Tải bản đầy đủ

Đồ án môn bảo vệ môi trường khí và chống ồn (Có bản vẽ kèm theo)

Chương 1: CHỌN THÔNG SỐ TÍNH TOÁN
1. Chọn thông số khí hậu:
1.1.Thông số tính toán bên ngoài nhà được lấy theo QCVN 02-2009 BXD
a) Mùa đông:
- Nhiệt độ tính toán ngoài nhà mùa đông là nhiệt độ tối thấp trung bình của tháng lạnh
nhất. Tại Thái Nguyên tNtt (Đ) = 13,60C là vào tháng 1. Vận tốc gió trung bình 1,4 (m/s)
theo hướng Bắc với tần suất 6,7 %, độ ẩm tương đối 79,7%
b) Mùa hè:
-Nhiệt độ tính toán ngoài nhà mùa hè là nhiệt độ cao nhất trung bình của tháng nóng
nhất .Tại Thái Nguyên tNtt (H) = 32,8 0C là vào tháng 7. Vận tốc gió trung bình 1,4 (m/s)
theo hướng Bắc với tần suất 2,2%, độ ẩm tương đối 83,6%
1.2. Thông số tính toán bên trong nhà được lấy theo QCVN 02-2009 BXD
a) Mùa đông:
- Nhiệt độ tính toán trong nhà của mùa đông được chọn theo tiện nghi nhiệt lấy từ 18 0C260C ta chọn tttt (D) = 24 0C
b) Mùa hè:
- Nhiệt độ tính toán trong nhà của mùa hè được lấy cao hơn nhiệt độ tính toán ngoài nhà
của mùa hè từ 2-30C và ttrtt ≤ 350C. Ta chọn tttt (H) = 35 0C

Bảng 1: Thông số tính toán trong và ngoài nhà
Mùa đông
Mùa hè

tNtt 0C
13,6

tttt 0C
24

V m/s
1,4

φ%
79,7

tNtt 0C
32,8

tttt 0C
35

2. Chọn kết cấu bao che:
2.1.Cấu tạo phân xưởng như bố trí trên bản vẽ thiết kế gồm:
- Cửa sổ, cửa mái:


Vật liệu: Kính xây dựng
δ
λ

Thông số: dày = 6mm ; hệ số dẫn nhiệt =0,65 W/m2 0C
- Cửa đi:


Vật liệu: Tôn tráng kẽm
δ
λ

Thông số: dày = 3mm ; hệ số dẫn nhiệt =50 W/m2 0C.
- Mái bao bên ngoài:




Vật liệu: Tôn tráng kẽm
δ
λ
Thông số: Dày = 3mm ; =50W/m2 0C

1
SVTH:Trịnh Thị Hòa MSV: 1351060012

V m/s
1,4

φ%
83,6


-

Cấu tạo tường nhà:

1. Vữa trát mặt ngoài
2. Gạch chịu lực
3. Vữa trát bên trong




Vật liệu:Gạch,vữa trát
Thông số:
• Lớp vữa trát mặt ngoài:
δ
λ
Dày = 15mm ; =0,8W/m2 0C.
• Lớp gạch chịu lực:
δ
λ
Dày = 220mm ; =0,7 W/m2 0C.
• Lớp vữa trát mặt trong:
δ
λ
Dày = 15mm ; =0,8 W/m2 0C
- Lớp nền:
δ
λ

Vữa trát :
= 20mm;
=0,93W/m2 0C
δ
λ

Bê tông gạch vỡ : = 200mm;
=0,87W/m2 0C
δ
λ

Bê tông đá dăm :
= 10mm;
=1,28/m2 0C
2.2.Xác định hệ số truyền nhiệt K:
- K được xác định theo công thức:
K= =
Trong đó:
α
2 0

T : Hệ số trao đổi nhiệt bề mặt trong của kết cấu ngăn che, W/m C
α
Với T = 8,72 W/m2 0C.


α
N

: Hệ số trao đổi nhiệt bề mặt ngoài của kết cấu ngăn che, W/m 2 0C

2
SVTH:Trịnh Thị Hòa MSV: 1351060012


Với
δ



λ



α
N

= 23,26 W/m2 0C

: Bề dày lớp vật liệu thứ i, m
: Hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu thứ i, W/m2 0C

R0 : Tổng nhiệt trở của kết cấu bao che, m2 0C/W



Bảng 2 : Bảng hệ số K của kết cấu bao che

TT

Kết cấu
và đặc điểm cấu tạo

Công thức tính:
K =

Kết
quả

Tường chịu lực :
1.
2.
3.

