Thuyết minh đồ án Thông gió và xử lí khí thải

Thuyết minh đồ án Thông gió và xử lí khí thải

GVHD: Nguyễn Đình Huấn

LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay, môi trường là vấn đề được quan tâm hàng đầu. Với sự phát triển
mạnh mẽ của khoa học kĩ thuật cộng thêm quá trình đô thị hoá ngày càng nhanh làm
cho tình hình ô nhiễm môi trường nói chung và ô nhiễm không khí nói riêng ngày càng
trầm trọng.
Với tầm quan trọng của việc bảo vệ môi trường như vậy, các cấp các ngành
trong cả nước đã và đang đẩy mạnh công tác bảo vệ môi trường.
Tuy nhiên, môi trường không khí ở nước ta hiện nay, đặt biệt là ở các khu công
nghiệp và các đô thị lớn vẫn tồn tại dấu hiệu ô nhiễm đáng lo ngại. Phần lớn các nhà
máy xí nghiệp chưa được trang bị các hệ thống xử lý bụi và khí thải độc hại. Hàng
ngày hàng giờ vẫn đang thải vào khí quyển một lượng lớn các chất độc hại làm cho
bầu khí quyển xung quanh các nhà máy trở nên ngột ngạt khó chịu .
Còn ở các đô thị do tốc độ phát triển nhanh cộng với thiếu qui hoạch hợp lý nên
khu vực cách ly của khu công nghiệp ngày càng bị lấn chiếm hình thành các khu dân
cư làm cho môi trường ở đây thêm phần phức tạp và khó được cải thiện.
Trên cơ sở những kiến thức đã được học và được cô giáo, thầy giáo hướng dẫn,
em đã hoàn thành đồ án kiểm soát môi trường không khí..
Nội dung đồ án gồm các vấn đề: Tính toán sự khuếch tán ô nhiễm từ các ống
khói. Thiết kế hệ thống xử lý khí (bụi) đạt yêu cầu cho phép. Tính toán thông gió cho
nhà công nghiệp. Các bản vẽ kèm theo. Sau một thời gian được sự hướng dẫn của thầy
cô bộ môn, đồ án về cơ bản đã được hoàn thành .
Trong quá trình thực hiện đồ án do sự chưa hoàn thiện về kiến thức và thiếu
các kinh nghiệm thực tế, nên đồ án cũng không thể tránh khỏi sai sót. Em kính
mong thầy cô thông cảm và giúp em chỉ ra những thiếu sót để đồ án của em được
hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn.
Đà Nẵng, ngày 28 tháng 05 năm 2017
Sinh viên thực hiện:

Hoàng Thanh Tùng

SVTH: Hoàng Thanh Tùng – Lớp 13QLMT Page 1


Thuyết minh đồ án Thông gió và xử lí khí thải

GVHD: Nguyễn Đình Huấn

MỤC LỤC :

SVTH: Hoàng Thanh Tùng – Lớp 13QLMT Page 2


Thuyết minh đồ án Thông gió và xử lí khí thải

GVHD: Nguyễn Đình Huấn

DANH MỤC BẢNG

DANH MỤC HÌNH, ĐỒ THỊ

SVTH: Hoàng Thanh Tùng – Lớp 13QLMT Page 3


Thuyết minh đồ án Thông gió và xử lí khí thải

GVHD: Nguyễn Đình Huấn

PHẦN 1: TÍNH TOÁN PHẦN THIẾT KẾ HỆ THỐNG THÔNG GIÓ BÊN
TRONG CÔNG TRÌNH CHO PHÂN XƯỞNG GIA CƠ KHÍ
CHƯƠNG 1: TÍNH TOÁN NHIỆT THỪA

I. Tra thông số tính toán bên ngoài công trình:
Mùa hè:
H
N

- Nhiệt độ ngoài công trình vào mùa hè t = 32,20C ( Nhiệt độ cực đại trung
bình tháng 7 ở Cửa Ông Phụ lục 1 Sách thông gió TS Nguyễn Đình Huấn)
tt(H)
N

- Độ ẩm: φ
= 83% (Độ ẩm tương đối trung bình vào tháng 7 ở Cửa Ông Phụ
lục 1 Sách thông gió TS Nguyễn Đình Huấn)
H
N

- Từ hai giá trị: t = 32,2 và φ = 83% tra biểu đồ I-d ta có được d = 23,7 g/kg
2

k .k
- Hướng gió chủ đạo: Nam (Bảng 2.16 – QCVN 02:2009)
H
gio

- Vận tốc gió mùa hè: V
Mùa đông:

= 3,7 (m/s) (Bảng 2.16 - QCVN 02:2009/BXD)
D
N

- Nhiệt độ ngoài nhà vào mùa đông: t = 12,90C ( Nhiệt độ cực tiểu trung bình
tháng 1 ở Cửa Ông, Phụ lục 1 Sách thông gió TS Nguyễn Đình Huấn)
tt(H)
N

-Độ ẩm: φ
= 81% (Độ ẩm tương đối trung bình vào tháng 1 ở Cửa Ông Phụ
lục 1 Sách thông gió TS Nguyễn Đình Huấn)
-Từ hai giá trị: tĐN = 12,9 và φ = 81% tra biểu đồ I-d ta có được d = 17,7 g/kg
k2.k
-Hướng gió chủ đạo: Đông Nam ( Bảng 2.16 QCVN 02:2009/BXD)
Đ
gio

-Vận tốc gió mùa đông: V

= 3,4 (m/s) (Bảng 2.16 - QCVN 02:2009/BXD)

