TÍNH TOÁN NHIỆT THỪA và lựa CHỌN PHƯƠNG án THÔNG GIÓ CHO PHÂN XƯỞNG sản XUẤT gỗ

Đồ án tốt nghiệp
MỤC LỤC

SVTH: Võ Thị Minh Hường – 11QLMT

1


Đồ án tốt nghiệp
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PHÂN XƯỞNG MÁY MAY Ở HÀ
TĨNH
1.1 Giới thiệu sơ lượt về tỉnh Hà Tĩnh
1.1.1 Điều kiện tự nhiên

Hình 1.1 Vị trí địa lý tỉnh Hà Tĩnh

Hà Tĩnh trải dài từ 17°54’ đến 18°37’ vĩ Bắc và từ 106°30’ đến 105°07’ kinh Đông.
Phía Bắc giáp tỉnh Nghệ An, phía Nam giáp Quảng Bình, phía Đông giáp biển Đông,
phía Tây giáp với nước Cộng hoà dân chủ nhân dân Lào.
Diện tích đất tự nhiên 6.019 km2 có 127 km đường Quốc lộ 1A, 87 km đường Hồ
Chí Minh và 70km đường sắt Bắc - Nam chạy dọc theo hướng Bắc Nam, có đường
Quốc lộ 8A chạy sang Lào qua cửa khẩu Quốc tế Cầu Treo với chiều dài 85 km, Quốc
lộ 12 dài 55 km đi từ cảng Vũng Áng qua Quảng Bình đến cửa khẩu Cha Lo sang Lào
và Đông Bắc Thái Lan.
Ngoài ra Hà Tĩnh còn có 137 km bờ biển có nhiều cảng và cửa sông lớn cùng với hệ
thống đường giao thông khá tốt, rất thuận lợi cho giao lưu văn hoá phát triển kinh tế xã
hội
Hà Tĩnh nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa nóng ẩm, mưa nhiều. Ngoài ra, Hà
Tĩnh còn chịu ảnh hưởng của khí hậu chuyển tiếp giữa miền Bắc và miền Nam, với
đặc trưng khí hậu nhiệt đới điển hình của miền Nam và có một mùa đông giá lạnh của
miền Bắc; nên thời tiết, khí hậu rất khắc nghiệt. Hàng năm, Hà Tĩnh có hai mùa rõ rệt:

- Mùa hè: Từ tháng 4 đến tháng 10, đây là mùa nắng gắt, hướng gió chính là gió

Nam, nhiệt độ có thể lên tới hơn 40oC,
- Mùa đông: Từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau, mùa này chủ yếu có gió Tây Bắc,

kéo theo gió lạnh và mưa phùn, nhiệt độ có thể xuống tới 7oC.
1.1.2 Kinh tế - Xã hội
Kinh tế Hà Tĩnh có tốc độ tăng trưởng khá, tổng sản phẩm GDP tăng hàng năm
bình quân đạt 10%, cơ cấu kinh tế chuyển dịch nhanh, theo hướng tăng tỷ trọng Công
nghiệp - Dịch vụ, giảm tỷ trọng Nông nghiệp.
SVTH: Võ Thị Minh Hường – 11QLMT

2


Đồ án tốt nghiệp
Các thành phần và lĩnh vực kinh tế đều phát triển tạo ra sự phát triển đồng đều và
vững chắc của nền kinh tế. Các ngành công nghiệp có hàm lượng khoa học kỹ thuật
cao như: Công nghệ cao, công nghệ điện tử, công nghiệp nặng, cơ khí đã và đang được
đầu tư vào Hà Tĩnh. Môi trường đầu tư ngày càng được hoàn thiện. Thủ tục hành
chính tiếp tục được cải cách theo hướng nhanh gọn, thuận lợi cho nhà dầu tư. Chỉ số
năng lực cạnh tranh cấp tỉnh (CPI) ngày càng được nâng cao.
Đến nay Hà Tĩnh có 2 khu kinh tế và các khu công nghiệp được Thủ tướng Chính
phủ phê duyệt với tổng diện tích gần 80.000ha và nhiều cụm công nghiệp khác trên địa
bàn tỉnh. Trong đó Khu kinh tế Vũng Áng có diện tích 22.781ha, đã có 90 dự án đầu tư
với tổng vốn đăng ký 190.000 tỷ đồng; Khu kinh tế cửa khẩu Quốc tế Cầu Treo có
diện tích tự nhiên 56.000ha, đã có 10 dự án đầu tư mới, với tổng vốn đăng ký đầu tư là
1.400 tỷ đồng.
1.2 Giới thiệu về nhà máy
1.2.1 Vị trí và mặt bằng nhà máy

Phân xưởng sản xuất máy may nằm trong phạm vi tỉnh Hà Tĩnh
Hướng nhà máy hướng Nam
Diện tích phân xưởng máy may 54mx24m

1
2
3
4

Nhà bảo vệ
Nhà giữ xe
Gara ô tô
Nhà hành chính

5
6
7

Nhà nghỉ công nhân
Trạm biến thế
Xưởng cơ khí sản
xuất

Hình 1.2 Mặt bằng nhà máy

SVTH: Võ Thị Minh Hường – 11QLMT

3

Đồ án tốt nghiệp
1.2.2 Sơ lượt quy trình sản xuất
Nguyên liệu
Điện

Ép khuôn vỏ máy bên ngoài
Nhiệt, tiếng ồn

Điện
Điện

Điện

Điện

Điện

In nhãn
Gia công thân máy

Lắp ráp bán thành phẩm

Lắp ráp hoàn thiện

Bụi, tiếng ồn

Nhiệt, tiếng ồn,bụi

Nhiệt, tiếng ồn,bụi

Vận hành thử

Sản phẩm lỗi

Đóng gói
Thành phẩm
Hình 1.3 Quy trình công nghệ

Mô tả quy trình công nghệ:
Quy trình công nghệ sản xuất máy may gồm 7 bước như sau:
- Nhập nguyên liệu:
Nguyên liệu dùng cho quá trình sản xuất thiết bị máy khâu và phụ kiện bao gồm:
+ Linh kiện: Bộ điều khiển, động cơ, dây dẫn, ốc vít, linh kiện điện, lò xo, …
+ Nhựa nguyên liệu: là các loại hạt nhựa ABS, PC dùng cho công đoạn sản xuất vỏ máy.
SVTH: Võ Thị Minh Hường – 11QLMT

