Đồ án môn học Xử lý khí thải

Chia sẻ: Thu Hương Coi | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:122

Thêm vào BST

Báo xấu

212
lượt xem 47
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đồ án môn học Xử lý khí thải hướng dẫn cách tính toán các thông số thông gió, thủy lực đường ống, phương án xử lý khí thải,... Đây là tài liệu hữu ích dành cho các bạn chuyên ngành Cơ khí và những bạn quan tâm tới lĩnh vực này.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đồ án môn học Xử lý khí thải

Đồ án môn học : Xử lý khí thải GVHD: Th.S Hồ Thị Hồng Quyên LỜI MỞ ĐẦU Môi trường không khí là một yếu tố ảnh hưởng đến sức khoẻ và năng suất làm việc của công nhân trong các nhà máy, phân xưởng. Khi chất lượng môi trường không khíkhông đảm bảo thì hiệu quả cũng như chất lượng công việc của người công nhân không đạt yêu cầu. Trước tình hình đó, vấn đề thông gió và xử lý khí độc hại đã trở thành mối quan tâm của nhiều quốc gia trên thế giới. Vì vậy, môn học “Xử lý khí thải” được hình thành, với ý nghĩa là một công cụ khoa học, kỹ thuật và biện pháp xử lý một cách tốt nhất. Sau khi học môn học “ Xử lý khí thải”, để cho chúng em hiểu rõ hơn các vấn đề thì các thầy cô giáo đã cho chúng em thực hiện đồ án môn học này. Được sự giúp đỡ, hướng dẫn tận tình của các thầy cô giáo cùng với sự nổ lực cố gắng của bản thân, em đã hoàn thành xong đồ án môn học này. Tuy nhiên, trong quá trình thực hiện đồ án với lượng kiến thức khá lớn và thực tế còn hạn chế chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót. Vì vậy, em kính mong nhận được sự góp ý của các thầy cô để đồ án của em được hoàn thiện hơn. Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong bộ môn, đặc biệt là cô giáo Hồ Thị Hồng Quyên đã nhiệt tình giúp đỡ em hoàn thành xong đồ án này. Sinh viên thực hiện Nguy ễn Th ị Thu Hương SVTH: Nguyễn Thu Hương 09MT1 1
Đồ án môn học : Xử lý khí thải GVHD: Th.S Hồ Thị Hồng Quyên PHẦN I: THIẾT KẾ HỆ THỐNG THÔNG GIÓ CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ CHƯƠNG 1: CÁC THÔNG SỐ TÍNH TOÁN TRONG NHÀ 1.Thông số tính toán ngoài công trình của tỉnh Lạng Sơn: Lấy theo quy chuẩn Việt Nam 02:2009/Bộ xây dựng.( QCVN02:2009/BXD) 1.1 Mùa hè (lấy vào tháng 7) + Nhiệt độ tính toán bên ngoài công trình: = 27,2°C ( Tra bảng 2.3 QCVN 02:2009/BXD) + Vận tốc gió: V = 1,3 m/s (Tra bảng 2.15 QCVN 02:2009/BXD). +Độ ẩm: = 85,4 (Tra bảng 2.10QCVN 02:2009/BXD). +Bức xạ mặt trời:BXMT=6134W/m³/ngày (Tra bảng 2.18QCVN 02:2009/BXD). 1.2 Mùa đông (lấy vào tháng 1) + Nhiệt độ tính toán bên ngoài công trình: = 10,1°C ( Tra bảng 2.4 QCVN 02:2009/BXD) + Vận tốc gió : V = 2,6 m/s (Tra bảng 2.15 QCVN 02:2009/BXD). +Độ ẩm: Đ =79,6(Tra bảng 2.10 QCVN 02:2009/BXD). 2.Chọn thông số trong nhà Nhiệt độ không khí bên trong công trình mùa hè: ttt(H) =27,2 +(2 3) = 29,2°C Nhiệt độ không khí bên trong công trình mùa đông lấy từ ttt(H) = 2024°C chọn ttt(Đ) =20 °C Bảng 1: Các thông số nhiệt độ, vận tốc gió và độ ẩm. Mùa đông Mùa hè t tt(D) N (oC) t Ttt(D) (oC) vD(m/s) φD (%) t tt(H) N (oC) t Ttt(H) (oC) vH (m/s) φH (%) 10,1 20 2,6 79,6 27,2 29,2 1,3 85,4 SVTH: Nguyễn Thu Hương 09MT1 2
