đồ án Thông gió và xử lý khí thải

Đồ án môn học: Thông gió và xử lý khí thải

GVHD: TS. Nguyễn Đình Huấn

MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: THIẾT KẾ THÔNG GIÓ CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ....................1
1.1. TÍNH NHIỆT THỪA BÊN TRONG CÔNG TRÌNH.............................................1
1.1.1. Lựa chọn các thông số........................................................................................1
1.1.1.1. Chọn thông số tính toán bên ngoài công trình............................................1
1.1.1.2. Chọn thông số tính toán bên trong công trình............................................1
1.1.1.3. Lựa chọn thông số về kết cấu bao che........................................................2
1.1.2. Diện tích kết cấu:.................................................................................................3
1.1.3. Hệ số truyền nhiệt K...........................................................................................3
1.1.4.
Tính tổn thất nhiệt.........................................................................................6
1.1.4.1. Tính tổn thất nhiệt qua kết cấu..................................................................6
1.1.4.2. Tổn thất nhiệt do rò gió.............................................................................9
1.1.4.3. Tính tổn thất nhiệt do nung nóng vật liệu mang vào nhà.........................13
1.1.4.4. Tính tổng tổn thất nhiệt............................................................................13
1.1.5.
Tính tỏa nhiệt trong phòng..........................................................................13
1.1.5.1 Tỏa nhiệt do người...................................................................................13
1.1.5.2 Tỏa nhiệt do chiếu sáng...........................................................................14
1.1.5.3 Tỏa nhiệt do động cơ điện.......................................................................14
1.1.5.4 Tỏa nhiệt từ quá trình nguội dần của sản phẩm.......................................15
1.1.5.5 Tỏa nhiệt từ lò nung thép.........................................................................16
1.1.5.1. Bức xạ mặt trời qua cửa kính...................................................................22
1.1.5.2. Bức xạ mặt trời qua mái...........................................................................23
1.2. Tính toán lưu lượng thông gió...........................................................................27
1.2.1.
Lưu lượng thông gió chung:........................................................................27

1.2.2.Lưu lượng hút cục bộ nhiệt tại lò........................................................................28
1.3. Sơ đồ không gian bố trí miệng thổi:...................................................................30
1.4.

Mặt bằng bố trí:.................................................................................................31

1.5. Tính toán thủy lực hệ thống thông gió:.................................................................32
1.5.2. Thủy lực ống phụ:..............................................................................................33
1.5.3. Hệ thống hút:....................................................................................................34
CHƯƠNG 2: KHUẾCH TÁN Ô NHIỄM....................................................................37
2.1. Tính sản phẩm cháy.............................................................................................37
TRẦN CÔNG CƯỜNG - Lớp 14MT


Đồ án môn học: Thông gió và xử lý khí thải

GVHD: TS. Nguyễn Đình Huấn

2.1.1
Thông số tính toán......................................................................................37
2.1.1.1. Mùa hè....................................................................................................37
2.1.1.2. Mùa đông.................................................................................................37
2.1.2. Tính toán sản phẩm cháy – Lượng khói thải và tải lượng các chất ô nhiễm trong
khói:
....................................................................................................................38
2.1.3. Tính toán lượng khói và tải lượng các chất ô nhiễm tạo ra tương ứng khi đốt:..39
2.1.4. Nồng độ phát thải các chất ô nhiễm trong khói:.................................................40
2.1.5. Tính hiệu suất xử lí theoQCVN 19-2009/BTNMT...........................................40
2.2. Xác định chiều cao hiệu quả của ống khói :.........................................................42
2.3. Tính nồng độ khuếch tán:.....................................................................................43

2.3.1.Nồng độ trên trục gió, Cx (g/m3).........................................................................43
2.3.2.Nồng độ chất ô nhiễm trên mặt đất Cx,y (g/m3)..................................................50
2.3.3. Nồng độ Cmax (g/m3)........................................................................................51
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ SO2....................................................52
3.1. Phương án giải quyết............................................................................................52
3.2.

Lựa chọn thiết bị xử lý SO2...............................................................................52

3.3.

Tính toán thiết bị................................................................................................54

3.1.1 Tính toán tháp hấp thụ........................................................................................54
3.1.2. Tính lượng vôi sử dụng......................................................................................57
KẾT LUẬN................................................................................................................. 60
TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................................61

TRẦN CÔNG CƯỜNG - Lớp 14MT


Đồ án môn học: Thông gió và xử lý khí thải

GVHD: TS. Nguyễn Đình Huấn

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1. 1: Thông số tính toán bên trong và bên ngoài nhà............................................2
Bảng 1. 2: Tính hệ số truyền nhiệt K.............................................................................4
Bảng 1. 3: Thống kê phân xưởng...................................................................................5
Bảng 1. 4: Tính diện tích truyền nhiệt qua kết cấu bao che...........................................6