1

2

Vữa trát mặt ngoài
Gạch chịu lực
Vữa trát bên trong

δ
-Vữa trát: = 15 mm,
λ
=0,8 W/m2h.0C
δ
-Gạch chịu lực: = 220mm,
λ
= 0,7 W/m2h.0C
δ
-Vữa trát trong: = 15mm,
λ
=0,8 W/m2h.0C
Cửa đi:
δ
-Tôn = 3mm,
λ
= 50W/m2h.0C

4,41

6,34

3
Cửa sổ,cửa mái:
-kính xây dựng:
δ
= 6mm,
λ
= 0,65 W/m2h.0C
3
SVTH:Trịnh Thị Hòa MSV: 1351060012

5,99


4

Mái bao bên ngoài:
δ
-Tôn = 3mm,
λ
=50W/m2h.0C

6,34

0,45
Lớp nền :
5

Dải I
Dải II
Dải III

0,23
0,12

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN NHIỆT THỪA
2.1. Tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che:
Tổn thất kết cấu bao che được tính theo công thức:

Trong đó: k- Hệ số truyền nhiệt của kết cấu bao che, W/m2 0C
F- Diện tích truyền nhiệt của kết cấu ,
- Nhiệt độ tính toán bên trong nhà, 0C
- Nhiệt độ tính toán bên ngoài nhà, 0C

4
SVTH:Trịnh Thị Hòa MSV: 1351060012


Bảng 3: Tính toán diện tích kết cấu bao che
STT
1.Khu
rèn,gò,hà
n và đúc

Kết cấu
a.Tường

b. Cửa sổ

c.Cửa ra vào

Hướng
Đông
Tây
Nam
Bắc
Nam
Bắc
Đông
Tây
Nam
Bắc

d.Mái

Nam
Bắc

e.Cửa mái

Đông
Tây

f.Nền

Dải I
DảiII

Công thức tính
5,8 x 8
12x8-2x3
60x8-8x2x3x2-2x1,2x2,5
54x8-6x2x3x2-2x3x3
TỔNG
8x2x3x2
7x2x3x2
TỔNG
2 x3
2x3
2x2,5x1,2
3x2x3
TỔNG
60x 6 :
60x 6 :
TỔNG
1x60
1x60
TỔNG
60 x12-(60-2x2) x(12-2x2)+1633,2
(60-2x2) x(12-2x2)- (12-

5
SVTH:Trịnh Thị Hòa MSV: 1351060012

Kết quả
46,4
90
378
342
856,4
96
84
180
6
6
6
18
36
372,69
372,69
745,39
60
60
120
254,8
240


a.Tường
2.Văn
phòng
phân
xưởng

b. Cửa sổ
c.Cửa ra vào
d.Trần
e.Nền

2x4)x(60-2x4)
Dải III (12-2x4)x(60-2x4)
TỔNG
TỔNG KHU 1
Đông 4,2x4
Tây
4,2x4
Nam
6x4-1,2x2,5
Bắc
6x4-3x2x2
TỔNG
Bắc
3 x2 x2
Bắc
1x1,2x2,5
6x4,2
Dải I
6x4,2-(6-2x2)x(4,2-2x2)+8
Dải II (6-2x2)x(4,2-2x2)
TỔNG
TỔNG KHU 2

6
SVTH:Trịnh Thị Hòa MSV: 1351060012

208
702,8
2640,59
16,8
16,8
21
12
66,6
12
3
25,2
32,8
0,4
33,2
140


Bảng4: Kết quả tính toán tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che về mùa Hè
STT

Kết cấu

Hướng

Đông
Tây
a.Tường
Nam
Bắc
b.Cửa
Nam
sổ
Bắc
Đông
c.Cửa ra Tây
1. Gian vào
Nam
nhiệt
Bắc
luyện
d.Mái
Nam
Bắc
e.Cửa
Đông
mái
Tây
Dải I
f.Nền
Dải II
Dải III
Tổng
Đông
Tây
a.Tường
Nam
Bắc
b.Cửa
Bắc
2.Phòng Sổ
làm
c.Cửa ra
việc
Bắc
vào
d.Trần
Dải I
e.Nền
Dải II

K

F

4,41
4,41
4,41
4,41

46,4
90
378
342

35
35
35
35

32,8
32,8
32,8
32,8

1
1
1
1

5,99

96

35

32,8

1

931,39

5,99
6,34
6,34
6,34
6,34
6,34
6,34

84
6
6
6
18
372,69
372,69

35
35
35
35
35
35
35

32,8
32,8
32,8
32,8
32,8
32,8
32,8

1
1
1
1
1
1
1

814,97

5,99

60

35

32,8

1

582,12

5,99
0,45
0,23
0,12

60
288
240
208

35
35
35
35

32,8
32,8
32,8
32,8

1
1
1
1

582,12

t tr

t ng

Q

ψ

450,17
873,18
3667,36
3318,08

58,21
58,21
58,21
174,64
3615,84
3615,84

2794,18
2328,48
2018,02
25941,01

4,41
4,41
4,41
4,41

16,8
16,8
21
12

25
25
25
25

32,8
32,8
32,8
32,8

1
1
1
1

-577,89

5,99

12

25

32,8

1

-412,78

6,34

3

25

32,8

1

-103,19

4,41
0,45
0,23

25,2
32,8
0,4

25
25
25

32,8
32,8
32,8

1
1
1

-866,83

Tổng
Tổng
Bảng 5: Kết quả tính toán tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che về mùa Đông