4


Đồ án tốt nghiệp
+ Thân máy bằng thép
+ Cao su, thùng carton, xốp: được công ty nhập về, lưu kho phục vụ sản xuất.
Linh kiện sau khi được nhập về sẽ được kiểm tra chất lượng để nhập kho phục vụ sản
xuất. Trong trường hợp không đạt yêu cầu: công ty sẽ đem gia công lại nếu sai xót nhỏ
hoặc đem trả lại cho nhà cung cấp, nếu nhà cung cấp quá xa, thì công ty sẽ hợp đồng
với bên xử lý chất thải để hủy bỏ.
- Ép khuôn vỏ máy bên ngoài bằng nhựa:
Nhựa hạt nguyên chất sẽ được đem đi ép khuôn vỏ máy. Đây là quá trình gia công
bằng áp lực trên máy ép 90-650 tấn, nhựa được nung nóng trong buồng nóng sau đó
được ép qua lỗ khuôn có hình dạng và kích thước xác định. Sau khi ra khỏi máy ép, vỏ

máy sẽ được đem gia công loại bỏ những chi tiết thừa.
- In nhãn.
Sau khi được gia công, vỏ máy sẽ được đem đi in nhãn (in lụa), dán nhãn.
Sơn in màu cơ bản sẽ được pha thành các màu cần thiết để in, tiếp đến dung dịch in sẽ
được đổ vào bảng in rồi đặt lên vỏ máy. Sau đó, người công nhân sẽ dùng chổi để quét
lên bảng in cho dung dịch in bám vào vỏ máy. Trong quá trình này có sử dụng dung
dịch pha sơn, sơn, hóa chất làm sạch bảng in và hóa chất xóa in nhầm. Cuối cùng sẽ
thu được sản phẩm là vỏ máy hoàn chỉnh để phục vụ cho quá trình lắp ráp.
- Gia công thân máy:
Thân máy sau khi được nhập về sẽ tiến hành khoan taro để tiến hành lắp ráp.
- Lắp ráp bán thành phẩm:
Linh kiện sẽ được đem đi lắp ráp vào vỏ máy, kiểm tra để thu được bán thành phẩm.
- Lắp ráp hoàn thiện:
Sản phẩm từ quá trình lắp ráp bán thành phẩm sẽ được đem đi lắp ráp hoàn thiện với
thân máy trên dây chuyền sản xuất thu được máy khâu hoàn chỉnh.
- Vận hành thử, kiểm tra, đóng gói:
Sản phẩm sau khi lắp ráp được đem đi chạy thử, kiểm tra chất lượng, kiểm tra độ cách
điện, đóng gói và chuyển xuống kho thành phẩm chờ xuất hàng.
1.3 Các vấn đề môi trường cấp thiết ở nhà máy
Quá trình sản xuất tại nhà máy phát sinh ra nhiệt thừa, bụi, tiếng ồn… nên việc xử
lý rất quan trọng và tạo môi trường làm việc an toàn cho công nhân trong nhà máy.
SVTH: Võ Thị Minh Hường – 11QLMT

5


Đồ án tốt nghiệp
Giải quyết vấn đề thông gió và xử lý khí thải cho nhà máy ngoài giảm thiểu ô nhiễm
môi trường, bệnh nghề nghiệp cho người lao động còn tạo được cảm giác dễ chịu
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.

SVTH: Võ Thị Minh Hường – 11QLMT

6


Đồ án tốt nghiệp
CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN NHIỆT THỪA VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN
THÔNG GIÓ CHO PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT GỖ
2.1 Thông số tính toán
2.1.1 Thông số tính toán bên ngoài nhà
a. Nhiệt độ không khí
Nhiệt độ bên ngoài công trình về mùa hè lấy nhiệt độ tối cao trung bình tháng nóng
H
N

nhất (tháng 7) ttt = 34,30C (Bảng 2.3-[1])
Nhiệt độ bên ngoài công trình về mùa đông lấy nhiệt độ tối thấp trung bình tháng
D
N

lạnh nhất (tháng 1) ttt = 15,60C (Bảng 2.4-[1])
b. Độ ẩm không khí (Bảng 2.10-[1])
Độ ẩm trung bình của không khí về mùa hè: φtt = 73,9 %
Độ ẩm trung bình của không khí về mùa đông: φtt = 91%
c. Vận tốc gió (Bảng 2.15-[1])
Mùa hè: hướng gió chủ đạo là Nam, vận tốc gió trung bình v = 2,3 m/s.

Mùa đông: hướng gió chủ đạo là hướng Tây Bắc, vận tốc gió trung bình v = 2,3
m/s.
2.1.2 Thông số tính toán bên trong nhà
tt

Nhiệt độ bên trong công trình mùa đông:t

Đ
T

= 22 oC(theo [2]).

