Đồ án sinh viên môi trường: Tính toán thiết kế hệ thống xử lý khí thải cho nhà máy cán nóng thép với công suất 250.000 tấnnăm

Sinh viên:

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN.........................................................................................................6
LỜI CAM ĐOAN....................................................................................................7
DANH MỤC BẢNG BIỂU.....................................................................................8
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ.........................................................10
MỞ ĐẦU................................................................................................................ 11
1. Tính cấp thiết của đề tài.......................................................................................11
2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài............................................................................11
3. Tóm tắt các nội dung nghiên cứu.........................................................................11
4. Đề xuất phương pháp nghiên cứu........................................................................12
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY CÁN NÓNG THÉP THUỘC
CÔNG TY TNHH SẢN XUẤT VÀ KINH DOANH THÉP VẠN LỢI..............13
1.1 GIỚI THIỆU VỀ NHÀ MÁY CÁN NÓNG THÉP.....................................13
1.1.1 Giới thiệu về công ty và nhà máy...............................................................13
1.1.2 Vị trí...........................................................................................................14
1.1.3 Quy mô công suất và sản phẩm của nhà máy.............................................14
1.1.4 Bố trí tổng mặt bằng..................................................................................14
1.1.5 Các nhu cầu đầu vào cho sản xuất..............................................................15
1.2 ĐỀ XUẤT DÂY CHUYỀN XỬ LÝ KHÍ CHO NHÀ MÁY.........................17
1.2.1 Quy trình công nghệ sản xuất của nhà máy...............................................17
1.2.2 Nguồn gốc phát sinh nhiệt, khí thải ô nhiễm..............................................19
1.2.3 Các phương pháp xử lý cho nhà máy.........................................................19
1.2.4 Lựa chọn phương án xử lý cho nhà máy....................................................23
CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN THÔNG GIÓ VÀ XỬ LÝ KHÍ THẢI.................28
2.1 THUYẾT MINH PHẦN THÔNG GIÓ..........................................................28
2.1.1 Chọn thông số tính toán và kết cấu bao che................................................28
2.1.2 Chọn kết cấu và tính toán hệ số truyền nhiệt K..........................................28

2.1.3 Tính toán tổn thất nhiệt...............................................................................31
2.1.4 Tính toán tỏa nhiệt......................................................................................32
2.1.5 Thu nhiệt do bức xạ mặt trời......................................................................38
2.1.6 Tổng kết nhiệt thừa.....................................................................................40
2.1.7 Tính toán thông gió tự nhiên cho phân xưởng............................................40
2.1.8 Tính toán thông gió cục bộ cho phân xưởng...............................................42
2.1.9 Tính toán thủy lực, chọn quạt và các thiết bị..............................................45
2.1.10 Phương trình cân bằng lưu lượng.............................................................51
2.2 TÍNH TOÁN HỆ THỐNG XỬ LÝ KHÍ THẢI CHO PHÂN XƯỞNG.......53
2.2.1 Đề xuất quy trình công nghệ xử lý khí thải chứa CO................................55

Trang 1


Sinh viên:

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

2.2.2 Tính toán tháp hấp thụ................................................................................55
CHƯƠNG III: KHÁI TOÁN HỆ THỐNG XỬ LÝ KHÍ THẢI CHO PHÂN
XƯỞNG................................................................................................................. 70
3.1 KHÁI TOÁN HỆ THỐNG THÔNG GIÓ.....................................................70
3.1.1 Thống kế khối lượng hệ thống thông gió....................................................70
3.1.2 Khái toán hệ thống thông gió.....................................................................71
3.2 KHÁI TOÁN HỆ THỐNG XỬ LÝ KHÍ CHO PHÂN XƯỞNG..................73
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ..............................................................................75
1. Kết luận...............................................................................................................75
2. Kiến nghị.............................................................................................................75
TÀI LIỆU THAM KHẢO....................................................................................76
PHỤ LỤC..............................................................................................................77

Trang 2


Sinh viên:

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

LỜI CẢM ƠN
Trong cuộc sống, không có thành công nào là không gắn liền với sự hỗ trợ,
giúp đỡ dù ít hay nhiều, dù trực tiếp hay gián tiếp. Trong suốt thời gian học tập ở
trường đại học Tài Nguyên và Môi trường Hà Nội từ những năm đầu cho đến nay,
em đã nhận được rất nhiều sự quan tâm, giúp đỡ của quý Thầy Cô, bạn bè.
Em xin được gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến quý Thầy Cô- khoa Môi
Trường đã cùng với tri thức và tâm huyết của mình để truyền đạt cho em những bài
giảng vô cùng ý nghĩa và quý báu, giúp em hoàn thành tốt quá trình học tập tại
trường cũng như có được những kinh nghiệm cho công việc sau này.
Với lòng kính trọng và biết ơn, em xin được bày tỏ lời cảm ơn tới cô giáo.....
đã khuyến khích, chỉ dẫn tận tình cho em trong suốt thời gian làm đồ án tốt nghiệp
này.
Sau cùng, em xin kính chúc quý Thầy Cô thật dồi dào sức khỏe, niềm tin để
tiếp tục thực hiện sứ mệnh cao đẹp của mình là truyền đạt kiến thức cho thế hệ mai
sau.
Em xin chân thành cảm ơn!

Trang 3


Sinh viên:

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

LỜI CAM ĐOAN
Em xin cam đoan đồ án tốt nghiệp này hoàn toàn do em thực hiện. Các đoạn
trích dẫn và số liệu sử dụng trong bài đều được dẫn nguồn và có độ chính xác cao
nhất trong phạm vi hiểu biết của em. Nếu sai em xin chịu mọi trách nhiệm trước nhà
trường!
Sinh viên thực hiện
.....

