BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG KHÍ CHỐNG ỒN

BẢO VỆ MÔI TRƢỜNG KHÍ & CHỐNG
ỒN
A. NỘI DUNG CHÍNH

I. XỬ LÝ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ BÊN TRONG CÔNG TRÌNH
1.

Các tính chất độc hại (nhiệt, chất ô nhiễm không khí) bên trong phân xƣởng sản xuất công nghiệp

2.

Các hệ thống thông gió (cục bộ, chung & tự nhiên, cơ khí) bên trong phân
xƣởng sản xuất công nghiệp

3.

Tính toán lƣợng nhiệt thừa bên trong phân xƣởng sản xuất công nghiệp

4.

Tính toán thiết kế các hệ thống thông gió (hút, thổi) cục bộ

5.

Thiết lập phƣơng trình cân bằng lƣu lƣợng, cân bằng nhiệt

6.

Tính toán thông gió tự nhiên

7.

Tính toán thiết kế hệ thống thông gió chung cơ khí bên trong phân xƣởng
sản xuất

II. XỬ LÝ KHÍ THẢI BÊN NGOÀI CÔNG TRÌNH
1. Tính toán lƣợng chất độc hại (khí, bụi) thải ra trong quá trình đốt cháy
nhiên liệu
2. Các Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia (QCVN) về khí thải công nghiệp & chất
lƣợng không khí xung quanh
3. Tính toán thiết kế các hệ thống Xử lý khí độc trong khí thải công nghiệp
4. Tính toán thiết kế các hệ thống Xử lý bụi trong khí thải công nghiệp
5. Tính toán khuếch tán các chất ô nhiễm từ các nguồn điểm cao & thấp
B. TÀI LIỆU THAM KHẢO
1.
2.

Trần Ngọc Chấn, “Kỹ thuật thông gió”.
Hoàng Thị Hiền, “Thiết kế thông gió công nghiệp”.


CHƢƠNG 1. ĐẶC TÍNH CỦA MÔI TRƢỜNG KHÔNG KHÍ BÊN TRONG PHÂN
XƢỞNG SẢN XUẤT CÔNG NGHIỆP & CÁC HỆ THỐNG THÔNG GIÓ

1.1. Các tính chất độc hại trong phân xƣởng sản xuất công nghiệp

 Tham khảo: Mục 1.1 – “Thiết kế Thông gió Công nghiệp” – Hoàng Thị Hiền
Nhiệt đối lƣu:
- được tạo ra do sự cọ xát của không khí trong phòng với bề mặt nung nóng của thiết bị,
lò, bể, sản phẩm, kim loại , đường ống dẫn nhiệt ...
- được tạo ra trên bề mặt sàn và bề mặt thiết bị được nung nóng bởi tia bức xạ.

- các dòng không khí nóng đối lưu làm tăng nhiệt độ trong phòng, nhất là nhiệt độ vùng
trên.
Nhiệt bức xạ:
- tỏa ra từ các bề mặt được nung nóng hoặc cháy:


thành và nóc lò, thành



vật rèn,



vật đúc được nung nóng,



quá trình nóng chảy kim loại, đặc biệt kim loại đen (gang, thép) tỏa lượng nhiệt
bức xạ lớn.

Hơi nƣớc:
- Hơi nước được tạo thành do các quá trình ẩm ướt như


rửa, sản phẩm hay chi tiết trong các bể nước,



sấy vật liệu ẩm,



tôi các sản phẩm kim loại,



làm ướt các sản phẩm gia công trên các máy gọt,



mài ướt sản phẩm...

- Hơi nước làm tăng độ ẩm tương đối và độ ẩm tuyệt đối của không khí trong phòng.
Không khí ẩm, đặc biệt khi nhiệt độ cao ảnh hưởng xấu đến cảm giác con người.
Khí & hơi độc:


Đặc trưng của các khí và hơi độc tỏa vào phòng sản xuất phụ thuộc vào đặc điểm của quá
trình công nghệ sử dụng nguyên liệu ban đầu và các sản phẩm trung gian, sản phẩm cuối
cùng.
- Cacbon oxit (CO); Khí sunfua (SO2); Khí NOx….
Bụi công nghiệp:
- bụi được tạo thành khi nghiền, đập, tán và sàng các vật rắn, trong quá trình lọc, mài,
làm bóng sản phẩm, khi sơn bằng khí ép (sơn phun).
- Bụi còn có thể phát sinh do hơi ngưng tụ tạo thành hạt rắn, như khi nấu chảy kim loại,
khi chưng cất sản phẩm trong quá trình rửa, mạ, điện phân
1.2. Phân loại phân xƣởng SX theo tính chất độc hại

 Tham khảo: Mục 1.3 – “Thiết kế Thông gió Công nghiệp” – Hoàng Thị Hiền

Phần lớn các phân xưởng sản xuất có thể được chia thành các nhóm theo loại yếu tố độc
hại chính mà quá trình sản xuất phát sinh.
● Phân xƣởng nóng: là những phân xưởng bên trong tỏa yếu tố đọc hại chính là nhiệt
đối lưu và nhiệt bức xạ, các phân xưởng sau đây thuộc nhóm phân xưởng nóng
- Phân xưởng luyện gang, thép, phân xưởng trộn, phân xưởng cán thuộc ngành
công nghiệp luyện kim;
- Phân xưởng rèn và nhiệt luyện thuộc nhà máy cơ khí;
- Phân xưởng chế tạo công cụ, chế tạo ôtô;
- Phân xưởng nấu thủy tinh thuộc nhà máy dụng cụ điện, vật liệu xây dựng, sản
xuất canxi cacbua (CaC2)
● Phân xƣởng ẩm ƣớt: là những phân tỏa nhiều ẩm, đó là:
- Phân xưởng giết mổ và thuộc da;
- Phân xưởng nhuộm của nhà máy dệt;
- Các phân xưởng thuộc ngành công nghiệp thực phẩm;
- Các phân xưởng của nhà máy sản xuất các cấu kiện bê tông;
● Phân xƣởng tỏa khí & hơi độc
- Phân xưởng rửa mạ của nhà máy cơ khí và luyện kim;
- Phân xưởng sơn của nhiều nhà máy;
- Phân xưởng tẩm và sấy thuộc nhà máy dụng cụ điện;
- Phân xưởng dập, ép của nhà máy nhựa...


● Phân xƣởng có quá trình SX tỏa bụi:
- Phân xưởng nghiền, trộn của nhiều nhà máy;
- Phân xưởng mài các sản phẩm;
- Phân xưởng chế biến, gia công gỗ;
- Phân xưởng gia công cơ khí các sản phẩm từ chất dẻo;
- Phân xưởng cơ khí gia công kim loại...
● Nhóm phân xƣởng tỏa nhiệt, ẩm, bụi với lƣợng không nhiều:
- Phân xưởng lắp ráp, hàn, cơ khí chế tạo thuộc nhà máy cơ khí;

- Các phân xưởng của nhà máy khâu và giày.
● Nhóm Phân xƣởng tỏa đồng thời nhiệt, ẩm, khí độc hại và bụi cần có giải pháp
thông gió tích cực và hệ thống phức tạp gồm:
- Phân xưởng đúc (gang, thép và kim loại màu);
- Một số phân xưởng của nhà máy hóa chất.
● Nhóm phân xƣởng sản xuất cần chế độ ôn ẩm nhất định (ở mức độ khắt kheo nhiều
hay ít) cần phải điều hòa không khí. Do kĩ thuật ngày càng phát triển và hoàn thiện, số
phân xưởng này càng nhiều, chủ yếu trong các ngành:
- Công nghiệp dệt (vải, len, sợi);
- Sản xuất tơ sợi nhân tạo (nilon, capton, nitron, tơ lụa nhân tạo...);
- Các phân xưởng có nhu cầu cao về độ trong sạch của không khí như các phân
xưởng sản xuất dụng cụ chính xác, dụng cụ bán dẫn, các sản phẩm điện...
1.3. Các biện pháp tổ chức trao đổi không khí (thông gió) bên trong phân xƣởng sản
xuất

 Tham khảo: Mục 1.4 – “Thiết kế Thông gió Công nghiệp” – Hoàng Thị Hiền
Phân loại các biện pháp thông gió cho công trình:


Thông gió hút & thông gió thổi

- Để đảm bảo điều kiện vi khí hậu (nhiệt độ, độ ẩm) và độ trong sạch của không
khí theo yêu cầu vệ sinh, biện pháp tổ chức thi công thông gió trong phân xưởng sản xuất
là: hút không khí bị ô nhiễm ra khỏi phòng (thông gió hút) và thay chúng bằng không khí
sạch (có thể được xử lí) thổi từ ngoài vào (thông gió thổi).