H
T

Nhiệt độ bên trong công trình mùa hè:ttt = 35,3 oC(theo[2]).
2.2. Tính toán nhiệt thừa
2.2.1. Tính toán nhiệt thừa bên trong công trình
2.2.1.1 Tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che
Nhiệt độ không khí bên trong và bên ngoài nhà không giống nhau mà chênh lệch
nhau. Sự chênh lệch nhiệt độ ấy chính là nguyên nhân gây ra tổn thất nhiệt, tức là
truyền nhiệt qua kết cấu bao che. Ở đây, “tổn thất” nhiệt vừa có nghĩa mất nhiệt khi
nhiệt độ bên trong cao hơn nhiệt độ bên ngoài nhưng cũng có thể là thu nhiệt nên nhiệt
độ bên ngoài cao hơn nhiệt độ bên trong.
SVTH: Võ Thị Minh Hường – 11QLMT

7


Đồ án tốt nghiệp

1. Chọn kết cấu bao che :
Lựa chọn kết cấu bao che cho các bộ phận của công trình phân xưởng sản xuất máy
may như sau:
Tường ngoài: Tường chịu lực, gồm có ba lớp:
Lớp 1: Lớp vữa vôi trát mặt ngoài với các thông số
δ = 15 mm

Dày:

1

λ1 = 0,75 Kcal/mh o C

Hệ số dẫn nhiệt:
Lớp 2: Lớp gạch phổ thông xây với vữa nặng với các thông số
δ 2 = 220 mm
Dày:
λ 2 = 0,7 Kcal/mh o C

Hệ số dẫn nhiệt:
Lớp 3: Lớp vữa vôi trát mặt trong với các thông số
δ 3 = 15 mm
Dày:
Hệ số dẫn nhiệt:

λ 3 = 0,6 Kcal/mh o C

Hình 2.1 Kết cấu tường nhà

Cửa sổ và cửa mái là giống nhau, kết cấu là cửa bằng kính có song chắn bằng thép,

có các thông số là:
Dày

δ = 5 mm
λ = 0, 65 Kcal/mh o C

Hệ số dẫn nhiệt:
Cửa chính: Cửa tôn với các thông số như sau
Dày:

δ = 2 mm

SVTH: Võ Thị Minh Hường – 11QLMT

8


Đồ án tốt nghiệp
λ = 50 Kcal/mh o C

Hệ số dẫn nhiệt:
Mái che: là mái tôn với các thông số kĩ thuật là :
Dày:

δ = 8 mm
λ = 50 Kcal/mh o C

Hệ số dẫn nhiệt:
Nền: lựa chọn là loại nền không cách nhiệt, với các lớp vật liệu đặc trưng. Ta chia nền
ra làm 4 lớp như sau :

2000
2000

24000

54000
Hình 2.2 Phân chia dải nền

2. Tính tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che về mùa đông:
Tổn thất nhiệt qua kết cấu được tính theo công thức:
Q

(D)
kc

= K.F.∆ttt(D) (kcal/h)

Trong đó:
K (kcal/m2 .h.0C) : hệ số truyền nhiệt qua kết cấu.
F (m2): diện tích bề mặt kết cấu.
∆ttt(Đ) (0C): hiệu số nhiệt độ tính toán giữa không khí trong và ngoài nhà vào
mùa đông, tính như sau: ∆ttt(Đ) = (
SVTH: Võ Thị Minh Hường – 11QLMT

t Ttt(D)

-

t tt(D)
N

).
9


Đồ án tốt nghiệp
t Ttt(D)

= 220C,

t tt(D)
N

= 15,60C =>∆ttt(Đ)=6,40C

:hệ số hiệu chỉnh kể đến vị trí của kết cấu.
Đối với kết cấu tiếp xúc trực tiếp với không khí ngoài thì  = 1.
Trong công thức tính toán này, đối với các tường ngoài, cửa 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 tổn thất nhiệt đã tính toán.

B + 10%

T + 5%

Đ + 10%

N + 0%

Hình 2.3 Hình thể hiện các hướng tổn thất bổ sung

Bảng 2.1 Tính toán xác định hệ số truyền nhiệt của kết cấu bao che

Tên kết c

1)Tườ

δ 1 = 15mm

δ 2 = 220 mm

δ3 =
λ 3 = 0,6

2)Cử
SVTH: Võ Thị Minh Hường – 11QLMT

10


Đồ án tốt nghiệp

δ

λ =

3)C
δ

λ =

4)Cử

λ =

5)M
δ

λ=

6)
Nền khôn
Bảng 2.2 Tính diện tích kết cấu bao che và chênh lệch nhiệt độ hai bên kết cấu

TT

01

Cửa sổ
F=dài x caox số cửa

02

Cửa chính
F=dài x caox số cửa

03

Cửa mái
F=dài x cao

04
05

Tường
FĐ=FT=[(dài+0,25) x cao]- Fcửa chính - Fcửa sổ
FB=FN=[(dài+0,25) x cao] - Fcửa sổ -Fcửa chính
Nền

SVTH: Võ Thị Minh Hường – 11QLMT

11


Đồ án tốt nghiệp
Dải 1
Dải 2
Dải 3
Dải4
Vì chỉ thu nhiệt từ ngoài vào trong, nhiệt độ bên ngoài gần bề mặt mái lớn hơn so với
nhiệt độ bên trong do bức xạ mặt trời. Do đó khi tính tổn thất nhiệt qua kết cấu nhiệt
ngăn che ta không tính lượng nhiệt truyền qua mái.
Bảng 2.3 Tổn thất nhiệt qua kết cấu vào mùa đông.