Đồ án môn học : Xử lý khí thải GVHD: Th.S Hồ Thị Hồng Quyên Chương II: TÍNH TỔN THẤT NHIỆT, TỎA NHIỆT VÀ THU NHIỆT 2.1. Tính toán tổn thất nhiệt 2.1.1. Tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che a. Chọn kết cấu bao che Tường ngoài: tường chịu lực, gồm có ba lớp: Lớp vữa. Lớp gạch chịu lực. Lớp vữa. + Lớp 1: Dày: 1 15 mm Hệ số trao đổi nhiệt: 1 7,5 Hệ số dẩn nhiệt: 1 = 0,7 Kcal/mh0C + Lớp 2: Dày: 2 220 mm Hệ số dẩn nhiệt: 2 = 0,65 Kcal/mh0C + Lớp 3: dày: 3 15 mm Hệ số trao đổi nhiệt: 3 20 Hệ số dẩn nhiệt: 3 = 0,7 Kcal/mh0C (Phụ lục 2 – Kĩ thuật thông gió – GS Trần Ngọc Chấn) Cửa sổ và cửa mái : làm bằng kính khung thép Dày: 3 =5 mm Hệ số dẩn nhiệt: = 0,65 Kcal/mh0C Cửa chính: làm bằng tôn Dày: 2 mm Hệ số dẩn nhiệt: = 50 Kcal/mh0C SVTH: Nguyễn Thu Hương 09MT1 3
Đồ án môn học : Xử lý khí thải GVHD: Th.S Hồ Thị Hồng Quyên Mái che: mái 1 lớp làm bằng tôn Dày: 0,8 mm Hệ số dẩn nhiệt: = 50 Kcal/mh0C (Phụ lục 2 – Kĩ thuật thông gió – GS Trần Ngọc Chấn) Nền: nền không cách nhiệt. Chia làm 4 dải tính toán: Dải1:KN1=0,4 Dải 2: KN2 = 0,2 Dải 3: KN3 = 0,1 Dải 4: KN4 = 0,06 b.. Hệ số truyền nhiệt K Hệ số truyền nhiệt qua kết cấu được tính theo công thức 1 K 1 i 1 T i N Trong đó: K: Hệ số truyền nhiệt (Kcal/m2h0C) T : Hệ số trao đổi nhiệt mặt bên trong công trình của tường (Kcal/m2h0C) N : Hệ số trao đổi nhiệt mặt bên ngoài của tường (Kcal/m2h0C) i : Độ dày lớp kết cấu thứ I (mm) i : Hệ số dẫn nhiệt của kết cấu thứ I (Kcal/mh0C) (Mục 3.2.2 – Kĩ thuật thông gió – GS Trần Ngọc Chấn). SVTH: Nguyễn Thu Hương 09MT1 4
Đồ án môn học : Xử lý khí thải GVHD: Th.S Hồ Thị Hồng Quyên Bảng 2: Tính toán hệ số truyền nhiệt Kết quả TT Tên kết cấu Hệ số truyền nhiệt (Kcal/m2h0C) 1 KT = 01 Tường 1 0.015 0.22 0.015 1 1.85 + + + + 7.5 0.7 0.7 0.7 20 1 KK 02 Cửa sổ 1 0,005 1 5.23 7,5 0,65 20 1 K CC 03 Cửa chính 1 0.002 1 5.45 7.5 50 20 1 KM 04 Mái che 1 0.008 1 5.45 7 .5 50 20 Nền Dải 1 Tra bảng 0.4 05 Dải 2 Tra bảng 0.2 Dải 3 Tra bảng 0.1 Dải 4 Tra bảng 0.06 2.1.2. Tính diện tích kết cấu bao che Bảng 3: Tính toán diện tích kết cấu của phân xưởng TT Tên kết cấu Hướng Công thức tính Kết quả (m2) N F= 0.9 x 28.5 25.7 1 Cửa mái B F = 0.9 x 28.5 25.7 Đ F= (1.2×3.6).6 26 T F= (1.2×3.6).8 34.6 2 Của sổ N F= (1.2×3.6).9 38.9 B F= (1.2×3.6).9 38.9 N F= 3.5× 3.5 12.3 3 Cửa chính B F= 3.5× 3.5 12.3 Đ F= 3.5× 3.5 12.3 Đ F= 24× 7.5 – (26+12.3) 141.7 T F= 24× 7.5 26 154 4 Tường N F= 30×7.5 – (34.6+12.3) 178.1 B F= 30× 7.5 – (34.6+12.3) 178.1 SVTH: Nguyễn Thu Hương 09MT1 5