-577,89
-722,36
-412,78

-1128,25
-13,76
-4815,72
21125,29


STT

Kết cấu

Hướng

K

F

a.Tườn
g

Đông
Tây
Nam
Bắc

4,41
4,41
4,41
4,41

46,4
90
378
342

24
24
24
24

13,6
13,6
13,6
13,6

Nam

5,99

96

24

13,6

1

4402,94

Bắc
Đông
Tây
Nam
Bắc
Nam
Bắc

5,99
6,34
6,34
6,34
6,34
6,34
6,34

84
6
6
6
18
372,69
372,69

24
24
24
24
24
24
24

13,6
13,6
13,6
13,6
13,6
13,6
13,6

1
1
1
1
1
1
1

3852,58

Đông

5,99

60

24

13,6

1

2751,84

Tây
Dải I
Dải II
Dải III

5,99
0,45
0,23
0,12

60
288
240
208

24
24
24
24

13,6
13,6
13,6
13,6

1
1
1
1

2751,84

Đông
Tây
Nam
Bắc

4,41
4,41
4,41
4,41

16,8
16,8
21
12

25
25
25
25

13,6
13,6
13,6
13,6

1
1
1
1

Bắc

5,99

12

25

13,6

1

603,29

Bắc

6,34

3

25

13,6

1

150,82

25,2
32,8
0,4

25
25
25

13,6
13,6
13,6

1
1
1

1266,90

Dải I
Dải II

4,41
0,45
0,23

b.Cửa
sổ

1. Gian
nhiệt
luyện

c.Cửa
ra vào
d.Mái
e.Cửa
mái

f.Nền

t tr

t ng

ψ
1
1
1
1

Tổng
a.Tường
b.Cửa
2.Phòng Sổ
làm
c.Cửa
việc
ra vào
d.Trần
e.Nền
Tổng
Tổng
3.Tính toán nhiệt bức xạ
3.1.Tính toán bức xạ qua mái

Q
2128,09
4127,76
17336,59
15685,49

275,18
275,18
275,18
825,55
17093,05
17093,05

13208,83
11007,36
9539,71
122630,2
5
844,60
844,60
1055,75
603,29

1648,99
20,11
7038,36
129668,6


 Nhiệt độ tổng trung bình của không khí bên ngoài ttbtổng
Là giá trị trung bình của nhiệt độ tổng hợp giữa nhiệt độ không khí ngoài và nhiệt
độ tương đương do bức xạ mặt trời nung nóng không khí bên ngoài kếtcấu ngăn
che:
ρ .qbxtb
ttb = t tb + t = t tb + α N
tổng

N



N

Trong đó:
- tNtbNhiệt độ trung bình của tháng nóng nhất ( tức tháng có nhiệt độ tính toán
bên ngoài nhà cho thông gió ) .Đối với Thái Nguyên có t Ntb = 32,80C
- ρ :Hệsố hấp thụ bức xạ mặt trời phụ thuộc vào tính chất,màu sắc của vật liệu ở
lớp ngoài của kết cấu bao che, mái làm bằng tôn sơn màu sẫm ρ =0,81
- α N:Hệ số trao đổi nhiệt mặt ngoài của kết cấu ngăn che, α N= 23,26 W/m20C


bx

qbx
24

- qTB :Cường độ bức xạ trung bình trên mặt phẳng kết cấu: =
Với tổng lượng bức xạ MT của các giờ có nắng trong ngày vào tháng VII tại Thái

∑q

bx

Nguyên theo QCVN 02 - 2009,

=
6299 W/m2

Vậy =262,5 W/m2
Vậy nhiệt độ tổng trung bình của không khí bên ngoài:
ρ .qbxtb 28,6 + 0,81 × 262,5 = 37,74°C
23,26
ttb = t tb + α N =
tổng

t
Với

tb
N

= 28,6

N

°C

:Nhiệt độ trung bình tháng của tháng nóng nhất về mùa hè
(bảng 2.3 QCVN 02-2009/BXD)
 Nhiệt độ không khí bên trong
Lấy bằng nhiệt độ không khí vùng sát mái,tT= 35 °C
ψ
 Biên độ dao động của nhiệt độ tổng: Attg=(Attđ + AtN)

qtbmax − qbxtb
- Biênđộ dao động của cường độ bức xạ: Aq=
Trong đó:
: cường độ bức xạ cực đại
: cường độ bức xạ trung bình trong ngày đêm
Tra bảng phụ lục 7-SGKTG : = 928 W/ vào lúc 11-12h

⇒ Aq

-

C

=928-262,5=665,5
Nhiệt độ tương đương sẽ có biên độ giao động là :
0,81 × 665,5
23,26

t

-

ο

ο

C

A tđ=
=23,18
Nhiệt độ không khí bên ngoài cũng giao động theo thời gian với chu kỳ 24 giờ
t
và biên độ là AN .Xác định theo công thức: AtN =t13- tNtb


Với: t13 : nhiệt độ trung bình lúc 15h của tháng nóng nhất, t15 = 32,10C
tNTB: Nhiệt độ trung bình của tháng nóng nhất, tNTB= 28,6 0C (bảng 2.2)
 AtN=t12- tNTB=32,8 – 28,6 =4,2 0C
-

Hệ số lệch pha:

ψ

phụ thuộc vào:


• Độ lệch pha Z=15 – 12=3 (h) (Nhiệt độ đạt cực đại vào 15h theo
bảng2.8QCVN02-2009, và xét bức xạ cực đại lúc 12 h)
23,18
Atđt
=5
t
AN
4,2
• Tỷ số
=
 Vậy lấy :
t

t

ψ

= 0,96 (Tra bảng 3.12 sách thông gió)
t

ψ

Vậy A tg=(A tđ + A N)
= (23,18+4,2).0,96=26,28 0C
 Nhiệt bức xạ truyền vào nhà do dao động nhiệt độ:
- Độ tắt dần của dao động nhiệt độ:

υ

Theo BogosLovskiV.N: = (0,83+ 3)
Với - tổng nhiệt trở của các lớp vật liệu mái
R= = =0,00006
D=R.S=0,00006.158=0,00948
0,00006
) = 0,85
∑R
3
0,00948
υ
 = ( 0,83+ ∑ D )= (0,83+3
 Biên độ dao động của nhiệt dộ trên bề mặt bên trong của mái:
Atgt 26,28
τ
= 30,92°C
AT =
0
,
85
υ
=
 Lượng nhiệt tổng cộng lớn nhất do truyền nhiệt và bức xạ mặt trời
xuyên qua kết cấu bao che đi vào nhà là:
TB
Qm· = [(k .( t tæng
− t T ) + α T . ATrt ].F
=(6,34. (37,74-35)+8,72.30,92).745,39=213922,46 W
Trong đó:
• k: hệ số truyền nhiệt của mái
• F: Diện tích của mái, m2
4. Tính toán nhiệt bức xạ qua cửa kính
Bức xạ mặt trời truyền qua cửa kính được tính theo công thức sau
kinh
Q bx = τ 1 .τ 2 .τ 3 .τ 4 .qbx .Fkinh ( W)
Trong đó :
 τ 1 : Hệ số trong suốt của kính ,đối với kính 1 lớp có τ 1 =0,9
 τ 2 : Hệ số kể đến mức độ bẩn mặt kính , với kính đứng một lớp có τ 2 = 0,8
 τ 3 : Hệ số kể đến mức độ che khuất bởi khung cửa sổ , với cửa kính thẳng đứng
trong khung thép có τ 3 = 0,76


 τ4: hệ số che khuất bởi các hệ thống che nắng, kính sơn trắng đục, τ 4 = 0,7
 Fkính : diện tích cửa kính chịu bức xạ tại thời điểm tính toán,m2.
 qbx: cường độ bức xạ mặt trời trên mặt phẳng chịu bức xạ tại thời điểm tính
toán, lấy tại thời điểm nhiệt độ mặt trong đạt cực đại lúc11-12h (Tra phụ lục 7Sách Thông gió)
Bảng4: Tính toán nhiệt bức xạ vào nhà qua cửa kính (cửa sổ)
STT
1

2

Tên Khu vực
Khu
rèn,gò,hàn,đú
c
Văn phòng
phân xưởng

Hướng chịu bức xạ

τ 1 .τ 2 .τ 3 .τ 4

q bx

Nam

0.383

0

96

0

Bắc

0.383

14

84

450,41

Bắc

0.383

14

12

64,34

Bảng 5 :Kết quả tính toán nhiệt bức xạ về mùa Hè
mái
bx

STT

Tên Khu Vực
1 Khu rèn,gò,hàn,đúc
Văn phòng phân
2 xưởng

kinh
bx

Q

bx

Q

Q

213922,46

450,41

214372,87

0

64,34

64,34

5.Tính toán tỏa nhiệt
5.1Tính toán tỏa nhiệt do người
Lượng nhiệt tỏa ra do người được xác định theo công thức sau
Q = n . qh [ W ]
Trong đó :
n : Số người trong phòng theo nhiệm vụ thiết kế
qh : Lượng nhiệt do 1 người tỏa ra [W/ người ]
m : Số vị trí công nhân làm việc, trong phân xưởng có 17 vị trí
=> n = 1,7 x m =1,7 x 17 = 28 (người)
Trong đó: Phòng làm việc có diện tích 33,2 (6 /người).
Số người trong phòng 33,2:6 = 5 (người). Gian nhiệt luyện là 23 (người)
a) Mùa hè:
-Nhiệt độ trong phân xưởng là t= 350C. Lao động trong phân xưởng là lao động
nặng.Tra bảng 3.7(SGKTG) ta có : qh = 12 (W/người).
-Nhiệt độ trong phòng làm việc là t= 250C. Lao động trong phòng làm việc là lao
động trí óc.Tra bảng 3.7(SGKTG) ta có : qh = 12 (W/người).


b) Mùa đông :
-Nhiệt độ trong phân xưởng là t= 240C. Lao động trong phân xưởng là lao động
nặng.Tra bảng 3.7(SGKTG) ta có : qh = 129 (W/người).
-Nhiệt độ trong phòng làm việc là t= 250C. Lao động trong phòng làm việc là lao
động trí óc.Tra bảng 3.7(SGKTG) ta có : qh = 12 (W/người).