Bảng 1: Thông số tính toán bên ngoài công trình
Mùa

Thông số tính toán
φ(%)
d (g/kg.kkk)

0

tkk ( C)

Mùa đông

12.9

81

17,7

Mùa hè

32.2

83

23,7

II. Chọn thông số tính toán bên trong nhà
Mùa hè:
SVTH: Hoàng Thanh Tùng – Lớp 13QLMT Page 4

u (m/s)
Tháng 1 gió Đông Nam
(SE) 3,4
Tháng 7 gió Nam (S)
3,7

Thuyết minh đồ án Thông gió và xử lí khí thải

GVHD: Nguyễn Đình Huấn

Để đạt được điều kiện tối ưu, nhiệt độ không khí tính toán bên trong nhà cần
cao hơn bên ngoài nhà từ 1-3oC ( sách thiết kế thông gió công nghiệp trang 30 –
Hoàng Thị Hiền) . Vậy ở đây ta chọn nhiệt độ này là:
t

H
T

= 32,2 + 1,8 oC= 34 oC

Mùa đông:
Nhiệt độ tính toán bên trong công trình (nhà công nghiệp) về mùa đông (tđT)
được lấy từ 20 ÷ 220C.
tđT =22 oC

Mùa
Mùa hè
Mùa đông

Bảng 2: Thông số tính toán bên trong phân xưởng cơ khí
Nhiệt độ tính toán
Nhiệt độ tính toán
Δttt = (tTtt - tNtt).ψ
tt
bên ngoài nhà tN

bên trong nhà tTtt
32,2
34
1,8
12,9
22
9,1

III. Tính tổn thất nhiệt
1. Chọn kết cấu bao che
Lựa chọn kết cấu bao che cho các bộ phận của công trình phân xưởng như sau:
1. Tường ngoài: tường chịu lực, gồm có ba lớp:
Lớp 1: lớp vữa vôi trát mặt ngoài với các thông số
Dày:

δ = 15 mm
1

Hệ số dẫn nhiệt:

λ1 = 0,75 Kcal/mh o C

Lớp 2: lớp gạch phổ thông xây với vữa nặng với các thông số
Dày:

δ 2 = 220 mm

Hệ số dẫn nhiệt:

λ 2 = 0,7 Kcal/mh o C

Lớp 3: lớp vữa vôi trát mặt trong với các thông số

SVTH: Hoàng Thanh Tùng – Lớp 13QLMT Page 5


Thuyết minh đồ án Thông gió và xử lí khí thải

Dày:

GVHD: Nguyễn Đình Huấn

δ 3 = 15 mm

Hệ số dẫn nhiệt:

λ 3 = 0,6 Kcal/mh o C

2. Tường trong phân xưởng : là loại tường mỏng hơn cũng gồm có 3 lớp:
Lớp 1: lớp vữa vôi trát mặt trong với các thông số
Dày:

δ = 15 mm
1

Hệ số dẫn nhiệt:

λ1 = 0,6 Kcal/mh o C

Lớp 2: lớp gạch phổ thông xây với vữa nặng với các thông số

Dày:

δ 2 = 110 mm

Hệ số dẫn nhiệt:

λ 2 = 0,7 Kcal/mh o C

Lớp 3: lớp vữa vôi trát mặt trong với các thông số
Dày:

δ 3 = 15 mm

Hệ số dẫn nhiệt:

λ 3 = 0,6 Kcal/mh o C

3. Cửa sổ: bề mặt tường và cửa sổ 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:
4.Cửa chính: cửa thép với các thông số như sau
Dày:

δ = 2 mm
λ = 50 Kcal/mh o C

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

SVTH: Hoàng Thanh Tùng – Lớp 13QLMT Page 6


Thuyết minh đồ án Thông gió và xử lí khí thải

Dày:

GVHD: Nguyễn Đình Huấn

δ = 0,8 mm
λ = 50 Kcal/mh o C

Hệ số dẫn nhiệt:
6. 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 :
Dải 1
Dải 2
Dải 3

Dải 4

18000

36000

Hình 1: Phân chia dải nền theo diện tích

2. Tính tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che
Công thức tính toán:
KC (D)
Q TT
= K × F × ∆t tt (Kcal/h)

Trong đó K : hệ số truyền nhiệt
F : diện tích kết cấu
∆t tt
ψ :

= (t

D
T

D
N

ψ

–t )

Số hiệu chỉnh kể đến kết cấu bao che,

ψ =1

Xác định hệ số truyền nhiệt K.

SVTH: Hoàng Thanh Tùng – Lớp 13QLMT Page 7

36000


Thuyết minh đồ án Thông gió và xử lí khí thải

GVHD: Nguyễn Đình Huấn

Bảng 3: Tính toán xác định hệ số truyền nhiệt của kết cấu bao che
Hệ số truyền
δ
1
1
Tên kết cấu bao che
Nhiệt trở R
+∑ i +
nhiệt K,
αT
λi α N
m2.0C/Kcal
Kcal/m2.h.0C
1 0,015 0,22
1) Tường ngoài
δ 1 = 15mm
λ1 = 0,75 Kcal/mh o C

+
+
+

7,5 0,75 0,70
0,015 1
+
+
0,60 20

0.543

1,843

0,183

5,453

0,191

5,235

0,191

5,235

0,183

5,454

δ 2 = 220 mm
λ2 = 0,7 Kcal/mh o C

δ 3 = 15mm

λ 3 = 0,6 Kcal/mh o C

2) Cửa chính:

δ = 2 mm

1 0,002 1
+
+
7,5
50
20

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

λ = 50 Kcal/mho C
3) Cửa sổ:

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

δ = 5 mm

λ = 0,65 Kcal/mh o C

1 0,0008 1
+
+
7,5
50
20

4) Cửa mái:

δ = 5 mm

K1 = 0,4
K2 = 0,2
K3 = 0,1

λ = 0,65 Kcal/mh o C
SVTH: Hoàng Thanh Tùng – Lớp 13QLMT Page 8

K4 = 0,06


Thuyết minh đồ án Thông gió và xử lí khí thải

GVHD: Nguyễn Đình Huấn

5)Mái che:

δ = 0,8 mm
λ = 50 Kcal/mh o C

6) Nền:
Nền không cách nhiệt

Xác định diện tích kết cấu bao che
Bảng 4: Diện tích kết cấu bao che
TT

01

02

03

04

Tên kết cấu
Tường

Cửa chính
F = dài.cao. số cửa
Cửa mái
F = dài .cao
Cửa sổ
F = dài. cao.số cửa

Công thức tính

Kết quả

(36 + 0,25).8,0 – 16,0 – 30,0
(36 + 0,25).8,0 – 30,0
(18 + 0,25).8,0 – 16,0 – 12,0
(18 + 0,25).8,0 – 16,0 – 12,0
F=4.4.1
F=0
F=4.4.1
F=4.4.1
F=34.1,2
F=34.1,2

(m2)
244
260
118
118
16
0
16
16
40,8
40,8

Phía Bắc
Phía Nam

F=4.1,5.5

30

F=4.1,5.5

30

Phía Tây

F=4.1,5.2

12

Phía Đông

F=4.1,5.2

12

F1= 4(2.2)+36.18 – F3 - F2-F1
F2= (32 . 14)- F3-F4
F3= (10 . 28)-F4
F4= 6 . 24

204
168
136
144

Phía Bắc
PhíaNam
Phía Tây
Phía Đông

Phía Bắc
Phía Nam
Phía Tây
Phía Đông
Phía Bắc
Phía Nam

Nền
05

Dải I
Dải II
Dải III
Dải IV

SVTH: Hoàng Thanh Tùng – Lớp 13QLMT Page 9


Thuyết minh đồ án Thông gió và xử lí khí thải

GVHD: Nguyễn Đình Huấn

3. Tổn thất nhiệt bổ sung theo phương hướng.
Đối với Việt Nam các bức tường quay về các hướng có quá trình trao đổi nhiệt
khác nhau hay nói cách khác tổn thất nhiệt theo các hướng khác nhau nên khi tính toán
đối với các tường ngoài ta cần phải bổ sung thêm lượng nhiệt mất mát do sự trao đổi
nhiệt bên ngoài tăng lên ở các hướng khác nhau.

B + 10%

T + 5%

Đ + 10%

N + 0%

Hình 2: Tổn thất nhiệt theo phương hướng
Về mùa Đông:
Bảng 5: Tính toán tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che về mùa Đông và tổn thất nhiệt
theo phương hướng
% Tổn
K
∆
tổn
thất
(Kcal/
Loại kết cấu
thất bổ
tt
qua
kết
cấu
Tổn thất
h)
TT
F (m2) t
sung
bao che
bổ sung
Tên kết

theo
(kacl/h)
cấu
hướng
Bắc
30
9,1
1429,16
10%
142,92
9,1
Nam
36
1429,16
0%
142,92
1
Cửa sổ
5,235
9,1
Tây
12
571,66
5%
28,58
9,1
Đông
12
571,66
10%

57,17
9,1
Bắc
16
793,96
10%
79,40
Cửa
9,1
Nam
0
0
0%
0,00
2
5,453
9,1
Tây
16
793,96
5%
39,70
chính
9,1
Đông
16
793,96
10%
79,40
SVTH: Hoàng Thanh Tùng – Lớp 13QLMT Page 10

Thuyết minh đồ án Thông gió và xử lí khí thải

3

Cửa mái

4

Tường

5

Nền

Bắc
Nam
Bắc
Nam
Tây
Đông
Dải I
Dải II
Dải
III
Dải
IV

6

0,4
0,2

40,8
40,8
244
260
118
118
204
168

0,1

136

0,06

144

5,235

1,843

GVHD: Nguyễn Đình Huấn

9,1
9,1
9,1

9,1
9,1
9,1
9,1
9,1
9,1

1943,65
1943,65
4092,20
4360,54
1979,01
1979,01
742,56
305,76

10%
0%
10%
0%
5%
10%
-

194,36
0,00
409,22
0,00
98,95
197,90

-

123,76

-

-

9,1

78,62

-

-

Tổng cộng

23932,28

1470,52

Tổng tổn thất nhiệt qua kết cấu vào mùa đông: 25402,80 (Kcal/h)
Về mùa Hè:
Về mùa hè, hướng dòng nhiệt qua kết cấu mái không phải từ trong ra ngoài, tức tổn
thất nhiệt như các kết cấu ngăn che khác, mà ngược lại- từ ngoài vào trong, vì 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 về mùa hè ta không tính lượng nhiệt
truyền qua mái.

