Giáo trình Tính toán thiết kế hệ thống điều hòa không khí - Nghề: Kỹ thuật máy lạnh và điều hòa không khí (Cao đẳng) - CĐ Kỹ Thuật Công Nghệ Bà Rịa-Vũng Tàu
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.2 MB, 104 trang )
ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH BR – VT
TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ
GIÁO TRÌNH
MÔN HỌC : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA
KHÔNG KHÍ
NGHỀ : KỸ THUẬT MÁY LẠNH VÀ ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ
TRÌNH ĐỘ : CAO ĐẲNG
Ban hành kèm theo Quyết định số: /QĐCĐN ngày 05 tháng 9 năm
2015 của Hiệu trưởng trường Cao đẳng nghề tỉnh BR – VT
1
Bà Rịa – Vũng Tàu, năm 2015
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể
được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và
tham khảo.
Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh
doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.
2
LỜI GIỚI THIỆU
Giáo trình tính toán thiết kế hệ thống điều hòa không khí là một trong
những giáo trình môn học đào tạo cơ sở được biên soạn theo nội dung
chương trình khung được Bộ Lao động Thương binh và Xã hội phê duyệt.
Nội dung biên soạn ngắn gọn, dễ hiểu, tích hợp kiến thức và kỹ năng chặt
chẽ với nhau, logíc.
Khi biên soạn, nhóm biên soạn đã cố gắng cập nhật những kiến thức
mới có liên quan đến nội dung chương trình đào tạo và phù hợp với mục tiêu
đào tạo, nội dung lý thuyết và thực hành được biên soạn gắn với nhu cầu
thực tế trong sản xuất đồng thời có tính thực tiễn cao. Nội dung giáo trình
được biên soạn với dung lượng thời gian đào tạo 150 giờ.
Trong quá trình sử dụng giáo trình, tuỳ theo yêu cầu cũng như khoa học
và công nghệ phát triển có thể điều chỉnh thời gian và bổ sung những kiến
thức mới cho phù hợp với điều kiện cơ sở vật chất và trang thiết bị của
trường.
Mặc dù đã cố gắng tổ chức biên soạn để đáp ứng được mục tiêu đào
tạo nhưng không tránh được những khiếm khuyết. Rất mong nhận được đóng
góp ý kiến của các thầy, cô giáo, bạn đọc để nhóm biên soạn sẽ hiệu chỉnh
hoàn thiện hơn. Các ý kiến đóng góp xin gửi về Trường Cao đẳng nghề tỉnh
Bà Rịa Vũng Tàu.
Bà Rịa – Vũng Tàu, ngày.......tháng...... năm 2015
Tham gia biên soạn
Giáo viên: Nguyễn Duy Quang Chủ biên
3
MỤC LỤC
BÀI 1:
..................................................................................................................
11
TÍNH TOÁN XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG
KHÍ
.....................................................................................................................
11
1. Xác định kết cấu hộ ĐHKK
.................................................................
12
1.1. Xác định kích thước, kết cấu ngăn che, mặt bằng không gian ĐHKK
...................
12
1.2. Xác định công năng các không gian ĐHKK
...............................................................
12
2. Tiêu chuẩn vệ sinh an toàn, chọn cấp điều hòa và xác định thông số
tính toán trong nhà, ngoài trời.
..............................................................
13
2.1. Tiêu chuẩn vệ sinh an toàn, chọn cấp điều hòa
........................................................
13
2.2. Chọn thông số tính toán trong nhà, ngoài trời
............................................................
15
3. Tính nhiệt thừa, ẩm thừa, kiểm tra đọng sương
...............................
15
3.1. Tính nhiệt thừa
...........................................................................................................
15
3.2. Tính ẩm thừa
..............................................................................................................
16
3.3. Kiểm tra đọng sương
................................................................................................
20
4. Xây dựng sơ đồ ĐHKK, biểu diễn quá trình xử lý không khí trên đồ
thị Id hoặc td, xác định công suất lạnh/nhiệt, năng suất gió của hệ
thống.
..............................................................................................................
20
4.1. Xây dựng sơ đồ ĐHKK, biểu diễn quá trình xử lý không khí trên đồ thị Id hoặc t
d
.........................................................................................................................................
20
4.2. Xác định công suất lạnh/nhiệt, năng suất gió của hệ thống.
...................................
23
BÀI 2
...................................................................................................................
24
THIẾT KẾ LẮP ĐẶT HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ TREO
TƯỜNG
..............................................................................................................
25
1.Tính toán thể tích phòng.
...........................................................................
25
2. Tính chọn máy và thiết bị cho hệ thống điều hoà không khí treo
tường.
..............................................................................................................
26
2.1. Tính chọn máy lạnh cho hệ thống ĐHKK.
...............................................................
26
2.2. Tính chọn dàn nóng.
...................................................................................................
27
2.3. Tính chọn dàn lạnh.
....................................................................................................
28
2.4. Tính chọn đường ống.
................................................................................................
28
2.5.Tính chọn hệ thống tiêu âm.
.......................................................................................