Bảng 1. 5: Tính nhiệt truyền qua kết cấu bao che vào mùa hè.......................................8
Bảng 1. 6: Tính nhiệt truyền qua kết cấu bao che vào mùa đông...................................9
Bảng 1. 7: Lượng nhiệt tiêu hao do rò gió vào mùa hè................................................12
Bảng 1. 8: Lượng nhiệt tiêu hao do rò gió vào mùa đông............................................12
Bảng 1. 9 : Tổn thất nhiệt do làm nóng vật liệu...........................................................13
Bảng 1. 10: Tổng tổn thất nhiệt..................................................................................13
Bảng 1. 11: Tính nhiệt tỏa do người............................................................................14
Bảng 1. 12: Tính nhiệt tỏa do chiếu sáng.....................................................................14
Bảng 1. 13: Tính nhiệt tỏa do động cơ điện.................................................................15
Bảng 1. 14: Tính tỏa nhiệt từ quá trình nguội dần của sản phẩm nung nóng lò nung. .16
Bảng 1. 15 Tỏa nhiệt qua thành lò...............................................................................17
Bảng 1. 16 Tỏa nhiệt qua đỉnh lò.................................................................................19
Bảng 1. 17 Tỏa nhiệt qua cửa trường hợp cửa đóng....................................................20
Bảng 1. 18 tổng nhiệt tỏa ra của lò nung thép..............................................................21
Bảng 1. 19 Thống kê nhiệt tỏa.....................................................................................22
Bảng 1. 20 Tính nhiệt thu do bức xạ mặt trời qua cửa kính.........................................22
Bảng 1. 21 Hệ số hấp thụ nhiệt bức xạ của bề mặt kết cấu bao che.............................24
Bảng 1. 22 Tính nhiệt độ trung bình tổng....................................................................24
Bảng 1. 23 Tính biên độ dao động nhiệt độ tổng.........................................................26
Bảng 1. 24 Tính nhiệt bức xạ qua mái.........................................................................26
Bảng 1. 25 Tổng kết nhiệt thừa....................................................................................27
Bảng 1. 26 Tính thủy lực ống chính 1 - 8 – Quạt.........................................................32
Bảng 1. 27 Bảng tính thủy lực ống nhánh....................................................................33
Bảng 1. 28 Thống kê hệ số sức cản cục bộ trên đoạn ống hút......................................34
Bảng 1. 29 Thông số cấu tạo của quạt.............................................................................
Bảng 2. 1 Thông số tính toán.......................................................................................37
Bảng 2. 2 Thành phần sản phẩm cháy.........................................................................38
Bảng 2. 3 Tính toán sản phẩm cháy.............................................................................38
Bảng 2. 4 Tính toán lượng khói thải và tải lượng các chất ô nhiễm trong khói............39
Bảng 2. 5 Nồng độ phát thải các chất ô nhiễm trong khói...........................................40

TRẦN CÔNG CƯỜNG - Lớp 14MT


Đồ án môn học: Thông gió và xử lý khí thải

GVHD: TS. Nguyễn Đình Huấn

Bảng 2. 6 Nồng độ Cmax tối đa cho phép trong khí thải công nghiệp đối với bụi và các
chất vô cơ (QCVN 19-2009/BTNMT).........................................................................40
Bảng 2. 7 Thống kê phân xưởng..................................................................................41
Bảng 2. 8 So sánh với quy chuẩn 19-2009/BTNMT....................................................41
Bảng 2. 9 Tính toán chiều cao hiệu quả của ống khói vào mùa hè và mùa đông.........43
Bảng 2. 10 Nồng độ Cx của bụi vào mùa hè và mùa đông..........................................44
Bảng 2. 11 Nồng độ Co vào mùa hè và mùa đông.......................................................47
Bảng 2. 12 Nồng độ của bụi vào mùa hè và mùa đông...............................................49
Bảng 2. 13 Bảng tính nồng độ cực đại Cx theo trục gió...........................................51Y
Bảng 3. 1 Nồng độ C theo QCVN 19:2009.................................................................52

Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình

Hình
Hình
Hình
Hình

DANH MỤC HÌNH
1 Cấu tạo của tường.............................................................................................2
2 Chia dải cho nền...............................................................................................3
3 Hình vẽ thể hiện các hướng bổ sung.................................................................7
4 Phạm vi mặt đón gió Tây Nam.........................................................................9
5 Phạm vi mặt đón gió Tây Bắc.........................................................................10
6 Lò nung thép...................................................................................................16
7 Truyền nhiệt qua mái......................................................................................23
8 Sơ đồ không gian bố trí miệng thổi trong phân xưởng....................................30
9 Mặt bằng bố trí hệ thống thông gió trong phân xưởng....................................31
10 Cấu tạo chi tiết của quạt................................................................................36
11 Đồ thị nồng độ bụi vào mùa hè và mùa đông................................................46
12 Đồ thị nồng độ CO vào mùa hè và mùa đông...............................................48
13 Đồ thị nồng độ vào mùa hè và mùa đông.....................................................50
14 Sơ đồ xử lý SO2.............................................................................................53
15 Cấu tạo scruber............................................................................................59

