Tiểu luận Thiết kế hệ thống thông gió tản nhiệt và khử khói bụi cho hầm tầng 2 để xe trường ĐH Công nghiệp TPHCM

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HỒ CHÍ MINH
cïd

TIỂU LUẬN:

GVHD:
ĐHNL3 _ NHóm:2

Bùi Trung Thành

SVTH : 1) Trần Hùng Cường

MSSV: 0772891

5) Trần Anh Tài

MSSV: 0771471

8) Lê Xuân Tuấn

MSSV: 0772337

Tp. Hồ Chí Minh 13/04/2009


Nhận xét của giảng viên
..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................

..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................
TP. Hồ Chí Minh, ngày 13 tháng 04năm 2009


Trang
Chương 1: Tổng quan về công trình ........................................................................... 1
1.1 Giới thiệu về công trình .......................................................................... 1
Chương 2: Yêu cầu hệ thống thông gió và lựa chọn thông số tính toán ..................... 3
I. Yêu cầu hệ thống thông gió ...................................................................... 3

II. Lựa chọn thông số tính toán .................................................................... 3
2.1. Chọn thông số ..................................................................................... 3
2.1.1 Cấp điều hòa.................................................................................... 3
2.1.2 Các thông số vi khí hậu .................................................................. 4
2.1.3 Các thông số phục vụ quá trình tính nhiệt thừa
và một số thông số khác ................................................................... 4
Chương 3: Tính năng suất thông gió........................................................................... 6
3.1 Tính nhiệt thừa ........................................................................................ 6
3.1.1 Tính nhiệt do máy móc tỏa ra ............................................................ 6
3.1.2 Nhiệt tỏa ra từ đèn chiếu sáng ........................................................... 7
3.1.3 Nhiệt tỏa ra do người ........................................................................ 7
3.2 Tính ẩm thừa ........................................................................................... 8
3.2.1 Ẩm thừa do người tỏa ra ................................................................... 8
3.2.2 Ẩm bay hơi từ các sản phẩm ............................................................. 9
3.3 Lượng CO2 do người và xe thải ra .......................................................... 9
3.3.1 Lượng CO2 do người thải ra.............................................................. 9
3.3.2 Lượng CO2 do xe thải ra ................................................................. 10


3.4 Lưu lượng cần thiết .............................................................................. 10
3.4.1 Lưu lượng thải nhiệt thừa................................................................ 10
3.4.2 Lưu lượng khử hơi nước thừa ......................................................... 11
3.4.3 Lưu lượng khử khí CO2................................................................... 11
Chương 4: Tính toán thông gió ................................................................................. 11
4.1 Các thông số lựa chọn để tính toán thông gió ....................................... 13
4.1.1 Bội số tuần hoàn .............................................................................. 13
4.1.2 Phương pháp thiết kế đường ống thông gió .................................... 13
4.1.3 Chọn miệng gió ............................................................................... 14
4.2 Thiết kế ống gió tiêu biểu ..................................................................... 14
4.2.1 Thiết kế đường ống gió ................................................................... 14

4.2.2 Tính tổn thất để chọn quạt............................................................... 16
4.2.2.1 Tổn thất ma sát ........................................................................... 16
4.2.2.2 Tổn thất cục bộ ........................................................................... 18
4.2.2.3 Tổn thất các thiết bị phụ ............................................................. 20
4.2.3 Tính chọn quạt ................................................................................ 20
Chương 5: Thiết kế quạt............................................................................................ 22
5.1 Thiết kế guồng ...................................................................................... 22
5.2Thiết kế vỏ quạt...................................................................................... 24
Kết luận .........................................................................................................................


Lời mở đầu
Điều hòa không khí, thông gió là một trong những lĩnh vực quan trọng trong
đời sống cũng như trong các ngành công nghiệp khác. Kinh tế và xã hội càng phát
triển thì nhu cầu về điều kiện sinh hoạt và làm việc của con người ngày càng cao.
Trong những năm gần đây, kinh tế nước ta phát triển với tỉ lệ tăng trưởng đáng
kể, bước đầu thực hiện có hiệu quả công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước. cùng với
sự phát triển đó thì nhu cầu về thiết bị lạnh cũng tăng theo nhanh chóng. Việt nam là
một thị trường đầy tiềm năng của rất nhiều hãng sản xuất, kinh doanh máy và thiết bị
dùng cho hệ thống điều hòa không khí, thông gió.
Điều hòa không khí có vai trò quan trọng đối với sức khỏe con người và sản
xuất. Để dần từng bước cải thiện điều kiện làm việc và vệ sinh môi trường trong các
khu công nghiệp và đô thị cần phải tích cực áp dụng các biện pháp tổ chức và ki thuật
nhằm hạn chế hoặc giảm thiểu các chất độc hại sinh ra do quá trình sản xuất hoặc đời
sống sinh hoạt của con người.
Trong các công trình nhà văn hóa, cung thể thao, câu lạc bộ,triễn lãm, trưng bày…
thường có lượng nhiệt ẩm và khí CO2 toả ra rất lớn, để tạo được cảm giác thoải mái và
đảm bảo yêu cầu vệ sinh cho con người cần phải tổ chức hệ thống thông gió thổi
không khí được làm mát,”sạch” tới vùng làm việc.đối với các phân xưởng có tỏa ra
nhiều bụi và các khí độc hại ngoài việc tổ chức cung cấp không khí sạch tới còn phải