Đồ án môn học : Xử lý khí thải GVHD: Th.S Hồ Thị Hồng Quyên Dải 1 F=2x(2x30+2x24) 216 Dải 2 F=2x(2x26+2x20) 168 5 Nền Dải 3 F=2x(2x22+2x16) 136 Dải 4 F= 18×12 216 12 N F= 30 372,7 cos15 6 Mái 12 B F= 30 372,7 cos15 2.1.3.Tính tổn thất nhiệt qua kết cấu a.Tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che về mùa hè. Q KC t/th K F t tt (Kcal/h) Trong đó: F: Diện tích kết cấu (m2) K: Hệ số truyền nhiệt của kết cấu bao che (Kcal/m2hoC) t tt : Hiệu số nhiệt độ tính toán ( C) o t tt ( t Ttt t ttN ) t Ttt : Nhiệt độ tính toán của không khí bên trong nhà (oC) t ttN : Nhiệt độ tính toán của không khí bên ngoài nhà (oC) : Hệ số kể đến vị trí của kết cấu bao che đối với không khí ngoài trời, 1 Đối với các tường ngoài ta cần phải bổ sung thêm lượng nhiệt mất mát do sự trao đổi nhiệt bên ngoài tăng lên ở các hướng khác nhau, nó làm tăng các trị số tổn thất nhiệt đã tính toán. Hình vẽ mô tả nhiệt tổn thất bổ sung: Bảng 4: Tính toán tổn thất nhiệt qua kết cấu về mùa hè. Tên kết Hướn Q(tt) Q(bs) Q(t/th) cấ u g K 2 F(m ) o t( C) Ψ (kcal/h) (kcal/h) (kcal/h) Cửa N 5,23 25,7 2 1 268,8 0 268,82 1 mái B 5,23 25,7 2 1 268,8 26,8822 295,7 2 Cửa sổ Đ 5,23 26 2 1 272 13,598 285,56 SVTH: Nguyễn Thu Hương 09MT1 6
Đồ án môn học : Xử lý khí thải GVHD: Th.S Hồ Thị Hồng Quyên T 5,23 34,6 2 1 361,9 36,1916 398,11 N 5,23 38,9 2 1 406,9 0 406,89 B 5,23 38,9 2 1 406,9 40,6894 447,58 T 5,45 12,3 2 1 134,1 0 134,07 Cửa Đ 5,45 12,3 2 1 134,1 13,407 147,48 3 chính B 5,45 12,3 2 1 134,1 13,407 147,48 Đ 1,87 141,7 2 1 530 52,9958 582,95 T 1,87 154 2 1 576 115,192 691,15 N 1,87 178,1 2 1 666,1 0 666,09 4 Tường B 1,87 178,1 2 1 666,1 66,6094 732,7 Dải 1 0,4 216 2 1 172,8 0 172,8 Dải 2 0,2 168 2 1 67,2 0 67,2 Dải 3 0,1 136 2 1 27,2 0 27,2 5 Nền Dải 4 0,06 216 2 1 25,92 0 25,92 N 5,45 372,7 2 1 4062 0 4062,4 6 Mái B 5,45 372,7 2 1 4062 0 4062,4 Tổng 2360 13244 378,972 13623 b. Tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che về mùa đông. Bảng 5: Tính toán tổn thất nhiệt qua kết cấu về mùa đông. Thứ Tên kết Hướn ∆t(tt) Q(tt) Q(bs) Q(t/th) tự cấu g K F(m2) (0C) Ψ (kcal/h) (kcal/h) (kcal/h) Cửa N 5,23 25,7 9,9 1 1331 0 1330,7 1 mái B 5,23 25,7 9,9 1 1331 133,067 1463,7 Đ 5,23 26 9,9 1 1346 134,62 1480,8 T 5,23 34,6 9,9 1 1791 89,5742 1881,1 N 5,23 38,9 9,9 1 2014 0 2014,1 2 Cửa sổ B 5,23 38,9 9,9 1 2014 201,413 2215,5 Cửa T 5,45 12,3 9,9 1 663,6 33,1823 696,83 3 chính Đ 5,45 12,3 9,9 1 663,6 66,3647 730,01 B 5,45 12,3 9,9 1 663,6 66,3647 730,01 Đ 1,87 141,7 9,9 1 2623 262,329 2885,6 T 1,87 154 9,9 1 2851 142,55 2993,6 N 1,87 178,1 9,9 1 3297 0 3297,2 4 Tường B 1,87 178,1 9,9 1 3297 329,717 3626,9 5 Nền Dải 1 0,4 216 9,9 1 855,4 0 855,36 Dải 2 0,2 168 9,9 1 332,6 0 332,64 Dải 3 0,1 136 9,9 1 134,6 0 134,64 SVTH: Nguyễn Thu Hương 09MT1 7
Đồ án môn học : Xử lý khí thải GVHD: Th.S Hồ Thị Hồng Quyên Dải 4 0,06 216 9,9 1 128,3 0 128,3 N 5,45 372,7 9,9 1 20109 0 20109 6 Mái B 5,45 372,7 9,9 1 20109 0 20109 Tổng 65556 1459,18 67015 2.1.4. Tính tổn thất nhiệt do gió rò vào Hướng gió chính mùa Đông của phân xưởng là hướng Bắc, tính tổn thất nhiệt do rò gió cho mùa Đông, cửa chịu tác động của gió là hướng Đông. Với vị trí này thì các cửa trên tường Đông đón gió 100% diện tích thực. Hướng Bắc Hướng gió chính mùa hè của phân xưởng là hướng Đông Nam, tính tổn thất nhiệt do rò gió cho mùa hè, cửa chịu tác động của gió là cửa tường Nam và Đông. Với vị trí này thì các cửa trên tường Nam và tường Đông là 65% diện tích thực. Hình vẽ thể hiện hướng tác dụng của gió vào mùa Hè : Hướng Đông Nam Lượng nhiệt tiêu hao cho việc làm nóng không khí lạnh rò vào nhà được tính theo công thức: Qgió = Ggió.0.24 .( t Ttt t ttN ) (kcal/h) Trong đó: Ggio: Lượng gió rò vào nhà qua các khe cửa (kg/h) SVTH: Nguyễn Thu Hương 09MT1 8