TRẦN CÔNG CƯỜNG - Lớp 14MT


Đồ án môn học: Thông gió và xử lý khí thải

GVHD: TS. Nguyễn Đình Huấn

LỜI MỞ ĐẦU

Bảo vệ môi trường được coi là một vấn đề sống còn của nhân loại. Với sự phát
triển của khoa học kĩ thuật hiện nay, tốc độ đô thị hoá ngày càng cao 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, ảnh hưởng rất nhiều đến môi trường xung
quanh và sinh vật sinh sống tại đó.
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 Thầy Nguyễn Đình Huấn
hướng dẫn, em đã hoàn thành đồ án.
Nội dung đồ án gồm các vấn đề: Tính toán thông gió cho nhà công nghiệp. Tính
toán sự khuếch tán ô nhiễm từ các ống khói. Thiết kế hệ thống xử lý bụi đạt yêu cầu
cho phép và các bản vẽ kèm theo.
Do nhiều yếu tố khác nhau nên đồ án này không tránh khỏi những thiếu sót.
Kính mong thầy, cô giáo hướng dẫn thêm để đồ án này trở nên hoàn chỉnh hơn.
Em xin chân thành cảm ơn.

TRẦN CÔNG CƯỜNG - Lớp 14MT


Đồ án môn học: Thông gió và xử lý khí thải

GVHD: TS. Nguyễn Đình Huấn

CHƯƠNG 1: THIẾT KẾ THÔNG GIÓ CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ
1.1. TÍNH NHIỆT THỪA BÊN TRONG CÔNG TRÌNH
1.1.1. Lựa chọn các thông số
1.1.1.1. Chọn thông số tính toán bên ngoài công trình
 Mùa hè:
- Nhiệt độ ngoài công trình vào mùa hè t = 33.9 0C (Nhiệt độ cực đại trung bình
tháng 7 ở Quảng Bình, Bảng 2.3 [1]).
- Độ ẩm: φ = 69.7% (Độ ẩm tương đối trung bình vào tháng 7 ở Quảng Bình ,
Bảng 2.10 [1]).
- Hướng gió chủ đạo: Tây nam.
- Vận tốc gió mùa hè: V = 2.8 (m/s) (Vận tốc gió trung bình tháng 7 theo thành
phố Quảng Bình, Bảng 2.15- [1]).

 Mùa đông:
- Nhiệt độ ngoài nhà vào mùa đông: t = 16.6
tháng 1 ở Quảng Bình, Bảng 2.4 - [1]).

0

C (Nhiệt độ cực tiểu trung bình

- Độ ẩm: φ = 87.3% (Độ ẩm tương đối trung bình vào tháng 1 ở Quảng Bình, Bảng
2.10- [1]).
- Hướng gió chủ đạo:Tây bắc (Lấy theo thành phố Quảng Bình - [1]).
- Vận tốc gió mùa đông: V = 2.7 (m/s) (Vận tốc gió trung bình tháng 1 theo thành
phố Quảng Bình, Bảng 2.15 - [1]).
1.1.1.2. Chọn thông số tính toán bên trong công trình
 Nhiệt độ trong công trình vào mùa hè
Nhiệt độ không khí tính toán bên trong nhà cần cao hơn bên ngoài nhà từ 1-3 oC.
Do vậy ở đây ta chọn nhiệt độ này là: t = 34.9 oC.

 Nhiệt độ trong công trình vào mùa đông
t= 18 240C

Chọn : t= 18 0C

Trần Công Cường- Lớp 14MT

Trang 1


Đồ án môn học: Thông gió và xử lý khí thải

GVHD: TS. Nguyễn Đình Huấn

Bảng 1. 1: Thông số tính toán bên trong và bên ngoài nhà
Mùa Hè

Mùa Đông

t(0C)

t(0C)

V(m/s)

Hướng
gió

t(0C)

t(0C)

V (m/s)

Hướng
gió

33.9

34.9

2.8

Tây Nam

16.6

18

2.7

Tây Bắc

1.1.1.3. Lựa chọn thông số về kết cấu bao che
Lựa chọn kết cấu bao che cho các bộ phận của công trính phân xưởng như sau:
 Tường ngoài: tường chịu lực, gồm có ba lớp:

Lớp vữa

Lớp gạch chịu lực

Lớp vữa

Hình 1 Cấu tạo của tường
Lớp 1: lớp vữa xi măng và vữa trát xi măng
Dày:δ1=15 mm
Hệ số dẫn nhiệt: λ1= 0,8 Kcal/m.h.0C
Lớp 2: lớp gạch phổ thông xây với vữa nặng với các thông số
Dày: δ2=220 mm
Hệ số dẫn nhiệt: λ2= 0,7 Kcal/m.h.0C
Lớp 3: lớp vữa vôi trát mặt trong với các thông số
Dày: δ3=15 mm
Hệ số dẫn nhiệt: λ3= 0,6 Kcal/m.h.0C
 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:
Trần Công Cường- Lớp 14MT