Trang 4


Sinh viên:

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Danh mục bảng biểu
CHƯƠNG
Bảng 1. 1: Các hạng mục xây dựng cho nhà máy cán thép......................................14
Bảng 1. 2: Danh mục thiết bị nhà máy cán thép......................................................16
Bảng 1. 3: Danh mục nhân sự hoạt động gián tiếp nhà máy cán thép......................16
Bảng 1. 4: Danh mục nhân sự hoạt động trực tiếp nhà máy cán thép......................17
CHƯƠNG II:Y
Bảng 2. 1: Thông số tính toán trong và ngoài nhà...................................................28
Bảng 2. 2: Hệ số truyền nhiệt của kết cấu bao che..................................................28
Bảng 2. 3: Tính toán Ryc..........................................................................................30
Bảng 2. 4: Tính toán Rthực.........................................................................................30
Bảng 2. 5: Nhiệt tổn thất qua kết cấu bao che mùa hè.............................................31
Bảng 2. 6: Nhiệt tổn thất qua kết cấu bao che mùa đông.........................................31

Bảng 2. 7: Lượng nhiệt tỏa ra từ các máy cán dùng điện.........................................33
Bảng 2. 8: Nhiệt tỏa từ bề mặt xung quanh của lò nung..........................................34
Bảng 2. 9: Nhiệt tỏa ra từ nóc lò..............................................................................35
Bảng 2. 10: Lượng nhiệt tỏa ra từ cửa lò.................................................................37
Bảng 2. 11: Tổng kết lượng nhiệt tỏa ra từ lò nung.................................................37
Bảng 2. 12: Tổng kết lượng bức xạ qua kính trong phân xưởng..............................39
Bảng 2. 13: Thống kê nhiệt tỏa của phân xưởng......................................................40
Bảng 2. 14: Tổng kết nhiệt thừa trong phân xưởng.................................................40
Bảng 2. 15: Tổng kết hút cục bộ tại lò nung............................................................43
Bảng 2. 16: Lưu lượng hút tại các máy cán.............................................................44
Bảng 2. 17: Nồng độ tính toán các chất ô nhiễm.....................................................53
Bảng 2. 18: Kết quả các chất ô nhiễm cần xử lý......................................................54
CHƯƠNG III
Bảng 3. 1: Thống kê đường ống thông gió hệ thống thổi chung..............................70
Bảng 3. 2: Thống kê phụ tùng ống thông gió hệ thống thổi chung..........................70
Bảng 3. 3: Thống kê các thiết bị sử dụng trong hệ thống thông gió chung và thông
gió cục bộ................................................................................................................71
Bảng 3. 4: Tổng chi phí gia công và lắp đặt đường ống hệ thống thổi chung..........71
Bảng 3. 5: Tổng chi phí gia công,lắp đặt phụ tùng đường ống hệ thống thổi chung 72
Bảng 3. 6: Chi phí thiết bị và lắp đặt quạt trên đường ống thông gió......................72
Bảng 3. 7: Chi phí cho hệ thống thông gió cục bộ và lắp đặt thiết bị.......................73
Bảng 3. 8: Chi phí thiết bị vật tư hệ thống xử lý khí thải.........................................73

Trang 5


Sinh viên:

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Danh mục các hình vẽ và đồ thị
CHƯƠNG
Hình 1. 2: Sơ đồ công nghệ cán thép.......................................................................18
CHƯƠNG II:Y
Hình 2. 2: Biểu đồ tính toán thông gió tự nhiên với đường gió vào........................ 41
Hình 2. 3: Biểu đồ tính toán thông gió tự nhiên với đường gió ra...........................41
Hình 2. 4: Biểu đổ tính toán thông gió tự nhiên tổng hợp đường gió vào và ra.......42
Hình 2. 5: Sơ đồ tính toán chụp hút mái đua...........................................................43
Hình 2. 6: Sơ đồ thổi chung của phương án chọn hệ thống 1..................................48
Hình 2. 7: Sơ đồ thổi chung của phương án chọn hệ thống 2..................................48
Hình 2. 8: Sơ đồ thổi chung của phương án so sánh................................................49
Hình 2. 9: Quy trình công nghệ xử lý CO................................................................55
Hình 2. 10: Phương trình đường cân bằng và đường làm việc của quá trình hấp thụ
................................................................................................................................. 60

Trang 6


Sinh viên:

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Môi trường sống – cái nôi của nhân loại đang ngày càng ô nhiễm trầm trọng
do con người. Cùng với sự phát triển của xã hội, môi trường đang từng bước bị hủy
diệt là mối quan tâm không chỉ riêng của một quốc gia nào. Bảo vệ môi trường là
nghĩa vụ của cộng đồng toàn cầu và của Việt Nam nói riêng. Chỉ thị số 36/CT-TW
ngày 25/06/1998 của Bộ Chính trị Đảng Cộng sản Việt Nam đã thể hiện đường lối
chỉ đạo đúng đắn đối với công tác bảo vệ và gìn giữ môi trường sống của nước ta.

Hiện trạng môi trường không khí ở nước ta, đặc biệt là trong các khu công
nghiệp và đô thị lớn như thành phố Hồ Chí Minh, Hà Nội, Hải Phòng, Hải Dương,
Đồng Nai … đang là mối lo ngại cho các cơ quan quản lý nhà nước về mặt môi
trường cũng như toàn thể dân cư trong khu vực. Phần lớn các nhà máy xí nghiệp
chưa có hệ thống xử lý ô nhiễm không khí hoặc có nhưng hoạt động không có hiệu
quả và mang tính chất đối phó. Bên cạnh đó, với đặc điểm của một nền công
nghiệp, tiểu thủ công nghiệp mang tính chất sản xuất nhỏ, công nghiệp lạc hậu,
thiếu thốn nguyên vật liệu…, nên ngày càng khó kiểm soát vấn nạn ô nhiễm không
khí. Càng quan trọng hơn khi ngành cán nóng thép với công suất lớn đã thải ra
lượng khí ô nhiễm đáng kể chính vì thế việc xử lý khí thải tránh để phát thải ra môi
trường là việc bắt buộc phải làm.
2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài.
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý khí thải cho nhà máy cán nóng thép với
công suất 250.000 tấn/năm một cách hợp lý. Nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường
và thu hồi nguyên vật liệu.
3. Tóm tắt các nội dung nghiên cứu
- Khảo sát thu thập số liệu
- Tìm hiểu và đề xuất dây chuyền xử lý bụi cho nhà máy
- Tính toán thiết kế hệ thống xử lý bụi cho nhà máy
- Tính toán kinh tế cho hệ thống xử lý.
- Hướng dẫn vận hành và bảo trì thiết bị
4. Đề xuất phương pháp nghiên cứu.
- Nghiên cứu lý thuyết: đọc sách, tham khảo tài liệu,…

Trang 7


Sinh viên:

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

- Phương pháp thống kê: Thu thập và xử lý các số liệu về thành phần và đặc
tính khí thải.
- Kết hợp quan sát thực tế và lý thuyết: tham quan nhà máy và so sánh với lý
thuyết, tham khảo ý kiến của các thầy, …
- Dựa vào các tiêu chuẩn để tính toán cho phù hợp.