Đồ án môn học : Xử lý khí thải GVHD: Th.S Hồ Thị Hồng Quyên Ggio=∑(g×l×a) g: lượng không khí lọt vào nhà qua 1m chiều dài khe hở cùng loại (kg/h) Mùa đông: Tra bảng với vgió(D) = 5.1 m/s => g= 8.13 kg/hm (cửa sổ) g= 25 kg/h.m (cửa chính) Mùa hè: Tra bảng với vgió(H) = 2.6 m/s => g = 4.81 kg/h.m (cửa sổ) g= 14.8 kg/h.m (cửa chính) (3.2.5.2 Nhiệt tổn thất do hiện tượng gió rò Trang 91 kỹ thuật thông gió G.s Trần Ngọc Chấn) a: Hệ số phụ thuộc vào loại cửa. Đối với cửa một lớp khung kim loại thì cửa sổ và cửa mái a=0,65; cửa ra vào a= 2 l: Tổng chiều dài của khe cửa mà không khí lọt vào C: Tỉ nhiệt của không khí, C = 0,24 (kcal/kg0C) t Ttt : Nhiệt độ tính toán của không khí trong nhà tùy mùa đang tính toán (oC) t ttN : Nhiệt độ tính toán của không khí ngoài nhà tùy mùa đang tính toán (oC) Bảng 6: Tính toán tổn thất nhiệt qua kết cấu do rò gió Hướn Kết quả Mùa Cửa k C ∆t g(kg/h) a l(m) g (kcal/h) Mùa Cửa sổ 1 0,24 2 4,75 0,5 190,8 217,512 Bắc hè Cửa chính 1 0,24 2 4,75 2 15 68,4 Cửa sổ 0,65 0,24 9,9 7,4 0,5 127,2 726,856 Đông Cửa chính 0,65 0,24 9,9 7,4 2 15 342,857 Mùa Cửa sổ 0,65 0,24 9,9 7,4 0,5 190,8 1090,28 đông Nam Cửa chính 0,65 0,24 9,9 7,4 2 15 342,857 Cửa mái 0,65 0,24 9,9 7,4 0,65 88 653,714 Tổng tổn thất nhiệt do gió rò vào mùa Đông : 3165,57(kcal/h) Tổng tổn thất nhiệt do gió rò vào mùa Hè: 285,91 kcal/h) 2.1.5. Tính tổn thất nhiệt do vật liệu nung nóng mang vào nhà Tốn thất nhiệt được tính theo công thức sau: Qvl = 0,278G. Cvl.(tc – td). (kcal/h) Trong đó: SVTH: Nguyễn Thu Hương 09MT1 9
Đồ án môn học : Xử lý khí thải GVHD: Th.S Hồ Thị Hồng Quyên G (kg/h) : Lượng vật liệu từ ngoài đưa vào trong phân xưởng. G = 620 (kg/h) Cvl : Tỷ nhiệt của vật liệu cần nung nóng. (Thông gió và kỹ thuật xử lý khí thải Nguyễn Duy Động) (kcal/kg0C) tc: Nhiệt độ cuối cùng của vật liệu đưa vào phân xưởng chính là t Ttt (0C) tđ: Nhiệt độ ban đầu của vật liệu đưa vào phân xưởng chính là t ttN (0C) Ta có : (tc – td) = ( t Ttt t ttN ) : Hệ số kể đến cường độ nhận nhiệt không đều của nhiệt độ theo thời gian, đối với vật thể rời dạng khối đều = 0.6÷0.8 lấy = 0.6 (Mục 3.1.2.1. Sách TG – Hoàng Thị Hiền&Bùi Duy Động) Bảng 7: Tổn thất nhiệt do nung nóng vật liệu mang vào nhà Loại lò Mùa Cvl Gvl tctđ Q(kcal/h) Đông 0,28 620 9,9 286,67 Lò nấu đồng Hè 0,28 620 2 57,91 Bảng 8: Tổng tổn thất nhiệt Mùa Qttketcau (kcal/h) Qttgio (kcal/h) Qttvatlieu (kcal/h) Qtt (kcal/h) Đông 67015 3165,57 286,67 70539,24 Hè 13623 285,91 88,73 13966,82 2.2. Tính tỏa nhiệt 2.2.1. Toả nhiệt do người Nhiệt tỏa ra do người được tính theo công thức: Qng = 1 . 2 .( 2,5 0,3 v xq (35 t xq ) N.qh (kcal/h) Trong đó: N: Số người làm việc trong phân xưởng, người, N = 50 (người) 1 1,15 : Hệ số kể đến cường độ lao động nặng. 2 0,65 : Hệ số kể đến mức độ giữ nhiệt của quần áo, Mùa hè : 2 1 , mùa đông 2 0,4 SVTH: Nguyễn Thu Hương 09MT1 10
