Tỏa nhiệt qua đáy lò
Qđáy lò = nlò.qđáy lò.Fđáy lò [kcal/h]
Trong đó: - qđáy : nhiệt tỏa ra từ đáy lò, qđáy lò = qthành lò
- Fđáy lò = (lđáy lò – (δ1 + δ2 + δ3 ).2).(bđáy lò – (δ1 + δ2 + δ3 ).2)
= (1,5 – ((0,11 + 0,22+ 0,005).2)).(1,5 – ((0,11 + 0,22+ 0,005).2)) = 0,69 m2
Bảng 4.18. Tính nhiệt tỏa qua đáy lò nấu thép
Tên thiết bị
|
Fđáy (m2)
|
Mùa hè
|
Mùa đông
|
|
|
qđáy (kcal/m2.h)
|
Qđáy lòH (kcal/h)
=nlò.qđáy.Fđáy
|
qđáy (kcal/m2.h)
|
Qđáy lòĐ (kcal/h)
=nlò.qđáy.Fđáy
|
Lò nấu thép
|
0,69
|
746,22
|
1.439,41
|
747,82
|
1.442,48
| -
Tỏa nhiệt qua đỉnh lò
Qđỉnh lò = nlò.qđỉnh lò.Fđỉnh lò [kcal/h]
Trong đó:
- qđỉnh lò: nhiệt tỏa ra từ đáy lò, qđáy lò = qthành lò
- Fđỉnh lò = Fđáy lò – Fcửa lò = 0,69 – 0,3 = 0,39 m2
Bảng 4.19. Tính nhiệt tỏa qua đỉnh lò nấu thép
Tên thiết bị
|
Fđỉnh (m2)
= Fđáy - FCL
|
Mùa hè
|
Mùa đông
|
|
|
qđỉnh (kcal/m2.h)
|
Qđỉnh lòH (kcal/h)
=nlò.qđỉnh.Fđỉnh
|
qđỉnh (kcal/m2.h)
|
Qđỉnh lòĐ (kcal/h)
=nlò.qđỉnh.Fđỉnh
|
Lò nấu thép
|
0,39
|
746,22
|
1.509,07
|
747,82
|
1.512,30
|
-
Tỏa nhiệt qua cửa lò
Cấu tạo cửa lò
-
Lớp 1: Gạch chịu nhiệt (kcal/m.h0C)
-
Lớp 2: Gang δ2 = 15mm, λ2 = 43 kcal/m.h.0C
*Trường hợp cửa đóng:
Giả thiết t2 = t1 – 5 0C = 1400 - 5 = 1395 0C
t3 = 300 0C
t4H = 260 0C ; t4Đ = 255 0C
t5H = txq = 34,6 0C ; t5Đ = 22 0C
Tính ,
K =
* Mùa hè:
- Tính qk :lượng nhiệt đi qua 1m2 bề dày thành lò
qk = K.(t2 – t4) = 4,21.(1395 –260) = 4779,26 kcal/m2.h
- Tính q
q=α4H.(t4H – t5H)
α4H=
L: Hệ số kích thước đặc trưng phụ thuộc vào kích thước lò, L = 2,2 đối với bề mặt đứng
Cqd: hệ số bức xạ qui diễn của vật trong phòng, Cqd = 4,2 kcal/m2.h.oK
= = 21,89 kcal/m2.hoC
-> qα = 21,89.(260 – 34,6) = 4935,06 kcal/m2.h
< 5% (giả thiết thoả mãn)
qHđóng = = = 4857,16 kcal/m2.h
* Mùa đông:
- Tính qk :lượng nhiệt đi qua 1m2 bề dày thành lò
qk = K.(t2 – t4) = 4,21.(1395 –255) = 4800,32 kcal/m2.h
- Tính q
q=α4Đ.(t4Đ – t5Đ)
α4Đ=
L: Hệ số kích thước đặc trưng phụ thuộc vào kích thước lò, L = 2,2 đối với bề mặt đứng
Cqd: hệ số bức xạ qui diễn của vật trong phòng, Cqd = 4,2 kcal/m2.h.oK
= = 21,24 kcal/m2.hoC
-> qα = 21,24.(255 – 22) = 4948,89 kcal/m2.h
< 5% (giả thiết thoả mãn)
qĐđóng = = = 4874,60 kcal/m2.h
Vì thời gian mở cửa lò trong 1 giờ là 10 phút nên thời gian đóng cửa lò trong 1 giờ là 50 phút nên ta có:
Nhiệt truyền qua cửa lò khi đóng
Qđóng = qH đóng.FC.nlò = 4857,16.(0,5.0,6.).4 = 4857,16 kcal/h