STT
1

2

3

4

145,5

Qkc
Qbs Q t/th (Kcal/h)
∆ttt(Đ) ψ
o
( C)
6,4 1,00 1715,83 171,58 1887,41

Tây

145,5

1715,83 85,79

1801,62

Nam

315,5

3721,51

3721,51

Bắc

315,5

3721,51 372,15

4093,66

36,4

1219,52 121,95

1341,47

Tây

36,4

1219,52 60,98

1280,50

Nam

77,35

2591,48

2591,48

Bắc

77,35

2591,48 259,15

Tên kết cấu

K

Tường Đông 1,84

Cửa sổ Đông 5,24

Cửa
chính

Đông 5,45

0,00

0,00

2850,63

0

0,00

0,00

0,00

Tây

0

0,00

0,00

0,00

Nam

14

488,62

0,00

488,62

Bắc

14

488,62

48,86

537,48

0,00

0,00

0,00

0,00

Tây

0,00

0,00

0,00

0,00

Nam

38,69

1296,24

0,00

1296,24

Bắc

38,69

1296,24 129,62

1425,87

Cửa mái Đông 5,24

Nền

F(m2)

Dải 1 0,40

312

798,72

0,00

798,72

Dải 2 0,20

264

337,92

0,00

337,92

Dải 3 0,10

232

148,48

0,00

148,48

SVTH: Võ Thị Minh Hường – 11QLMT

12


Đồ án tốt nghiệp
Dải 4 0,06

504

193,54
Tổng

0,00

193,54
24795,15

∑

Vậy tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che về mùa Đông:

Q

KC ( D )
TT

= 24795,15(Kcal/h)

3.Tính tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che về mùa Hè:
Tổn thất nhiệt qua kết cấu được tính theo công thức:
Q

(H )
kc

= K.F.∆ttt(H) (kcal/h)

Trong đó:
K (kcal/m2 .h.0C) : hệ số truyền nhiệt qua kết cấu.
F(m2): diện tích bề mặt kết cấu.
∆ttt(H) (0C): hiệu số nhiệt độ tính toán giữa không khí trong và ngoài nhà vào
mùa hè, tính như sau: ∆ttt(H) = (
t Ttt(H )

0

= 35,3 C,

)
t tt(H
N

t Ttt(H )

-

)
t tt(H
N

).

= 34,30C =>∆ttt(H)=10C

: hệ số hiệu chỉnh kể đến vị trí của kết cấu.
Đối với kết cấu tiếp xúc trực tiếp với không khí ngoài thì  = 1.
Trong công thức tính toán này, đối với các tường ngoài, cửa 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 tổn thất nhiệt đã tính toán.
Phụ lục A: Tổn thất nhiệt qua kết cấu vào mùa hè
Vậy tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che về mùa Hè:

∑

Q

KC (D )

TT

=3874,24(Kcal/h)

2.2.1.2 Tổn thất nhiệt do rò gió:
Hiện tượng không khí lạnh lọt vào nhà xảy ra trên căn bản là bởi tác dụng của gió
và một phần nhỏ là do sự chênh lệch trong lượng đơn vị của không khí.
Thông thường,người ta nhận ra rằng: gió rò vào nhà qua các khe cửa thuộc phía đón
gió và gió sẽ ra ở khuất gió.
Vậy lượng nhiệt tiêu hao cho việc làm nóng không khí lạnh rò vào nhà tính theo
công thức:
SVTH: Võ Thị Minh Hường – 11QLMT

13


Đồ án tốt nghiệp
gio
Q TT
= C K × G gio × ∆t

(Kcal/h)
Trong đó:
CK = 0,24 là tỉ nhiệt của không khí ( Kcal/Kg oC)
G gio = ∑(g × l × a) Kg/h

Ggio: lượng không khí lọt vào nhà qua khe cửa.
g: là lượng kk lọt vào nhà qua 1m chiều dài khe hở cùng loại ( m 3/h.m )
Mùa Đông hướng gió chính là hướng Tây Bắc
Vg = 2,3 m/s

⇒

gcs = 6,42 m3/h.m

Mùa Hè hướng gió chính là hướng Nam
Vg = 2,3 m/s

⇒

gcs=6,42 m3/h.m

a: là hệ số phụ thuộc vào loại cửa.
Cửa sổ, cửa mái chọn a= 0,65
Cửa chính chọn a= 2
l: tổng chiều dài của khe cửa mà gió lọt qua (chỉ tính cho hướng đón gió)
∆ttt(Đ) (0C) : Hiệu số nhiệt độ tính toán giữa không khí bên trong và bên
ngoài nhà
∆ttt(Đ) = 22 – 15,6 = 6,40C; ∆ttt(H) = 35,3 – 34,3 = 10C
- Hướng gió chính mùa hè của phân xưởng là hướng Nam, tính tổn thất nhiệt do rò gió
cho mùa hè, cửa chịu tác động của gió là cửa tường Nam. Với vị trí này thì các cửa
trên tường Nam đón gió 100% diện tích thực.
- Hướng gió chính mùa đông của phân xưởng là hướng Tây Bắc, tính tổn thất nhiệt do
rò gió cho mùa đông, cửa chịu tác động của gió là cửa tường Tây và Bắc. Với vị trí
này thì các cửa trên tường Tây và Bắc đón gió 65% diện tích thực
65%

Mùa hè

Mùa đông

65%

100%

Hình 5 – Tổn thất nhiệt do rò gió vào mùa hè và mùa đông

SVTH: Võ Thị Minh Hường – 11QLMT

14


Đồ án tốt nghiệp
Bảng 2.4 Tính toán tổn thất nhiệt do rò gió

Mùa

C
Kcal/Kgo
C

Các thông số

Mùa
Đông

Hướng
gió:
Tây Bắc

Cửa sổ
Cửa
chính

tt
t

0

∆ (
C)

g
(kg/h
)

a

Σl
(m)