Trang 2


Đồ án môn học: Thông gió và xử lý khí thải

GVHD: TS. Nguyễn Đình Huấn

Dày: δ=5 mm
Hệ số dẫn nhiệt: λ3= 0,65 Kcal/m.h.0C
 Cửa chính: cửa tôn với các thông số như sau:
Dày: δ= 2 mm
Hệ số dẫn nhiệt: λ=50 Kcal/m.h.0C
 Mái che: là mái tôn với các thông số kĩ thuật là:
Dày: δ= 5 mm. Hệ số dẫn nhiệt: λ=50 Kcal/m.h.0C

Lớp cách nhiệt: Dày: δ= 0,05 mm. Hệ số dẫn nhiệt: λ=0,034 Kcal/m.h. 0C
 Nền: nền không cách nhiệt:
Chia dải tính toán
1.1.2. Diện tích kết cấu:
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

18000

36000

1.1.3. Hệ số truyền nhiệt K

K

1
(kcal / m2 .h. 0C )
i 1
1
� 
T
i  N

Trong đó: - αT: hệ số trao đổi nhiệt mặt bên trong, αT = 7,5 kcal/m2.h.0C
- αN: hệ số trao đổi nhiệt mặt bên ngoài, αN = 20 kcal/m2.h.0C
Trần Công Cường- Lớp 14MT

Trang 3


Đồ án môn học: Thông gió và xử lý khí thải
- δi: độ dày kết cấu thứ i [mm]

Trần Công Cường- Lớp 14MT

Trang 4

GVHD: TS. Nguyễn Đình Huấn


Đồ án môn học: Thông gió và xử lý khí thải

GVHD: TS. Nguyễn Đình Huấn
Bảng 1. 2: Tính hệ số truyền nhiệt K

Hệ số truyền nhiệt

Kết quả

TT

Tên kết cấu

1

Tường

1.702

2

Cửa sổ

5.23

3

Cửa chính

5.45
K CM 

1
1 0, 005 1


7,5 0, 65 20

K (kcal/m2h0C)

4

Cửa mái

5

Mái che

0,605

Dải 1: K1
Nền không cách
Dải 2: K2
nhiệt
Dải 3: K3
Dải 4: K4

0,4
0,2
0,1
0.06

6

Trần Công Cường- Lớp 14MT

Trang 4

5.23


Đồ án môn học: Thông gió và xử lý khí thải

Tường
Chiều
Phân
xưởng

cơ khí dài

GVHD: TS. Nguyễn Đình Huấn

Cửa chính

Chiều
cao
(mm)

Chiều
dài
(mm)

Cửa sổ

Chiều
Số
cao (mm) (cái)

lượng Chiều
(mm)

Cửa mái

dài

Chiều
cao
(mm)

(mm)
Phía
Bắc

1
36250

8000

4000

5

5
4000

18250
Phía
Đông

34
34950 1050

1

Phía
Tây

Số

lượng
Chiều Chiều Số
Chiều Chiều
(bộ) (1 dài
cao
lượng dài
rộng
bộ = 8 (mm) (mm) (cái) (mm) (mm)
cửa)

4000

Phía
Nam

Mái tôn

36450 18450
34

1.500

-

2

-

-

-

2

-

-

8000

Bảng 1. 3: Thống kê phân xưởng
Trần Công Cường- Lớp 14MT

Trang 5


Đồ án môn học: Thông gió và xử lý khí thải

GVHD: TS. Nguyễn Đình Huấn

Bảng 1. 4: Tính diện tích truyền nhiệt qua kết cấu bao che

STT

1

2

3

5

6

Kết cấu
bao che

Cửa sổ

a (mm)

4000

Cửa
chính
4000
(cửa tôn)

Cửa mái

2000

h, b
s (cái/bộ)
(mm)

Kết quả
30

5

30
FCS(m2) = a.h.s

1.500
2

12

2

12

1

16

1

16
2

4000

FCC(m ) = a.h.s
0

0

0

0

34

45,33
FCM(m2) = a.h.s

666,66
34

45,33
244

36250

8000

-

36250

8000

-

18250

8000

-

18250

8000

-

36000

18000

-

Trần Công Cường- Lớp 14MT

Công thức tính F

5

Tường

Nền

Diện tích truyền nhiệt F (m2)

Trang 6

FT(m2)
= (a.h) - Fcs - Fcc

244
134
134

FN1(m2) = 4(a+b)

216


Đồ án môn học: Thông gió và xử lý khí thải

(nền
không
cách
nhiệt)