29
3. Thiết kế sơ đồ lắp đặt hệ thống điều hoà không khí treo tường. . . . 30
3.1.Sơ đồ mặt bằng.
.........................................................................................................
30
3.2.Sơ đồ lắp đặt.
..............................................................................................................
30
4. Phương pháp lắp đặt hệ thống điều hòa không khí treo tường:
31
......
4
4.1. Đọc bản vẽ.
...............................................................................................................
31
4.2. Sử dụng thiết bị an toàn.
............................................................................................
31
4.3. Lắp đặt cục ngoài trời.
...............................................................................................
31
4.4. Lắp đặt cục trong nhà.
...............................................................................................
32
4.5. Lắp đặt đường ống dẫn gasđiện và đường nước ngưng.
...................................
32
BÀI 3
...................................................................................................................
37
THIẾT KẾ LẮP ĐẶT MÁY ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ ÂM TRẦN
..........
37
1.Tính toán thể tích phòng.
..........................................................................
38
2. Tính chọn máy và thiết bị cho hệ thống hệ thống điều hoà không khí
âm trần.
...........................................................................................................
38
2.1. Tính chọn máy lạnh cho hệ thống ĐHKK âm trần.
..................................................
38
2.2. Tính chọn dàn nóng.
...................................................................................................
39
2.3. Tính chọn dàn lạnh.
....................................................................................................
40
2.4. Tính chọn đường ống.
................................................................................................
41
2.5.Tính chọn hệ thống tiêu âm.
.......................................................................................
42
3. Thiết kế sơ đồ lắp đặt hệ thống điều hoà không khí âm trần.
........
43
3.1.Sơ đồ mặt bằng.
.........................................................................................................
43
3.2.Sơ đồ lắp đặt.
..............................................................................................................
43
4. Phương pháp lắp đặt hệ thống điều hòa không khí âm trần.
...........
43
4.1. Đọc bản vẽ.
...............................................................................................................
43
4.2. Sử dụng thiết bị an toàn.
............................................................................................
43
4.3. Lắp đặt cục ngoài trời.
...............................................................................................
44
4.4. Lắp đặt cục trong nhà.
...............................................................................................
45
4.5. Lắp đặt đường ống dẫn gasđiện và đường nước ngưng.
...................................
45
4.6. Thử kín hệ thống.
.......................................................................................................
48
Tiến hành thử kín:
.............................................................................................................
48
4.7. Hút chân không.
..........................................................................................................
48
4.8. Chạy thử máy và nạp gas bổ sung.
............................................................................
48
BÀI 4
...................................................................................................................
50
THIẾT KẾ LẮP ĐẶT MÁY ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ ÁP TRẦN
...........
50
1.Tính toán thể tích phòng.
..........................................................................
50
2. Tính chọn máy và thiết bị cho hệ thống hệ thống điều hoà không khí
áp trần.
............................................................................................................
51
2.1. Tính chọn máy lạnh cho hệ thống ĐHKK áp trần.
...................................................
51
2.2. Tính chọn dàn nóng.
...................................................................................................
53
5
2.3. Tính chọn dàn lạnh.
....................................................................................................
53
2.4. Tính chọn đường ống.
................................................................................................
54
2.5.Tính chọn hệ thống tiêu âm.
.......................................................................................
55
3. Thiết kế sơ đồ lắp đặt hệ thống điều hoà không khí áp trần.
.........
56
3.1.Sơ đồ mặt bằng.
.........................................................................................................
56
3.2.Sơ đồ lắp đặt.
..............................................................................................................
56
4. Phương pháp lắp đặt hệ thống điều hòa không khí áp trần.
............
56
4.1. Đọc bản vẽ.
...............................................................................................................
56
4.2. Sử dụng thiết bị an toàn.
............................................................................................
56
4.3. Lắp đặt cục ngoài trời.
...............................................................................................
57
4.4. Lắp đặt cục trong nhà.
...............................................................................................
58
4.5. Lắp đặt đường ống dẫn gasđiện và đường nước ngưng.
...................................
58
4.6. Thử kín hệ thống.
.......................................................................................................
59
Tiến hành thử kín:
.............................................................................................................
59
4.7. Hút chân không.
..........................................................................................................
59
4.8. Chạy thử máy và nạp gas bổ sung.
............................................................................
59
BÀI 5
...................................................................................................................
61
THIẾT KẾ LẮP ĐẶT MÁY ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ ĐẶT SÀN
...........
61
1.Tính toán thể tích phòng.
..........................................................................
61
2. Tính chọn máy và thiết bị cho hệ thống hệ thống điều hoà không khí
đặt sàn.
............................................................................................................
62
2.1. Tính chọn máy lạnh cho hệ thống ĐHKK đặt sàn.
...................................................
62
2.2. Tính chọn dàn nóng.
...................................................................................................
63
2.3. Tính chọn dàn lạnh.
....................................................................................................
64
Thiết kế đặt sàn dễ lắp đặt và bảo dưỡng. Có thể lắp đặt dưới trần cao.
.................
66
2.4. Tính chọn đường ống.
................................................................................................
68
2.5.Tính chọn hệ thống tiêu âm.