Bảng 6: Tính toán tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che về mùa Hè và tổn thất nhiệt
theo phương hướng
tổn thất
% bổ
K
∆ ttt
sung

tổn

cấu bao

theo

thất bổ

Tên

che

phương

sung

kết cấu
Cửa sổ

(kacl/h)
282,69
282,69

113,08

hướng
10%
0%
5%

28,27
0,00
5,65

h)

TT

1

(Kcal/

qua kết

Loại kết cấu

Bắc
Nam
Tây

5,235

F (m2)

30
30
12

SVTH: Hoàng Thanh Tùng – Lớp 13QLMT Page 11

1,8
1,8
1,8


Thuyết minh đồ án Thông gió và xử lí khí thải

2

Cửa
chính
Cửa

3

4

5

mái
Tường

Nền

Đông
Bắc
Nam
Tây
Đông
Bắc
Nam
Bắc
Nam
Tây
Đông
Dải I
Dải II
Dải III
Dải IV

6

5,453

5,235

1,843
0,4
0,2
0,1
0,06
Tổng cộng

GVHD: Nguyễn Đình Huấn

12
16
0
16
16
40,8
40,8
244
260
118
118
204
166
136
144

1,8
1,8
1,8
1,8
1,8
1,8
1,8
1,8
1,8
1,8
1,8
1,8

1,8
1,8
1,8

113,08
157,05
0
157,05
157,05
384,46
384,46
809,45
862,52
391,45
391,45
146,88
59,76
24,48
15,55
4733,15

10%
10%
0%
5%
10%
10%
0%
10%
0%

5%
10%
-

11,31
15,71
0,00
7,85
15,71
38,45
0,00
80,95
0,00
19,57
39,15
262,62

Tổng tổn thất nhiệt qua kết cấu vào mùa hè: 4995,77 (Kcal/h)
4. Tính tổn thất nhiệt do mang vật liệu vào bên trong 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.
Tuy nhiên do chênh lệch nhiệt độ giữa nhiệt độ bên trong và bên ngoài nhà không
đáng kể nên lượng nhiệt tổn thất này rất nhỏ nên khi tính toán tổn thất ta bỏ qua lượng
nhiệt này.
5. Tính toán tổn thất nhiệt do rò gió
Gió lùa vào nhà do chênh lệch trọng lượng không khí bên trong và bên ngoài và do
áp lực gió thổi trên bề mặt ngoài công trình .
Qgio
TT = C K .g gl .∆t .∑ l

(Kcal/h) ( theo CT 2-46 sách Thông gió và kĩ thuật xử lí khí thải –

Nguyễn Duy Động)
Trong đó: CK = 0,24 là tỉ nhiệt của không khí ( Kcal/Kg oC)
ggl: lượng gió lùa vào nhà qua 1m chiều dài khe hở của cửa.(kg/m.h)
( Tra bảng 2-10 sách Thông gió và kĩ thuật xử lí khí thải – Nguyễn Duy Động)

∆t

: chênh lệch nhiệt độ tính toán bên trong và bên ngoài nhà.

SVTH: Hoàng Thanh Tùng – Lớp 13QLMT Page 12


Thuyết minh đồ án Thông gió và xử lí khí thải

∆t

GVHD: Nguyễn Đình Huấn

= (tTtt - tNtt )

∑l

: Tổng chiều dài các khe hở của cửa.

Đối với hầm mái, cửa sổ 1 lớp khung thép: a=0,65
Đối với cửa đi, cổng ra vào: a=2
- Mùa Đông hướng gió chính là hướng Đông Nam Vg =3,4 m/s -> g=7,8kg/h
→

Cửa sổ và cửa mái khung thép 1 lớp : ggl = 5,07 kg/mh
Cửa chính : ggl=15,6 kg/mh
-Mùa Hè hướng gió chính là hướng Nam Vg = 3,7 m/s -> g=8,1kg/h

→

Cửa sổ và cửa mái khung thép 1 lớp : ggl = 5,265 kg/mh
Cửa chính :ggl= 16,2 kg/mh

Hướng nam

Hình 3: Tổn thất nhiệt do rò gió vào mùa hè

Hướng đông nam

Hình 4: Tổn thất nhiệt do rò gió vào mùa đông

SVTH: Hoàng Thanh Tùng – Lớp 13QLMT Page 13


Thuyết minh đồ án Thông gió và xử lí khí thải

GVHD: Nguyễn Đình Huấn

Bảng 7: Tính toán chiều dài khe cửa mà gió lọt qua
Loại cửa

Chiều dài khe cửa mà gió lọt qua (m)
Hướng Đông Nam

Cửa sổ
Cửa chính

Hướng Nam

(4.3+1,5.5).7=136,5

(4.3+1,5.5).5=97,5

4.3+4.2=20

4.3+4.2=20

Bảng 8: Tính toán tổn thất nhiệt do rò gió:
Mùa

Hướng

Cửa

Đông Nam
ĐÔNG

∆ttt

CK

Sổ
Chính

ggl(kg/mh)

(0C)
0,24

9,1

0,24

1,8

5,07
15,6

Tổng cộng
Sổ

Nam

HÈ

Chính

Tổng cộng
6. Tổn thất nhiệt do làm nóng vật liệu từ ngoài mang vào
VL
QTT
= G × C × (t C − t D ) γ

Công thức tính:
(Kcal/h)
Với: G: là lượng vật liệu đưa vào nhà trong một giờ.
G = 1000 kg/h
tC : là nhiệt độ của vật liệu sau khi đưa vào phòng. tC = tTtt
tD : là nhiệt độ của vật liệu trước khi đưa vào phòng. tD= tNtt
γ

= 0,7 – hệ số kể đến khả năng nhận nhiệt của vật liệu.
C: tỉ nhiệt (nhiệt dung riêng của vật liệu cần làm nóng). Đối với đồng ta có
C = 0,39 KJ/Kg0k = 0,092(kcal/kg.0C) (Tra bảng phụ lục 2.2/[3])
Bảng 9: Tổn thất nhiệt do làm nóng vật liệu
TT