- Thực chất của quá trình thông gió là trao đổi nhiệt và trao đổi chất giữa không
khí thổi vào và không khí trong phòng.
- Nếu trong phòng có nhiệt thừa, nhiệt độ không khí vượt quá tiêu chuẩn thì

không khí thổi phải có nhiệt độ đủ thấp để hòa trộn với không khí trong phòng sao cho
nhiệt độ không khí trong phòng (nhờ trao đổi nhiệt) nằm trong giới hạn tiêu chuẩn.
- Nếu trong phòng có tỏa khí độc hay hơi nước, bụi thì không khi sạch thổi vào
phải hòa trộn với không khí trong phòng để nồng độ khí độc, hơi nước và bụi (nhờ trao
đổi chất) nằm trong giới hạn cho phép.


Thông gió tự nhiên và thông gió cơ khí
+ Do sự chênh lệch áp suất giữa bên trong và bên ngoài nhà gọi là thông gió tự

nhiên.


Thông gió tự nhiên nhà công nghiệp


+ Nhờ động lực của máy quạt, gọi là thông gió cơ khí;

Máy quạt của hệ thống thông gió cơ khí

Hệ thống phân phối không khí của hệ thống thông gió cơ khí
● Thông gió cục bộ và thông gió chung:
Thông gió cục bộ


- Hút cục bộ (bằng các chụp hút) hút phần lớn độc hại (nhiệt, khí độc, hơi nước,
bụi) ngay tại nguồn phát sinh ra chúng  Hút cục bộ hạn chế sự lan tỏa độc hại trong
phòng và làm giảm đáng kể lượng độc hại trao đổi với không khí thổi.

Thông gió hút cục bộ

- Thổi cục bộ ở dạng hoa sen không khí thường được sử dụng trong phân xưởng
nóng, là biện pháp hiệu quả tạo môi trường không khí thích hợp cho công nhân tại những
vị trí làm việc nguy hiểm. Ngoài ra thổi cục bộ còn được sử dụng ở dạng rèm không khí
nằm tạo các vách ngăn không khí và hướng dòng không khí (hút chẳng hạn) theo hướng
cần thiết.

Thông gió chung
- Thông gió (thổi và hút) chung đối với phân xưởng sản xuất là biện pháp thông
gió phối hợp với thông gió cục bộ, thông gió chung để khử lƣợng nhiệt thừa còn lại sau
khi đã dùng các biện pháp thông gió cục bộ.