.......................................................................................
68
3. Thiết kế sơ đồ lắp đặt hệ thống điều hoà không khí đặt sàn
..........
69
3.1.Sơ đồ mặt bằng.
.........................................................................................................
69
3.2.Sơ đồ lắp đặt.
..............................................................................................................
69
4. Phương pháp lắp đặt hệ thống điều hòa không khí đặt sàn
..............
69
4.1. Đọc bản vẽ.
...............................................................................................................
69
4.2. Sử dụng thiết bị an toàn.
............................................................................................
69
4.3. Lắp đặt cục ngoài trời.
...............................................................................................
70
4.4. Lắp đặt cục trong nhà.
...............................................................................................
70
6
4.5. Lắp đặt đường ống dẫn gasđiện và đường nước ngưng.
...................................
70
4.6. Thử kín hệ thống.
.......................................................................................................
70
Tiến hành thử kín:
.............................................................................................................
71
4.7. Hút chân không.
..........................................................................................................
71
4.8. Chạy thử máy và nạp gas bổ sung.
............................................................................
71
BÀI 6
...................................................................................................................
73
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ TRUNG
TÂM VRV
..........................................................................................................
73
1.Tính toán thể tích phòng.
..........................................................................
73
2. Tính chọn máy và thiết bị cho hệ thống hệ thống điều hoà không khí
trung tâm VRV .
.............................................................................................
74
2.1.Tính chọn máy lạnh cho hệ thống điều hoà không khí trung tâm VRV .
..................
74
2.2.Tính chọn dàn nóng.
....................................................................................................
75
2.3.Tính chọn dàn lạnh.
.....................................................................................................
76
2.4.Tính chọn đường ống.
.................................................................................................
77
2.5.Tính chọn hệ thống tiêu âm.
.......................................................................................
77
3. Thiết kế sơ đồ lắp đặt hệ thống điều hoà không khí trung tâm
VRV .
................................................................................................................
78
3.1. Sơ đồ mặt bằng.
........................................................................................................
78
3.2.Sơ đồ lắp đặt.
..............................................................................................................
80
4. Phương pháp lắp đặt hệ thống điều hòa không khí trung tâm VRV .
80
..........................................................................................................................
4.1. Đọc bản vẽ.
...............................................................................................................
80
4.2. Sử dụng thiết bị an toàn.
............................................................................................
81
4.3. Lắp đặt cục nóng.
......................................................................................................
81
4.4. Lắp đặt cục lạnh.
.......................................................................................................
82
4.5. Lắp đặt đường ống dẫn gasđiện và đường nước ngưng.
...................................
82
4.6. Thử kín hệ thống.
.......................................................................................................
82
Tiến hành thử kín:
.............................................................................................................
83
4.7. Hút chân không.
..........................................................................................................
83
4.8. Chạy thử máy và nạp gas bổ sung.
............................................................................
83
BÀI 7:
..................................................................................................................
85
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ TRUNG
TÂM LÀM LẠNH BẰNG NƯỚC
..................................................................
85
1.Tính toán thể tích phòng.
..........................................................................
85
........................................................................................................................
86
7
2. Tính chọn máy và thiết bị cho hệ thống hệ thống điều hoà không khí
trung tâm lạnh bằng nước.
..........................................................................
86
2.1.Tính chọn máy lạnh cho hệ thống điều hoà không khí trung tâm lạnh bằng nước. 86
2.2.Tính chọn dàn nóng.
....................................................................................................
93
2.3.Tính chọn dàn lạnh.
.....................................................................................................
93
2.4.Tính chọn đường ống.
.................................................................................................
94
2.5.Tính chọn hệ thống tiêu âm.
.......................................................................................
97
3. Thiết kế sơ đồ lắp đặt hệ thống điều hoà không khí trung tâm lạnh
bằng nước.
.....................................................................................................
98
3.1.Sơ đồ mặt bằng.
.........................................................................................................
98
4. Phương pháp lắp đặt hệ thống điều hòa không khí hệ thống điều
hoà không khí trung tâm lạnh bằng nước.
...............................................
100
4.1. Đọc bản vẽ.
.............................................................................................................
100
4.2. Sử dụng thiết bị an toàn.
..........................................................................................
100
4.3. Lắp đặt cục nóng.
....................................................................................................
101
4.4. Lắp đặt cục lạnh.
.....................................................................................................
101
4.5. Lắp đặt đường ống dẫn gasđiện và đường nước ngưng.
....................................
101
4.6. Thử kín hệ thống.
.....................................................................................................
102
4.7. Hút chân không.
........................................................................................................
102
4.8. Chạy thử máy và nạp gas bổ sung.
..........................................................................
103
TÀI LIỆU THAM KHẢO
..............................................................................
104
8
CHƯƠNG TRÌNH MÔĐUN
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ
Mã số mô đun: MĐ 22
Thời gian mô đun: 150h
(Lý thuyết: 45h; Thực hành: 105h)
I.VỊ TRÍ, TÍNH CHẤT CỦA MÔĐUN:
Học sau khi đã học xong các môn kỹ thuật cơ sở, môn học cơ sở kỹ
thuật nhiệt lạnh và điều hoà không khí, các mô đun về điện, các mô đun bổ
trợ, các mô đun chuyên nghành như: lạnh cơ bản, hệ thống điều hoà không
khí cục bộ, hệ thống điều hoà không khí trung tâm, điện tử chuyên nghành.