Đồ án môn học : Xử lý khí thải GVHD: Th.S Hồ Thị Hồng Quyên qh: Lượng nhiệt hiện do một người tỏa ra trong một giờ, kcal/h.người. Với trạng thái lao động nặng vừa và nhiệt độ trong phòng là: Mùa đông (20oC) thì q= 77,4(kcal/h.người). Mùa hè (29,2oC) thì q= 36,12 (kcal/h.người). (Bảng 2.9 – Thiết kế thông gió công nghiệp Hoàng Thị Hiền). Tính toán toả nhiệt do người: Mùa hè: Qng =1,15x0,4(2,5+0,3 0,5 (3529,2))x50x36,12=112,650 kcal/h Mùa đông: Qng =1,15x1(2,5+0,3 0,5 (3520))x50x42=280,689 kcal/h 2.2.2. Tỏa nhiệt do thắp sáng (tính chung cho cả mùa đông và mùa hè) Công thức tính: Qts= 0.86µ1.a. F(kcal/h) Trong đó: a: Tiêu chuẩn thắp sang tính theo m2 của sàn. Đối với nhà công nghiệp a = 18 24 w/m2 sàn,( chọn a = 20 w/m2 sàn), xưởng có diện tích F: Diện tích của xưởng F = 30x24 = 720 (m2). µ1=0,7: hệ số kể đến phần tỏa nhiệt vào phòng. Qts =0.86. 0,7.24.720=10402,56 (kcal / h) 2.2.3. Tỏa nhiệt từ động cơ (tính chung cho cả mùa đông và mùa hè) Nhiệt tỏa ra do động cơ được tính theo công thức: Qđc = 860. . 2 . 3 . 4. N (kcal/h) 1 Trong đó: 860: Hệ số hoán đổi đơn vị, 1Kw = 860 Kcal/h 1: Hệ số sử dụng công suất lắp đặt máy, 1 = (0.75 ÷ 0.9). Chọn 1 = 0.75. 2 : Hệ số tải trọng, 2 =(0.5 ÷ 0.8). Chọn 2 = 0.6. 3 : Hệ số làm việc không đồng thời của các động cơ điện, 3 = (0.5 – 1.0), Chọn 3 = 0.75 SVTH: Nguyễn Thu Hương 09MT1 11
Đồ án môn học : Xử lý khí thải GVHD: Th.S Hồ Thị Hồng Quyên 4 : Hệ số kể đến cường độ nhận nhiệt của môi trường kk, 4 = (0.65 – 1). Chọn 4 = 0.8. N: tổng công suất của các động cơ (kw). Trong phân xưởng gồm có các động cơ với công suất như sau: Bảng 10 : Công suất động cơ điện Số Tổng công TT Tên thiết bị lượng Công suất suất 1 Máy mài tròn 4 3,5 14 2 Máy mài phẳng 4 2,5 10 3 Máy phay dứng BH11 2 6,5 13 4 Máy tiện rèn 1615M 1 3 3 5 Lò nấu đồng 1 30 6 Máy mài sắc 4 2,5 10 7 Máy xọc 7412 6 1,7 10,2 8 Máy hàn điện 2 12 24 9 Máy bào ngang M30 1 2,8 2,8 10 Cưa máy 872 A 3 2 6 11 Tang đánh bóng 2 2 4 12 Bể mạ 8 13 Lò đúc đồng 1 14 Máy cắt tấm N475 4 12 48 15 Máy khoan để bàn 2 0,5 1 Tổng cộng 50 148 Vậy: Qđc = 860 x 0.75 x 0.6 x 0.75×0.8×148= 34365,6(kcal/h) 2.2.4. Tính toả nhiệt từ các lò. 2.2.4.1 Tỏa nhiệt từ lò nấu đồng. 2.2.3.1.1. Toả nhiệt từ các bề mặt xung quanh của lò nấu đồng. Giả thiết kết cấu của lò nấu đồng : Lớp I: gạch samot; 1 220 mm, 1 0,65 0,55.10 3 t tb (Kcal/m.h.0C) Lớp II: gạch diatomic; 2 250 mm, 2 0,1 0,1.10 3 t tb (Kcal/m.h.0C) Lớp III: thép mỏng; 3 5 mm, 3 = 50 (Kcal/m.h.0C) Bảng 11 Nhiệt độ lò được giả thiết SVTH: Nguyễn Thu Hương 09MT1 12