Bảng 6: Tính toán nhiệt tỏa do người vào mùa Hè
TT

Tên khu vực

1
2
Tổng

qh
(W/người)

Số người

12
12

23
5

Gian nhiệt luyện
Phòng làm việc

Q
(W)
276
60
336

Bảng 7: Tính toán nhiệt tỏa do người vào mùa Đông
TT

Tên khu vực

1
2
Tổng

qh
(W/người)

Số người

129
12

23
5

Gian nhiệt luyện
Phòng làm việc

Q
(W)
2967
60
3027

5.2.Tính toán tỏa nhiệt do thắp sáng
Lượng nhiệt tỏa ra do chiếu sáng được tính theo công thức sau:
Trong đó:
─ : Lượng nhiệt tỏa ra do chiếu sáng. (W)
─ : Tổng công suất của các bóng đèn. (W)
= a× (kW)
• a : Tiêu chuẩn chiếu sáng (W/m2) Chọn a= 10(W/m2)
• : Diện tích sàn. (m2)
• : Hệ số phụ thuộc loại đèn với đèn huỳnh quang chọn =0,5
• : Hệ số sử dụng đèn =1
Bảng 7 : Kết quả tính toán tỏa nhiệt do thắp sáng
TT
1

Khu vực
Gian nhiệt
luyện

a
W/ m2

m2

10

25,2

W
0,5

1

126


2

Phòng làm
việc

10

0,5

694,8

1

3474

Tổng

3600

5.3.Tính toán tỏa nhiệt do động cơ và thiết bị dùng điện
Lượng nhiệt tỏa ra do động cơ được xác định theo công thức sau
Trong đó :
: Tổng công suất động cơ, thiết bị W
1: hệ số sử dụng công suất lắp đặt máy (0,7 ÷ 0,9)
: hệ số tải trọng (0,5 ÷ 0,8)

2

: hệ số kể đến sự làm việc không đồng thời của các động cơ (0,5 ÷ 1)

3

: hệ số kể đến sự nhận nhiệt của môi trường không khí (0,65 ÷ 1)

4

Với phân xưởng thông thường ta lấy :1. 2. 3.4 = 0,25
Bảng 8. Tổng công suất điện của các thiết bị điện,động cơ

Stt

Số
lượng

Thiết bị điện,động cơ

Tổng

Công
suất
(kw)

công suất
(kw)

Gian gò,hàn,đúc
1

Búa nhịp

1

5,8

5,8

2

Máy uốn tôn

1

3,5

3,5

3

Máy khoan đứng

1

2,8

2,8

4

Máy hàn điện

1

7,3

7,3

5

Máy hàn điện IMH300

1

10

10

6

Máy hàn điện ATH-25

1

2,5

2,5

7

Máy cắt tôn

1

4,5

4,5

8

Máy cắt tôn liên hợp

1

7

7

9

Máy mài 2 đá

3

2,8

8,4

10

Máy sang cát

1

1

1

Tổng 1

52,8
Phòng làm việc

11

Quạt

2

0,125

0,25

12

Máy tính

5

0,2

1


13

Tủ lạnh

1

0,5

0,5

14

Siêu điện

1

1

1

Tổng 2

2,75

Tổng

55,55

=0,25x55,55= 13,88(W)
6. Tỏa nhiệt do lò nung:
Lò rèn 2 miệng cửa :
a, Mùa đông
Nhiệt độ trong lò là = 1300OC, lò hình chữ nhật,có kích thước 0,8x2x0,8 m; đáy kê
trên bản kê.
Nhiệt độ trong phân xưởng là : t 4 = 240C ( bằng nhiệt độ không khí bên trong phòng
vào mùa Đông)
Kích thước cửa lò:
+ chiều cao: 0,3 m
+ chiều rộng: 0,3 m
* Tỏa nhiệt qua thành lò:
Thành lò gồm 3 lớp:
Lớp 1: Gạch magezit : δ1 = 220 mm
Lớp 2: Gạch điatomit : δ2 = 150 mm
Lớp 3: Gạch điatomit bọt : δ3 = 110 mm
Ta nhận nhiệt độ trên bề mặt bên trong của thành lò là:
τT= t1 – 5 = 1300 - 5 = 1295 0C
- Giả thiết:
Nhiệt độ trên bề mặt ngoài của thành lò là: τN= 60 0C
Nhiệt độ giữa lớp Magezit và lớp gạch Diatomit là: τ1= 550 0C
Nhiệt độ giữa lớp gạch điatomit và lớp gạch điatomit bọt là: τ2 = 400 0C
- Tính qα :
Lượng nhiệt tỏa ra từ 1 m2 bề mặt bên ngoài của lò trong 1 giờ:


qα = αN (τN – t4), [w/m2]
τN: nhiệt độ bề mặt ngoài của thành lò, τN = 60 0C

tttt ( Đ ) =
t4: nhiệt độ không khí bên trong phân xưởng, t4 =

24 0C ( mùa đông )

αN: hệ số trao đổi nhiệt bề mặt ngoài thành lò
l.(τ N − t4 )

αN =

0, 25

4
4
Cqd  273 + τ N   273 + t4  
+
 −
 

τ N − t4  100   100  

[w/m2 0C]

Cqd: hệ số bức xạ nhiệt quy diễn, Cqd = 4,9 [w/m2. 0C4]
l: hệ số kích thước đặc trưng đối với bề mặt đứng, l = 2,56 [w/m2. 0C5/4]
2,56.( 60 − 24)

→αN =

0, 25

4
4
4,9  273 + 60   273 + 24  
+
 −
 

60 − 24  100   100  

→ q = 12,54 x (60 – 24) = 581,86 [w/m2]
- Tính qk:
Hệ số dẫn nhiệt tra bảng 3.8 Sách Thông gió
Hệ số dẫn nhiệt của lớp Magezit là:

λ1 = 0,837 + 0,58 x 10-3 x

1295 + 550
2

= 1,256 [w/m 0C]