Mùa

G (Kg/h)

C

γ

tC-tĐ

Kết quả (Kcal/h)

1

Đông

1000

0,092

0,7

9,1

586,04

2

Hè

1000

0,092

0,7

1,8

115,92

7.Tính tổng tổn thất nhiệt
SVTH: Hoàng Thanh Tùng – Lớp 13QLMT Page 14

5,265
16,2

Thuyết minh đồ án Thông gió và xử lí khí thải
KC
TT

Mùa

Σ

KC
TT

GVHD: Nguyễn Đình Huấn

VL
Q TT
(Kcal/h)

bs
TT

Q = Q + Q (Kcal/h)

Đông
Hè

25402,8
4995,77

Q Gio

TT (Kcal/h)

∑ Q TT (Kcal/h)

2192,86
361,73

28181,7
5473,42

586,04
115,92

IV. Tính toán tỏa nhiệt
1. Toả nhiệt do thắp sáng:
QTS = 860 . a . F ( Kcal/h )
860: đương lượng nhiệt điện
a: tiêu chuẩn thắp sáng, a = 18 – 24W/m2. Chọn a = 22W/m2 = 0,022kW/m2.
F: diện tích xưởng cơ khí, F = (18-0,25).(36-0,25) = 634,5625 (m2)
QTS = 860 .634,5625.0,022 = 12005,9225 (Kcal/h)
2. Toả nhiệt do máy móc động cơ dùng điện :
dc
η1 .η 2 .η 3 .η 4
TN
Q =
.SN
η1

: các hệ số kể đến công suất điện

η2
η3

η4

η1

=0,7:0,9

: hệ số phụ tải là tỉ số giũa công suất thực với công suất tiêu thụ
: hệ số làm việc đồng thời của các động cơ điện

η3

η2

= 0,5- 0,8

=0,65 :1,0

:hệ số chuyển biến giữa cơ năng và nhiệt năng và tỏa nhiệt vào không khí xung

quanh

η4

= 0,65: 1,0
N: Công suất máy (kW)
Lấy theo thực nghiệm:

⇒

Kí hiệu

Q

dc
TN

η1 .η 2 .η3 .η 4

= 0,25

= 0,25.860.97,5 =20962,5 kcal/h
Bảng 10: Công suất điện của các động cơ.
Tên động cơ
Công suất
Số lượng

SVTH: Hoàng Thanh Tùng – Lớp 13QLMT Page 15

Tổng công


Thuyết minh đồ án Thông gió và xử lí khí thải

1
2
3
4

6
7
8
9
10
11
13
Tổng

Máy mài tròn
Máy mài phẳng
Máy phay đứng BH11
Máy tiện rèn 1615M
Máy mài sắc
Máy xọc 7412
Máy khoan để bàn
Máy bào ngang M30
Cưa máy 872A
Tang đánh bóng
Máy cắt tấm N475

GVHD: Nguyễn Đình Huấn

4,5
3,0
6,8
2,8
3,0
1,7
0,5

2,5
2,0
2,0
10,0

2
4
2
2
4
4
8
1
2
4
2

suất
9,0
12,0
13,6
5,6
12,0
6,8
4,0
2,5
4,0
8,0
20,0
97,5

3. Toả nhiệt do người:
Lượng nhiệt tỏa ra của người trong phòng bao gồm hai thành phần là nhiệt hiện
Qh 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:
Qtnguoi = q.n (Kcal/h)
Trong đó: n - là số người trong phân xưởng, n = 41 người
q (kcal/ người): lượng nhiệt hiện do một người toả vào không khí trong phòng
trong 1 giờ.
Lấy theo bảng 2-1 số lượng nhiệt , ẩm tỏa ra do người (Lấy theo bảng 2-5 Tri số qn
(kcal/ h) của người – Sách Thông Gió – TS. NGUYỄN ĐÌNH HUẤN)
Mùa đông (12,90C): qh = 140 Kcal/h
Mùa hè (32,2): qh = 65 Kcal/h

SVTH: Hoàng Thanh Tùng – Lớp 13QLMT Page 16


Thuyết minh đồ án Thông gió và xử lí khí thải

GVHD: Nguyễn Đình Huấn

Bảng 11: Tính toán tỏa nhiệt do người

Q nguoi
t

TT

Mùa

1
2

Đông
Hè

qh (Kcal/h)
140
65

n (người)
41
41

(Kcal/

h)
5740
2665

4. Toả nhiệt do quá trình làm nguội sản phẩm từ lò nung thép:
Sản phẩm nguội dần không thay đổi trạng thái
sp

TN

Q = G.C.( tđ – tc) , (Kcal/h)
C: nhiệt dung riêng của vật ở trạng thái đang xét, đối với thép ta có C = 0,48KJ/Kg 0k
= 0,115(kcal/kg.0C) (Tra bảng phụ lục 5 - GIÁO TRÌNH THÔNG GIÓ – HOÀNG THỊ
HIỀN và TS.BÙI SỸ LÝ )
G: khối lượng của vật nung trong 1 giờ, G = 1000 Kg/h
tđ , tc : nhiệt độ đầu và cuối của vật, nhiệt độ cuối tc thường bằng nhiệt độ bên trong
nhà: Lò nung tđ = 7750C
Mùa đông tc =22oC
Mùa hè
tc =34oC

Bảng 12: Tính toán toả nhiệt do quá trình làm nguội sản phẩm (từ 2 lò nung)
Mùa

Đông
Hè

G
(kg/h)
1000
1000

C
(kcal/kgoC
)

tđ
o

( C)