Đồ án môn học : Xử lý khí thải GVHD: Th.S Hồ Thị Hồng Quyên Loại lò Mùa tL (oC) t1 (oC) t2 (oC) t3 (oC) t4 (oC) tT (oC) Đông 1250 1245 800 100 77 20 Lò nấu đồng Hè 1250 1245 800 100 80 29,2 Tính toán nhiệt truyền qua kết cấu lò nấu đồng: Tính toán hệ số truyền nhiệt: (t 1 t2 ) 3 1245 800 1 0.65 0.55 10 3 = 0.65 0.55 10 1,121 2 2 1,157 3 t 2 t3 3 800 100 2 0.1 0.1 10 = 0.1 0.1 10 1,145 2 2 1 1 k 0,525 i = 0,22 0,25 0,005 i 1,21 0,145 50 q kĐ k (t1 t4) 0.525 (1245 73) 614,71 (Kcal/h) q k H k (t 1 t4) 0.525 (1245 80) 611,03 (Kcal/h) Tính toán nhiệt truyền qua 1 m2 thành lò: q (t 4 tT ) bx dl 4 4 0 , 25 C T4 TT l.(t 4 tT ) . t4 tT 100 100 l =2,2 (m): chiều dài thành lò. C=4,2: hệ số bức xạ nhiệt. 4 4 0 , 25 4 .2 273 73 273 20 Đ 2.2(73 20) 11,45 73 20 100 100 4 4 4 .2 273 80 273 29,2 H 2.2(80 29,2) 0, 25 11,81 80 29,2 100 100 qĐ 11,45 (73 20) 607 (Kcal/h) qH 11,81 (82 29,2) 600,23 (Kcal/h) SVTH: Nguyễn Thu Hương 09MT1 13
Đồ án môn học : Xử lý khí thải GVHD: Th.S Hồ Thị Hồng Quyên qĐ q kĐ 614,71 607 Kiểm tra: d 100% 2,3% 5% q 614,71 qH q kH 611,03 600,23 đ 100% 1,8% 5% q 611,03 Bảng 12: Kích thước lò. Dài Rộng Cao Fđáy Fnóc Fth Fcửa Kiểu lò (m) (m) (m) (m2) (m2) (m2) (m2) Lò nấu đồng 1.5 1.5 2 2.25 2.25 16 0.2 ● Nhiệt truyền qua thành lò: Qth =qα × Fth (kcal/h). ● Nhiệt truyền qua đáy lò: Qđáy =0.7×qα × Fđáy (kcal/h) ● Nhiệt truyền qua nóc lò: Qnóc =1.3×qα × Fnóc (kcal/h). Bảng 13: Nhiệt truyền qua thành lò, đáy lò, nóc lò. qα Fth Qth Fđáy Qđáy Fnóc Qnóc Loại lò Mùa kcal/h kcal/h kcal/h kcal/h kcal/h kcal/h kcal/h 9835,3 Lò nấu Đ 614,71 16 6 2,25 968,17 2,25 1798,03 đồng 9776,4 H 611.03 16 8 2,25 962,37 2,25 1787,26 Tính toả nhiệt khi mở cửa lò: Qc,mở = η×qbx×Fc×z ( kcal/h). Trong đó: qbx : Nhiệt bức xạ 4 4 273 t l 273 t N q c ,bx C td (kcal/h.m2) 100 100 Đối với lò nấu đồng: (kcal/h.m2) SVTH: Nguyễn Thu Hương 09MT1 14
Đồ án môn học : Xử lý khí thải GVHD: Th.S Hồ Thị Hồng Quyên 4 4 Đ 273 1245 273 20 q c ,bx 4,96 = 53464,65 (kcal/h.m2) 100 100 4 4 273 1245 273 29,2 q H c ,bx 4,96 =53512,77 (kcal/h.m2) 100 100 η : Hệ số nhiễu xạ khi mở cửa lò, được tra từ đồ thị xác định hệ số nhiễu xạ K . K phụ thuộc vào kích thước cửa lò và bề dày của thành lò = 475 mm và kiểu lò hình chữ nhật, tra biểu đồ hệ số nhiễu xạ K hình 2.3– tr49 Thiết kế thông gió – Hoàng Thị Hiền η= 0.56 Fcua : Diện tích cửa (m2), F=0.2 m2 Z : Thời gian mở cửa, chọn 10 phút Đối với lò nấu đồng 10 Mùa đông : Qc,mở = 0.56× 53464,65 ×0.2× = 4990,1 (kcal/h) 60 10 Mùa hè: Qc,mở = 0.56× 53512,77 ×0.2× =4994,53(kcal/h) 60 Tỏa Nhiệt khi đóng cửa lò: Cấu tạo của cửa lò giống với thành lò cho nên ta xem như nhiệt truyền qua cửa lò giống như thành lò: Mùa đông: Qc,đóng =qαH.Fcửa=614,71 × 0,2 × (50:60) =106,98 (kcal/h) Mùa hè: Qc,đóng = qαH.Fcửa=611, 03 × 0,2 ×(50:60) =101,84(kcal/h) Bảng 14: Lượng nhiệt toả ra từ lò nấu đồng: Loại Qth Mùa Qđáy(kcal/h) Qnóc(kcal/h) Qmcửa(kcal/h) Qlo(kcal/h) lò (kcal/h) Lò 9835,3 nấu Đông 968,17 1798,03 5097,08 17698,64 6 đồng 9776,4 Hè 962,37 1787,26 5096,37 17622,48 8 2.2.4.2.Tỏa nhiệt từ lò đúc đồng. 2.2.3.1.2. Toả nhiệt từ các bề mặt xung quanh của lò đúc đồng. Giả thiết kết cấu của lò đúc đồng : SVTH: Nguyễn Thu Hương 09MT1 15