Tính chất: ứng dụng các kiến thức đã học để tập sự giải quyết nhiệm
vụ cụ thể được giao
II. MỤC TIÊU MÔĐUN:
Trình bày được phương pháp tính toán tải hệ thống ĐHKK, thiết lập
sơ đồ hệ thống và sơ đồ nguyên lý ĐHKK, tính toán, lựa chọn máy và thiết bị
trang bị cho hệ thống
9
Tính sơ bộ được nhiệt thừa, ẩm thừa, xác định được công suất lạnh,
năng suất gió của hệ thống, xác định được số lượng, chủng loại máy và thiết
bị. Thiết kế và thể hiện được sơ đồ lắp nối hệ thống.
Lắp ráp được hệ thống điều hòa không khí đúng yêu cầu kỹ thuật.
Sử dụng thành thạo các dụng cụ, đồ nghề
Đảm bảo an toàn lao động
Cẩn thận, tỷ mỉ, tổ chức nơi làm việc gọn gàng, ngăn nắp và có khả
năng làm việc nhóm.
III. NỘI DUNG MÔĐUN:
1. Nội dung tổng quát và phân phối thời gian:
Số
TT
1
Tên các bài trong mô đun
Tính toán xác định phụ tải hệ thống điều hoà không
6
khí
Thiết kế lắp đặt máy điều hoà không khí treo tường
Thiết kế lắp đặt máy điều hoà không khí âm trần
Kiểm tra (bài 13)
Thiết kế lắp đặt máy điều hoà không khí áp trần
Thiết kế lắp đặt máy điều hoà không khí đặt sàn
Kiểm tra (bài 25)
Tính toán thiết kế hệ thống điều hoà không khí trung
7
tâm VRV.
Tính toán thiết kế hệ thống điều hoà không khí trung
2
3
4
5
tâm làm lạnh bằng nước
Kiểm tra bài 1
Cộng
Thời
gian
10
15
15
5
15
20
5
30
30
5
150
10
Hình
thức
dạy
Lý thuyết
Tích hợp
Tích hợp
Tích hợp
Tích hợp
Tích hợp
Tích hợp
Tích hợp
Tích hợp
Tích hợp
BÀI 1:
TÍNH TOÁN XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG
KHÍ
Mục tiêu: Sau khi h ọc xong bài học này ngườ i học có khả năng:
Xác định kết cấu hộ ĐHKK: Xác định kích thước, kết cấu ngăn che,
mặt bằng không gian ĐHKK.
Xác định công năng các không gian ĐHKK. Tiêu chuẩn vệ sinh an
toàn, chọn cấp điều hòa và xác định thông số tính toán trong nhà, ngoài trời.
Tính nhiệt thừa, ẩm thừa, kiểm tra đọng sương.
11
Xây dựng sơ đồ ĐHKK, biểu diễn quá trình xử lý không khí trên đồ
thị Id hoặc td, xác định công suất lạnh/nhiệt, năng suất gió của hệ thống.
Nội dung :
1. Xác định kết cấu hộ ĐHKK
1.1. Xác định kích thước, kết cấu ngăn che, mặt bằng không gian
ĐHKK
Xác định kết cấu hộ dùng lạnh:
+ Nếu là tổ hợp kho lạnh: Tính số lượng kho, xác định kích thước, kết
cấu và bố trí mặt bằng tổ hợp kho lạnh
+ Nếu là kho lạnh đơn chiếc: Xác định kích thước, kết cấu, mặt bằng
kho
+ Nếu là bể đá khối: Xác định kích thước, kết cấu, mặt bằng
Xác định đối tượng cần làm lạnh, kiểu làm lạnh (Trực tiếp/gián tiếp), bố
trí, sắp xếp sản phẩm,...
+ Nhiệt độ lạnh cần đạt
Tính toán phụ tải lạnh:
+ Tính cách nhiệt, cách ẩm, kiểm tra đọng sương, đọng ẩm của vách
+ Xác định phụ tải máy nén và thiết bị, chọn máy nén và các thiết bị
1.2. Xác định công năng các không gian ĐHKK
A = F. s
A là công, đơn vị là joule (đọc là jun kí hiệu J)
F là lực tác dụng, đơn vị là newton (đọc là niutơn kí hiệu là N)
s là quãng đường, đơn vị là metre(s) (đọc là mét, kí hiệu m)
12
2. Tiêu chuẩn vệ sinh an toàn, chọn cấp điều hòa và xác định thông số
tính toán trong nhà, ngoài trời.
2.1. Tiêu chuẩn vệ sinh an toàn, chọn cấp điều hòa
Con người là một yếu tố vô cùng quan trọng trong sản xuất. Các
thông số khí hậu có ảnh hưởng nhiều tới con người có nghĩa cũng ảnh
hưởng tới năng suất và chất lượng sản phẩm một cách gián tiếp.