GVHD: TS. Nguyễn Đình Huấn

FN2(m2) = FN1 - 48

168

FN3(m2) = FN1 - 80

136

FN4(m2) = a x b
128
-3FN1 + 128

1.1.4. Tính tổn thất nhiệt
1.1.4.1. Tính tổn thất nhiệt qua kết cấu
Công thức tính toán:

Trongđó:
K: Hệ số truyền nhiệt của kết cấu bao che (Kcal/m2hoC)
F: Diện tích kết cấu bao che (m2)
Δttt: Hiệu số nhiệt độ tính toán (oC) = (tTtt - tNtt).ψ
Ψ: Hệ số kể đến vi trí của kết cấu bao che đối với không khí ngoài trời, ψ = 1
(Mục 3.2.1/tr 75 [5] )
-

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.

Trần Công Cường- Lớp 14MT

Trang 7


Đồ án môn học: Thông gió và xử lý khí thải

B

GVHD: TS. Nguyễn Đình Huấn

10%

Ñ

5%

10%

T

N

0%

Hình 2 Hình vẽ thể hiện các hướng bổ sung

Trần Công Cường- Lớp 14MT

Trang 8


Đồ án môn học: Thông gió và xử lý khí thải

GVHD: TS. Nguyễn Đình Huấn

Bảng 1. 5: Tính nhiệt truyền qua kết cấu bao che vào mùa hè
Loại kết cấu
STT Tên
Hướng
kết cấu
Bắc
Nam

1
Cửa sổ
Tây
Đông
Bắc
Cửa ra Nam
2
vào
Tây
Đông
Bắc
Cửa
3
mái
Nam
5

Tường

6

Nền

K
(kcal/m
2h0C)
5,23

5,45

5,23

Bắc
Nam
1,702
Tây
Đông
Dải I
0,40
Dải II 0,20
Dải III 0,10
Dải IV 0,06
Tổng cộng

Trần Công Cường- Lớp 14MT

2

tt

Q

F (m )

∆

30
30
12
12

16
16
0,0
0,0
45,33

0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7

45,33
244
244
134
134
216
168
136
128

0,7
0,7
0,7
0,7

0,7
0,7
0,7
0,7
0,7

Trang 9

t

(Kcal/h))
109,83
109,83
43,93
43,93
61,04
61,04
0,00
0,00
165,95
165,95
290,7
290,7
159,65
159,65
60,48
23,52
9,52
5,38
1761,1

Tổn
thất
(%)
10%
0%
5%
10%
10%
0%
5%
10%
10%
0%
10%
0%
5%
10%
-

10,98
0,00
2,20
4,39
6,10
0,00
0,00
0,00
16,59
0,00

29,07
0,00
7,98
15,96

93,27


Đồ án môn học: Thông gió và xử lý khí thải

GVHD: TS. Nguyễn Đình Huấn

Bảng 1. 6: Tính nhiệt truyền qua kết cấu bao che vào mùa đông

Loại kết cấu
TT Tên
Hướng
kết cấu
Bắc
Nam
1
Cửa sổ
Tây
Đông
Bắc
Cửa ra Nam
2
vào
Tây
Đông

Bắc
Cửa
3
mái
Nam

K
F (m2)
(kcal/m2h0C)

5,23

5,45
5,23

Trần Công Cường- Lớp 14MT

30
30
12
12
16
16
0,0
0,0
45,33
45,33
Trang 10

∆

Q

1
1
1
1
1
1
1
1
1
1

156,9
156,9
62,76
62,76
87,20
87,20
0,00
0,00
237,07
237,07

Tổn
thất
(%)
10%
0%

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

15,69
0,00
3,14
6,28
8,72
0,00
0,00
0,00
23,71
0,00


Đồ án môn học: Thông gió và xử lý khí thải

5

6

Tường

Nền

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

244
244
134
134
216
168
136
128

1,702
0,40
0,20
0,10
0,06

Tổng cộng
1.1.4.2.
-

GVHD: TS. Nguyễn Đình Huấn

1
1
1
1
1
1
1
1

415,29
415,29
228,07
228,07
86,40
33,60
13,60
7,68
2433,96

10%
0%
5%
10%
-

41,53
0,00
11,40
22,81
133,28

Tổn thất nhiệt do rò gió

Hướng gió chính mùa hè của phân xưởng là hướng Tây Nam, tính tổn thất nhiệt do
rò gió cho mùa hè, cửa chịu tác động của gió là cửa tường Tây và tường Nam. Với
vị trí này thì các cửa trên tường Tây đón gió 65% diện tích thực và tường Nam đón
gió 65% diện tích thực.

65 %

65 %
Tây Nam

Hình 3 Phạm vi mặt đón gió Tây Nam
-

Hướng gió chính mùa đông của phân xưởng cũng 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 tường
Bắc. Do đó các cửa trên tường Tây và tường Bắc đều đón gió 65% diện tích thực.