Trang 8


Sinh viên:

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY CÁN NÓNG THÉP THUỘC
CÔNG TY TNHH SẢN XUẤT VÀ KINH DOANH THÉP VẠN LỢI.
1.1 GIỚI THIỆU VỀ NHÀ MÁY CÁN NÓNG THÉP.
1.1.1 Giới thiệu về công ty và nhà máy.
Tập đoàn thép Vạn Lợi:
-

Địa chỉ :62 Yên Phụ, Ba Đình, Hà Nội.
Điện thoại :(84.4) 927 4325 - 9274329
Fax
:(84.4) 927 4333
E-mail
: hoặc
Website :www.vanloi.com.vn hoặc vanloi.thv.vn

Công ty TNHH Vạn Lợi (công ty mẹ):

-

Trụ sở chính : Số 16 Cụm 2 Phường Bưởi, quận Tây Hồ, TP. Hà Nội
Điện thoại : 04-3.759.2180 - 87
Fax
:04-3.927.4333
Email
:
Tổng giám đốc: Phạm Văn Tím
Chức năng và nhiệm vụ công ty: Quản lý vĩ mô, giám sát và kiểm tra, hỗ trợ

hoạt động sản xuất kinh doanh của các công ty thành viên. Đầu tư tài chính cho các
dự án của tập đoàn. Trực tiếp nhập khẩu thép
Công ty TNHH Sản xuất và kinh doanh thép Vạn Lợi:
-

Trụ sở chính : Xã Hưng Thịnh - huyện Bình Giang - tỉnh Hải Dương
Điện thoại : 0320-377.5633
Fax
: 0320-377.5192
Giám đốc : Lê Thanh Dương
Năm sinh : 1973
Chức năng và nhiệm vụ công ty: Hoạt động thương mại nhập khẩu thép. Quản

lý và điều hành hoạt động SXKD nhà máy luyện Silico Mangan (Nguyên liệu phụ
của nhà máy luyện phôi thép)
1.1.2 Vị trí
Nhà máy được xây dựng tại xã Hưng Thịnh – Huyện Bình Giang và xã Lương
Điền – Huyện Cẩm Giàng Tỉnh Hải Dương.

Trang 9


Sinh viên:

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

1.1.3 Quy mô công suất và sản phẩm của nhà máy
Công suất của nhà máy vào khoảng 250.000 T/năm, là các dây chuyền có năng
lực sản xuất phù hợp với quy mô thị trường Việt Nam.
Thép cán nóng được sử dụng chủ yếu làm nguyên liệu cho ngành cán ống thép
hàn có độ dày >1,4mm , hộp đen vuông và chữ nhật có độ dày > 1,4mm , thép đen
chữ C,U uốn nguội có độ dày >1,4mm. và các sản phẩm cơ khí chế tạo,xây
dựng,công nghiệp nhẹ và máy nông nghiệp.
1.1.4 Bố trí tổng mặt bằng
Bảng 1. 1: Các hạng mục xây dựng cho nhà máy cán thép.
STT
Hạng mục công trình
Diện tích
1
Nhà xưởng chính
17.400 m2
2
Trạm bơm
2.500 m2
3
Hệ thống cung cấp nước
4
Cân điện tử
100 m2

5
Trạm biến áp
800 m2
6
Khu văn phòng
600 m2
7
Khu vệ sinh
60 m2
8
Nhà để xe
150 m2
9
Nhà bảo vệ 2 nhà
20 m2
10 Hàng rào và cổng
1200 m2
11
Khu vực cây xanh
12.000 m2
12 Sân,đường nội bộ
25.000m2
13 Bê tông móng máy
3500 m2
14 Cống thoát nước
800 m2
Các giải pháp xây dựng: Trên cơ sở yêu cầu của công nghệ sản xuất và các yếu
tố đảm bảo khác về mỹ quan ,vệ sinh công nghiệp,dự kiến các giải pháp kiến trúc và
xây dựng cho các hạng mục như sau :
Nhà xưởng kết cấu thép tiền chế,chiều cao mặt ray cầu trục 8,5m , máng nước

nhà xưởng cao 12m, thiết kế chịu được cầu trục tải trọng Q =25T, gồm 3 nhịp sử
dụng chung hàng trụ giáp nhau, khẩu độ nhịp giữa 24m, nhịp thành phẩm 27m và
nhịp phụ 18m.Bước trụ 9m,dàn vì kèo thép,xà gồ thép mái lợp tôn múi mạ kẽm.
1.1.5 Các nhu cầu đầu vào cho sản xuất
1) Nhu cầu về nguyên nhiên liệu
a.

Phôi thép

Trang 10


Sinh viên:

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Phôi thép sử dụng là phôi thỏi vuông và chữ nhật đúc liên tục, kích thước ngang
150mm x (150-300mm) có chiều dài 6m. Trọng lượng thỏi từ 1,0 đến 2,4 tấn.
b.

Dầu nặng FO

Sử dụng dầu FO mác 40-100 nhập khẩu từ nước ngoài. Loại dầu này rất sẵn và
thông dụng, là nhiên liệu chủ yếu cho các lò nung phôi thép trong các dây chuyền
cán hiện đại.
c.

Điện năng

Tổng dung lượng biến áp của nhà máy vào khoảng 16.000 kVA. Công ty sẽ đề nghị

ngành điện đầu tư nguồn điện 22kV đến chân hàng rào nhà máy.
2) Nhu cầu về cấp nước
Nhu cầu dùng nước của công ty bao gồm nước sinh hoạt công nhân,nước sản xuất
công nghiệp, nước tưới cây và nước phòng cháy, chữa cháy theo số liệu cung cấp là
800m3/ngày.
Xây dựng tuyến ống đưa nước từ sông Sặt cách nhà máy 1,5km về, đường ống phi
200.
3) Nhu cầu về cấp điện
Nhà xưởng điều hành sản xuất nhà ăn : 16w/m2
Nhà xe,vệ sinh 4W/m2
4) Nhu cầu về thiết bị
Bảng 1. 2: Danh mục thiết bị nhà máy cán thép
ST

Hạng mục

Số lượng

T
1
2

Lò nung phôi 60 tấn/giờ
Máy cán trung hai trục đứng thô  650 công suất

01
01

3
4

5
6
7
8
9
10
11

300kW
Máy cán thô ba trục ngang  650 công suất 1000kW
Máy cắt đầu
Máy cán hai trục đứng 550 công suất 100kW
Máy cán hai trục ngang 550 công suất 500kW
Máy cán hai trục tinh 350 công suất 400kW
Sàn nguội kiểu xích rộng 1,2m ,dài 50m , 2 dãy
Máy cuộn sản phẩm
Đường lăn sau máy cuộn
Trạm biến áp 22kv/3,3kv/0,4kV

01
01
03
04
04
02
02
01
01

Trang 11

Sinh viên:

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

12
HT tủ điện phân phối,điều khiển
13
Hệ thống điều khiển tự động
14
Cầu trục 25/5 tấn
15
Cầu trục 10/3 tấn
16
Cầu trục 5 tấn
17
Máy nén khí
18
Hệ thống làm mát nước tuần hoàn
19
Phòng thí nghiệm cơ tính
20
Cân điện tử 5 tấn
21
Cân điện tử 80 tấn
5) Nhu cầu về nhân sự