Ngoài ra các yếu tố khí hậu cũng ảnh hưởng trực tiếp tới chất lượng
sản phẩm. Trong phần này chúng ta chỉ nghiên cứu ở khía cạnh này.
a. Nhiệt độ
Nhiệt độ có ảnh hưởng đến nhiều loại sản phẩm. Một số quá trình
sản xuất đòi hỏi nhiệt độ phải nằm trong một giới hạn nhất định. Ví dụ :
Kẹo Sôcôla : 7 8 oC
Kẹo cao su : 20oC
Bảo quả rau quả : 10oC
Đo lường chính xác : 20 24 oC
Dệt : 20 32oC
Chế biến thịt, thực phẩm : Nhiệt độ cao làm sản phẩm chóng bị
thiu .
Bảng 1.1 dưới đây là tiêu chuẩn về nhiệt độ và độ ẩm của một số quá
trình sản xuất thường gặp
Bảng 1.1 : Điều kiện công nghệ của một số quá trình
Quá trình
Công nghệ sản xuất
Đóng và gói sách
Xưởng in
Nhiệt độ, oC
21 ÷ 24
Độ ẩm, %
45
Phòng in ấn
24 ÷ 27
45 ÷ 50
Nơi lưu trữ giấy
20 ÷ 33
50 ÷ 60
Phòng làm bản kẽm
13
21 ÷ 33
40 ÷ 50
3 ÷ 4
50 ÷ 70
Xử lý malt
10 ÷ 15
80 ÷ 85
Ủ chín
18 ÷ 22
50 ÷ 60
Nhào bột
16 ÷ 24
24 ÷ 27
45 ÷ 65
45 ÷ 55
Đóng gói
18 ÷ 24
50 ÷ 65
Lên men
27
16
70 ÷ 80
60
24
40 ÷ 50
21 ÷ 27
20 ÷ 24
38
40 ÷ 50
Nơi lên men
Sản xuất bia
Các nơi khác
Xưởng bánh
Chế biến bơ
Chế biến thực phẩm Mayonaise
Macaloni
Công nghệ chính xác Lắp ráp chính xác
Xưởng len
Xưởng sợi bông
Gia công khác
Chuẩn bị
24
27 ÷ 29
45 ÷ 55
60
Kéo sợi
27 ÷ 29
50 ÷ 60
Dệt
Chải sợi
27 ÷ 29
22 ÷ 25
60 ÷ 70
55 ÷ 65
Xe sợi
22 ÷ 25
60 ÷ 70
Dệt và điều tiết cho
22 ÷ 25
70 ÷ 90
sợi
b Độ ẩm tương đối
Độ ẩm cũng có ảnh nhiều đến một số sản phẩm
Khi độ ẩm cao có thể gây nấm mốc cho một số sản phẩm nông
nghiệp và công nghiệp nhẹ.
Khi độ ẩm thấp sản phẩm sẽ khô, giòn không tốt hoặc bay hơi làm
giảm chất lượng sản phẩm hoặc hao hụt trọng lượng.
Ví dụ
14
Sản xuất bánh kẹo : Khi độ ẩm cao thì kẹo chảy nước. Độ ẩm
thích hợp cho sản xuất bánh kẹo là ϕ = 5065%
Ngành vi điện tử , bán dẫn : Khi độ ẩm cao làm mất tính cách điện
của các mạch điện
c Vận tốc không khí.
Tốc độ không khí cũng có ảnh hưởng đến sản xuất nhưng ở một khía
cạnh khác
Khi tốc độ lớn : Trong nhà máy dệt, sản xuất giấy . . sản phẩm
nhẹ sẽ bay khắp phòng hoặc làm rối sợi. Trong một số trường hợp thì sản
phẩm bay hơi nước nhanh làm giảm chất lượng.
Vì vậy trong một số xí nghiệp sản xuất người ta cũng qui định
tốc độ không khí không được vượt quá mức cho phép.
d. Độ trong sạch của không khí.
Có nhiều ngành sản xuất bắt buộc phải thực hiện trong phòng không
khí cực kỳ trong sạch như sản xuất hàng điện tử bán dẫn, tráng phim,
quang học. Một số ngành thực phẩm cũng đòi hỏi cao về độ trong sạch
của không khí tránh làm bẩn các thực phẩm.
2.2. Chọn thông số tính toán trong nhà, ngoài trời
3. Tính nhiệt thừa, ẩm thừa, kiểm tra đọng sương
3.1. Tính nhiệt thừa
Các dòng nhiệt do vận hành bao gồm các dòng nhiệt do đèn chiếu sáng Q41, do
người làm việc trong buồng Q42, do các động cơ điện Q43, do mở cửa kho lạnh
Q44.
Q4 = Q41 + Q42 + Q43 + Q44, W.
Dòng nhiệt do chiếu sáng buồng Q41
Được xác định theo biểu thức:
Q41 = A.F
Trong đó:
15
A nhiệt lượng tỏa ra khi chiếu sáng 1 m2 diện tích buồng hay
diện tích nền,
F diện tích của buồng bảo quản.