Hệ số dẫn nhiệt của lớp gạch điatamit là:

λ2 = 0,116 + 0,23 x10-3 x

550 + 400
2

= 0,225 [w/m 0C]

Hệ số dẫn nhiệt của lớp gạch điatamit bọt là:

λ3 = 0,093 + 0,23 x10-3 x

400 + 60
2

Hệ số dẫn nhiệt của thành lò là:

= 0,146 [w/m 0C]

= 12,54 [w/m20C]


K=

1
1
=
0, 22
0,15
0,11
δi
+
+

1,256 0,225 0,146
i =1 λi
n

= 0,62 [w/m2 0C]

Lượng nhiệt tỏa ra từ 1 m2 bề mặt bên trong ra bề mặt ngoài lò trong 1 giờ:
q' = k(τT – τN) = 0,62 x (1295 – 60) = 765,7[w/m2]
Sai số của q và q’ là:
∆q = x100% (W/)
581,86 − 765,7

∆q =

581,86

× 100%

= 31,59% >5%.→ Không thỏa mãn (1)

- Giả thiết lại:
Nhiệt độ trên bề mặt ngoài của thành lò là: τN= 65 0C
Nhiệt độ giữa lớp Magezit và lớp gạch Diatomit là: τ1= 600 0C
Nhiệt độ giữa lớp gạch điatomit và lớp gạch điatomit bọt là: τ2 = 500 0C
- Tính qα :
Lượng nhiệt tỏa ra từ 1 m2 bề mặt bên ngoài của lò trong 1 giờ:
qα = αN (τN – t4), [w/m2]
τN: nhiệt độ bề mặt ngoài của thành lò, τN = 65 0C

tttt ( Đ ) =
24 0C ( mùa đông )

t4: nhiệt độ không khí bên trong phân xưởng, t4 =
αN: hệ số trao đổi nhiệt bề mặt ngoài thành lò
l.(τ N − t4 )

αN =

0, 25

Cqd  273 + τ N 4  273 + t4  4 
+
 −
 

τ N − t4  100   100  

[w/m2 0C]

Cqd: hệ số bức xạ nhiệt quy diễn, Cqd = 4,9 [w/m2. 0C4]
l: hệ số kích thước đặc trưng đối với bề mặt đứng, l = 2,56 [w/m2. 0C5/4]


2,56.( 65 − 24)

0 , 25

→αN =

4
4
4,9  273 + 65   273 + 24  
+
 −
 

65 − 24  100   100  

= 12,86 [w/m20C]

→ q = 12,86 x (65 – 24) = 661 [w/m2]
- Tính qk:
Hệ số dẫn nhiệt tra bảng 3.8 Sách Thông gió
Hệ số dẫn nhiệt của lớp Magezit là:

λ1 = 0,837 + 0,58 x 10-3 x

1295 + 600
2

= 1,27 [w/m 0C]

Hệ số dẫn nhiệt của lớp gạch điatamit là:

λ2 = 0,116 + 0,23 x10-3 x

600 + 500
2

= 0,24 [w/m 0C]

Hệ số dẫn nhiệt của lớp gạch điatamit bọt là:
λ3 = 0,093 + 0,23 x10-3 x = 0,16 [w/m 0C]
Hệ số dẫn nhiệt của thành lò là:
K= = = 0,67 [w/m2 0C]
Lượng nhiệt tỏa ra từ 1 m2 bề mặt bên trong ra bề mặt ngoài lò trong 1 giờ:
q' = k(τT – τN) = 0,67 x (1295 – 65) = 824,1[w/m2]
Sai số của q và q’ là:
∆q = x100% (W/)
661 − 824 ,1

∆q =

661

× 100%

= 26,69% >5%.→ Không thỏa mãn (2)

Từ (1) và (2) Ta có biểu đồ q,


Từ biểu đồ t có được: =1308,48[w/m2]
=105,9 0C
Diện tích cửa lò: Fcl= 0,3 x 0,3 = 0,09 m2
×

×

×

×

Diện tích thành lò: Ftl= (0,8 0,8 2)+(0,8 2 2) – 0,09 = 4,39 m2
Lượng nhiệt tỏa từ thành lò vào không khí xung quanh:
Qtl = F.q = 4,39 x 1308,48 = 5744,23[w]
* Tỏa nhiệt qua nóc lò:
Nóc lò có cấu tạo gồm 3 lớp:
Lớp 1: Gạch magezit

: δ1 = 220 mm

Lớp 2: Gạch điatomit

: δ2 = 150 mm

Lớp 3: Gạch điatomit bọt : δ3 = 110 mm
- Giả thiết:
Nhiệt độ trên bề mặt ngoài của thành lò là: τN= 55 0C
Nhiệt độ giữa lớp magezit và lớp gạch điatamit là: τ1= 500 0C


Nhiệt độ giữa lớp gạch điamit và lớp gạch điamit bọt là: τ2 = 350 0C.
- Tính qα :
Lượng nhiệt tỏa ra từ 1 m 2 bề mặt bên ngoài của nóc lò tới không khí xung quanh
trong 1 giờ:
qα = αN (τN – t4), [w/m2]
αN: hệ số trao đổi nhiệt bề mặt ngoài nóc lò:
l.(τ N − t4 )