01
01

02
04
01
04
01
01
02
02

Bảng 1. 3: Danh mục nhân sự hoạt động gián tiếp nhà máy cán thép
ST

Chức danh

Số lượng

ĐVT

T
1
2

Giám đốc
1
Người
Phó giám đốc
2
Người
3
Kế toán trưởng

1
Người
4
Trưởng phòng kinh doanh
1
Người
5
Phó Trưởng phòng kinh doanh
1
Người
6
Nhân viên phòng Kinh doanh
15
Người
7
Phó trưởng phòng tài chính kế toán
1
Người
8
Nhân viên phòng tài chính kế toán
5
Người
9
Trưởng phòng tổ chức hành chính
1
Người
10 Nhân viên phòng tổ chức hành chính
21
Người
11 Trưởng phòng Kỹ thuật- sản xuất

1
Người
12 Phó Trưởng phòng Kỹ thuật- sản xuất
1
Người
13 Nhân viên phòng Kỹ thuật- sản xuất
15
Người
Tổng cộng gián tiếp
66
Người
Bảng 1. 4: Danh mục nhân sự hoạt động trực tiếp nhà máy cán thép

ST
T
1
2
3
4
5
6
7

Chức danh
Quản đốc
Phó quản đốc
Đốc công
Cán bộ kỹ thuật
Nhân viên thống kê, thủ kho
Công nhân kỹ thuật

Lao động phổ thông
Tổng cộng trực tiếp

Trang 12

Số lượng

ĐVT

2
4
5
5
2
140
20
178

Người
Người
Người
Người
Người
Người
Người
Người


Sinh viên:

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

1.2 ĐỀ XUẤT DÂY CHUYỀN XỬ LÝ KHÍ CHO NHÀ MÁY
1.2.1 Quy trình công nghệ sản xuất của nhà máy

Hình 1. 1: Sơ đồ công nghệ cán thép
Thuyết minh quy trình công nghệ:
-

Phôi thép có tiết diện tùy theo phương án sản phẩm được nung trong lò

đến nhiệt độ 1150-12000C thì được tống ra khỏi lò và đi đến máy đứng hai trục thứ
nhất để giảm kích thước chiều rộng và bong vảy oxit sắt trên vật cán. Sau khi ra
khỏi máy cán thô hai trục ở lần cán thứ nhất vật cán được xối nước áp lực cao để
loại bỏ hầu hết vảy oxit sắt trên bề mặt.
- Vật cán được đưa đến máy cán thô ba trục và được cán để giảm chiều
dày từ 5 đến 7 lần trước khi được cắt đầu và đưa đến dãy máy cán liên tục hai trục.
Trước khi vào dãy máy cán liên tục vật cán có chiều dày 25-30mm.

Trang 13


Sinh viên:

-

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Trong dãy cán liên tục thường có 2 đến 3 giá cán đứng để gia công vật

cán theo chiều rộng nhằm điều chỉnh chiều rộng sản phẩm theo yêu cầu định sẵn.
- Vật cán được gia công giảm chiều dày trên các giá cán liên tục nằm
ngang đến chiều dày yêu cầu từ 1,5-4,5 mm.
- Để giảm độ võng của các trục cán tinh,bốn giá cán cuối cùng có lắp các
trục tựa (tạo thành giá cán 4 trục,hai giá cán ở giữa được truyền động)
- Thép sau khi được cán xong sẽ được đưa ra sàn nguội kiểu xích làm
nguội đến nhiệt độ khoảng 300-400oC trước khi được đưa vào máy cuộn.
- Thép thành phẩm ở dạng cuộn được tiếp tục làm nguội đến nhiệt độ dưới
100oC trước khi nhập kho.
1.2.2 Nguồn gốc phát sinh nhiệt, khí thải ô nhiễm
- Làm việc trong phân xưởng có nhiệt độ cao chủ yếu trong quá trình cán
thép và tại khu vực sàn làm nguội không chỉ gây ảnh hưởng đến kết cấu trong nhà
xưởng hay thiết bị máy móc mà còn ảnh hưởng đến sức khỏe người công nhân lao
động trong phân xưởng. Vậy, việc cần làm đầu tiên là phải thông gió, thổi, hút nhiệt
trong phân xưởng để đảm bảo điều kiện vi khí hậu.
- Nhà máy cán nóng thép sử dụng nguyên nhiên liệu là dầu FO để nung nóng
thép nên sẽ sản sinh ra lượng lớn các khí thải ô nhiễm. Đặc trưng của việc sử dụng
dầu FO là phát thải ra khí ô nhiễm. Cụ thể theo tính toán trong đồ án là khí CO đã
vượt tiêu chuẩn. Cần phải xử lý đảm bảo tiêu chuẩn trước khi cho ra môi trường.
1.2.3 Các phương pháp xử lý cho nhà máy
1) Thông gió nhà xưởng.
Hệ thống thông gió được sử dụng để loại bỏ những mùi khó chịu và hơi ẩm
quá mức, đưa không khí ở bên ngoài vào, duy trì sự lưu thông không khí trong các
tòa nhà và để ngăn chặn tình trạng trì trệ của không khí bên trong.
Để cải thiện môi trường làm việc cho người lao động, nhất là trong điều kiện
không khí nóng bức, việc thiết lập các hệ thống thông gió cho nhà xưởng có mật độ
công nhân cao là nhu cầu thiết yếu.
Thông gió bao gồm cả việc trao đổi không khí với bên ngoài cũng như lưu
thông không khí trong một tòa nhà. Đây là một trong những yếu tố quan trọng nhất
để duy trì chất lượng không khí bên trong các tòa nhà ở mức có thể chấp nhận được.