0,24

6,4

6,42

0,6
5

0,24

6,4

6,42

2

15

163,2
15

72,4

Tổng cộng

Mùa Hè

Hướng
gió:
Nam

Cửa sổ
Cửa
chính

0,24

1

6,42

0,6
5

0,24

1

6,42

2

Qgió
(Kcal/h)
464,064
3
295,833
6
759,897
9
163,448
1

46,224
209,672
Tổng cộng
1
Khi thiết kế hệ thống thông gió cho 1 phân xưởng thì ta luôn thiết kế cửa mái là cửa

lấy gió ra. Khi đó ta không cần tính toán tổn thất nhiệt do rò gió qua cửa mái. Nếu cửa
mái không đảm bảo là cửa lấy gió ra, ta đặt tấm chắn mái trước cửa để tạo ra áp suất
âm , hút gió ra.
2.2.1.3.Tính tổn thất nhiệt do mang nguyên vật liệu mang vào nhà

Nguyên liệu trước khi đưa vào phòng có nhiệt độ không khí ngoài trời .Vì vậy cần
cung cấp một lượng nhiệt cho nguyên liệu để đạt nhiệt độ không khí trong phòng.
QNVL = CVL.GVL.(tc-tđ).β (kcal/h)
Trong đó:
CVL: Nhiệt dung riêng của vật liệu
GVL: Khối lượng vật liệu đưa vào phân xưởng (kg/h)
tc,tđ: Nhiệt độ đầu và cuối của vật liệu ≈ tT và tN (oC)
β : Hệ số kể đến cường độ nhận nhiệt không đều theo thời gian
* Tính toán cho mùa hè:
CVL = 0,11 (kcal/kg oC)
GVL = 880 (kg/h)
tc ≈ tT = 35,3oC
tđ ≈ tN = 34,3 oC
SVTH: Võ Thị Minh Hường – 11QLMT

15


Đồ án tốt nghiệp
β = 0,5
=> QNVL = 0,11 . 880 . (35,3 – 34,3).0,5 =48,4
* Tính toán cho mùa đông tương tự
Bảng 2.5 Tính toán tổn thất nhiệt do mang nguyên vật liệu vào nhà

Mùa

Đông
Hè

CVL
0,11
0,11

Δt
6,4
1

GVL
880
880

β
0,5
0,5

QNVL
309,76
48,4

2.2.1.4 Tính toán tổng tổn thất nhiệt
Vậy tổng tổn thất nhiệt được tính với công thức như sau :
∑ QTT

=

KC

QTT

+

Qgio
TT

+

QVL

(Kcal/h)

Bảng 2.6 Tổng tổn thất nhiệt

Q gio
TT (Kcal/h)

759,8979
209,6721

2.2.2 Tỏa nhiệt bên trong công trình
2.2.2.1 Tỏa nhiệt do chiếu sáng:
Lượng nhiệt tỏa ra do thắp sáng trong nhiều trường hợp chiếm một phần đáng kể.
Khi thắp sáng bằng các loại đèn điện thông thường, đèn dây tóc cũng như đèn huỳnh
quang thì hầu hết năng lượng điện biến thành nhiệt, do đó lượng nhiệt tỏa ra được xác
định theo công thức:

QCsang
= 860 × ∑ N (kcal/h)

t
Trong đó:
∑N
∑N

- tổng công suất phát sáng nhà công nghiệp.
= a x F (KW)

a – công suất phát nhiệt do các thiết bị chiếu sáng, a = 18 – 24 W/m2.
SVTH: Võ Thị Minh Hường – 11QLMT

16


Đồ án tốt nghiệp
Chọn a = 20 W/m2
F – Diện tích sàn, F = 24x54= 1296(m2)
∑N

= 20 x 1296 =25920 (W) = 25,92 (KW)

860 - hệ số hoán đổi đơn vị từ KW sang Kcal
Cs ang

⇒ Qt

= 860 × 25,92
= 22291,2 (Kcal/h)

2.2.2.2 Tỏa nhiệt do người

Lượng nhiệt tỏa ra của người trong phòng bao gồm hai thành phần là nhiệt hiện Q h
và nhiệt ẩn QÂ .
Lượng nhiệt toàn phần tỏa ra của người phụ thuộc phần lớn vào mức độ nặng nhọc
của công việc , vào nhiệt độ của phòng và một phần tính chất quần áo mặc. Phần nhiệt
hiện tỏa ra phụ thuộc vào nhiệt độ của phòng, vận tốc gió trong phòng, cường độ làm
việc và tính chất quần áo mặc. Khi nhiệt độ môi trường thấp thì người tỏa nhiệt hiện
lớn, nhiệt ẩn nhỏ. Khi nhiệt độ trong phòng cao lượng nhiệt hiện tỏa ra giảm đi, người
tỏa mồ hôi nhiều.
Lượng nhiệt tỏa ra do người chỉ tính phần nhiệt hiện bởi phần nhiệt hiện tỏa ra làm
tăng nhiệt độ không khí trong phòng còn nhiệt ẩn làm tăng quá trình bốc mồ hôi và
tính theo công thức:

Q = q × N ( Kcal / h)
Trong đó:
N: là số người trong phân xưởng, N = 44 người
q : (kcal/ người): lượng nhiệt hiện do một người toả vào không khí trong phòng
trong 1 giờ.
Lấy theo bảng 2.5 số lượng nhiệt , ẩm tỏa ra do người, trạng thái lao động của công
nhận là lao động nặng ( sách thông gió thầy Nguyễn Đình Huấn)
Mùa đông(220C) : q =98 Kcal/h.ng.
Mùa hè (35,3°C) : q= 90 Kcal/h.ng
Vậy lượng nhiệt tỏa ra do người là:

Q nguoi
= 98 × 44 = 4312 (Kcal/h)
t
Mùa đông
SVTH: Võ Thị Minh Hường – 11QLMT

17

Đồ án tốt nghiệp

Q nguoi
= 90 × 44 = 3960 (Kcal/h)
t
Mùa hè
2.2.2.3 Toả nhiệt do động cơ điện:
Phần lớn các thiết bị máy móc cơ khí chạy bằng động cơ điện. Năng lượng điện
tiêu thụ có thể chuyển biến hoàn toàn thành nhiệt ngay, nhưng cũng có thể chỉ chuyển
biến một phần thành nhiệt năng tỏa vào phòng, phần còn lại có tác dụng nung nóng vật
liệu được gia công hoặc lưu thông trong thiết bị rồi thải ra ngoài phạm vi của phòng
sản xuất cũng với vật liệu đó.
Lượng nhiệt do động cơ điện tỏa ra được xác định theo công thức sau:
Q TĐC = 860 ×η1 ×η 2 ×η 3 ×η 4 × ∑ N (kcal/h)

Trong đó:

η1
η2

- là hệ số sử dụng công suất lắp đặt máy,

η1 = 0,7 − 0,8

- hệ số tải trọng, tỉ số giữa công suất yêu cầu với công suất

η 2 = 0,5 − 0,8
η3 = 5 − 1

η3

- hệ số làm việc không đồng thời của động cơ điện,

η4

- hệ số kể đến cường độ nhận nhiệt của môi trường không khí,

η 4 = 0,65 − 1
η1 .η 2 .η 3 .η 4

Lấy

= 0,27

860 - hệ số hoán đổi đơn vị từ KW sang Kcal.

∑N

: tổng công suất của động cơ điện.

Bảng 2.7 Công suất của động cơ dùng điện

Kí
hiệu
1
2

Tên động cơ

Máy mài tròn
Máy mài phẳng

SVTH: Võ Thị Minh Hường – 11QLMT

Công
suất
2,0
2,8

Số
lượng
1
2

Tổng công
suất
2
5,6
18


Đồ án tốt nghiệp
3
4
5

Máy phay đứng BH11
Máy tiện rèn 1615M
Tang đánh bóng

Tổng cộng

2,5
3,0
2,0

3
2
3

7,5
6
6
27,1

=>Tổng nhiệt lượng tỏa ra do máy móc động cơ
Q TĐC = 860 × 0,27 × 27,1 = 6292,62(kcal/h)

2.2.2.4 Toả nhiệt qua lò nung
Thống kê lò nung : 1 lò
- Chiều dài: 2000 (mm)
- Chiều rộng: 2000 (mm)
- Chiều cao: 2000 (mm)
Tính toán tỏa nhiệt qua lò là rất phức tạp bởi vì tường lò có cấu tạo có nhiều lớp vật
liệu có sức kháng nhiệt đáng kể. Lượng nhiệt tỏa vào phòng qua tường, nóc ,đáy lò
qua của cửa lò lúc đóng và mở
Lò nung thép có:
- Diện tích nóc lò: Fn = 2 x 2 = 4 (m2)
- Diện tích đáy lò: Fđ = 2 x 2 = 4 (m2)
- Diện tích thành lò: FT = 4 x 2 x 2 - 0,5 x 0,5 = 15,75 (m2)

- Diện tích cửa lò: Fc = 0,5.0,5 = 0,25 (m2)
a.Tỏa nhiệt qua thành lò
QT = qt . FT (kcal/h)
FT: diện tích thành lò (m2), FT = 15,75 (m2)
qt: cường độ dòng nhiệt truyền qua 1 m2 thành lò (kcal/m2.h)
Cấu tạo của lò: 3 lớp
Lớp 1: Chịu lửa, δ1 = 0,3m, λ1 = 1,2 kcal/m.h.0C
Lớp 2: Cách nhiệt, δ2 = 0,2m, λ2 = 0,1 kcal/m.h.0C
Lớp 3: Bảo vệ , δ3 = 0,02m, λ3 = 0,7 kcal/m.h.0C
(Theo trang 39 – giáo trình Thông gió– Nguyễn Đình Huấn )
Hệ số truyền nhiệt qua thành lò:

SVTH: Võ Thị Minh Hường – 11QLMT

19


Đồ án tốt nghiệp
1
1
=
= 0,44
δ 1 δ 2 δ 3 0,3 0,2 0,02
+
+
+
+
λ1 λ 2 λ3 1,2 0,1 0,7

K=

t1 = 1300oC
t2 = t1 – 5 oC = 1300 - 5 = 1295 oC
*Mùa hè:
Giả thiết : t3 = 80oC
t4 = 35,3 oC
Xác định hệ số trao đổi nhiệt bề mặt ngoài
 + 273  4  + 273  4 
 −  t4
 
. t 3
t 3 − t 4  100   100  
C qd

αN = L .( t3 – t4)0,25 +

L: Hệ số kích thước đặc trưng phụ thuộc vào kích thước lò, L = 2,2 đối với bề mặt
đứng
Cqd: hệ số bức xạ qui diễn của vật trong phòng, Cqd =4,2 (Kcal/m2.hoK)

→

αN = 2,2.(80 - 33)0,25+

4
4
4,2  80 + 273   35,3 + 273  
.
−
 

 
80 − 35,3  100   100  

= 11,79 (Kcal/m2.hoC)

- Tính q2 : Nhiệt truyền từ bề mặt trong ra bề mặt ngoài kết cấu
q2 = K (t2 – t3) = 0,44.(1295 – 80) = 533,23 (kcal/m2h)
- Tính q3 : nhiệt truyền từ bề mặt ngoài kết cấu ra môi trường không khí trong nhà

q3 = αN.(t3– t4) = 11,79.(80 – 35,3) = 526,99 (kcal/m2h)
q2 − q3
533,23 − 526,99
=
.100
q2
533,23
⇒

= 1,17% < 5% (giả thiết thoả mãn)