Tây Bắc
65 %

-

Hình 4 Phạm vi mặt đón gió Tây Bắc.

Lượng nhiệt tiêu hao cho việc làm nóng không khí lạnh rò vào nhà được tính theo
công thức:

Trần Công Cường- Lớp 14MT

Trang 11


Đồ án môn học: Thông gió và xử lý khí thải

GVHD: TS. Nguyễn Đình Huấn

Qrògió  Ck .Ggió .ttt ( kcal / h )
Trong đó:
-

Ck: tỉ nhiệt của không khí, Ck = 0,24 kcal/kg.0C

-

Ggió: lượng gió rò vào nhà
Ggió  �a.g .l (kg / h)

- g (kg/h.m) : là lượng không khí lọt vào nhà qua 1m chiều dài khe hở cùng
loại, lấy theo Bảng 2.4: Lượng không khí lọt vào nhà qua 1m cửa –[2].
o Đối với mùa hè hướng gió Tây-Nam: vgióH = 2,8 m/s => gh= 7,12 kg/h.m
o Đối với mùa đông hướng gió Tây-Bắc: vgióĐ = 2,7m/s=> gđ= 6,98kg/h.m
(Áp dụng cho khe cửa bằng kim loại).
- a là hệ số phụ thuộc vào loại cửa. Đối với cửa 1 lớp khung kim loại thì:
cửa sổ a = 0,65
- l (m): tổng chiều dài của khe cửa mà gió lọt qua (chỉ tính cho hướng đón
gió)
- : Nhiệt độ tính toán của không khí trong nhà tùy mùa đang tính toán (oC)

- : Nhiệt độ tính toán của không khí ngoài nhà tùy mùa đang tính toán ( oC)

Trần Công Cường- Lớp 14MT

Trang 12


Đồ án môn học: Thông gió và xử lý khí thải

GVHD: TS. Nguyễn Đình Huấn

Bảng 1. 7: Lượng nhiệt tiêu hao do rò gió vào mùa hè
Σl (m)

a

g (kg/m.h)

GH (kg/h)

Δttt (0C)

Qrògió
(kcal/h)

Cửa sổ (cửa
0,24
kính)

39

0,65

7,12

180,49

0,7

30,32

Cửa
sổ
0,24
(cửa kính)

78

0,65

7,12

360,98

0,7

60,64

Hướng

Tên kết cấu

Tây
Nam

Ck (kcal/kg.0C)

Tổng

90,96
Bảng 1. 8: Lượng nhiệt tiêu hao do rò gió vào mùa đông

Hướng

Tây

Bắc

Tên kết cấu

Ck (kcal/kg.0C)

Σl (m)

a

g (kg/m.h)

GĐ (kg/h)

Δttt (0C)

Qrò gió (kcal/h)

Cửa chính

0,24

16,00

0,65

6,98

72,59

1

17,42

Cửa sổ

0,24

19,50

0,65

6,98

88,47

1

21,23

Cửa chính

0,24

16,00

0,65

6,98

72,59

1

17,42

Cửa sổ

0,24

58,50

0,65

6,98

265,41

1

63,70

Tổng

Trần Công Cường- Lớp 14MT

119,77

Trang 13


Đồ án môn học: Thông gió và xử lý khí thải

GVHD: TS. Nguyễn Đình Huấn

1.1.4.3. Tính tổn thất nhiệt do nung nóng vật liệu mang vào nhà.
Công thức tính: (Kcal/h)
Với: G: là lượng thép đưa vào nhà trong một giờ.
G = 590 kg/h
tC : là nhiệt độ của thép sau khi đưa vào phòng. tC = tTtt
tD : là nhiệt độ của thép trước khi đưa vào phòng. tD= tNtt
= 0,7 – hệ số kể đến khả năng nhận nhiệt của vật liệu.
C: tỷ nhiệt (nhiệt dung riêng của vật liệu cần làm nóng). Đối với thép ta có
C = 0,46 KJ/Kg0C = 0,112 (kcal/kg.0C)

Bảng 1. 9 : Tổn thất nhiệt do làm nóng vật liệu
TT

Mùa

G (Kg/h)

C

1

Hè

590

0,112

2

Đông

590

0,112

1.1.4.4.

tC-tĐ

Kết quả (Kcal/h)

0,7

1

58,8

0,7

1,4

82,32

Tính tổng tổn thất nhiệt.
Bảng 1. 10: Tổng tổn thất nhiệt

Mùa
Hè

1761,1

93,27

58,8

90,96

2004,13

Đông

2433,96

133,28

82,32

119,77

2769,33

1.1.5. Tính tỏa nhiệt trong phòng
1.1.5.1
Tỏa nhiệt do người

Trong đó:
- n: là số người, n = 39 người
- q (kcal/ người): lượng nhiệt hiện do một người toả vào không khí trong
phòng trong 1 giờ. Tra bảng 2.5 [2]
o Mùa hè (34,90C): q= 5,6 Kcal/h
o Mùa đông (180C): q = 114,4 Kcal/h
Trần Công Cường- Lớp 14MT