Dòng nhiệt do người tỏa ra Q42
Được xác định theo biểu thức:
Q42 = 350.n, W
Trong đó:
350 nhiệt lượng do một người tỏa ra trong khi làm công việc nặng
nhọc, 350 W/người.
n số người làm việc trong buồng. Nó phụ thuộc vào công nghệ gia
công, chế biến, vận chuyển, bốc xếp.
Dòng nhiệt do động cơ điện tỏa ra Q43
Nhiệt do các động cơ làm việc trong buồng lạnh tỏa ra (động cơ quạt
dàn lạnh, động cơ quạt thông gió, động cơ các máy móc gia công chế biến,
nâng vận chuyển…) được xác định theo biểu thức:
Q43 = 1000.N, W.
Trong đó :
N: công suất động cơ điện, W
1000: hệ số chuyển đổi từ kW ra W.
Tổng công suất của động cơ điện lắp đặt trong buồng lạnh lấy theo
thực tế thiết kế. Tổng công suất quạt chưa xác định được, vì vậy có thể lấy
theo định hướng, N = 4 kW
3.2. Tính ẩm thừa
Điều kiện để ẩm không đọng lại trong cơ cấu cách nhiệt là áp suất
riêng hơi nước thực tế luôn phải nhỏ hơn áp suất bão hoà hơi nước ở mọi
điểm trong cơ cấu cách nhiệt.
px < px”
16
Nghĩa là đường px không được cắt px” mà phải luôn nằm phía dưới
đường px”. Đường áp suất riêng phần hơi nước p x và đường phân áp suất bão
hòa px” có thể xác định được nhờ trường nhiệt độ ổn định trong vách cách
nhiệt. Trường nhiệt độ trong vách được xác định từ nhiệt độ của các lớp vách
nhờ các biểu thức xác định mật
độ dòng nhiệt khác nhau.
tf1
Ví dụ
1 2 3 4 5 6
| | | | |
|
Tính kiểm tra đọng ẩm tường bao
kho lạnh như hình 1.1 biết
tf2
Nhiệt độ tf1 = 37,20C ; tf2 = 00C;
hệ số truyền nhiệt k = 0,274
Hình 1.1 Cấu trúc tường bao kho lạnh
1,3 Lớp vữa ximăng; 2 Tường gạch; 4 Lớp cách ẩm; 5
lớp cách nhiệt; 6 Lớp vữa trát và lưới thép.
W/m2K
STT
1
2
3
4
5
6
Vật liệu
Hệ số khuyếch
Bề dày
Hệ số dẫn
(m)
nhiệt (W/mk)
0,01
0,2
0,01
0,005
0,15
0,92
0,82
0,92
0,18
0,047
g/mh MPa
90
150
90
0,86
7,5
0,01
0,92
90
Vữa trát xi măng
Gạch đỏ
Vữa trát xi măng
Cách ẩm bitum
Cách nhiệt polystirol
Vữa trát xi măng lưới
thép
+ Ta xác định Px:
tán ẩm phụ
Vì mật độ dòng qua mọi điểm trong vách là như nhau và bằng mật độ
dòng nhiệt qua tường bao ta có:
Mật độ dòng nhiệt qua tường bao là:
q = k. t = 0,274.(37,2 0) = 10,1928 (W/m2)
Mật độ dòng nhiệt qua vách thứ nhất là:
Ta có: q = q1 = 1(tf1 – tw1) (W/m)
17
Vậy tw1 = tf1
q
37,2
2
10,1928
23,3
36,76 0 C
Tương tự ta có:
tw2 = tw1 q
δ1
0,01
= 36,76– 10,1928
= 36,650C
0
,
92
λ1
tw3 = tw2 q
δ2
0,2
= 36,65 – 10,1928
= 34,160C
λ2
0,82
tw4 = tw3 q
tf5 = tf4 q
δ3
λ3
0,01
34,050 C
0,92
δ4
0,005
= 34,0510,1928
= 33,77
λ4
0,18
tw6 = tw5 q
δ5
λ5
33,77 10,1928
0,15
1,24 0 C
0,047
δ6
λ6
1,24 10,1928.
0,01
1,130 C
0,92
tw7 = tw6 = q
tf2 = tw7
34,16 10,1928
q
α1
1,13
10,1928
9
0,0025 0 C
Ta có t = 0,0025 là sai số nhỏ nhất do chọn k = 0,274W/m2K
Theo bảng 710 (TL7) "Tính chất vật lý của không khí ẩm" Ta có bảng
áp suất hơi.