0,115
0,115

775
775

tc
o
( C)

Q

Q

22
34

(kcal/h)
173190
170430

(kcal/h)
34638
34086

sp
lt

sp
tt

Toả nhiệt sản phẩm tính cho cả 2 lò nung thép (giả thiết)
(Tại chỗ làm nguội sản phẩm có bố trí trục hút nhiệt. khoảng 80% lượng nhiệt sẽ theo
trục này đi lên khỏi mái nhà. Còn lại 20% lượng nhiệt sẽ tỏa vào phòng.)
5. Toả nhiệt do lò:
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 thành lò, nóc lò,
đáy lò qua của cửa lò lúc đóng và mở .Giả thiết cấu tạo của thành lò, nóc lò và đáy lò
là như nhau.Cửa lò để dễ dàng mở ra nên cấu tạo gồm 2 lớp khác với thành lò.
SVTH: Hoàng Thanh Tùng – Lớp 13QLMT Page 17


Thuyết minh đồ án Thông gió và xử lí khí thải

GVHD: Nguyễn Đình Huấn

Bảng 14: Thống kê lò
STT

Tên thiết bị

Chiều dài (mm)

Chiều rộng
(mm)

Chiều cao
(mm)

Lò nung
1700
1700
1700
thép
Lò nung thép :
Lò nấu thép có:
- Diện tích nóc lò: Fđỉnh = 1,7.1,7 = 2,89 (m2)
- Diện tích đáy lò: Fđáy = 1,7.1,7 = 2,89 (m2)
- Diện tích thành lò: Fthành = 4.1,7.1,7– 0,5.0,5 = 11,31 (m2)
- Diện tích cửa lò: Fcửa = 0,5.0,5 = 0,25 (m2)
a. Tỏa nhiệt qua thành lò
1

(τ T − τ N )

QTL = K.FTL.
, (kcal/h)
Trong đó :
- FTL diện tích thành lò (m2), FTL = 11,31(m2)
- K: hệ số truyền nhiệt của thành lò (kcal/m2.h. oC)
Cấu tạo của lò:
Lớp 1: chịu lửa :

δ 1 = 0,3 m, λ1 = 1,2

(kcal/m.hoC)

δ 2 = 0,2 m, λ 2 = 0,1

(kcal/m.hoC)
δ 3 = 0,02 mm, λ3 = 0,7
Lớp 3: thép,
(kcal/m.hoC)
( Theo trang 39 sách THÔNG GIÓ - TS.NGUYỄN ĐÌNH HUẤN )
Lớp 2: cách nhiệt:

tT

τN
tN

τT

 Giả thiết :

τT

= tT – 5 oC = 775- 5 = 770 oC

SVTH: Hoàng Thanh Tùng – Lớp 13QLMT Page 18

Số lượng
(lò)
2


Thuyết minh đồ án Thông gió và xử lí khí thải

GVHD: Nguyễn Đình Huấn

τT

: nhiệt độ bề mặt bên trong lò
t T : nhiệt độ bên trong lò
 Giả thiết :
τ HT
τ

Đ

τ HN

o

= 64 C ,

τ ĐN

= 54oC

: nhiệt độ bề mặt bên ngoài lò vào mùa hè

T

: nhiệt độ bề mặt bên ngoài lò vào mùa đông
 Ta có : tHN = 34oC ( nhiệt độ trong nhà vào mùa hè theo tính toán)
tĐN =22oC (nhiệt độ trong nhà vào mùa đông theo tính toán)
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
K=

 Mùa hè
τHN

Chọn :
= 64oC , : tHN = 34oC
Xác định hệ số trao đổi nhiệt bề mặt ngoài

-

C qd
α NH

τ HN

τ HN - tHN

 τ Đ H + 273  4  t H N + 273  4 
 − 
 
.

100

  100
 

= L .(
– tHN)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)
(theo mục 2.2.6 sách THÔNG GIÓ – TS. NGUYỄN ĐÌNH HUẤN)
4
4
4,2  64 + 273 
 34 + 273  
.
−


 
64 − 34  100 
 100  

→ α3

H

= 2,2.(64-34)0,25+
=10,77(Kcal/m2.hoC)
- Tính QN : lượng nhiệt tỏa ra từ bề mặt ngoài ra bên ngoài :

α NH

τHN

QN =
.FTL .(
– tHN)
QN = 10,77.11,31.(64 – 34) =3654,26(kcal/m2h)
- Tính Q :lượng nhiệt đi qua bề dày thành lò
τT τ H N
Q= K .F ( –
) = 0,44.11,31.(775 –64) = 3538,22(kcal/h)
SVTH: Hoàng Thanh Tùng – Lớp 13QLMT Page 19


Thuyết minh đồ án Thông gió và xử lí khí thải

QN − Q
QN

⇒

=

GVHD: Nguyễn Đình Huấn

3654,26 − 3538,22
3654,26

= 3,18% < 5% (giả thiết thoả mãn)

- Vậy lượng nhiệt truyền qua thành lò là:

QHTL =

QN + Q
2

3654,26 + 3538,22
2

=
 Mùa đông

= 3596,24(kcal/h)

τ ĐN

Chọn
= 54oC, tĐN = 22oC
- Xác định hệ số trao đổi nhiệt bề mặt ngoài
 τ Đ N + 273  4

.
Đ
− t N  100 


C qd

α 3H

τ ĐN

τ ĐN

 t N Đ + 273 

− 

100



4






= L .(
–tĐN)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)
(theo mục 2.2.6 sách THÔNG GIÓ – TS. NGUYỄN ĐÌNH HUẤN)
4
4
4,2  54 + 273 
 22 + 273  