có hệ thống hút và vận chuyển hổn hợp khí bụi và độc hại về bộ phận thu gom, xử lý
trước khi thải vào môi trường xung quanh.
Đối với đề tài này “Thiết kế hệ thống thông gió, tản nhiệt và khử khói bụi cho hầm
tầng 2 để xe trường ĐH Công Nghiệp TPHCM” chúng em trình bày những vấn đề cơ
bản và tính toán nhiệt, ẩm, lượng độc hại… tỏa ra trong hầm để xe trường ĐHCN
TP.HCM. Trên cơ sở đó xác định lưu lượng khí cần thiết để khử nhiệt thừa, hơi nước
và khí độc hại… tỏa ra trong công trình và nêu lên một số giải pháp tổ chức thông gió,
chống nóng,hút bụi và khí độc hại tại các thiết bị công nghệ, trình bày hệ thống vận


chuyển khí nén bụi, phế thải, các thiết bị thu gom bụi, các thiết bị loại bỏ các khí độc
hại khỏi dòng khí thải.
Đề tài gồm những nội dung chính sau:
Chương 1: Tổng quan về công trình
Chương 2: Yêu cầu hệ thống thông gió và lựa chọn thông số tính toán
Chương 3: Tính năng suất thông gió.
Chương 4: Tính toán thông gió.
Chương 5: Thiết kế quạt.
Mặc dù đã có nhiều cố gắng trong quá trình thực hiện đề tài song không tránh
khỏi những thiếu sót, em rất mong được sự góp ý của quý thầy cô cùng bạn đọc.
Em xin chân thành cảm ơn.


Chương 1: Tổng quan về công trình

Nhóm 2

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH
1.1 Giới thiệu về công trình
Hầm để xe trường ĐHCN TP.HCM là một kiến trúc gồm có 2 tầng,và trên cùng là sân

chơi cho sinh viên.Bốn mặt của hầm để xe chủ yếu được bao phủ bằng một lớp cỏ, hầu
như không tiếp xúc trực tiếp với môi trường. Công trình không có các cửa thông khí
trực tiếp với môi trường mà chỉ thông khí với môi trường qua lối đi vào-ra và cầu
thang thoát hiểm .
Đề tài của nhóm là Thiết kế hệ thống thông gió, tản nhiệt và khử khói bụi cho hầm
tầng 2 của hầm để xe nên dưới đây chúng em chỉ nêu chi tiết không gian kiến trúc của
tầng 2:
Coi như tầng 2 tách biệt với tầng 1, có thang thoát hiểm. Không gian chức năng như
hình vẽ

GVHD: Bùi Trung Thành

Trang 1


Chương 1: Tổng quan về công trình

Nhóm 2

Hình1: mặt bằng tầng hầm 2
Đối với tầng hầm 2, bề dày sàn bêtông không đổi, vẫn là 300mm và 500mm
(tại các dầm) nhưng người ta không làm trần giả; đường ống sẽ được lộ thiên làm tăng
thêm nét độc đáo cũng như dễ dàng tiến hành bảo trì khu gửi xe ở tầng hầm 2 (xem
hình).

Hình 2: Cấu trúc sàn tầng hầm 2
Dưới đây là không gian 3D mô phỏng hầm để xe tầng 2:

GVHD: Bùi Trung Thành

Trang 2


Chương 2: Yêu cầu hệ thông thông gió và lựa chọn thông số tính toán

Nhóm 2

YÊU CẦU HỆ THỐNG THÔNG GIÓ
VÀ LỰA CHỌN THÔNG SỐ TÍNH TOÁN

CHƯƠNG 2:

I) Yêu cầu hệ thống thông gió
Do hệ thống thông gió cho hầm để xe và số người hoạt động bên trong khá
đông, lượng nhiệt và các chất khí độc hại thải ra rất nhiều,…gây ảnh hưởng
rất lớn đến sức khỏe của sinh viên vì vậy cần loại bỏ đi lượng nhiệt thừa và
các chất khí độc hại này,cần phải thiết kế một hệ thống thông gió tản nhiệt
cho nó và hệ thống phải đảm bảo một số yêu cầu sau:
-

Quạt phải cung cấp đủ không khí nhằm mục đích giải lượng nhiệt
thừa, đồng thời trung hòa lượng CO2 do người và xe thải ra,…

-

Hệ thống phải đảm bảo tính kinh tế lâu dài.