Trang 14


Đồ án môn học: Thông gió và xử lý khí thải

GVHD: TS. Nguyễn Đình Huấn

Bảng 1. 11: Tính nhiệt tỏa do người
STT

Mùa

tTtt (0C)

qh (kcal/người.h)

n (người)

QTNNG (kcal/h) = qh.n

1

Hè

34,9

5,6

39

218,4

2

Đông

18

114,4

39

4461,6

1.1.5.2

Tỏa nhiệt do chiếu sáng

Trong đó:
- 0,86 : hệ số hoán đổi đơn vị từ W sang Kcal
- a : công suất phát nhiệt do các thiết bị chiếu sáng nhà công nghiệp, a = 18
– 24 W/m2. Chọn a = 20 W/m2
- F – Diện tích sàn, F = 42.12= 648 m2
= 0,86.a.F = 0,86.20.648 = 11145,6 Kcal/h
Bảng 1. 12: Tính nhiệt tỏa do chiếu sáng

1.1.5.3

a (W/m2)

F (m2)

QTNCS (kcal/h) = 0,86.a.F

20

648

11145,6

Tỏa nhiệt do động cơ điện

Trong đó
- 860: hệ số hoán đổi đơn vị từ KW sang Kcal.
- η1: là hệ số sử dụng công suất lắp đặt máy, η1 = 0,7 – 0,9
- η2: hệ số tải trọng, tỉ số giữa công suất yêu cầu với công suất cực đại, η 2 =
0,5 – 0,8
- η3: hệ số làm việc không đồng thời của động cơ điện, η3 = 0,5 – 1,0
- η4 :hệ số kể đến cường độ nhận nhiệt của môi trường không khí, η 4 = 0,85 –
1,0
Lấy η1 .η2 .η3 .η4 = 0,25
- ΣN: tổng công suất của động cơ điện
Trần Công Cường- Lớp 14MT

Trang 15


Đồ án môn học: Thông gió và xử lý khí thải

GVHD: TS. Nguyễn Đình Huấn

Bảng 1. 13: Tính nhiệt tỏa do động cơ điện
Kí hiệu
1
2
3
4

5
6
7
8
9
10
11

Tên gọi
Máy mài tròn
Máy mài phẳng
Máy phay đứng BH 11
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
Tổng cộng

Công suất
(kW)

Số lượng
(cái)

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

QTNĐC (kcal/h) = η1.η2.η3.η4*860*ΣN = 0,25*860*ΣN
1.1.5.4

Tổng công
suất ΣN
(kW)
9,0
12,0

13,6
5,6
12,0
6,8
4,0
2,5
4,0
8,0
20,0
97,5
20962,5

Tỏa nhiệt từ quá trình nguội dần của sản phẩm.

Sản phẩm sau khi được nung nóng, được đưa qua công đoạn xử lý tiếp theo. Tại
đây xảy ra quá trình làm nguội dần.
Nhiệt tỏa ra từ quá trình này được tính theo công thức:
Qsp (kJ/h) = Gsp.C(tđ - tc)
Trong đó :
- C : tỉ nhiệt trung bình của sản phẩm ở thể rắn ( C), kCal/kg.0C, C = 0,112
(kCal/kg.0C)
- tđ, tc : Nhiệt độ đầu và cuối của vật, nhiệt độ cuối t c thường bằng nhiệt độ bên
trong nhà.
+ tđ = 775 0C, tc = tTtt => Mùa hè :

tc = 34,9 0C

Mùa đông : tc = 18 0C

Trần Công Cường- Lớp 14MT

Trang 16


Đồ án môn học: Thông gió và xử lý khí thải

GVHD: TS. Nguyễn Đình Huấn

Bảng 1. 14: Tính tỏa nhiệt từ quá trình nguội dần của sản phẩm nung nóng lò nung
G
Mùa

sp

(kg/h)
Hè
Đôn
g

590

c
t (0C)
(kCal/kg.0C) đ
0,112

775

tc (0C)

Qsp
(kcal/h)

34,9

62168,4

18

63588

Số lò nung thép là 2 lò nên ta có :
Qsp vào mùa hè: Qsp =62168,4 *2 =124366,8 (kcal/h|)
Qsp vào mùa đông: Qsp = 63588*2 =127176 (kcal/h)
1.1.5.5
Tỏa nhiệt từ lò nung thép
a. Tỏa nhiệt qua thành lò