L = 3000
l =2 m 2
D =450 mm

D =355 mm
1 l =11 m
L = 1500

D =355 mm
l =10 m
L = 1500

D =355 mm
12 l =11 m
L = 1500

L = 4500 3
l =8 m

D =500 mm

D =355 mm
l =3 m
L = 1500

D =355 mm
10 l =3 m
L = 1500

L = 6000
l =8 m 4
D =560mm

L = 7500 5
l =8 m
D =630 mm

D =355 mm
l =3 m
L = 1500

D =355 mm
l =3 m
L = 1500

L = 9000 6
l =8 m
D =710 mm

D =355 mm
l =3 m
L = 1500

L = 10500 7
l =8 m
D =800 mm

D =355 mm
l =3 m
L = 1500

D =355 mm
l =3 m
L = 1500

D =800 mm
m
8 Ll =10
= 12000

L = 3000
l =8m 13
D =450 mm

L = 4500
l =8 m 14
D =500 mm

L = 6000

l =8 m 15
D =560mm

L = 7500
l =8 m 16
D =630 mm

L = 9000
l =8 m 17
D =710 mm

L = 10500
l =8 m 18
D =800 mm

D =355 mm
10 l =3 m
L = 1500

D =355 mm
l =3 m
L = 1500

D =355 mm
l =3 m
L = 1500

D =355 mm
l =3 m
L = 1500

D =355 mm
l =3 m
L = 1500

D =355 mm
l =3 m
L = 1500

L = 12000
l =4 m 19
D =800 mm

D =1000 mm
9 l =15 m
L = 24000

D =355 mm
20 l =11 m
L = 1500

D =355 mm
10 l =3 m
L = 1500

L = 3000
l =8 m 21
D =450 mm

L = 4500

l =8 m 22
D =500 mm

L = 6000
l =8 m23
D =560mm

L = 7500
l =8 m 24
D =630 mm

L = 9000
l =8 m 25
D =710 mm

L =10500
l =8 m 26
D =800 mm

D =355 mm
16 l =3 m
L = 1500

D =355 mm
l =3 m
L = 1500

D =355 mm
l =3 m
L = 1500

D =355 mm
l =3 m
L = 1500

D =355 mm
l =3 m
L = 1500

D =355 mm
l =3 m
L = 1500

L = 12000
l =4 m 27
D =800 mm

D =1120 mm
10 l =10 m
L = 36000

D =1250 mm
l =9.5 m 11
L =39000

QU? T LY TÂM
4-70 no 16

D =355 mm
28 l =11 m

L = 1500

D =355 mm
22 l =3 m
L = 1500

L = 3000
l =8 m 29
D =450 mm

L = 4500
l =8 m 30
D =500 mm

L = 6000
l =8 m 31
D =560mm

L = 7500
l =8 m 32
D =630 mm

L = 9000
l =8 m 33
D =710 mm

D =355 mm
l =3 m
L = 1500

D =355 mm
l =3 m
L = 1500

D =355 mm
l =3 m
L = 1500

D =355 mm
l =3 m
L = 1500

D =355 mm
l =3 m
L = 1500

L = 10500
l =8 m 34
D =800 mm

D =355 mm
l =3 m
L = 1500

S¥ §å KH¤NG GIAN HÖ THèNG THæI CHUNG

Thông gió chung cơ khí
Có thể áp dụng các biện pháp thông gió chung như sau:
- Thổi cơ khí, hút cơ khí hết hợp với tự nhiên;

- Thổi cơ khí kết hợp với tự nhiên, hút cơ khí kết hợp với tự nhiên hoặc hút tự
nhiên;
- Thổi cơ khí và hút cơ khí.
 Đối với phân xưởng sản xuất thông thường, áp dụng biên pháp thông gió chung thứ
nhất và thứ hai nêu trên.

L = 12000
l =7 m 35
D =800 mm

C? A L? Y GIÓ

T? M L? C B? I


1.4. Cấu tạo chung của hệ thống thông gió cơ khí

 Tham khảo: Chương 4 – “Kỹ thuật Thông gió” – Trần Ngọc Chấn
- Cửa lấy gió ngoài

Cửa lấy gió ngoài

- Tấm lọc bụi


Tấm lọc bụi

- Máy quạt

Quạt li tâm

- Hệ thống đƣờng ống dẫn không khí

Quạt hướng trục


Đường ống dẫn không khí

- Miệng thổi, hút không khí

Miệng thổi, hút không khí


CHƢƠNG 2: TÍNH TOÁN LƢỢNG NHIỆT THỪA BÊN TRONG PHÂN XƢỞNG
SẢN XUẤT

2.1. Chọn các thông số tính toán
2.1.1. Các thông số tính toán ngoài nhà
-

Mùa hè: Nhiệt độ tính toán ngoài nhà mùa hè là nhiệt độ tối cao trung

bình của tháng nóng nhất
- Mùa đông: Nhiệt độ tính toán ngoài nhà mùa đông là nhiệt độ tối thấp
trung bình của tháng lạnh nhất
- Mùa hè
-

 tT tt = tNtt +(2  3)  35oC.
Mùa đông
 tT tt =( 18  24 )oC

2.1.2. Các thông số tính toán trong nhà

2.2. Tính toán lƣợng nhiệt thừa trong phân xƣởng
Lượng nhiệt thừa trong phân xưởng được xác định bằng công thức:

ΣQthừa = ΣQtỏa+ ΣQbức xạ - ΣQtổn thất
Trong đó:


ΣQthừa : Lượng nhiệt thừa trong phân xưởng



ΣQtỏa: Lượng nhiệt tỏa bên trong phân xưởng



ΣQbức xạ: Lượng nhiệt bức xạ



ΣQtổn thất: Lượng nhiệt tổn thất

(kcal/h)