Đồ án môn học : Xử lý khí thải GVHD: Th.S Hồ Thị Hồng Quyên Lớp I: gạch samot; 1 220 mm, 1 0,65 0,55.10 3 t tb (Kcal/m.h.0C) Lớp II: gạch diatomic; 2 250 mm, 2 0,1 0,1.10 3 t tb (Kcal/m.h.0C) Lớp III: thép mỏng; 3 5 mm, 3 = 50 (Kcal/m.h.0C) Bảng 11 Nhiệt độ lò được giả thiết Loại lò Mùa tL (oC) t1 (oC) t2 (oC) t3 (oC) t4 (oC) tT (oC) Lò đúc Đông 1200 1195 800 100 71 20 đồng Hè 1200 1195 800 100 78 29.2 Tính toán nhiệt truyền qua kết cấu lò đúc đồng: Tính toán hệ số truyền nhiệt: (t 1 t2 ) 3 1195 800 1 0.65 0.55 10 3 = 0.65 0.55 10 1,198 2 2 3 t 2 t3 3 800 100 2 0.1 0.1 10 = 0.1 0.1 10 1,145 2 2 1 1 k 0,523 i = 0,22 0,25 0,005 i 1,198 0,145 50 q kĐ k (t1 t4) 0.523 (1245 71) 588,89 (Kcal/h) q k H k (t1 t2) 0.523 (1245 78) 585,22 (Kcal/h) Tính toán nhiệt truyền qua 1 m2 thành lò: q (t 4 tT ) bx dl 4 4 0 , 25 C T4 TT l.(t 4 tT ) . t4 tT 100 100 l =2,2 (m): chiều dài thành lò. C=4,2: hệ số bức xạ nhiệt. 4 4 0 , 25 4 .2 273 71 273 20 Đ 2.2(71 20) 11,34 71 20 100 100 4 4 0 , 25 4 .2 273 78 273 29,2 H 2.2(78 29,2) 11,7 78 29,2 100 100 SVTH: Nguyễn Thu Hương 09MT1 16
Đồ án môn học : Xử lý khí thải GVHD: Th.S Hồ Thị Hồng Quyên qĐ 11,34 (71 20) 578,43 (Kcal/h) qH 11,7 (82 29,2) 570 (Kcal/h) qĐ q kĐ 588,89 578,43 Kiểm tra: d 100% 1,78% 5% q 588,89 qH q kH 585,22 570 đ 100% 2,6% 5% q 585,22 Bảng 12: Kích thước lò. Dài Rộng Cao Fđáy Fnóc Fth Fcửa Kiểu lò (m) (m) (m) (m2) (m2) (m2) (m2) Lò đúc đồng 1.5 1.5 2 2.25 2.25 16 0.2 ● Nhiệt truyền qua thành lò: Qth =qα × Fth (kcal/h). ● Nhiệt truyền qua đáy lò: Qđáy =0.7×qα × Fđáy (kcal/h) ● Nhiệt truyền qua nóc lò: Qnóc =1.3×qα × Fnóc (kcal/h). Bảng 13: Nhiệt truyền qua thành lò, đáy lò, nóc lò. qα Fth Qth Fđáy Qđáy Fnóc Qnóc Loại lò Mùa kcal/h kcal/h kcal/h kcal/h kcal/h kcal/h kcal/h 9422,2 Lò đúc Đ 588.89 16 4 2,25 927,55 2,25 1722,5 đồng 9363,5 H 585,22 16 2 2,25 921,73 2,25 1711,76 Tính toả nhiệt khi mở cửa lò: Qc,mở = η×qbx×Fc×z ( kcal/h). Trong đó: qbx : Nhiệt bức xạ 4 4 273 t l 273 t N q c ,bx C td (kcal/h.m2) 100 100 SVTH: Nguyễn Thu Hương 09MT1 17
Đồ án môn học : Xử lý khí thải GVHD: Th.S Hồ Thị Hồng Quyên Đối với lò đúc đồng: (kcal/h.m2) 4 4 Đ 273 1195 273 20 q c ,bx 4,96 = 230714,33 (kcal/h.m2) 100 100 4 4 H 273 1195 273 29,2 q c ,bx 4,96 =230751,5 (kcal/h.m2) 100 100 η : Hệ số nhiễu xạ khi mở cửa lò, được tra từ đồ thị xác định hệ số nhiễu xạ K . K phụ thuộc vào kích thước cửa lò và bề dày của thành lò = 475 mm và kiểu lò hình chữ nhật, tra biểu đồ hệ số nhiễu xạ K hình 2.3– tr49 Thiết kế thông gió – Hoàng Thị Hiền η= 0.56 Fcua : Diện tích cửa (m2), F=0.2 m2 Z : Thời gian mở cửa, chọn 10 phút Đối với lò nấu đồng 10 Mùa đông : Qc,mở = 0.56× 230751,5 ×0.2× =4307,36(kcal/h) 60 10 Mùa hè: Qc,mở = 0.56× 230714,33 ×0.2× = 4306,67 (kcal/h) 60 Tỏa Nhiệt khi đóng cửa lò: Cấu tạo của cửa lò giống với thành lò cho nên ta xem như nhiệt truyền qua cửa lò giống như thành lò: Mùa đông: Qc,đóng =qαĐ.Fcửa=588,89 × 0,2 × (50:60) = 98,15 (kcal/h) Mùa hè: Qc,đóng = qαH.Fcửa=585,22 × 0,2 ×(50:60) = 97,54 (kcal/h) Tổng lượng nhiệt toả ra từ lò nấu đồng và đúc đồng Loại Qth lò Mùa (kcal/h) Qđáy(kcal/h) Qnóc(kcal/h) Qmcửa(kcal/h) Qlo(kcal/h) Tổng Lò Đông 9835,36 968,17 1798,03 5097,08 17698,64 nấu đồng Hè 9776,48 962,37 1787,26 5096,37 17622,48 35321,1 Lò Đông 9422,24 927,55 1722,5 4405,51 16477,8 đúc đồng Hè 9363,52 921,73 1711,76 4404,21 16401,22 32879,3 Qlohè = 35221,1(kcal/h). SVTH: Nguyễn Thu Hương 09MT1 18