Các phương pháp thông gió một tòa nhà có thể được chia thành hai dạng là:

Trang 14


Sinh viên:

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

- Thông gió cơ khí
- Thông gió tự nhiên.
- Kết hợp cả thông gió cơ khí và thông gió tự nhiên
Hệ thống thông gió cơ khí hoặc ép buộc: thông qua một bộ phận xử lý không
khí hoặc đưa trực tiếp vào không gian bằng quạt. Quạt thông gió cục bộ có thể tăng
cường độ ẩm hoặc thông gió tự nhiên, do đó tăng lưu lượng không khí thông
thoáng.
Thông gió tự nhiên xảy ra khi không khí trong một không gian được trao đổi
với không khí bên ngoài mà không sử dụng các hệ thống cơ khí, chẳng hạn như
quạt. Các dạng thông gió tự nhiên thường thấy thì được thực hiện thông qua các cửa
sổ có thể mở được, nhưng cũng có thể đạt được điều đó thông qua khác biệt về nhiệt
độ và áp suất giữa các không gian. Tuy nhiên,việc mở cửa sổ hoặc các lỗ thông gió
không phải là một lựa chọn tốt cho việc thông gió tầng hầm hoặc cấu trúc nằm mặt
đất bên dưới khác. Sự cho phép không khí ở bên ngoài vào một thiết bị làm mát
dưới mặt đất sẽ gây ra vấn đề với độ ẩm và sự ngưng tụ.
Thông gió tổng hợp: Sử dụng cả hai quá trình thông gió cơ khí và tự nhiên.
Các bộ phận cơ khí và tự nhiên có thể được sử dụng kết hợp với nhau hoặc tách biệt
vào những thời điểm khác nhau trong ngày. Các bộ phận tự nhiên, đôi khi phụ thuộc
vào điều kiện thời tiết bên ngoài không thể biết trước được, có thể không phải luôn
luôn phù hợp để thông gió cho không gian mong muốn. Bộ phận cơ khí sau đó được
sử dụng để tăng lưu lượng thông gió tổng thể, đáp ứng được các điều kiện mong

muốn. Ngoài ra các bộ phận cơ khí cũng có thể được sử dụng như một biện pháp
kiểm soát để điều chỉnh lưu lượng thông gió tự nhiên. Ví dụ, để hạn chế tốc độ thay
đổi không khí trong các thời điểm có tốc độ gió cao .
Sự thông gió tự nhiên khai thác các lực tự nhiên có sẵn để cung cấp và giảm
lượng không khí trong một không gian kín. Có ba dạng thông gió tự nhiên xảy ra
trong các tòa nhà. Thông gió do sức gió, các dòng không khí do áp suất ảnh hưởng,
và hiệu ứng ống khói. Áp suất được tạo ra bởi "hiệu ứng ống khói" dựa vào sức nổi
của dòng không khí nóng hoặc đang bay lên. Sự thông gió do sức gió dựa vào lực
của gió thổi trong khu vực để kéo và đẩy không khí thông qua các không gian khép
kín cũng như thông qua các lỗ trong lóp phủ của tòa nhà.
Những lợi ích của việc thông gió tự nhiên bao gồm:
- Cải thiện chất lượng không khí bên trong

Trang 15


Sinh viên:

-

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Tiết kiệm năng lượng
Giảm lượng khí thải nhà kính
Kiểm soát người sử dụng
Giảm các chứng bệnh văn phòng
Tăng năng suất làm việc

2) Các phương pháp xử lý ô nhiễm không khí (CO):
Tổng quan về khí CO:

-Mônôxít cácbon là chất cực kỳ nguy hiểm, do việc hít thở phải một lượng quá
lớn CO sẽ dẫn tới thương tổn do giảm ôxy trong máu hay tổn thương hệ thần kinh
cũng như có thể gây tử vong. Nồng độ chỉ khoảng 0,1% mônôxít cácbon trong
không khí cũng có thể là nguy hiểm đến tính mạng.
-CO là chất khí không màu, không mùi và không gây kích ứng nên rất nguy
hiểm vì người ta không cảm nhận được sự hiện diện của CO trong không khí. CO
có tính liên kết với hemoglobin (Hb) trong hồng cầu mạnh gấp 230-270 lần so với
ôxy nên khi được hít vào phổi CO sẽ gắn chặt với Hb thành HbCO do đó máu
không thể chuyên chở ôxy đến tế bào. CO còn gây tổn thương tim do gắn kết với
myoglobin của cơ tim.
-Triệu chứng ngộ độc CO thường bắt đầu bằng cảm giác bần thần, nhức đầu,
buồn nôn, khó thở rồi từ từ đi vào hôn mê. Nếu ngộ độc CO xảy ra khi đang ngủ say
hoặc uống rượu say thì người bị ngộ độc sẽ hôn mê từ từ, ngưng thở và tử vong.
-Ngộ độc CO có thể xảy ra ở những trường hợp chạy máy nổ phát điện trong
nhà kín, sản phụ nằm lò than trong phòng kín, ngủ trong xe hơi đang nổ máy trong
nhà hoặc gara...
Các phương pháp xử lý CO:
- Phương pháp đốt:
+ Nguyên tắc: CO + O2 → CO2
+ Phản ứng xảy ra ở nhiệt độ gần 10000C và có thể tận dụng nhiệt do phản ứng
+
+
+
+

sinh ra.
Phản ứng xảy ra khi có xúc tác chứa Cu và các kim loại khác.
Khi hàm lượng CO thấp, O2 cao, khí được đốt trong buồng đốt nồi hơi.
Khi có xúc tác, ở nhiệt độ gần 5000C, phản ứng giữa CO và H2O như sau:
CO + H2O → CO2 + H2 + 9.5 kcal

Có thể sử dụng xúc tác là hỗn hợp các Oxit của Fe và Crom (87% Fe 2O3 và
65% Cr2O3) với các chất MgO và K2O có chức năng kích thích phản ứng.

Trang 16


Sinh viên:

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

- Phương pháp hấp thụ:
Sử dụng phương pháp hấp thụ, ta sử dụng một trong các dung dịch hấp thụ sau
đây:
Nitơ lỏng
Dung dịch [Cu(NH3)m(H2O)n]+
COCH
Dung dịch Clorua đồng nhôm CuAlCl4
+ Hấp thụ bằng dung dịch Dung dịch [Cu(NH3)m(H2O)n]+
[Cu(NH3)m(H2O)n]+ + xNH3 + yCO → [Cu(NH3)m+n(CO)y(H2O)n]+ + Q
Tùy theo từng nồng độ của phức, tăng áp suất của CO, giảm nhiệt độ thì khả
năng hấp thụ tăng.
+ Hấp thụ bằng Clorua đồng nhôm CuAlCl4 (20-50%) và (80-90%) Toluen
CuCl2 + AlCl3 + 2C6H5CH3 → (CuAlCl4)(C6H5CH3)2
Sau đó:
(CuAlCl4)(C6H5CH3)2 + 2CO → (CuAlCl4).2CO + 2C6H5CH3
Các khí CO2,O2, H2, N2 không tham gia phản ứng với phức CuAlCl4 nhưng hơi
nước lại phản ứng:
CuAlCl4 + H2O → 2HCl + CuCl2 + CuAlCl4.CuOCl
Vì vậy, trước khi hấp thụ khí phải sấy khô. Đây chính là nhược điểm của
phương pháp này.