-

Không khí phải đảm bảo chất lượng, phải được lọc sạch trước khi

đưa ra ngoài

II) Lựa chọn thông số tính toán
2.1 Chọn thông số
2.1.1 Cấp điều hòa
Khi thiết kế hệ thống điều hòa không khí và thông gió, việc đầu tiên là phải lựa chọn
cấp điều hòa cho hệ thống điều hòa không khí và thông gió cần tính. Cấp điều hòa
không khí và thông gió thể hiện độ chính xác trạng thái không khí cần điều hòa của
công trình. Có ba cấp như sau:
- Hệ thống thông gió cấp I có độ chính xác nhất.
- Hệ thống thông gió cấp II có độ chính xác trung bình.
- Hệ thống thông gió cấp III có độ chính xác vừa phải.
Tùy vào từng trường hợp mà ta chọn cấp độ chính xác cao hay thấp. Khi ta chọn cấp
độ chính xác cao thì kéo theo giá thành trang thiết bị cao, ngược lại khi ta chọn cấp độ
chính xác vừa phải thì giá thành trang thiết bị cũng vừa phải. Đối với hầm để xe
trường Đại Học Công Nghiệp TP.HCM cũng giống các công trình bình thường khác
như nhà ở, văn phòng… không cần đòi hỏi độ chính xác cao, nghiêm ngặt như các khu

GVHD: Bùi Trung Thành

Trang 3


Chương 2: Yêu cầu hệ thông thông gió và lựa chọn thông số tính toán

Nhóm 2

máy tính dữ liệu, phòng sạch… nên ta chọn cấp điều hòa không khí là cấp III, cấp
thấp nhất và cũng phổ biến nhất với các thông số vi khí hậu cho phép chênh lệch một ít
trong phạm vi không quá 17ngày/năm.

2.1.2 Các thông số vi khí hậu
a) Nhiệt độ, độ ẩm không khí ngoài trời (tN, N ϕ )

Hệ thống thông gió của hầm để xe ta chọn hệ thống cấp III. Theo yêu cầu thiết kế của
công trình, ta có: t N = 300 C ;ϕ N = 80% . Đối với khu tầng hầm 2 ta giả thiết nhiệt độ của

không gian xung quanh có nhiệt độ là t N = 300 C ;ϕ N = 80%
b) Nhiệt độ, độ ẩm không khí trong hầm để xe là ( tT vàϕT )
Nhiệt độ và độ ẩm tương đối của không khí trong phòng ký hiệu tT vàϕT ứng với
trạng thái của không khí trong phòng được biểu diễn bằng điểm T trên đồ thị của
không khí ẩm. Việc chọn giá trị tT vàϕT phụ thuộc vào mùa trong năm.
c) Tốc độ không khí lưu chuyển trong phòng
Tốc độ không khí luân chuyển trong hầm để xe phải thích hợp, không quá lớn khi
nhiệt độ gió cấp vào phòng là thấp để tránh làm cho con người bị cảm lạnh cũng
không quá thấp vì sẽ không tạo được cảm giác mát mẻ cho không gian hầm. Với nhiệt
độ trong hầm tT = 350 C tốc độ gió tra theo bảng là ωk = 1,5m / s .

2.1.3 Các thông số phục vụ quá trình tính nhiệt thừa, ẩm thừa và một số thông
số khác
-

Các hệ số tính toán ktt và hệ số không đồng thời kđt của thành phần động cơ, thiết

bị điện Q1; phụ tải đèn Q2 và nhiệt do con người tỏa ra Q3.

