CM1


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

→ ∑ R = ∑ = = = 1.6 x 10-5

Hê số nhiêt quán tính: ( s là hê số hàm nhiêt của vật liêu tra phụ lục II GT thiết
kế thông gió công nghiêp-Hoàng Hiền), không thứ nguyên.
→ Ta tính được : Σ D = 1.6 x 10-5 x 158 = 2.53 x 10-3
→ Ta tính được : =0.83 + 3× = 0.85
→ Ta tính được : = 0.85× = 0.85
→ = = = 15.97
Suy rabức xạ qua mái do dao động nhiêt độ là:
→ (kcal/h) = 136232.1 (kcal/h)
Độ lêch pha của dao động nhiêt độ trên bề mặt trong kết cấu bao che so với dao
động nhiêt độ bên ngoài được xác định theo công thức:
ξ = × (40.5 × ∑D – arctag + arctag)
Trong đó:
- SN : Hê số hàm nhiêt mặt ngoài của kết cấu bao che khi dòng nhiêt từ ngoài vào

trong kcal/m2h0C.
SN = = = 7.9 (kcal/m2h0C)
- ST : Hê số hàm nhiêt mặt trong của kết cấu bao che khi dòng nhiêt từ trong ra

ngoài kcal/m2h0C.
ST= = = 20.85 (kcal/m2h0C)
→ = 0.08 h
Vậy lượng nhiêt bức xạ truyền vào nhà qua mái:
Qmaibx = + = 14257.31 + 136232.1 = 150489.41 (kcal/h)

SVTH : HOÀNG THỊ KHUYÊN

LỚP : ĐH2CM1


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

PHỤ LỤC 5
A.TÍNH TOÁN LƯU LƯỢNG THÔNG GIÓ
Thông gió kết hợp phun ẩm:

G=

(kG/h)

Trong đó:
C

: tỷ nhiêt của không khí khô. C = 0.24 (kcal/kG.0C)

tR

: nhiêt độ không khí hút ra.
tR = tvlv +  (H - 2) = 34.8 + 1.5 (11.75 - 2) = 49.40C
tvlv

: nhiêt độ không khí trong phòng tại vùng làm viêc lấy bằng nhiêt

độ tính toán trong phòng vào mùa hè. tvlv =

= 34.80C.

tv
: nhiêt độ của không khí thổi vào phòng lấy bằng nhiêt độ ngoài
nhà vào mùa hè giảm đi có thể từ 10 : 12 0C do có sử dụng phun ẩm.
Chọn nhiêt độ không khí thổi vào nhỏ hơn trong phòng 10 0C, tv =
8.8 =240C (

-

= 32.80C tra bảng 2.1).

 : gradien nhiêt độ theo chiều cao. đối với xưởng nóng = 1÷ 1.5 chọn  =
1.5
H

: khoảng cách đứng từ mặt sàn đến tâm cửa không khí ra. H = 11.75 (m).

Vậy lưu lượng không khí cần thổi vào phòng là L (m3/h):

L=

Với

(m3/h)

(kG/m3)

Vậy chọn lưu lượng không khí tính toán cần thổi vào phòng là: L = 140000(m 3/h)

Chỉ có thông gió:

G=

(kG/h)

Trong đó:
SVTH : HOÀNG THỊ KHUYÊN

LỚP : ĐH2CM1


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

C

: tỷ nhiêt của không khí khô. C = 0.24 (kcal/kG.0C)

tR

: nhiêt độ không khí hút ra.
tR = tvlv +  (H - 2) = 34.8 + 1.5 (11 - 2) = 49.40C.

tvlv

: nhiêt độ không khí trong phòng tại vùng làm viêc lấy bằng nhiêt

trong phòng vào mùa hè. tvlv =
tv

độ tính toán

= 34.80C.

: nhiêt độ của không khí thổi vào phòng lấy bằng nhiêt độ ngoài nhà vào mùa hè.

tv =

=32.80C (tra bảng 2.1).



: gradien nhiêt độ theo chiều cao. đối với xưởng nóng = 1÷ 1.5 chọn  = 1.5

H

: khoảng cách đứng từ mặt sàn đến tâm cửa không khí ra. H =11.75 (m).