.
−


 
54 − 22  100 
 100  

→ α3

H

= 2,2.(54-22)0,25+
= 10,30 (Kcal/m2.hoC)
- Tính QN : lượng nhiệt tỏa ra từ bề mặt ngoài ra bên ngoài :
α NĐ

τ ĐN

QN =
.F.(
– tĐN)
QN = 10,30.11,31.(54 – 22) =3727,78(kcal/h)
- Tính Q :lượng nhiệt đi qua 1m2 bề dày thành lò
τT τ ĐN
Q= K .F ( –
) = 0,44.11,31.(775 –54) = 3587,98(kcal/h)
QN − Q
⇒

QN

=

3727,78 − 3587,97
3727,78

= 0,0375 = 3,75% < 5% (giả thiết thoả mãn)
-Vậy lượng nhiệt truyền qua thành lò là
Q N + Q 3727,78 + 3587,98
2
2
QĐTL =
=
= 3657,88 (kcal/h)
b. Tỏa nhiệt qua đáy lò
SVTH: Hoàng Thanh Tùng – Lớp 13QLMT Page 20


Thuyết minh đồ án Thông gió và xử lí khí thải

GVHD: Nguyễn Đình Huấn

(τ T − τ N )

Qđáy lò = 0,7 .K.Fđáy lò.

, (kcal/h)

Trong đó:

• 0,7 : hệ số hiệu chỉnh kể đến sự bốc lên của nhiệt
• Fđáy lò : diện tích đáy lò , Fđáy lò =1,7.1,7 = 2,89m2
• K: hệ số truyền nhiệt của thành lò (kcal/m2.h. oC)
* Mùa hè:
•
qđáy = qđ = 317,97 (kcal/m2h)
• -Nhiệt lượng truyền qua đáy lò:
• Qđáy = 0,7 . 317,97 . 2,89 = 643,25[kcal/h]
* Mùa đông:
•
qđáy = qđ = 323,42 (kcal/m2h)
• -Nhiệt lượng truyền qua đáy lò:
• Qđáy = 0,7 . 323,42 . 2,89 = 654,28[kcal/h]

c. Tỏa nhiệt qua nóc lò
Cấu tạo của nóc lò giống như các lớp của thành lò nên lượng nhiệt tỏa ra tính cho
1m2 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 thành đứng và xấp
xỉ 1,3 lần.
QĐL = 1,3. q. FĐL
q : lượng nhiệt truyền qua 1 m2 nóc lò
QĐĐL = 1,3. qĐ .FĐL = 1,3 . 323,42 . 2,89 = 1215,09 (kcal/h)
QHĐL = 1,3 . qH .FĐL = 1,3 . 317,97 . 2,89 =1194,61(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
Giả thiết t2 = t1 – 5 oC = 775 - 5 = 770 oC
SVTH: Hoàng Thanh Tùng – Lớp 13QLMT Page 21


Thuyết minh đồ án Thông gió và xử lí khí thải
Đ
3

t = 70oC ; t
Đ
4

H
3

GVHD: Nguyễn Đình Huấn

= 78 oC

H
4

t = txq = 22oC ; t = 34,4oC
Hệ số truyền nhiệt qua cửa lò :

1

=

δ1 δ 2
+
λ1 λ2

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

= 0,44

K=
(kcal/m2h0C)
* Mùa hè:
Chọn t3 = 63oC, t4 = 34oC
- Tính qk :lượng nhiệt đi qua 1m2 bề dày cửa lò
qk = K . (t2 – t ) = 0,44. (770 – 63) = 311,08 (kcal/m2h)
3
- Tính q
α 4H

α

q =

.(t

H
3

α

H
4

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

α 3H

= a.( t3 – t )0,25 +
4

a: Hệ số kích thước đặc trưng phụ thuộc vào kích thước lò, a = 2,2 đối với bề mặt đứng
Cqd: hệ số bức xạ qui diễn của vật trong phòng, C =4,2 (Kcal/m2.hoK)
→ α3

H

→

= 2,2.(63 – 34)0,25+

4
4
4,2  63 + 273 
 34 + 273  
.
−


 
63 − 34  100 
 100  

= 10,70(Kcal/m2.hoC)

α

q = 10,70.(63– 34) = 310,3 (kcal/m2h)

qα − q k
310,3 − 311,08
=
qα
310,3
⇒
q k + qα

2

= 0,25 % <5% (giả thiết thoả mãn)
310,3+ 311,08
2
=
= 310,70 (kcal/m2h)

qHđóng =
* Mùa đông:
- Tính qk :lượng nhiệt đi qua 1m2 bề dày cửa lò
qk = K . (t2 – t3) = 0,44. (770 - 52) = 315,92(kcal/m2h)
SVTH: Hoàng Thanh Tùng – Lớp 13QLMT Page 22


Thuyết minh đồ án Thông gió và xử lí khí thải

- Tính q
α 4H

α

q =

.(t

H
3

GVHD: Nguyễn Đình Huấn

α

H
4

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

α 3H

= a.( t3 – t )0,25 +
4

a: Hệ số kích thước đặc trưng phụ thuộc vào kích thước lò, a = 2,2 đối với bề mặt đứng
Cqd: hệ số bức xạ qui diễn của vật trong phòng, C =4,2 (Kcal/m2.hoK)
→ α3

H

→

= 2,2.(52 - 22)0,25+

4
4
4,2  52 + 273 
 22 + 273  
.
 −
 
52 − 22  100 
 100  

= 10,17 (Kcal/m2.hoC)

α

q = 10,17.(52 – 22) = 304,96 (kcal/h)

qα − q k
304,96− 315,92
=
qα
304,96
⇒
q k + qα
2

= 3,59% <5% (giả thiết thoả mãn)

304,96+ 315,92
2

qĐđóng =
=
= 310,44 (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:

Q

Q

Đ
C

đóng=

H
C

đóng=

qĐđóng . FC= 310,44. (0,25.

qH đóng . FC = 310,70.(0,25.