Vách
1
2
3
4
5
6
7
Nhiệt độ t0C
36,76
36,65
34,16
34,05
33,77
1,24
1,13
px”
6190
6148
5356
5337
5246
668
662
* Xác định phân áp suất thực của hơi nước
Dòng hơi thẩm thấu qua kết cấu bao che
=
p h1
ph2
H
Với: ph1: phân áp suất thực của hơi nước bên ngoài
ph2: Phân áp suất thực của hơi nước bên trong
18
Ta có: nhiệt độ bên ngoài tổng đài = 37,20C độ ẩm = 83%
ph1 = px” (t=37,20C). (=83%) = 6361.0,83 = 5279,63 , Pa
Với nhiệt độ bên trong t0 = 00C độ ẩm = 85%
ph2 = px” (t=00). (= 85%) = 610.0.85 = 518, 5 , Pa
H: Hệ số trở kháng thấm hơi của kết cấu bao che
H =
n
i
δi
1 μi
Vậy với kết cấu của tường bao ta có:
H
=
3.0,01 0,2
90
105
0,005
0,86
5279,63 518,5
.10
0,02805
6
0,15
7,5
0,02805 , m 2 hMPa / g
0,1697, g / m 2 h
Vậy phân áp suất thực của hơi nước trên các bề mặt các lớp vật lý.
Ta có: pi = ph1 ω
δi
μi
Vậy px2 = ph1 ω
δ1
μ1
5279,63 0,1697.
0,01 6
.10
90
5260,77 , Pa
px3 = px2 ω
δ2
μ2
5260,77
0,1697.
0,2 6
.10
105
4973,53 , Pa
px4 = px3 ω
δ3
μ3
4937,53
0,1697.
0,01 6
.10
90
4918,67 , Pa
px5 = px4 ω
δ4
μ4
4918,67
0,1697.
0,005 6
.10
0,86
px6 = px5 ω
δ5
μ5
3992,04
0,1697.
0,15 6
.10
7,5
px7 = px6 ω
δ6
μ6
598,04
0,1697.
0,01 6
.10
90
3992,04 , Pa
598,04 , Pa
579,18 , Pa
Như vậy không có hiệu tượng đọng ẩm trong cơ cấu cách nhiệt vì toàn
bộ phần áp suất thực của hơi nước đều nhỏ hơn phân áp suất hơi nước bão
hoà.
19
3.3. Kiểm tra đọng sương
Điều kiện để vách ngoài không bị đọng sương là hệ số truyền nhiệt k của
vách có k ≤ ks
Trong đó:
k hệ số truyền nhiệt thực, W/(m2.K)
ks hệ số truyền nhiệt đọng sương, được tính theo công thức:
ks
0,95.α1
t1 t s
, W/(m2.K)
t1 t 2
Trong đó:
1
hệ số tỏa nhiệt của môi trường bên ngoài bề mặt tường kho, W/
(m2.K)
t1 nhiệt độ không khí bên ngoài kho, 0C.
t2 nhiệt độ không khí bên trong kho, 0C.
ts nhiệt độ điểm đọng sương của không khí bên ngoài, 0C.
4. Xây dựng sơ đồ ĐHKK, biểu diễn quá trình xử lý không khí trên đồ
thị Id hoặc td, xác định công suất lạnh/nhiệt, năng suất gió của hệ
thống.
4.1. Xây dựng sơ đồ ĐHKK, biểu diễn quá trình xử lý không khí
trên đồ thị Id hoặc td
Quá trình thay đổi trạng thái của không khí .
Quá trình thay đổi trạng thái của không khí ẩm từ trạng thái A (t A, ϕA) đến B
(tB, φB) được biểu thị bằng đoạn thẳng AB, mủi tên chỉ chiều quá trình gọi là
tia quá trình.
20
Đặt (IA IB)/(dAdB) = ΔI/Δd =εAB gọi là hệ số góc tia của quá trình AB
Ta hãy xét ý nghĩa hình học của hệ số εAB
Ký hiệu góc giữa tia AB với đường nằm ngang là α. Ta có
ΔI = IB IA = m.AD
Δd= dB dA = n.BC
Trong đó m, n là tỉ lệ xích của các trục toạ độ.
Từ đây ta có
εAB = ΔI/Δd = m.AD/n.BC
εAB = (tgα + tg45o).m/n = (tgα + 1).m/n
Như vậy trên trục toạ độ Id có thể xác định tia AB thông qua giá trị εAB . Để
tiện cho việc sử dụng trên đồ thị ở ngoài biên người ta vẽ thêm các đường ε =
const . Các đường ε = const có các tính chất sau :
Hệ số góc tia ε phản ánh hướng của quá trình AB, mỗi quá trình ε có một giá
trị nhất định.
Các đường ε có trị số như nhau thì song song với nhau.
Tất cả các đường ε đều đi qua góc tọa độ (I=0, d=0)
21
Quá trình hòa trộn hai dòng không khí.
Trong kỹ thuật điều hòa không khí người ta thường gặp các quá trình hòa trộn
2 dòng không khí ở các trạng thái khác nhau để đạt được một trạng thái cần
thiết. Quá trình này gọi là quá trình hoà trộn.
Giả sử hòa trộn một lượng không khí ở trạng thái A(IA, dA) có khối lượng
phần khô là LA với một lượng không khí ở trạng thái B(IB, dB) có khối lượng
phần khô là LB và thu được một lượng không khí ở trạng thái C(IC, dC) có khối
lượng phần khô là LC. Ta xác định các thông số của trạng thái hoà trộn C.