+ Hấp thụ bằng Nitơ lỏng:
Là quá trình hấp thụ CO bằng phương pháp hấp thụ vật lý, không có tương tác
hóa học. Quá trình xảy ra do sự chênh lệch áp suất riêng phần của chất cần hấp thụ
(chất khí) và chất hấp thụ (chất lỏng)
+ Hấp phụ bằng than hoạt tính:
Dòng khí thải được đưa vào đáy tháp, đi qua lớp vật liệu hấp phụ bằng than
hoạt tính, chất ô nhiễm CO được giữ lại trong các khe rỗng của than và trên bề mặt
của than. Còn không khí sạch đi ra ngoài đỉnh tháp.
Khi than đã bão hòa, người ta nhả hấp để thu hồi chất ô nhiễm và để than có thể
hấp phụ trở lại.
1.2.4 Lựa chọn phương án xử lý cho nhà máy (đã tính toán ở các phần sau)
Sử dụng quá trình thông gió cơ khí kết hợp với thông gió tự nhiên để khử nhiệt
thừa, điều hòa vi khí hậu trong phân xưởng đảm bảo yêu cầu về môi trường không
khí. Đồng thời, lắp các máy hút cục bộ và cụ thể là đặt máy hút cục bộ tại lò nung
để thu các chất khí ô nhiễm theo đường ống đưa đi xử lý.
Lựa chọn công nghệ xử lý khí:

Trang 17


Sinh viên:

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

- Khử CO bằng phương pháp đốt có xúc tác là thích hợp, nhưng trong dòng khí
CO có chứa các chất thải khác có thể là chất độc hại với xúc tác.
- Phương pháp hấp thụ bằng than hoạt tính do chi phí cao, do than hoạt tính đắt
tiền.
- Hấp thụ bằng Clorua đồng nhôm CuAlCl4 hay hấp thụ bằng dung dịch
[Cu(NH3)m(H2O)n]+ là hấp thụ hóa học, phát sinh các hóa chất thứ cấp, cần phải sấy

khô dòng khí → chi phí cao, sinh các chất ô nhiễm thứ cấp.
- Hấp thụ CO bằng Nitơ lỏng là hấp thụ vật lý, đơn giản, chi phí phù hợp.
1.2.5 Sơ lược về các phương pháp hấp thụ và các loại thiết bị hấp thụ
1) Khái niệm.
Hấp thụ là quá trình xảy ra khi một cấu tử của pha khí khuếch tán vào pha
lỏng do sự tiếp xúc giữa hai pha khí và lỏng. Nếu quá trình xảy ra ngược lại, nghĩa
là cần sự truyền vật chất từ pha lỏng vào pha khí, ta có quá trình nhả khí. Nguyên lý
của cả hai quá trình là giống nhau.
Quá trình hấp thụ tách bỏ một hay nhiều chất ô nhiễm ra khỏi dòng khí thải
(pha khí) bằng cách xử lý với chất lỏng (pha lỏng). Khi này hỗn hợp khí được cho
tiếp xúc với chất lỏng nhằm mục đích hòa tan chọn lựa một hay nhiều cấu tử của
hỗn hợp khí để tạo nên một dung dịch các cấu tử trong chất lỏng.
- Khí được hấp thụ gọi là chất bị hấp thụ
- Chất lỏng dùng để hấp thụ gọi là dung môi (chất hấp thụ )
- Khí không bị hấp thụ gọi là khí trơ.
2) Cơ chế của quá trình hấp thụ.
Hấp thụ là quá trình quan trọng để xử lý khí và được ứng dụng trong rất nhiều
quá trình khác. Hấp thụ trên cơ sở của quá trình truyền khối, được mô tả và tính
toán dựa vào phân chia 2 pha (cân bằng pha, khuếch tán).
Cơ chế quá trình có thể chia thành 3 bước:
- Khuếch tán các phân tử chất ô nhiễm thể khí trong khối khí thải đến bề mặt
của chất lỏng hấp thụ. Nồng độ phân tử ở phía chất khí phụ thuộc vào cả 2 hiện
tượng khuếch tán:
+
Khuếch tán rối: có tác dụng làm nồng độ phân tử được đều đặn
trong khối khí.
+
Khuếch tán phân tử: làm cho các phân tử khí chuyển động về phía
lớp biên.
Trong pha lỏng cũng xảy ra hiện tượng tương tự như thế:

Trang 18


Sinh viên:

+

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Khuếch tán rối: được hình thành để giữ cho nồng độ được đều đặn

trong toàn bộ khối chất lỏng
+
Khuếch tán phân tử: làm dịch chuyển các phân tử đến lớp biên hoặc
từ lớp biên đi vào pha khí
- Thâm nhập và hòa tan chất khí vào bề mặt của chất hấp thụ
- Khuếch tán chất khí đã hòa tan trên bề mặt ngăn cách vào sâu trong lòng chất
lỏng hấp thụ.
Quá trình hấp thụ phụ thuộc vào sự tương tác giữa chất hấp thụ và chất bị hấp
thụ trong pha khí.
3) Quá trình trao đổi chất.
- Khi chất ô nhiễm từ khí thải vào chất lỏng hấp thụ các phân tử được trao đổi
qua vùng ranh giới gọi là lớp biên (màng, phim). Các phân tử đi qua lớp biên từ cả
2 phía, một số từ phía chất khí, một số từ phía chất lỏng.
- Cường độ trao đổi phụ thuộc vào các yếu tố tác động lên hệ thống như áp suất,
nhiệt độ, nồng độ và độ hòa tan của phân tử. Cường độ trao đổi sẽ tăng nếu giữa pha
lỏng và pha khí có diễn ra phản ứng hóa học hay các phân tử khí không thể quay trở
về khối khí khi có tác động của các quá trình vật lý.
- Quá trình hấp thụ kèm theo sự tỏa nhiệt và làm tăng nhiệt độ của hệ thống.

- Khi pha khí phân tán vào pha lỏng xảy ra hiện tượng dẫn nhiệt làm năng lượng
của cấu tử pha khí bị giảm. Hiện tượng này xảy ra là do sự chuyển động hỗn loạn
của các phân tử khí, làm cho các phân tử này bị xáo trộn từ đó dẫn tới sự cân bằng
năng lượng giữa hai pha. Nhờ có chuyển động này mà sự khác biệt cục bộ về nồng
độ chất khí trong hỗn hợp sẽ được giảm dần ngay cả khi không có sự can thiệp của
ngoại lực như quấy, lắc.
- Mặt khác tổng thể tích của hệ thống trong quá trình hấp thụ cũng bị giảm do
thể tích pha khí giảm. Theo Nguyên lý Le Chartelier: độ hòa tan của khí trong chất
lỏng tăng nếu tăng áp suất và giảm nhiệt độ của quá trình.
- Trong thực tế có 2 hiện tượng hấp thụ:
Hấp thụ đẳng nhiệt: được tiến hành với sự giải nhiệt pha lỏng bằng thiết bị
truyền nhiệt bố trí trong tháp hấp thụ. Nếu nồng độ ban đầu không lớn hoặc khi lưu
lượng chất lỏng lớn thì sự thay đổi nhiệt độ của chất lỏng không đáng kể.
Hấp thụ đẳng áp: diễn ra khi không có sự trao đổi với môi trường bên ngoài,
khi này cơ cấu thiết bị được đơn giản hóa nhưng điều kiện cân bằng không tốt.
4) Các phương pháp hấp thụ.