τ

T

tN

τN

1700mm

tT

Hình 5 Lò nung thép

1700mm
1700mm

QTL = q . FT (kcal/h)
FT : diện tích thành lò (m2), F = 1,7.1,7.4 – 0,5.0,5= 11,81 (m2)
Q: cường độ dòng nhiệt truyền qua 1 m2 thành lò (kcal/m2.h)
Cấu tạo của lò:
- Chịu lửa: δ1= 0,3 m, λ1= 1,2 (kcal/ m2.hoC)
- Cách nhiệt :(kcal/m2.hoC)
- Bảo vệ : = 0,7 (kcal/m2.hoC)
- L: Hệ số kích thước đặc trưng phụ thuộc vào vị trí của thành lò. L = 2,2
đối với bề mặt đứng.
- Cqd: hệ số bức xạ nhiệt quy diễn của vật trong phòng, C =4,2
(Kcal/m2.hoK)
Cách tính toán:
- Xác định hệ số trao đổi nhiệt bề mặt ngoài:
α N= L.( τn – t )0,25 +
n
- Nhiệt truyền từ bề mặt ngoài ra bên ngoài :
qn= α n.( τn – tn)
- Hệ số truyền nhiệt của thành lò :
Trần Công Cường- Lớp 14MT

Trang 17


Đồ án môn học: Thông gió và xử lý khí thải

GVHD: TS. Nguyễn Đình Huấn

K= 1/R = 1/(R1+R2+R3)
- Lượng nhiệt truyền qua thành lò:
q = K.(τt – τn)
- Sai số chênh lệch giữa q n va q là : .100 (Với kết quả sai số là ≤ ± 2% thì
có thể chấp nhận được)
b. Tỏa nhiệt qua đáy lò
ST Thôn
T g số
1.
T
2.
3.

Mùa hè

Mùa đông

775 - 5 = 770 0C

tN
τn
(giả
sử)

775 - 5 = 770 0C

tHN = 34,90C

tĐN = 18oC

τn = 640C

τn = 49,50C

 2, 2.  64 – 34,9 

0,25



4, 2
64  34,9

 2, 2.  49,5 – 18 

0,25



4, 2
49,5  18

4.

αN

5.

qn

6.

k

7.

q

0,44.11,81(770 – 64) = 3668,66

8.

Sai
số
qn va
q

 3694, 46  3668, 66
3694, 46
.100 = 0,69%

 3746,19  3744, 01
3746,19
.100 =
0,06%

9.

QTL

QH = 3694,46 (kcal/h)

QĐ = 3746,19 (kcal/h)

4
4
4
4
�
�
18  273 ��
�64  273 � �34,9  273 ��
�49,5  273 � �
�
�
�
� �
�� 10,75
�
� �
�� 10,07
� 100 � � 100
��
� 100
� � 100 ��
�
�
10,75.11,81.(64 – 34,9) = 3694,46 10,07.11,81.(49,5 – 18) = 3746,19

1
1
0,3 0, 2 0,02
0,3 0, 2 0,02




 1 , 2  0,1 0,7 = 0,44
 1 , 2  0,1 0,7 = 0,44

0,44.11,81.(770 – 49,5) = 3744,01

Bảng 1. 15 Tỏa nhiệt qua thành lò
Tổn thất nhiệt qua đáy lò kê trên các tấm kê thấp hơn tổn thất nhiệt qua tường và
nóc lò. Tính toán lượng nhiệt tỏa ra tương đối phức tạp nên có thể tính gần đúng theo
công thức sau:
Qđáy = 0,7 . qđl . Fđáy
0,7 : hệ số hiệu chỉnh do nhiệt có xu hướng bốc lên
Fđáy : diện tích tiếp nhiệt của đáy lò, F = 1,7.1,7 = 2,89 m2
qđl : cường độ dòng nhiệt truyền qua 1 m2 đáy (số liệu lấy từ nóc lò)
- Mùa hè

H
H
H
: q=  .(t – t ) = 10,75.(64-34,9)=312,835 (kcal/m2h)

QHđáy = 0,7 . qH .Fđáy = 0,7.312,835.2,89 = 632,86 (kcal/h)
Trần Công Cường- Lớp 14MT

Trang 18


Đồ án môn học: Thông gió và xử lý khí thải

GVHD: TS. Nguyễn Đình Huấn

D
D
D
- Mùa đông : q=  .(t – t ) =10,07.(49,5-18)= 317,205(kcal/m2h)

QĐđáy = 0,7. qD . Fđáy = 0,7.317,205.2,89 = 641,70 (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
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 tường đứng và xấp xỉ
1,3 lần.
QĐỉnh lò = 1,3 . qđl. Fđl (Giáo trình Thông Gió – Nguyễn Đình huấn )
Trong đó: 1,3: Hệ số hiệu chỉnh quá trình bốc lên của dòng nhiệt
q đỉnh (Kcal/m2.h): Cường độ dòng nhiệt truyền qua 1m 2 nóc lò, tính
giống qua thành lò.
Fđl : diện tích đỉnh lò (m2)
F = 1,7.1,7= 2,89 m2
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, C =4,2 (Kcal/m2.hoK)

Trần Công Cường- Lớp 14MT

Trang 19