GVHD: Bùi Trung Thành

Trang 4

Chương 2: Yêu cầu hệ thông thông gió và lựa chọn thông số tính toán

Nhóm 2

Bảng 2.1: Hệ số tính toán và hệ số không đồng thời
Hệ số tính toán ktt

Hệ số không đồng thời

Động cơ

1

1

Đèn

-

0.9

Thành phần

Nhiệt do người tỏa ra

GVHD: Bùi Trung Thành

Trang 5

Chương 3:Tính năng suất thông gió

Nhóm 2

CHƯƠNG 3: TÍNH NĂNG SUẤT THÔNG GIÓ
Chọn số người chuyển động vào trong hầm để xe là 80 người trong hầm.
thời gian cho sự thải nhiệt của mỗi động cơ là 5 phút

3.1 Tính nhiệt thừa Qth
8

Qth = ∑ Qi [kW ] (3-1)
i =1

Trong đó Qth là tổng nhiệt thừa và Qi là các nhiệt thành phần, [kW].
3.1.1 Nhiệt do máy móc thiết bị toả ra Q1
Đối với hầm để xe tầng 2 thì lượng nhiệt thải ra là do lượng xe lưu thông vào trong
hầm nhiều nên:
Q1 =

N
.ktt .kdt [kW]
η

(3-2)

Trong đó:
N: là công suất động cơ [kW]
η: hiệu suất động cơ

ktt: Hệ số phụ tải
kđt:Hệ số đồng thời
Bảng 3.1

Công suất động cơ N [KW]

≤ 0, 5

0,5 ÷ 5

5 ÷ 10

10 ÷ 28

> 28

Hiệu suất động cơ η

0,75

0,84

0,85

0,88

0,9

Đối với động cơ xe máy thì công suất của động cơ xe máy là 5,1 KW
Áp dụng công thức (2-1) và tra bảng trên ta có bảng tính nhiệt độ máy móc tỏa ra như

sau:
Bảng 3.2: Nhiệt tỏa ra từ động cơ xe máy Q1 , kW
Khu vực
Hầm tầng 2

Động cơ
Số lượng

Công suất, KW

Hiệu suất , %

ktt

Kđt

Q1, KW

80

5.1

85

0.6

1

288

GVHD: Bùi Trung Thành

Trang 6


Chương 3:Tính năng suất thông gió

Nhóm 2

3.1.2 Nhiệt toả ra từ đèn chiếu sáng Q2
Đối với hầm để xe người ta chủ yếu thường sử dụng đèn Nêon. Đối với hầm để xe
Trường Đại Học Công Nghiệp TP.HCM cũng sử dụng loại đèn này. Để tính nhiệt tỏa
ra từ đèn ta sẽ dùng công thức :
Q2 = N cs .10−3 , [ KW ]

(3-3)

Ncs: tổng công suất của tất cả các đèn chiếu sáng, [KW]
Vì công trình hầm để xe nên công suất chiếu sáng theo m2 sàn. Bình thường theo tiêu
chuẩn chiếu sáng lấy 10W/m2 diện tích sàn.
ð Lượng nhiệt tỏa ra từ đèn chiếu sáng được tính như sau:
Q2 = 10.F .10−3 = 10.(36.30).10−3 = 10.8 KW

3.1.3 Nhiệt do người toả ra Q3
Theo bảng 3.1 phía dưới, và loại hình hoạt động của người trong trường hợp này là lao
động nhẹ ,với nhiệt độ trong hầm để xe là 350C thì nhiệt toàn phần là 125W/người.
Nhiệt do người tỏa ra được tính như sau:
Q3 = n.q.10 −3 , [ KW ]

(3-4)

Trong đó:
q - Nhiệt tỏa ra từ một người,

W/người

n - Số người.
ð Nhiệt tỏa ra từ người: Q3 = 80.125.10−3 = 10 KW
Nhiệt độ phòng 0C

15

20

25

30

35

Tĩnh tại

125

100

80

80

80

Lao động nhẹ

135

130

125

125

125

Lao động trung bình

180

175

170

170

170

Lao động nặng

250

250

250

250

250

Phòng ăn khách sạn

175

145

125

125

125

Vũ trường

235

200

190

230

300

GVHD: Bùi Trung Thành

Trang 7


Chương 3:Tính năng suất thông gió

Nhóm 2

Bảng 3.3

Bảng tổng kết thành phần nhiệt thừa KW
Khu vực

Q1

Q2

Q3

Tổng Qth , KW

Tầng hầm 2

288

10.8

10

308.8

Bảng 3.4
-Q1 - Nhiệt do máy móc thiết bị toả ra
-Q2 - Nhiệt toả ra từ đèn chiếu sáng
-Q3 - Nhiệt do người toả ra
3.2 Tính ẩm thừa WT
Ta có công thức tổng quát tính ẩm thừa:
4

WT = ∑ Wi

(3-5)

, kg / s

i =1

Trong đó Wi là các ẩm thành phần.
3.2.1 Ẩm thừa do người toả ra W1
W1 = n.

gn
.10−3 , kg / s
3600

(3-6)

Trong đó:
Ø n: số người trong phòng.
Ø g: lượng ẩm một người tỏa ra trong một đơn vị thời gian, phụ thuộc vào cường
độ lao động của người và nhiệt độ phòng, tham khảo “Bảng 3.5”. Với tầng hầm
2 của nhà để xe chọn nhiệt độ bên trong hầm là 350C và lao động nhẹ ta sẽ có
giá trị gn cho hầm để xe như sau: gn=200g/h.người.
Áp dụng công thức trên ta sẽ tính được thành phần ẩm thừa do người tỏa ra như sau:
W1 = n.