Trang 19


Sinh viên:

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Hấp thụ vật lý: được dựa trên sự hòa tan của cấu tử pha khí trong pha lỏng.
Ở đây sự truyền vật chất trong mỗi pha được xác định bằng phương trình
truyền khối ổn định:

G = kF(y – yp) = lF(x – xp)
Còn quá trình vận chuyển vật chất từ pha này sang pha khác sử dụng phương

trình:
G = KkF(y – y*) = KlF(x – x*)
-

Trong đó:
G: số mol vật chất được chuyển trong một đơn vị thời gian, mol/s
F: bề mặt tiếp xúc pha, m2
y, x: nồng độ mol chất bị hấp thụ trong pha khí và pha lỏng, mol/m3
yp, xp: nồng độ chất bị hấp thụ trên bề mặt phân chia pha trong pha khí và pha

lỏng, mol/m3
- y*, x*: nồng độ cấu tử trong pha khí và pha lỏng cân bằng với nồng độ trong
pha khí và pha lỏng tương ứng, mol/m3
- k, l: hệ số truyền khối trong pha khí và lỏng, m/s
- Kk, Kl: hệ số truyền khối tổng quát trong pha khí và lỏng, m/s
Quan hệ giữa hệ số truyền khối  và hệ số truyền khối tổng quát như sau:
Trong đó m là hằng số cân bằng pha
Nếu hệ thống có độ hoà tan cao m (hằng số cân bằng pha)  0, vì vậy Kk  k.
Khi đó, trở lực của quá trình truyền khối tập trung trong pha khí.
Khi độ hòa tan nhỏ m có giá trị lớn  Kl  l. Khi đó, trở lực của quá trình
truyền khối tập trung trong pha lỏng.
Hấp thụ hóa học: có phản ứng hóa học giữa chất bị hấp thụ và chất hấp thụ.
Khi này hiệu nồng độ ở bề mặt phân chia pha tăng, vận tốc hấp thụ hóa học tăng
hơn khi hấp thụ vật lý. Vận tốc phản ứng hóa học càng tăng, vận tốc hấp thụ hóa
học càng tăng.
5) Các loại tháp hấp thụ
Thiết bị hấp thụ có chức năng tạo ra bề mặt tiếp xúc giữa hai pha khí và lỏng
càng lớn càng tốt. Có nhiều dạng tháp hấp thu:
a. Tháp phun:

Là tháp có cơ cấu phun chất lỏng bằng cơ học hay bằng áp suất trong đó chất
lỏng được phun thành những giọt nhỏ trong thể tích rỗng của thiết bị và cho dòng
khí đi qua. Tháp phun đươc sử dụng khi yêu cầu trở lực bé và khí có chứa hạt rắn.
b. Tháp sủi bọt:
Khí được cho qua tấm đục lỗ bên trên có chứa lớp nước mỏng .

Trang 20


Sinh viên:

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

c. Tháp sục khí:
Khí được phân tán dưới dạng các bong bóng đi qua lớp chất lỏng. Quá trình
phân tán khí có thể thực hiện bằng cách cho khí đi qua tấm xốp, tấm đục lỗ hoặc
bằng cách khuấy cơ học.
d. Tháp đệm:
Chất lỏng được tưới trên lớp đệm rỗng và chảy xuống dưới tạo ra bề mặt ướt
của lớp đệm để dòng khí tiếp xúc khi đi từ dưới lên. Tháp đệm thường được sử
dụng khi năng suất nhỏ, môi trường ăn mòn, tỉ lệ lỏng: khí lớn, khí không chứa bụi
và hấp thụ không tạo ra cặn lắng.
e. Tháp đĩa (tháp mâm):
Cho phép vận tốc khí lớn nên đường kính tháp tương đối nhỏ, kinh tế hơn
những tháp khác. Được sử dụng khi năng suất lớn, lưu lượng lỏng nhỏ và môi
trường không ăn mòn.
Tháp hấp thụ phải thoả mãn những yêu cầu sau: hiệu quả và có khả năng
cho khí đi qua, trở lực thấp (<3000Pa), kết cấu đơn giản và vận hành thuận tiện,
khối lượng nhỏ, không bị tắc nghẽn bởi cặn sinh ra trong quá trình hấp thụ.
Khi đồng thời hấp thụ nhiều khí, vận tốc hấp thụ của mỗi khí bị giảm xuống.

Khí hấp thụ hoá học trong tháp xuất hiện đối lưu bề mặt, nghĩa là trên bề mặt phân
chia pha xuất hiện dòng đối lưu cưỡng bức thúc đẩy quá trình truyền khối.

Trang 21


Sinh viên:

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN THÔNG GIÓ VÀ XỬ LÝ KHÍ THẢI.
2.1 THUYẾT MINH PHẦN THÔNG GIÓ
2.1.1 Chọn thông số tính toán và kết cấu bao che
Thông số tính toán (tra trong QCVN 02:2009 BXD) được tóm tắt trong bảng:
Bảng 2. 1: Thông số tính toán trong và ngoài nhà
Mùa hè

Mùa đông

(0C)

(0C)

V(H)(m/s)

(0C)

(0C)

V(Đ)(m/s)

30.3

32.3

2.6

15.2

22

2.5

2.1.2 Chọn kết cấu và tính toán hệ số truyền nhiệt K
1) Chọn kết cấu
Chi tiết chọn kết cấu được trình bày chi tiết trong Phụ lục 1.
2) Hệ số truyền nhiệt (k).
Hệ số truyền nhiệt của kết cấu bao che, [W/m 2 0C]. Được xác định theo công
thức:
k , [W/m 2 0C]
Trong đó:
-

T : hệ số trao đổi nhiệt trên bề mặt trong của kết cấu bao che, W/m 2 0C

( bề mặt trong của tường, sàn, trần với bề mặt nhẵn T = 8,7 W/m 2 0C)
-

N : hệ số trao đổi nhiệt trên bề mặt ngoài của kết cấu bao che, W/m 2 0C

( bề mặt tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài N = 23,2 W/m 2 0C)
-

i : bề dày của lớp vật liệu thứ i, m
i : hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu thứ i, W/mK
Ro : tổng nhiệt trở của kết cấu bao che, m 2 0C/W
Bảng 2. 2: Hệ số truyền nhiệt của kết cấu bao che

Trang 22


Sinh viên:

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ST
T
1

k
(kcal/m2hoC)

Kết cấu
7.