Đồ án môn học : Xử lý khí thải GVHD: Th.S Hồ Thị Hồng Quyên Qlođông = 32879,3(kcal/h) . 2.2.5. Toả nhiệt do quá trình nguội dần của các vật thể nung nóng. ● Lò đúc đồng: Nhiệt do sản phẩm nóng để nguội từ lỏng chuyển sang rắn, nhiệt toả ra được tính theo công thức: Qsp =0,278Gsp.B.[c1(tđtnc)+i+cr(tnctc)] , (kcal/h) Trong đó: B : cường độ toả nhiệt của vật liệu, B=0,8 . td, tc, tnc nhiệt độ đầu, nhiệt độ cuối, nhiệt độ nóng chảy của vật liệu làm nguội trong phòng (oC). cl,cr, tỉ nhiệt trung bình của sản phẩm ở thể lỏng và thể rắn, với cr=0,092 ; cl=0,85 ( bảng 2.16 Thiết kế thông gió công nghiệp Hoàng Thị Hiền). Gsp Lượng vật liệu được làm nguội,G=620kg/h i : nhiệt hàm nóng chảy,i=180kj/kg ( bảng 2.16 Thiết kế thông gió công nghiệp Hoàng Thị Hiền). Mùa đông tC=20oC . QĐsp=0,278x620x0,8 [0,092(12001083)+180+0,85(108320)]= 150982,78 (kcal/h) Mùa hè tC=29,2oC QHsp=0,278x620x0,8x(0,092(12001083)+180+0,085(108329,2))=149814,49(kcal/h) . Tỏa nhiệt từ bề mặt thoáng của bể mạ: QT,bm = 0.86 x (5.7 + 4.07 x v ) x (tmt – tT) x F ( Kcal/h) Trong đó: + v vận tốc không khí trên bề mặt nước, v = 0,3÷0,4 m/s + tmt nhiệt độ bề mặt nước, tdd = 80oC tmt= 70 oC + tT nhiệt độ không khí phòng + F diện tích bề mặt thoáng. F = 0.5 x 1 = 0.5 m2 QĐbr = 0.86 x (5,7+4,07 x0,3) x(7022) x0,5 x4 =580 Kcal/h. SVTH: Nguyễn Thu Hương 09MT1 19
Đồ án môn học : Xử lý khí thải GVHD: Th.S Hồ Thị Hồng Quyên Qhbr = 0.86 x (5,7+4,07 x0,3) x(7029,2) x0,5 x 4=415 Kcal/h. Bảng 16: Tổng kết toả nhiệt Qngười Qđc QTS Qsp Qbm Qlo QT Mùa (kcal/h) (kcal/h) (kcal/h) (kcal/h) (kcal/h) (kcal/h) (kcal/h) 150982,7 Đông 280.69 34265,6 10402,56 580 35321,1 231832,73 8 149814,4 Hè 112,65 34265,6 10402,56 415 32879,3 225889,51 9 2.3. Tính thu nhiệt bức xạ mặt trời (Chỉ tính cho mùa hè) 2.3.1. Thu nhiệt qua cửa kính Kính là một kết cấu trong suốt nên hầu hết năng lượng tia nắng xuyên qua được vào phòng và nó được phản xạ nhiều lần qua các kết cấu trong phòng và bị hấp thụ gần như hoàn toàn, làm tăng nhiệt độ phòng. Nhiệt bức xạ qua kính được tính theo công thức: Qhbx = 1.2.3.4.qbx..F (kcal/h) Trong đó: 1: Hệ số kể đến độ trong suốt kính, chọn 1 = 0.9 (kính một lớp) 2 : Hệ số kể đến độ bẩn của mặt kính, chọn 2 = 0.8 (cửa kính 1 lớp đặt đứng) 3: Hệ số kể tới mức độ che khuất kính, chọn 3 = 0.75 (khung kim loại) 4: Hệ số kể tới mức độ che nắng của hệ thống, chọn 4 = 0.95 (kính nhám) qbx : Cường độ bức xạ, dựa vào bảng 2.20 bảng cường độ trực xạ trên mặt đứng trên 8 hướng vào 1213 giờ tháng 7 Ta có: qĐbx = 0 kcal/m2.h qTbx =244.6 kcal/m2.h, qNbx = 0 kcal/m2.h qBbx = 4.3 kcal/m2.h F: Diện tích kính của cửa sổ và cửa mái Bảng 17: Thu nhiệt qua cửa kính Hướng τ1 τ2 τ3 τ4 Fcm Fcs ΣF qbx Qbx,kính Đông 0.9 0.8 0.75 0.95 0 26 26 4 104 Tây 0.9 0.8 0.75 0.95 0 34.6 34.6 108 3736,8 SVTH: Nguyễn Thu Hương 09MT1 20