GVHD: Bùi Trung Thành

gn
200 −3
.10 −3 = 80.
10 = 0, 0045
3600
3600

kg / s

Trang 8


Chương 3:Tính năng suất thông gió

Nhiệt độ

Nhóm 2

15

20

25

30

35

Tĩnh tại

40

40

50

75

115

Lao động nhẹ

55

75

115

150

200

Lao động trung bình

110

140

185

230

280

Lao động nặng

185

240

295

355

415

Nhà ăn

90

90

171

165

250

Vũ trường

160

160

200

305

465

Trạng thái

Bảng 3.5
3.2.2 Ẩm bay hơi từ các sản phẩm W2 và ẩm do hơi nước nóng mang vào W3
Trong công trình này do không có sản phẩm ướt đưa vào phòng, nên ta có thể bỏ qua
hai thành phần trên: W2 =W3 = 0 kg/s
ð Tổng lượng ẩm thừa tỏa ra trong tầng hầm 2 của nhà để xe là:
WT =W1 + W2 + W3 = 0,0045kg/s

3.3 lượng khí CO2 do người và xe thải ra

Gd là lượng hơi độc do người và xe thải ra ( g/h)
GD = GN + GX

3.3.1 Lượng CO2 do người thải ra
(Tra bảng 3.7 trang 92 sách “Thông gió” của GVC.Hoàng Thị Hiền – Ts.Bùi sỹ Lý)
Với số n=80 người và nhiệt độ trong hầm là 350C
ð k= 200g/h
Suy ra lượng CO2 do người thải ra trong hầm để xe là:

GVHD: Bùi Trung Thành

Trang 9


Chương 3:Tính năng suất thông gió

G

N

Nhóm 2

= n × k = 80 × 200 = 16000 g / h

Hay GN=16 kg/h.

3.3.2 Lượng CO2 do xe thải ra
Đối vơi tiêu chuẩn về khí thải hiện nay thì với xe mới thì lượng khí CO2 cho phép là

dưới 100g/km,đối với các xe hiện nay thì khoảng 120g/km.Đối với xe máy sử dụng
trong nước ta hiện nay thì lượng CO2 thải ra cho khoảng 150g/km.
Áp dụng đối với hầm để xe ta thì ta chọn đoạn đường mà xe chạy trong hầm là
50m=0.05km. vậy suy ra lượng CO2 do xe thải ra: GX' = 150 x 0.05 =7.5g
Do xe chỉ chạy trong khoảng thời gian là 1 phút=1/60 giờ nên:
ð Lượng CO2 do xe thải ra: GX = 7,5.60 = 450 g / h = 0.45 kg / h
è Lượng CO2 thải ra do người và xe là:
GD = GN + GX = 16 + 0, 45 = 16, 45 kg / h

3.4 Lưu lượng cần thiết

Lưu lượng cần thiết quạt phải cung cấp cho hầm nhằm mục đích: giải nhiệt thừa,
lượng ẩm và trung hòa lượng CO2 do người và xe thải ra.
3.4.1 Lưu lượng giải nhiệt thừa
Ta có công thức tính lưu lượng cần thiết để khử nhiệt thừa là:
Q
th
G =
1 I −I
R v

Trong đó
G1:lưu lượng cần thiết để khử lượng nhiệt thừa (kg/h)
Qth : lượng nhiệt thừa (W)

GVHD: Bùi Trung Thành

Trang 10

Chương 3:Tính năng suất thông gió

Nhóm 2

tR, tV: nhiệt độ khi ra khỏi phòng và nhiệt độ vào phòng
tR = 350C và tV = 300C
=>IR=130 kJ/kg

, IV=100 kJ/kg

với : Qth = 308.8 KW = 308.8x3600 = 111680 KJ / h
èVậy lưu lượng cần thiết : G1 =

111680
= 37056 kg / h = 30880 m3 / h
130 − 100

3.4.2 Lưu lượng khử hơi nước thừa.
Ta có công thức tính lưu lượng cần thiết để khử hơi nước thừa là:
G=

WT
d R − dV

[m3/h]