- Lượng nhiệt truyền qua 1m2 thành lò là:

qt =

q2 + q3
2

=

533,23 + 526,99

2

= 530,108 (kcal/m2h)

SVTH: Võ Thị Minh Hường – 11QLMT

20


Đồ án tốt nghiệp
- Vậy nhiệt truyền qua thành lò
QT = qt.FT = 530,108x15,75 = 8349,205 (kcal/h)
*Mùa đông:
Giả thiết : t3 = 70 oC
t4 = 22 oC
- Xác định hệ số trao đổi nhiệt bề mặt ngoài

 + 273  4  + 273  4 
 −  t4
 
. t 3

  100  
−
100

t 3 t 4 
 
 
C qd

αN = L .(t3 – t4)0,25 +

L: Hệ số kích thước đặc trưng phụ thuộc vào kích thước lò, L = 2,2 đối với bề mặt
đứng
Cqd: hệ số bức xạ qui diễn của vật trong phòng, Cqd =4,2 (Kcal/m2.hoK)

→

αN = 2,2.(70-22)0,25+

4
4
4,2  70 + 273   22 + 273  
.
 −
 
70 − 22  100   100  

= 11,275 (Kcal/m2.hoC)

- Tính q2 : Nhiệt truyền từ bề mặt trong ra bề mặt ngoài kết cấu
q2 = K (t2 – t3) = 0,44.(1295 – 70) = 537,61 (kcal/m2h)
- Tính q3 : nhiệt truyền từ bề mặt ngoài kết cấu ra môi trường không khí trong nhà
q3 = αN.(t3– t4) = 11,275x(70 – 22) = 541,208 (kcal/m2h)

q2 − q3
537,61 − 541,208
=
.100

q2
537,61
⇒

= 0,67% < 5% (giả thiết thoả mãn)

- Vậy lượng nhiệt truyền qua 1m2 thành lò là:

qt =

q2 + q3
2

=

537,61 + 541,208
2

= 539,41(kcal/m2h)

- Vậy nhiệt truyền qua thành lò
QT = qt.FT = 539,41 x 15,75 =8495,753(kcal/h)
b.Tỏa nhiệt qua đáy lò (giả thiết có tấm kê)
Qđ = 0,7.qđ.Fđ [kcal/h]
Trong đó:

+ 0,7 : hệ số hiệu chỉnh kể đến sự bốc lên của nhiệt
+ qđ : nhiệt tỏa ra từ đáy lò

SVTH: Võ Thị Minh Hường – 11QLMT

21


Đồ án tốt nghiệp
+ Fđ : diện tích đáy lò, Fđ = 2 x 2= 4 m2
Cấu tạo của lò:

δ 1 = 0,3 m, λ1 = 1,2

(kcal/m.hoC)
δ 2 = 0,2 m, λ2 = 0,1
Lớp 2: cách nhiệt:
(kcal/m.hoC)
δ 3 = 0,02 mm, λ3 = 0,7
Lớp 3: thép,
(kcal/m.hoC)
Lớp 1: chịu lửa :

( Theo trang 39 giáo trình thông gió TS.Nguyễn Đình Huấn )
Hệ số truyền nhiệt qua thành lò:

K=

1
1
=
= 0,44
δ 1 δ 2 δ 3 0,3 0,2 0,02
+

+
+
+
λ1 λ2 λ3 1,2 0,1 0,7

t1 = 1300oC
t2 = t1 – 5 oC = 1300-5 = 1295 oC
*Mùa hè :
Giả thiết : t3 = 76 oC
t4 = 35,3 oC
- Xác định hệ số trao đổi nhiệt bề mặt ngoài

 + 273  4  + 273  4 
 −  t4
 
. t 3
  100  
−
100
t 3 t 4 
 
 
C qd

αN= L .(t3 – t4)0,25 +

L : Hệ số kích thước đặc trưng phụ thuộc vào kích thước lò, L = 2,8 đối với bề mặt
ngang.
Cqd : hệ số bức xạ qui diễn của vật trong phòng, Cqd =4,2 (Kcal/m2.hoK)

→

αN = 2,8.(76-35,3)0,25+

4
4
4,2  76 + 273   35,3 + 273  
.
 −
 
76 − 35,3  100   100  

= 13,06 (Kcal/m2.hoC)

- Tính q2 : Nhiệt truyền từ bề mặt trong ra bề mặt ngoài kết cấu
q2 = K (t2 – t3) = 0,44.(1295 – 76) = 534,98 (kcal/m2h)
- Tính q3 : nhiệt truyền từ bề mặt ngoài kết cấu ra môi trường không khí trong nhà

q3 = αN.(t3– t4) = 13,06.(76 – 35,3) = 531,49 (kcal/m2h)
SVTH: Võ Thị Minh Hường – 11QLMT

22


Đồ án tốt nghiệp
q2 − q3
534,98 − 531,49
=
.100
q

534
,
98
2
⇒

= 0,65% < 5% (giả thiết thoả mãn)

- Vậy lượng nhiệt truyền qua 1m2 đáy lò là:

qđ =

q 2 + q3
2

=

534,98 + 531,49
2

= 533,23 (kcal/m2h)

- Vậy nhiệt truyền qua đáy lò
Qđ = 0,7.qđ.Fđ = 0,7 x 533,23x 4 = 1493,064 (kcal/h)
*Mùa đông
Giả thiết : t3 = 65 oC
t4 = 22 oC
- Xác định hệ số trao đổi nhiệt bề mặt ngoài

 + 273  4  + 273  4 

 −  t4
 
. t 3
  100  
−
100

t 3 t 4 
 
 
C qd

αN= L .(t3 – t4)0,25 +

L: Hệ số kích thước đặc trưng phụ thuộc vào kích thước lò, L = 2,8 đối với bề mặt
ngang.
Cqd: hệ số bức xạ qui diễn của vật trong phòng, Cqd =4,2 (Kcal/m2.hoK)