Hình 1.4 : Quá trình hoà trộn trên đồ thị Id
Ta có các phương trình:
Cân bằng khối lượng
LC = LA + LB (111)
Cân bằng ẩm
dC.LC = dA .LA + dB .LB (112)
Cân bằng nhiệt
IC.LC = IA .LA + IB .LB (113)
Thế (a) vào (b), (c) và trừ theo vế ta có :
(IA IC).LA = (IC IB).LB
(dA dC).LA = (dC dB).LB
22
4.2. Xác định công suất lạnh/nhiệt, năng suất gió của hệ thống.
Tính nhiệt kho lạnh là tính toán các dòng nhiệt từ môi trường bên ngoài
xâm nhập vào kho lạnh. Đây chính là dòng nhiệt tổn thất mà máy lạnh phải
có đủ công suất để thải nó trở lại môi trường bên ngoài, đảm bảo sự chênh
lệch nhiệt độ ổn định giữa buồng lạnh và không khí bên ngoài. Mục đích cuối
cùng của việc tính toán nhiệt kho lạnh là để xác định năng suất lạnh của máy
nén và các thiết bị lạnh cần lắp đặt.
Dòng nhiệt tổn thất vào kho lạnh Q được xác định bằng biểu thức:
Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5, W
Trong đó:
Q1 Dòng nhiệt đi qua kết cấu bao che của buồng lạnh.
Q2 Dòng nhiệt do sản phẩm và bao bì tỏa ra trong quá trình xử lý
lạnh.
Q3 Dòng nhiệt từ không khí bên ngoài do thông gió buồng lạnh.
Q4 Dòng nhiệt từ các nguồn khác nhau khi vận hành kho lạnh.
Q5 Dòng nhiệt từ sản phẩm tỏa ra khi sản phẩm hô hấp, nó chỉ
có ở kho lạnh bảo quản rau quả.
Tổng các lượng nhiệt tổn thất tại một thời điểm nhất định được gọi là
phụ tải nhiệt của hệ thống lạnh.
Năng suất lạnh của hệ thống lạnh được thiết kế theo phụ tải nhiệt lớn
nhất Qmax mà ta ghi nhận được ở một thời điểm nào đó trong cả năm.
CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP
1. Hãy nêu các tính chất nhiệt động của không khí ẩm?
2. Hãy nêu các ảnh hưởng của môi trường không khí đến con người và
sản xuất?
3.
Hãy nêu định nghĩa về điều hoà không khí?
23
4. Háy nêu phương pháp chọn các thông số tính toán của hệ thống
ĐHKK? Cho ví dụ?
5. Hãy nêu cách phân loại hệ thống ĐHKK?
YÊU CẦU VỀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ HỌC TẬP BÀI 1
Nội dung:
+ Về kiến thức: Xác định được kích thước, kết cấu ngăn che, mặt bằng
không gian ĐHKK.
. Hi ểu đượ c nhiệt thừa, ẩm thừa, kiểm tra đọng sương
+ Về kỹ năng: Áp dụng phù hợp với từng lo ại động cơ, phù hợp với đặ c
tính, tr ạng thái làm việc của h ệ th ống s ản xu ất.
+ Về thái độ: Rèn luyện tính tỷ mỉ, chính xác, an toàn và vệ sinh công
nghiệp
Phươ ng pháp:
+ Về kiến thức: Được đánh giá bằng hình thức kiểm tra viết, trắc
nghiệm
BÀI 2
24
THIẾT KẾ LẮP ĐẶT HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ TREO
TƯỜNG
Mục tiêu: Sau khi học xong bài học này ngườ i học có khả năng:
Thiết kế sơ đồ lắp đặt hệ thống ĐHKK treo tường.
Tính toán được thể tích phòng, công suất máy, đường ống, cách nhiệt,
cách ẩm, tiêu âm hệ thống điều hoà không khí treo tường đảm bảo tiêu chí
lạnh, kinh tế và an toàn.
Lắp đặt được hệ thống ĐHKK theo thiết yêu cầu kỹ thuật.
Cẩn thận, tỷ mỉ, tổ chức nơi làm việc gọn gàng, ngăn nắp và có khả
năng làm việc nhóm.
Nội dung :
1.Tính toán thể tích phòng.
Tốc độ không khí lưu động được lựa chọn theo nhiệt độ không khí trong
phòng nêu ở bảng 2.5. Khi nhiệt độ phòng thấp cần chọn tốc độ gió nhỏ ,
nếu tốc độ quá lớn cơ thể mất nhiều nhiệt, sẽ ảnh hưởng sức khoẻ con
người.
Để có được tốc độ hợp lý cần chọn loại miệng thổi phù hợp
và bố trí hợp lý .
Bảng 2.5 Tốc độ tính toán của không khí trong phòng
Nhiệt độ không khí, oC
16 ÷ 20
Tốc độ ωk, m/s
< 0,25
21 ÷ 23
0,25 ÷ 0,3
24 ÷ 25
0,4 ÷ 0,6
26 ÷ 27
0,7 ÷ 1,0
28 ÷ 30
1,1 ÷ 1,3
> 30
1,3 ÷ 1,5
25