Trong đó:
G – Lưu lượng trao đổi không khí khử hơi nước thừa,[kg/h] hay[m3/h].
WT–Lượng hơi nước tỏa vào phòng [g/h]
dR– Dung ẩm của không khí ra.[g/kg]

dV– Dung ẩm của không khí vào.[g/kg]
Với nhiệt độ không khí bên ngoài 300C =>Ph=0.04241bar
ð dV = 0.622

ph
0.04241
= 0.622
= 0.0275 kg / kgkk = 27.5 g / kg
1 − ph
1 − 0.04241

Với nhiệt độ không khí bên trong 350C => Ph=0.05622 bar
ð d R = 0.622

ph
0.05622
= 0.622
= 0.037 kg / kgkk = 37 g / kg
1 − ph
1 − 0.05622

Lượng ẩm WT =0,0045kg/s =4.5x3600=16200 g/h.
è Lưu lượng cần thiết để khử hơi nươc thừa là:
G=

WT
16200
=
= 1705 [kg / h] = 1458 m3 / h .
d R − dV 37 − 27.5

3.4.3 Lưu lượng khử khí – hơi độc (CO2)
Ta có công thức tính lưu lượng cần thiết để khử khí – hơi độc (CO2) là:

GVHD: Bùi Trung Thành

Trang 11


Chương 3:Tính năng suất thông gió

Nhóm 2

L=

G
d
C −C
cp
0

[m3/h]

Trong đó:
L – Lưu lượng không khí khử khí – hơi độc [m3/h]
Gd – Lượng khí – hơi độc (CO2) tỏa vào phòng [g/h].

Ccp –Nồng độ cho phép của hơi độc có trong không khí vùng làm việc [g/m3]
3

Co –Nồng độ cho phép của hơi độc (CO2) có trong không khí [g/m ].
(Tra bảng phụ lục 3 trang 345 sách “Thông gió” GVC.Hoàng thị Hiền- Ts.Bùi Sỹ Lý)
Ta suy ra Ccp =1 và Co = 0.5
Gd= 16, 45 kg / h = 16.45 x103 g / h
èlưu lượng cần thiết để khử khí – hơi độc (CO2) là:
L=

G
16.45 x103
d
=
= 32900 [kg / h] = 27416 m3 / h
C −C
1 − 0.5
cp
0

Bảng tổng kết lưu lượng cần thiết
Khu vực

Lưu lượng khử

Lưu lượng khử ẩm

Lưu lượng khử khí

nhiệt thừa (m3/h)

(m3/h)

- hơi độc (m3/h)

30880

1458

27416

Tầng hầm

Bảng 3.6
Vì lấy nhiệt là một chức năng, lấy ẩm là một chức năng, và khử nhiệt thừa là một chức
năng và những chức năng trên là độc lập với nhau nên khi tính toán lưu lượng không
khí cần phải cấp cho hầm để xe thì phải lấy một lượng không khí lớn nhất để thực hiện
được cả 3 nhiệm vụ trên Max[Q].
è Ta chọn Q = 30880 m3 / h làm lưu lượng cần để cấp cho hầm để xe để khử
lượng nhiệt thừa, lượng ẩm và hơi-khí độc.

GVHD: Bùi Trung Thành

Trang 12


Chương 4: Tính toán thông gió

Nhóm 2

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN THÔNG GIÓ
4.1 Các thông số lựa chọn để tính toán thông gió
4.1.1 Bội số tuần hoàn.

Để tính toán thông gió ta cần xác định lưu lượng thông gió và chọn vận tốc gió
hợp lý để thiết kế đường ống gió, thông qua đó có thể tính được cột áp rồi chọn quạt
phù hợp.
Lưu lượng thông gió thường xác định thông qua bội số tuần hoàn, tức số lần trao đổi
trong một giờ (m3/h).
k=

Q
Vh

(4-1)

Q: Lưu lượng không khí cấp vào phòng Q = 30880 m3/h
Vh: Thể tích hầm để xe (30x36x2.5)
ð

k=

Q
30880
=
≈ 11
Vh 30 x36 x 2.5

Chọn vận tốc hợp lý là rất quan trọng bởi vì vận tốc chọn quá bé sẽ giảm được
tiếng ồn, tổn thất bé dẫn đến quạt nhỏ, nhưng đường ống cồng kềnh, tiêu tốn chi phí
đầu tư ban đầu và hạn chế trong trường hợp không gian làm việc quá bé. Ngược lại,
vận tốc chọn quá lớn sẽ sinh ra tổn thất lớn, ồn ào, và quạt sẽ to nhưng giảm được chi
phí đầu tư do kích thước đường ống nhỏ hơn. Vì vậy cần cân nhắc cẩn thận trong quá
trình thiết kế.