Tường

Đón gió
Khuất

20

5
7.

0.352

1.87

gió

15

5
7.

0.352
0.0000

1.81

Đón gió
Khuất

20

5
7.

6

0.0000

5.45

gió

15

5
7.

6

5.00

Đóngió
Khuất

20

5
7.

0.008

5.23

gió

15

5
7.

0.008

4.81

Đóngió
Khuất

20

5
7.

0.008

5.23

gió

15

5

0.008
0.0000

4.81

Dải 1
Dải 2
Dải 3
Dải 4

25
20
20
20
20

10
5
5
5
5

2
0.1504
0.1504
0.1504
0.1504

7.14
2.50
2.50
2.50
2.50

2

Cửa đi
3

Cửa sổ
4

Cửa mái
5
6

Mái
Nền
(không cách
nhiệt)

3) Kiểm tra nhiệt trở yêu cầu
Để đảm bảo cho việc chống lạnh về mùa đông của kết cấu bao che thì cần phải
có tổng nhiệt trở không nhỏ hơn nhiệt trở yêu cầu Ryc:
Kiểm tra điều kiện :
Rthực  Ryc
-

Tính Ryc
m2h0C/kcal

Trong đó:
-

tTtt : Nhiệt độ tính toán của không khí bên trong nhà, 0C
tN-đtt : Nhiệt độ không khí ngoài nhà mùa khô, 0C
tbm : Chênh lệch nhiệt độ bề mặt cho phép; tbm =12 oC (bảng 3.4 – KTTG)

Trang 23


Sinh viên:

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

- RT : nhiệt trở mặt trong của kết cấu ngăn che;= m2h0C/kcal
- m : Hệ số điều chỉnh tính đến ảnh hưởng của nhiệt quán tính của kết cấu bao
che.
- : Hệ số kể đến vị trí tương đối của kết cấu với không khí bên ngoài,
Bảng 2. 3: Tính toán Ryc

TT Kết cấu
1 Tường
2
3
4
5
6
-

Cửa đi
Cửa sổ
Cửa mái
Mái

Nền
Tính Rthực

tT-đtt

tN-đtt

(oC)
32.3

(oC)
30.3

32.3
32.3
32.3
32.3
32.3

30.3
30.3
30.3
30.3
30.3

∆tbm

RT

Ryc

1

m
1.2

(oC)
12

(m2h0C/kcal)
0.133

(m2h0C/kcal)
0.0267

1
1
1
1
0.6

1.3
1.3
1.3
1.3
1.2

12
12
12

12
12

0.133
0.133
0.133
0.1
0.2

0.0289
0.0289
0.0289
0.0217
0.0240

ψ

Rthực = RN + + RT
Trong đó: =
-

RN : Hệ số sức cản trao đổi nhiệt bề mặt ngoài của kếu cấu, =
RT : Hệ số sức cản trao đổi nhiệt bề mặt ngoài của kếu cấu, =
Bảng 2. 4: Tính toán Rthực
Kết

RN

RT

Rthực

(m2h0C/kcal)
0.05
0.05

7.5
7.5

(m2h0C/kcal)
0.133
0.133

0.352
0.00006

(m2h0C/kcal)
0.535
0.183

0.05

7.5

0.133

0.008

0.191

4 mái
20
0.05
7.5
5
Mái
25
0.04
10
6
Nền
20
0.05
5
Đảm bảo Rthực  Ryc thỏa mãn điều kiện.

0.133
0.100
0.200

0.008
0.00002
0.1504

0.191
0.140
0.400

STT
cấu

1
Tường
2
Cửa đi
3

20
20

Cửa sổ 20
Cửa

2.1.3 Tính toán tổn thất nhiệt
1) Tổn thất nhiệt qua kêt cấu.
Tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che :
Trong đó:

Trang 24


Sinh viên:

-

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

k: hệ số truyền nhiệt của kết cấu bao che ( lấy theo bảng 2.2) , [kcal/m2h0C]
tTtt: nhiệt độ bên trong phân xưởng ( 0C)
tNtt: nhiệt độ không khí bên ngoài phân xưởng ( 0C)
ψ: hệ số phụ thuộc vào kết cấu ngăn che so với không khí bên ngoài phân

xưởng.
2) Diện tích truyền nhiệt.
Diện tích truyền nhiệt đã được trình bày chi tiết trong phụ lục 2
3) Nhiệt tổn thất qua kết cấu bao che
a. Nhiệt tổn thất qua kết cấu bao che mùa hè
Bảng 2. 5: Nhiệt tổn thất qua kết cấu bao che mùa hè

STT

Tên kết cấu

1
2
3
4

Cửa đi
Cửa sổ
Tường
Mái

5

Nền

F

Hướng

k

Dải 1
Dải 2
Dải 3
Dải 4

5.45
5.23
1.87
7.14
2.50
2.50
2.50
2.50

(m2)
8
22.4
3518
17400
9090
2570
2770
2986

ψ
1
1
1
1

0.8
0.8
0.8
0.8

tTtt

tNtt

Qtt

(oC)
32.3
32.3
32.3
32.3
32.3
32.3
32.3
32.3

(oC)
30.3
30.3
30.3
30.3
30.3
30.3
30.3
30.3

(kcal/h)
87.2
234.5
13148.5
248535.9
36325.9
10270.3
11069.6
11932.8

Tổng

331604.8

b. Nhiệt tổn thất qua kết cấu bao che mùa đông
Bảng 2. 6: Nhiệt tổn thất qua kết cấu bao che mùa đông
STT

Tên kết cấu

1
2
3
4

Cửa đi
Cửa sổ
Tường
Mái

5

Nền

F

Hướng

k

Dải 1
Dải 2
Dải 3
Dải 4

5.45
5.23
1.87
7.14
2.50
2.50
2.50
2.50

2

(m )
8
22.4

3518
17400
9090
2570
2770
2986

Trang 25

ψ
1
1
1
1
0.8
0.8
0.8
0.8

tTtt

tNtt

o

o

( C)
22
22

22
22
22
22
22
22

( C)
15.2
15.2
15.2
15.2
15.2
15.2
15.2
15.2
Tổng

Qtt
(kcal/h)
296.6
797.4
44704.8
845022.1
123507.9
34919.2
37636.6
40571.5
1127456.2