Vậy lưu lượng không khí cần thổi vào phòng là L (m3/h):

L=

Với

(m3/h)

(kG/m3)

Chọn lưu lượng tính toán là 225000 (m3/h)
Ta sẽ có hai phương án thông gió, một là sử dụng trực tiếp không khí bên ngoài, hai là

sử dụng không khí đã qua buồng phun ẩm.

SVTH : HOÀNG THỊ KHUYÊN

LỚP : ĐH2CM1


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

B.TÍNH TOÁN HỆ THỐNG THÔNG GIÓ, HÚT CỤC BÔ
Tính toán thuỷ lực cho hệ thống thông gió chung:
Bảng 7: Tính tổn thất hệ thống thông gió cơ khí:

Đoạn
ống

Lưu
lượng
(m3/h)

Độ
dài
đoạn
ống
l(m)

Vận Đường
tốc
kính
m/s

(m)

Tổn
thất áp
suất
đơn vi
R.mm
H2O/m

Tổn
thất Tổng
áp hệ số
suất sức
ma
cản
sát
cục
ΣΔP bộ Σξ
ms

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29

1944
3893
5837
7781
9725
11669
13613
15557
17501
19445

21389
23333
46666
70000
70000

ÁP
suất
động
Pd

Tổn
Tổn
thất
thất áp
áp
xuất
suất
toàn
cục bộ
phần
ΔPcb =
ΔP=ΔPm
Σξ x
s+ΔPcb
Pd
1.56
1.80
0.58
0.90

0.83
1.22
0.90
1.27
1.39
1.94
1.23
1.66
1.69
2.41
1.39
1.80
1.73
2.23
2.14
2.75
1.62
2.03
3.82
4.48
3.20
3.90
3.87
5.54
13.14
13.87

8
3.4
450

0.03
0.24 2.20
0.71
5
5.6
500
0.065
0.33 0.30
1.92
5
6.7
560
0.079
0.40 0.30
2.75
5
7
630
0.074
0.37 0.30
3.00
5
8.7
630
0.11
0.55 0.30
4.63
5
8.2
710

0.085
0.43 0.30
4.11
5
9.6
710
0.144
0.72 0.30
5.64
5
8.7
800
0.082
0.41 0.30
4.63
5
9.7
800
0.1
0.50 0.30
5.76
5
10.8
800
0.122
0.61 0.30
7.13
5
9.4
900

0.081
0.41 0.30
5.40
8
10.2
900
0.095
0.67 0.60
6.36
6
13.2 1120
0.117
0.70 0.30 10.66
13.5 15.9 1250
0.146
1.68 0.25 15.46
5
15.9 1250
0.146
0.73 0.85 15.46
Tổng tổn thất áp suất tại nhánh chính ΔP = 47.79
Nhánh phụ tính từ đoạn 16
1944
8
3.4
450
0.03
0.24 2.20
0.71
1.56

3893
5
6.8
450
0.106
0.53
0.3
2.83
0.85
5837
5
8.3
500
0.135
0.68
0.3
4.21
1.26
7781
5
8.8
500
0.13
0.65
0.3
4.74
1.42
9725
5
8.7

630
0.11
0.55
0.3
4.63
1.39
11669
5
8.2
710
0.085
0.43
0.3
4.11
1.23
13613
5
9.6
710
0.144
0.72
0.3
5.64
1.69
15557
5
8.7
800
0.082
0.41

0.3
4.63
1.39
17501
5
9.7
800
0.1
0.50
0.3
5.76
1.73
19445
5
8.5
900
0.067
0.34
0.3
4.42
1.33
21389
5
9.4
900
0.081
0.41
0.3
5.40
1.62

23333
2
10.2
900
0.095
0.10
0.3
6.36
1.91
Tổng tổn thất áp suất tại nhánh phụ tính từ đoạn 16 ΔP = 22.91
Nhánh phụ tính từ đoạn 28
1944
8
3.4
450
0.03
0.24 2.20
0.71
1.56
3893
5
5.6
500
0.065
0.33 0.30
1.92
0.58
SVTH : HOÀNG THỊ KHUYÊN

1.80

1.38
1.94
2.07
1.94
1.66
2.41
1.80
2.23
1.66
2.03
2.00
1.80
0.90

LỚP : ĐH2CM1