4.1.2 Phương pháp thiết kế đường ống thông gió
Có nhiều phương pháp để thiết kế đường ống gió, ở đây ta sẽ dùng phương pháp
ma sát đồng đều.
Thiết kế theo phương pháp ma sát đồng đều: từ lưu lượng cần cấp, và vận tốc gíó
chọn trong đường ống.. Đường ống chính là đường ống mà tổn thất sẽ lớn nhất (đường
ống dài nhất). Xem tổn thất trên ống mềm giống ống cứng.

GVHD: Bùi Trung Thành

Trang13


Chương 4: Tính toán thông gió

Nhóm 2

4.1.3 Chọn miệng gió
Chọn miệng gió căn cứ vào chức năng sử dụng của miệng gió, lưu lượng gió cần cấp,
độ ồn cho phép. Từ đó sẽ xác định được tổn thất qua miệng gió, cũng như các kích
thước cổ, kích thước ống gió, kích thước trần, kích thước mặt. Với miệng gió hút khí
thải cho tầng hầm ta chọn miệng gió RV-T-300x200-G1 có lưu lượng gió là 1715m3/h,
tổn thất qua miệng gió là 15,2Pa.

Hình 4.1: Hình dạng và cấu tạo miệng gió RV
4.2 Thiết kế ống gió tiêu biểu
4.2.1 Thiết kế đường ống gió
Ta sẽ thiết kế tiêu biểu đường ống gió của một quạt hút gió thải ở tầng hầm 2.
Thông số ban đầu như sau: lưu lượng quạt cần phải hút 30880 m3/h.
Theo bố trí kíến trúc của công trình ta chọn 18 miệng gió. Suy ra lưu lượng một
miệng gió là 1715m3/h = 8.578m3/s, có 18 miệng hút mỗi miệng hút có 0.477m3/s.

Ta chọn vận tốc khởi đầu là 14,1m/s tại cửa hút của quạt.

GVHD: Bùi Trung Thành

Trang14


Chương 4: Tính toán thông gió

Tiết diện của ống yêu cầu:

Nhóm 2

8.578
8.578
= 0.608 m2
= 0.608 m2 .
14.1
14.1

Tra bảng 7.3_trang 370 “sách hướng dẫn thiết kế hệ thống ĐHKK-Nguyễn Đức Lợi”
ta chọn ống cỡ 1400x500=0.7m2.
Tính lại tốc độ gió: ω =

8.578
= 12.25 m / s .
0.7

Tra bảng 7.3_trang 370 “sách hướng dẫn thiết kế hệ thống ĐHKK-Nguyễn Đức Lợi”
với lưu lượng 8.578 m3/s tốc độ 12.25m/s ta được đường kính ống tương đương là

dtd = 0.886 m .

Sử dụng bảng 7.11_trang 370 “sách hướng dẫn thiết kế hệ thống ĐHKK-Nguyễn Đức
Lợi” để tính tiết diện ống nhánh và xác định cỡ ống a x b theo bảng 7.3.Kết quả tính
giới thiệu trong bảng 4.3.
Đoạn ống

Lưu lượng
gió, m3/s

Phần trăm

Tiết diện

Cỡ ống

Tốc độ

lưu lượng % tiết diện %

ống , m2

chọn quạt

m/s

Phần trăm

Quạt-A

8.578

100

100

0.7

1400x500

12.25

A-B

5.724

67

73.5

0.51

1100x500

10.4

B-13

2.862

33

41

0.29

600x500

9.54

13-14

2.385

28

35.5

0.249

550x500

8.67

14-15

1.908

22

29.5

0.2065

500x450

8.48

15-16

1.431

17

24

0.168

450x400

7.95

16-17

0.954

11

17.4

0.122

400x350

6.8

17-18

0.477

6

10.5

0.074

350x225

6.1

Bảng 4.1
Kết quả tính toán cỡ ống

GVHD: Bùi Trung Thành

Trang15


Chương 4: Tính toán thông gió

Nhóm 2

Hình 4.2: Chi tiết về đường ống quạt thông gió tầng hầm 2
4.2.2 Tính tổn thất để chọn quạt
Tổn thất trên đường ống chính sẽ là cơ sở để chọn quạt. Rõ ràng đoạn ống dài nhất từ
quạt tới miệng thổi thứ 18 có chiều dài lớn nhất và có tổn thất áp suất lớn nhất, do đó
ta tiến hành tính trở kháng trên đoạn này để xác định cột áp quạt.
Tổn thất áp suất ống gió gồm hai thành phần ma sát và cục bộ.
H = ∑H

ms

+∑ H

cb

+∑

v2
ρ + ∑ ρ gh
2g

4.2.2.1 Tổn thất ma sát.
Khi tính tổn thất ma sát đồng đều thì ta quy hệ số ma sát trên đường ống bằng nhau.
Trong trường hợp này ta không sử dụng cách trên mà ta tính theo phương pháp bảng số