CHƢƠNG 3

XÁC ĐỊNH LƢU LƢỢNG THÔNG GIÓ CỤC

BỘ
3.1. LƢU LƢỢNG HÚT CỤC BỘ - NGUYÊN LÍ LÀM VIỆC VÀ
PHƢƠNG PHÁP TÍNH TOÁN
- Khái niệm thông gió hút cục bộ :
Thông gió hút cục bộ là hút thải ra ngoài những chất có hại ngay từ nguồn
(nơi) phát sinh ra chúng, không cho chúng lan tỏa ra xung quanh làm ô
nhiễm không khí trong phòngĐây là biện pháp thông gió hiệu quả nhất
đối với phân xưởng sản xuất.
- Đặc điểm:
 Khi thải khí độc hại, bụi ngay tại nguồn phát sinh ra chúng, nồng độ
của khí độc hại trong hệ thống thông gió hút cục bộ có thể đạt tới trị
số rất lớn so với trường hợp thông gió chungDo đó cho phép giảm
nhỏ lưu lượng hút và giảm chi phí cho việc xử lí khí thải.
 Cấu tạo của hệ thống hút cục bộ có thể phân chia thành nhiều dạng
khác nhau,phổ biến là các dạng như tủ hút khí, chụp hút khí,chụp hút
mái đua bên trên các cửa lò, buồng hút, panen hút,… .
3.1.1. Chụp hút khí và hơi độc
a. Phân loại chụp hút khí


a1. Phân loại theo kiểu chụp hút
Chụp hút khí bao gồm loại chụp kín và loại chụp hở (hình 2).

Nguồn
tỏa khí
độc hại
Chụp kín

Chụp hở

Hình 2: Chụp kín và chụp hở
Chụp kín:
Cho phép kiểm soát các chất khí ô nhiễm một cách hiệu quả và kinh tế do
lưu lượng hút và ảnh hưởng của dòng không khí xung quanh trong phòng là
tối thiểu.
Chụp hở:
Sử dụng khi quá trình công nghệ yêu cầu phải để hở một phần hoặc toàn bộ
quá trình thao tác.
Cần chú ý tới sự chuyển động của các luồng không khí xung quanh và đặc
tính của nguồn tỏa khí độc hại để có thiết kế phù hợp.


Tùy theo vị trí tương đối so với nguồn ô nhiễm chụp hở có thể phân thành
các loại sau: chụp hút đặt bên trên, chụp hút đặt bên hông, và chụp hút đặt
bên dưới (hình 3 a,b,c).

a. Chụp hút đặt
bên trên nguồn ô
nhiễm

b. Chụp hút đặt
bên hông nguồn ô
nhiễm

c. Chụp hút đặt
bên dƣới nguồn ô
nhiễm

Hình 3: Các vị trí của chụp hút hở so với nguồn ô nhiễm
a2. Phân loại theo tính chuyển động của hệ thống

Hệ thống hút cục bộ với chụp hút hở có thể cố định và có thể di chuyển
được.
Chụp hút di chuyển được sử dụng khi hệ thống thiết bị, máy móc cần được
tiếp cận để sửa chữa hoặc cung cấp nguyên vật liệu, nhiên liệu và lấy sản
phẩm ra. Chụp hút được gắn với đoạn ống mềm được sử dụng khi nguồn ô


nhiễm không cố định (hình 4), ví dụ ở các cung hànHệ thống này có hiệu
quả cao hơn so với hệ thống chụp hút cố định khi lưu lượng hút thấp.

Hình 4: Hệ thống hút cục bộ với chụp hút di chuyển đƣợc
b. Nguyên tắc thiết kế
 Chụp hút cần đặt gần, trong khả năng có thể được, với nguồn phát
sinh ra chất khí ô nhiễm
 Vị trí miệng chụp hút nên tạo ra độ lệch ít nhất của luồng khí so với
đường đi tự nhiên của nó từ nguồn ô nhiễm
 Chụp hút được bố trí sao cho luồng khí bị hút không ảnh hưởng tới
“vùng thở” của người công nhân
 Kích thước của chụp hút nên ≥ mặt cắt ngang của luồng khí bốc lên từ
nguồn tỏa (nếu kích thước của chụp hút nhỏ hơn, cần tăng lưu lượng
hút)
 Sự phân bố vận tốc hút ởmặt cắt ngang củamiệng chụp hút không nên
đồng đều và nên tuân theo quy luật phân bố vận tốc của luồng khí bị


hút vào chụp. Điều này có thể thực hiện bằng cách lắp đặt van ở
miệng chụp hút (hình 5 a,b,c).