αN =

0, 25

Cqd  273 + τ N 4  273 + t4 4 
+
 −
 

τ N − t4  100   100  

[w/m2 0C]

Cqd: hệ số bức xạ nhiệt quy diễn Cqd = 4,9 [w/m2. 0C4]
l: hệ số kích thước đặc trưng đối với bề mặt ngang,
khi dòng nhiệt hướng lên trên: l = 3,26 [w/m2. 0C5/4]
3,26.( 55 − 24)0, 25 +

αN =

4
4
4,9  273 + 55   273 + 24  

 
 

55 − 24  100   100  

= 13,98 [w/m20C]

q = 13,98 x (55 – 24) = 578,772 [w/m2]
-Tính qk:
Hệ số dẫn nhiệt của lớp magezit là:
λ1 = 0,837 + 0,58 x 10-3 x = 1,36 [w/m 0C]
Hệ số dẫn nhiệt của lớp gạch điatamit là:
λ2 = 0,116 + 0,23 x10-3 x = 0,21[w/m 0C]
Hệ số dẫn nhiệt của lớp gạch điatamit bọt là:

λ3 = 0,093 + 0,23 x10-3 x

350 + 55
2

= 0,14 [w/m 0C]

Hệ số dẫn nhiệt của nóc lò là:
K= = = 0,6[w/m2 0C]
Lượng nhiệt truyền từ 1 m2 bề mặt bên trong ra bề mặt ngoài lò trong 1 giờ:


q’ = k.(τT – τN) = 0,6.(1295 – 55) = 744 [w/m2]
Sai số của q và q’ là:

∆q =

578,772 − 744
× 100%
578,772

= 28,54% > 5%.→Không thỏa mãn

Giả thiết lại:
Nhiệt độ trên bề mặt ngoài của thành lò là: τN= 60 0C
Nhiệt độ giữa lớp magezit và lớp gạch điatamit là: τ1=6000C
Nhiệt độ giữa lớp gạch điamit và lớp gạch điamit bọt là: τ2 = 4000C.
l.(τ N − t4 )

0 , 25

Khi đó : αN =

Cqd  273 + τ N 4  273 + t4 4 
+
 −
 

τ N − t4  100   100  

[w/m2 0C]

αN = 14,37 [w/m2 0C]
q = 14,37 x (60 – 24) = 666,77 [w/m2]
-Tính qk:
Hệ số dẫn nhiệt của lớp magezit là:
λ1 = 0,837 + 0,58 x 10-3 x = 1,39 [w/m 0C]
Hệ số dẫn nhiệt của lớp gạch điatamit là:
λ2 = 0,116 + 0,23 x10-3 x = 0,23[w/m 0C]
Hệ số dẫn nhiệt của lớp gạch điatamit bọt là:
λ3 = 0,093 + 0,23 x10-3 x = 0,15 [w/m 0C]
Hệ số dẫn nhiệt của nóc lò là:
K= = = 0,62[w/m2 0C]
Lượng nhiệt truyền từ 1 m2 bề mặt bên trong ra bề mặt ngoài lò trong 1 giờ:
q’ = k.(τT – τN) = 0,62.(1295 – 60) = 766 [w/m2]
Sai số của q và q’ là:


∆q =

666,77 − 766
× 100%
666,77

= 14,9% > 5%.→Không thỏa mãn

Ta có biểu đồ:

Diện tích nóc lò:
Fnl= 0,8x2= 1,6 [m2]
Lượng nhiệt tỏa từ nóc lò vào không khí xung quanh:
Qnl = F.q = 1,6 x 799 = 1278,4 [w]
** Tỏa nhiệt qua đáy lò:
Lớp: Gạch magezit :δ = 220 mm; τ = 700C
λ= 6,16 + 2,9 x10-3 x = 8,14 [w/m 0C]

Qđl = m.f.
Trong đó:

Fλ (t1 − t4 )
D

[w]


m: là hệ số kể đến phần nhiệt đi vào phòng, (m = 0,5 0,7)
f (m2): là hệ số phụ thuộc vào hình dáng của đáy lò, (f = 4,1 với lò đáy tròn; lò đáy
vuông là 1,6; đáy chữ nhật là 3,9)
D: là đường kính tương đương theo diện tích (D= 1,13 , m)
Lượng nhiệt tỏa từ đáy lò vào không khí xung quanh:
Fđáy = Fnl = 0,8x2= 1,6 [m2]
Lượng nhiệt tỏa từ đáy lò vào không khí xung quanh:
Qđl = 0,7 x 3,9 x = 31740,9 [w]
* Tỏa nhiệt qua cửa lò:
Cửa lò có kích thước: 0,3 0,3 (m)
Cửa lò gồm 2 lớp:
Lớp gạch magezit: δ1= 110 mm
Lớp gang

: δ2= 12 mm; λ2 = 50 w/m 0C

** Tỏa nhiệt qua cửa lò khi đóng:
- Giả thiết:
Nhiệt độ bên trong của lớp gạch samốt nặng: T = (t1 – 5) = 1300 - 5 = 1295 0C
Nhiệt độ giữa lớp gạch samốt nặng và lớp gang là: 1 = 900 0C
Nhiệt độ trên bề mặt ngoài cửa lò lúc đóng là: NC = 6000C
- Tính qα :
Lượng nhiệt tỏa ra từ 1 m2 bề mặt bên ngoài của lò trong 1 giờ:
qα = αNC (τNC – t4), [w/m2]

tttt ( D ) =
t4: nhiệt độ không khí bên trong phân xưởng, t4 =
αNC: hệ số trao đổi nhiệt bề mặt ngoài cửa lò