50
60

50
60

) = 64,675 (kcal/h)

) = 64,73 (kcal/h)

* Trường hợp cửa mở:
Khi đưa nguyên liệu vào lò ta phải mở cửa lò trong một thời gian ( thường là
10p) nhiệt sẽ tỏa ra phòng bằng bức xạ. Vậy tổng nhiệt lượng nhiệt khi của lò mở là :

Q
Qm =

bx

.

10
.K. F C
60

SVTH: Hoàng Thanh Tùng – Lớp 13QLMT Page 23


Thuyết minh đồ án Thông gió và xử lí khí thải

 T  4  Txq  4 
 
C. 1  − 
 100   100  

H
bx

Với:

Q

GVHD: Nguyễn Đình Huấn

=

C= 4,96 (kcal/m2.h.K4) hệ số bức xạ của vật đen tuyệt đối
- Cửa có kích thước: A x B = 0.5m x 0.5m
=> Diện tích cửa lò Fc=0,5x0,5=0.25 m2
A 0,5
=
δ 0,5

- Dựa vào các tỷ số:

,

B 0,5
=

δ 0,5

Dùng biểu đồ hình 2.11 ( Sách Thông gió – Nguyễn Đình Huấn ) ta tìm được:
K1 = 0,52 ; K2 = 0.52

=> K =

0.52 + 0.52
= 0.52
2

* Mùa đông:
59455,44.

Đ
C

Q mở=
* Mùa hè:
59390,48.

H
C

Q mở=
Trong đó:
 T  4
C. 1 
 100 

H
bx

Q

10
.0,52.0,25 = 1288,20
60

10
.0,52.0,25 = 1286,79
60

 T xq 

− 

100



4

(kcal/h)

(kcal/h)


 775 + 273  4  34 + 273  4 
2

 = 4,96.
 −
  = 59390,48kcal / m .h

 100   100  

=

C= 4,96 (kcal/m2.h.K4) hệ số bức xạ của vật đen tuyệt đối

Q

 T  4  T xq  4 
 775 + 273  4  22 + 273  4 
2
1


 = 4,96.
C.
 −
 −
  = 59455,44kcal / m .h

 100   100  
 100   100  

Đ
bx

=

Nhiệt truyền qua cửa lò
SVTH: Hoàng Thanh Tùng – Lớp 13QLMT Page 24


Thuyết minh đồ án Thông gió và xử lí khí thải

Q

Đ
C

=

H
C

Q

Q =Q

Đ
C

+Q

Đ
C

đóng

H
C

+ Q

mở

H
C

đóng

mở

GVHD: Nguyễn Đình Huấn

= 64,675+ 1288,20= 1372,675 (kcal/h)

= 64,73+ 1286,79= 1351,52 (kcal/h)
Bảng 15: Tổng nhiệt tỏa của lò nung thép:

Mùa

QTL

Qnóc

Qđáy

QCửa

lonau
lt

Đôn

3596,24

1215,09

654,25

1372,675

Q
(kcal/h)
6838,26

g
Hè

3657,88

1194,61

643,25

1351,52

6847,26

lonau
tt

Q
(kcal/h)
4102,97
4108,36

Vậy tổng nhiệt tỏa của lò nung thép (2 lò):
Q Đ = 2 .6838,26 = 13676,52 (kcal/h)
Q H = 2 . 6847,26 = 13694,52 (kcal/h)
Do Tại lò có bố trí trục hút nhiệt, khoảng 70% lượng nhiệt sẽ theo trục này đi lên khỏi
mái nhà. Còn lại 30% lượng nhiệt sẽ tỏa vào phòng.

6. Tính toán tổng nhiệt tỏa.
Bảng 12: Tính tổng nhiệt tỏa
Mùa
Đông
Hè

TS
TN

Q
(kcal/h)
12005,875
12005,875

DC
TN

Q
(kcal/h)
20962,5
20962,5

nguoi
TN

Q
(kcal/h)
5740
2665

sp
TN

Q
(kcal/h)
34638
34086

lonau
TN

Q
(kcal/h)

4102,97
4108,36

∑ Q TN

(kcal/h)
77449,35
73827,74

V. Tính toán thu nhiệt vào mùa hè.
Bức xạ mặt trời bao gồm trực xạ và tán xạ. Các tia bức xạ mặt trời chiếu trực
tiếp vào bề mặt chịu bức xạ thì gọi là trực xạ. Còn tán xạ là sự phản xạ ánh sáng từ mặt
đất , công trình, nhà cửa,...
Vào mùa hè, khi nắng chiếu trên bề mặt một kết cấu bao che với cường độ xác
định thì lượng cường độ bức xạ ấy truyền vào nhà nhiều hay ít là phụ thuộc vào kết
cấu bao che. Cửa kính trong suốt nên hầu hết năng lượng của nắng xuyên qua được và
đi vào phòng, bị hấp thụ kết quả là nhiệt độ trong phòng tăng cao.

SVTH: Hoàng Thanh Tùng – Lớp 13QLMT Page 25