→

αN = 2,8.(65-22)0,25+

4
4
4,2  65 + 273   22 + 273  
.
 −
 
65 − 22  100   100  

= 12,52 (Kcal/m2.hoC)

- Tính q2 : Nhiệt truyền từ bề mặt trong ra bề mặt ngoài kết cấu
q2 = K (t2 – t3) = 0,44.(1295 – 65) = 539,81 (kcal/m2h)
- Tính q3 : nhiệt truyền từ bề mặt ngoài kết cấu ra môi trường không khí trong nhà

q3 = αN.(t3– t4) = 12,52x(65 – 22) = 538,40 (kcal/m2h)
q2 − q3
539,81 − 538,40
=
.100
q2
539,81
⇒

= 0,26% < 5% (giả thiết thoả mãn)

- Vậy lượng nhiệt truyền qua 1m2 đáy lò là:

qđ =

q 2 + q3
2

=

539,81 + 538,40
2

= 539,108 (kcal/m2h)

SVTH: Võ Thị Minh Hường – 11QLMT

23


Đồ án tốt nghiệp
- Vậy nhiệt truyền qua đáy lò
Qđ = 0,7.qđ.Fđ = 0,7 x 539,108 x 4= 1509,503 (kcal/h)
c.Tỏa nhiệt qua nóc lò
Cấu tạo của nóc lò giống như các lớp của tường lò nên lượng nhiệt tỏa ra tính cho 1m 2
nóc lò là giống như thành lò.Tuy nhiên nóc lò là bề mặt nóng nằm ngang có hướng tỏa
nhiệt lên phía trên nên cường độ tỏa nhiệt mạnh hơn tường đứng và xấp xỉ 1,3 lần.
Qn = 1,3. qn. Fn
*Mùa hè
Qn = 1,3. qn. Fn = 1,3 x 533,23 x 4 = 2772,833 (kcal/h)
*Mùa đông
Qn = 1,3. qn. Fn = 1,3 x 539,108 x 4 = 2803,363 (kcal/h)
d.Tỏa nhiệt qua cửa lò
Cấu tạo cửa lò thường có 2 lớp lớp chịu lực bằng gang và lớp cách nhiệt bằng vật liệu
chịu lửa. Chọn cấu tạo cửa lò như sau:
Lớp 1: Chịu lửa, δ1 = 0,3m, λ1 = 1,2 kcal/m.h.0C
Lớp 2: Cách nhiệt, δ2 = 0,2m, λ2 = 0,1 kcal/m.h.0C
*Trường hợp cửa đóng
Khi cửa lò đóng thì lượng nhiệt truyền qua của lò tính toán tương tự như qua thành
lò
Hệ số truyền nhiệt qua cửa lò :
1

K=

δ1 δ 2
+
λ1 λ2

=

1
0,3 0,2
+
1,2 0,1

= 0,44

(kcal/m2h0C)

t1 = 1300oC
t2 = t1 – 5 oC = 1300-5 = 1295 oC
Mùa hè:
Giả thiết : t3 = 80oC
t4 = 35,3 oC
Xác định hệ số trao đổi nhiệt bề mặt ngoài
 + 273  4  + 273  4 
 −  t4
 
. t 3
  100  
−
100


t 3 t 4 
 
 
C qd

αN = L .( t3 – t4)0,25 +

L: Hệ số kích thước đặc trưng phụ thuộc vào kích thước lò, L = 2,2 đối với bề mặt
đứng
SVTH: Võ Thị Minh Hường – 11QLMT

24


Đồ án tốt nghiệp
Cqd: hệ số bức xạ qui diễn của vật trong phòng, Cqd =4,2 (Kcal/m2.hoK)

→

αN = 2,2.(80 – 35,3)0,25+
(Kcal/m2.hoC)

4
4
4,2  80 + 273   35,3 + 273  
.
−
 
 
80 − 35,3  100   100  

= 11,79

- Tính q2 : Nhiệt truyền từ bề mặt trong ra bề mặt ngoài kết cấu
q2 = K (t2 – t3) = 0,44 x (1295 - 80) = 533,23 (kcal/m2h)
- Tính q3 : nhiệt truyền từ bề mặt ngoài kết cấu ra môi trường không khí trong nhà

q3 = αN.(t3– t4) = 11,79x (80 – 35,3) = 526,99 (kcal/m2h)
q2 − q3
533,23 − 526,99
=
.100
q
533
,
23
2
⇒

= 1,17% < 5% (giả thiết thoả mãn)

- Lượng nhiệt truyền qua 1m2 cửa lò là:

qđC =

q 2 + q3
2

=

533,23 + 526,99
2

= 530,11(kcal/m2h)

Vì thời gian mở cửa lò trong 1 giờ là 10 phút nên thời gian đóng cửa lò trong 1 giờ là
50 phút nên ta có:
⇒

Nhiệt truyền qua cửa lò khi đóng

QđC = qđC . FC = 530,11. (0,25 .

50
60

) = 110,44 (kcal/h)

Mùa đông:
Giả thiết : t3 = 70 oC
t4 = 22 oC
- Xác định hệ số trao đổi nhiệt bề mặt ngoài

 + 273  4  + 273  4 
 −  t4
 
. t 3
  100  
−
100


t 3 t 4 
 
 
C qd

αN = L .(t3 – t4)0,25 +

L: Hệ số kích thước đặc trưng phụ thuộc vào kích thước lò, L = 2,2 đối với bề mặt
đứng
Cqd: hệ số bức xạ qui diễn của vật trong phòng, Cqd =4,2 (Kcal/m2.hoK)

SVTH: Võ Thị Minh Hường – 11QLMT

25