Chụp
hút

Va
n

Miệng vào giảm dòng
xoáy

a. Chụp hút treo tự do

Chụp
hút
Va
Miệng vào giảm dòngn
xoáy
b. Chụp hút đƣợc gắn kết với kết cấu công trình

Chụp
hút
Va
n

c. Chụp hút bên hông
Hình 5: Cấu tạo chụp hút với trƣờng vận tốc không đồng đều
ở mặt cắt ngang của miệng chụp hút
c. Phƣơng pháp tính toán


c1) Chụp hút khí đặt bên trên nguồn tỏa nhiệt lợi dụng sức đẩy trọng
lực
- Thiết kế chụp hút khí đặt bên trên nguồn tỏa nhiệt yêu cầu sự chú ý đặc
biệt do hiệu ứng nổi của khối không khí gần nguồn nhiệt. Tính toán kích

thước chụp hút và lưu lượng hút yêu cầu sự hiểu biết về tốc độ trao đổi nhiệt
đối lưu và kích thước vật lý của nguồn nhiệt. Nhiệt đối lưu và các chất ô
nhiễm được giả thiết là nằm trong luồng nhiệt bên trên nguồn tỏa nhiệtdo
đó tính toán hút khí trong luồng nhiệt này sẽ đảm bảo hút một cách hiệu quả
các chất ô nhiễm.
- Chụp hút khí thường có dạng hình chóp hoặc hình tháp.
- Chụp hút cần đặt gần, trong khả năngcó thể được, với nguồn phát sinh ra
chất khí để giảm lưu lượng hút một cách tối thiểu: Chụp hút có thể đặt bên
hông hoặc bên trên nguồn tỏa nhiệt (hình 8)

Hình 8: Vị trí đặt chụp hút so với nguồn tỏa nhiệt
- Đặc điểm của loại hút tại chỗ này là có sự giãn cáchgiữa nguồn phát sinh
khí và chụp hút khí, thôngthường đặt ở độ cao trên đầu người.


- Khoảng cách từ nguồn đến miệng chụp càng lớnthì lượng khí bốc lên
càng cuốn theo nhiều khôngkhí xung quanh và do đó lưu lượng hút càng lớn.
- Đồng thời, nếu chụp hút đặt càng cao so với nguồn tỏa nhiệtcó thể gây ra
hiện tượng dịch chuyển ngang của luồng nhiệt do ảnh hưởng của sự chuyển
động của không khí xunh quanh (hình 9).

Hình 9: Hiện tƣợng dịch chuyển ngang của luồng nhiệt


Chụp hút khí đặt trên các nguồn tỏa nhiệt lợi dụng sức hút tự nhiên
- Sơ đồ chụp hút khí đặt trên các nguồn tỏa nhiệt lợi dụng sức hút tự nhiên
được thể hiện trên hình 10.

h

Hình 10: Chụp hút làm việc bằng sức hút tự nhiên
- Khi chụp hút nằm bên trên nguồn tỏa nhiệt cần phải xác định đúng lưu
lượng hút.
Có thể phân thành 2 trƣờng hợp nhƣ sau:


Trƣờng hợp h < 1.5

F


Không khí bị nguồn khí nóng bốc lên cuốn theo không đáng kể và lúc đó tiết
diện ngang của luồng khí bốc lên có thể xem bằng tiết diện ngang của nguồn
tỏa khí
Lượng không khí cần hút trong trường hợp này có thể xác định theo
côngthức thực nghiệm sau:
Lo = 0,65 3 QF 2 h , m3/s (1)
Trong đó:
Q: Lượng nhiệt do nguồn tỏa ra, kcal/s (Lượng nhiệt bức xạ ở
cửa lò khi mở đối với lò)
F: Diện tích của nguồn tỏa, m2
h: Chiều cao từ mép dưới của chụp đếnnguồn tỏa khí, m