Tổn thất ma sát được tính theo công thức:
GVHD: Bùi Trung Thành

Trang16

Chương 4: Tính toán thông gió

Nhóm 2

H ms

l v2
= λ . . .ρ , mm H 2O
d 2g

Trong đó:
l – Chiều dài ống , m
ρ – Mật độ không khí , kg/m3

v –Tốc độ không khí , m/s
d– Đường kính tương đương của ống gió, m
λ –Hệ số trở kháng ma sát
λ = 0.0125 +

0.0011
d

theo GS Belccy

Bảng tính hệ số ma sát và đường kính tương đương của đường ống

Đoạn ống

Tiết diện
ống , m2

dtd

λ

Quạt-A

0,7

0,94

0,0137

A-B

0,51

0,81

0,0139

B-13

0,29

0,61

0,0143

13-14

0,249

0,56

0,0145

14-15

0,2065

0,51

0,0147

15-16

0,168

0,463

0,0149

16-17

0,122

0,394

0,0151

17-18

0,074

0,31

0,0160

Bảng 4.2

GVHD: Bùi Trung Thành

Trang17


Chương 4: Tính toán thông gió

Nhóm 2

Bảng tổn thất ma sát trên đường ống được tính trong bảng sau:
Đoạn ống

λ

l, m

v , m/s

d,m

Hms
mmH2O

v2
ρ
2g

mmH2O

ρ gh

mmH2O

Quạt - A’-A

0,0137

2-2,684

12,25

0,94

0,36

18.35

23.54

A–B

0,0139

8,243

10,4

0,81

0,94

6.62

0

B – B’

0,0143

9,644

9,54

0,61

1,26

5.57

0

B’ – 13

0,0143

2,864

9,54

0,61

0,35

5.57

0

13 – 14

0,0145

3,785

8,67

0,56

0,45

4.6

0

14 – 15

0,0147

5,850

8,48

0,51

0,74

4.4

0

15 – 16

0,0149

5,850

7,95

0,463

0,73

3.87

0

16 – 17

0,0151

5,850

6,8

0,394

0,27

2.83

0

17 – 18

0,0160

5,850

6,1

0,31

0,69

2.28

0

5,79

54.09

Tổng tổn thất

23.54

Bảng 4.3
4.2.2.2 Tổn thất cục bộ.
Tổn thất cục bộ được tính theo công thức:
v2
H cb = ξ . .ρ = ξ . pd , mmH 2O
2g

Trong đó:
Pd – áp suất động , Pa
ξ – Hệ số trở kháng cục bộ
ρ – Mật độ không khí, kg/m3 ,thường lấy ρ =1,20 kg/m3
v – Tốc độ không khí , m/s

Hệ số trở kháng cục bộ ξ phụ thuộc thuộc hình dáng, kích thước cách bố trí của các
phụ kiện, thiết bị và chướng ngại vật. Hệ số trở kháng cục bộ được các định bằng thực
nghiệm và cho trong bảng phụ luc trang 421“sách hướng dẫn thiết kế hệ thống ĐHKKGVHD: Bùi Trung Thành

Trang18


Chương 4: Tính toán thông gió

Nhóm 2

Nguyễn Đức Lợi” và bảng 3.12 - trang 99- thầy Bùi Trung Thành(tra áp suất động Hd)
ta có bảng hệ số trở kháng cục bộ và tổn thất cục bộ trên đường ống như sau:

Vận tốc
Tên

Vị trí

Miệng gió thải đến
điểm A

m/s

-Miệng gió thải
-3 co 90

12,25

0

-2 Giảm cân

Tổn thất cục bộ
ξ

Hcb, mmH2O

2.18

20

3x0.17

4.68

2x0.8

14.7

Chạc ba tiết diện chữ
nhật trên ống hút:

1-chạc 3 đoạn A-B.

12,25

2

19

2- chạc 3 đoạn B-13.

9,54

1.05

6.6

-đoạn 13–B’

9,54

0.21

12,6

-đoạn 16–17

6,8

0.27

0.76

-đoạn 15–16

7,95

0.2

0.77

-đoạn 14–15

8,48

0.39

1.72

-đoạn 13–14

8,67

0.34

1.56

6,1

1
0.5

2.27
3.01

Co nối

Giảm

17-18

Tại miệng gió
Giảm ống →miệng
gió
Tổng tổn thất cục bộ

85.41mmH2O

Bảng 4.4

GVHD: Bùi Trung Thành

Trang19