24 0C ( mùa đông )


l.(τ NC − t4 )

0 , 25

+

 273 + τ NC 4  273 + t4  4 
 −
 

− t4  100   100  

Cqd

τ NC

αNC =

[w/m2 0C]

Cqd: hệ số bức xạ nhiệt quy diễn: Cqd = 4,9 [w/m2 0C4]
l: hệ số kích thước đặc trưng đối với bề mặt đứng: l = 2,56 [w/m2. 0C5/4]
2,56.( 600 − 24)

0 , 25

→αNC =

4
4
4,9  273 + 600   273 + 24  
+
 −
 

600 − 24  100   100  

= 61,29 [w/m20C]

→ qα = 61,29 x (600 – 24) = 35303,04 [w/m2]
- Tính qk:
Hệ số dẫn nhiệt của lớp gạch samốt nặng là:

λ1 = 0,837 + 0,58 x 10-3 x

1295 + 900
2

= 1,47 [w/m 0C].

λ2 = 50 [w/m 0C]
Hệ số truyền nhiệt của cửa lò là:

k=

1
1
=
δ
0,11 0,012
∑ λi 1,47 + 50
i

= 13,32 [w/m2 0C]

Lượng nhiệt tỏa ra từ 1m2 bề mặt bên trong ra bề mặt ngoài lò trong 1 giờ:
qk = k.(τT – τNC) = 13,32 x (1295 – 600) = 9257,4 (w/m2).
Sai số của qk và qα:
35303,04 − 9257,4

∆q =

35303,04

× 100%

= 73% > 5%.→không thỏa mãn

--Giả thiết lại:
Nhiệt độ bên trong của lớp gạch samốt nặng: T = (t1 – 5) = 1300 - 5 = 1295 0C
Nhiệt độ giữa lớp gạch samốt nặng và lớp gang là: 1 = 500 0C
Nhiệt độ trên bề mặt ngoài cửa lò lúc đóng là: NC = 4500C


- Tính qα :
Lượng nhiệt tỏa ra từ 1 m2 bề mặt bên ngoài của lò trong 1 giờ:
qα = αNC (τNC – t4), [w/m2]

tttt ( D ) =
t4: nhiệt độ không khí bên trong phân xưởng, t4 =

24 0C ( mùa đông )

αNC: hệ số trao đổi nhiệt bề mặt ngoài cửa lò
l.(τ NC − t4 )0, 25 +

 273 + τ NC 4  273 + t4  4 
 −
 

− t4  100   100  

Cqd

τ NC

αNC =

[w/m2 0C]

Cqd: hệ số bức xạ nhiệt quy diễn: Cqd = 4,9 [w/m2 0C4]
l: hệ số kích thước đặc trưng đối với bề mặt đứng: l = 2,56 [w/m2. 0C5/4]
2,56.( 450 − 24)

0 , 25

→αNC =

4
4
4,9  273 + 450   273 + 24  
+
 −
 

450 − 24  100   100  

= 42,16 [w/m20C]

→ qα = 42,16 x (450 – 24) = 17960,16[w/m2]
- Tính qk:
Hệ số dẫn nhiệt của lớp gạch samốt nặng là:

λ1 = 0,837 + 0,58 x 10-3 x

1295 + 500
2

= 1,36 [w/m 0C].

λ2 = 50 [w/m 0C]
Hệ số truyền nhiệt của cửa lò là:

k=

1
1
=
δ
0,11 0,012
∑ λi 1,36 + 50
i

= 12,32 [w/m2 0C]

Lượng nhiệt tỏa ra từ 1m2 bề mặt bên trong ra bề mặt ngoài lò trong 1 giờ:
qk = k.(τT – τNC) = 12,32 x (1295 – 450) = 10410,4 (w/m2).
Sai số của qk và qα:


∆q =

17960,16 − 10410,4
× 100%
17960,16

= 42% > 5%.→không thỏa mãn

Ta có biểu đồ sau:

2,56.( 436 − 24) 0, 25 +

αNC =

4
4
4,9  273 + 436   273 + 24  

 
 

436 − 24  100   100  

= 40,6 [w/m20C]

Diện tích cửa lò:
Fcl= 0,3 x 0,3 = 0,09 m2
Lượng nhiệt tỏa từ cửa lò vào không khí xung quanh khi đóng trong 1h là:
Qclđóng = αNC.Fcl.(τN C – t4) , (w)
Trong đó:
Qclđóng : Lượng nhiệt tỏa qua cửa lò lúc đóng, (w)
Fc

: Tổng diện tích truyền nhiệt của cửa lò, (m2)

αNC

: Hệ số trao đổi nhiệt bề mặt bên ngoài của cánh cửa, (w/m 2.0C)

τN C

: Nhiệt độ bề mặt ngoài cửa lò, ( 0C )

τT

: Nhiệt độ bề mặt trong cửa lò, ( 0C )
z

: Thời gian đóng cửa lò trong 1 giờ, (phút)

Nhiệt tỏa qua cửa lò lúc đóng là:


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×