Trƣờng hợp h > 1.5

F


Khoảng cách giữa chụp hút và nguồn tỏa lớn hơn, người ta sử dụng những

công thức gần đúng với “luồng nhiệt”. Tiêu điểm của luồng là điểm O nằm
trên trục củanguồn về bên dưới ở khoảng cách bằng 2 lần bề ngang của
nguồn là 2d (hình 11).

z

Hình 11: “Luồng nhiệt” bên trên bề mặt nung nóng
+ Ranh giới gần đúng của luồng khí bốc lên từ nguồn có thể xem là các
đường nối liền và kéo dài ra từ tiêu điểm đến biên của nguồn.
+ Vận tốc của luồng khí ở khoảng cách Z = y + 2d kể từ tiêu điểm:
vZ =

0,82 1 / 3
Q , m/s
Z 0, 29

+ Lưu lượng:
LZ = 0,13 Z3/2 Q1/3, m3/s (2)
+ Bề rộng hay đường kính của luồng khí ở khoảng cách Z:
dZ = 0,45 Z0,88 , m
Trong đó:


Q: Lượng nhiệt do nguồn tỏa ra (Lượng nhiệt bức xạ ở cửa lò
khi mở đối với lò), kcal/s
Ví dụ 1: Xác định vận tốc trung bình và lưu lượng ở khoảng cách 0,5 m và
1,5m trên một tấm thép nung nóng đến tn = 100 oC nếu nhiệt độ không khí
xung quanh là tk = 20 oC, kích thước của tấm thép là 0,7 x 0,7m
Giải:
a) Xác định hệ số truyền nhiệt đối lưu giữa tấm thép nóng và không khí

α = 2,8 4 t n  t k = 2,8 4 100  20 = 8,4 kcal/m2hoC
b) Lượng nhiệt đối lưu tỏa ra từ tấm thép:
Q = α F Δt =

8,4.0,49.80
= 0,0915 kcal/s
3600

c) Lưu lượng ở khoảng cách 0,5m (h < 1,5 F ):
Lo = 0,65

3

3

0,0915.0,49 2.0,5 = 0,144 m /s

d) Vận tốc trung bình ở khoảng cách 0,5m khi xem xét tiết diện ngang của
luồng bằng diện tích của nguồn trên mặt bằng:
vTB =

Lo 0,144
= 0,29 m/s

F
0,49

e) Vận tốc, lưu lượng và bề ngang của luồng khí ở khoảng cách h = 1,5m (h
> 1,5 F )
Z = 1,5 + 2 . 0,7 = 2,9 m

vZ =

0,82
0,09151 / 3 = 0,27 m/s
0 , 29
2,9

LZ = 0,13.2,93/2.0,09151/3 = 0,29 m3/s
dZ = 0,45.2,90,88= 1,15 m
Ví dụ 2: Cho lò nung có đƣờng kính miệng lò là D = 1,3 m. Lƣợng nhiệt
bức xạ tỏa ra từ cửa lò trong 1h là 34000 kcal/h. Tính toán chụp hút
trong 2 trƣờng hợp:
h< 1,5 F và h>1,5 F với h là khoảng cách từ miệng lò đến miệng chụp
hút & F là diện tích miệng lò.  L


c2) Chụp hút khí đặt trên các nguồn tỏa nhiệt làm việc dƣới tác dụng
của sức hút cơ khí
- Sơ đồ chụp hút khí làm việc dưới tác dụng của sức hút cơ khí (máy quạt)
được thể hiện trên hình 12.

Hình 12: Chụp hút làm việc với máy quạt
- Khi thiết kế chụp hút khí dưới tác dụng của sức hút cơ khí (do máy quạt
gây ra) ta sẽ có những đặc điểm sau đây:
a) Sự thay đổi của vận tốc trên trục của chụp phụ thuộc vào góc mở α của
chụp  Góc mở α càng lớn thì vận tốc tại tâm miệng hút vT càng lớn hơn so
với vận tốc trung bình vTB.
 Khi chụp hút có góc mở α = 90o, vận tốc ở tâm miệng hút bằng
khoảng 1,65 lần vận tốc trung bình: vT = 1,65 vTB