Qđóng = qĐđóng. FC.nlò = 4874,60.(0,5.0,6.).4 = 4774,60 kcal/h
* Trường hợp cửa mở
Qm =
* Mùa hè:
Qmở= kcal/h
* Mùa đông:
Qmở= kcal/h
Trong đó:
q =
Q = nlò.qbx.K.FCL.10/60 = 4.388122,53.0,68.0,3.10/60 = 52784,66 kcal/h
C = 4,96 kcal/m2.h.K4: hệ số bức xạ của vật đen tuyệt đối
q =
Q = nlò.qbx.K.FCL.10/60 = 4.388190,94.0,68.0,3. 10/60 = 52793,97 kcal/h
Dựa vào đồ thị hình 3.9 (Giáo trình thông gió) ta tìm được
K=
σ = σ1 + σ2 = 250+15 =265 mm
Bảng 4.20. Tính nhiệt truyền qua cửa lò nấu thép
Tên thiết bị
|
Mùa hè
|
Mùa đông
|
|
QCLmở (kcal/h)
|
QCLđóng (kcal/h)
|
QCLH (kcal/h)
= QCLmở + QCLđóng
|
QCLmở (kcal/h)
|
QCLđóng (kcal/h)
|
QCLĐ (kcal/h)
= QCLmở + QCLđóng
|
Lò nấu thép
|
55.213,24
|
4.857,16
|
60.070,41
|
55.231,27
|
4.874,60
|
60.105,87
|
Bảng 4.21. Tổng kết nhiệt truyền qua lò nấu thép mùa hè
Tên thiết bị
|
Mùa hè
|
|
QTLH (kcal/h)
|
QCLH (kcal/h)
|
Qđáy lòH (kcal/h)
|
Qđỉnh lòH (kcal/h)
|
QlòH (kcal/h)
|
Lò nấu thép
|
35.818,75
|
60.070,41
|
1.439,41
|
1.509,07
|
98.837,64
|
Bảng 4.22. Tổng kết nhiệt truyền qua lò nấu thép mùa đông
Tên thiết bị
|
Mùa đông
|
|
QTLĐ (kcal/h)
|
QCLĐ (kcal/h)
|
Qđáy lòĐ (kcal/h)
|
Qđỉnh lòĐ (kcal/h)
|
QlòĐ (kcal/h)
|
Lò nấu thép
|
35.895,28
|
60.105,87
|
1.442,48
|
1.512,30
|
98.955,93
| -
Lò đúc thép
-
Tỏa nhiệt qua thành lò
Q TL = n lò.q.F TL [kcal/h]
Trong đó:
-
FT diện tích thành lò (m2), F = (1,5 + 1,5).2.2 = 12 m2
-
Q cường độ dòng nhiệt truyền qua 1 m2 thành lò (kcal/m2.h)
Cấu tạo của lò:
-
Lớp 1: Gạch Samot, δ1 = 110mm, λtb1 = 0,65 + 0,55.10-3ttb (kcal/m.h.0C)
-
Lớp 2: Gạch Điatomit, δ2 = 220mm, λtb2 = 0,1 + 0,1.10-3ttb (kcal/m.h.0C)
-
Lớp 3: Thép δ3 = 5mm, λtb3 = 58 W/m.k = 50 kcal/m.h.0C
(Theo trang 29 – Thông gió và kĩ thuật xử lý khí thải – Nguyễn Duy Động)
Giả thiết t2 = t1 – 5 0C = 1400 - 5 = 1395 0C
t3 = 500 0C
t4H = 100 0C, t4Đ = 900C
t5H = t4H – 5 0C = 100 – 5 = 95 0C; t5Đ = t4Đ – 50C = 90 – 5 0C = 85 0C
t6H = tTH = 34,6 0C ; t6Đ = tTĐ = 22 0C
Tính λtb1, λtb2
Vậy λ2H = λ2Đ = 0,13 kcal/m.h.0C
K =
* Mùa hè:
- Tính qk :lượng nhiệt đi qua 1m2 bề dày thành lò
qk = K . (t2 – t5H) = 0,56 (1395 – 95) = 727,75 kcal/m2.h
- Tính q
q=α5H.(t5H – t6H)
α5H=
L: Hệ số kích thước đặc trưng phụ thuộc vào kích thước lò, L = 2,2 đối với bề mặt đứng
Cqd: hệ số bức xạ qui diễn của vật trong phòng, Cqd =4,2 kcal/m2.h.K4
= = 12,66 (Kcal/m2.hoC)
-> qα = 12,66.(95 – 34,6) =764,70 (kcal/h)
< 5% (giả thiết thoả mãn)
qtbH = = = 746,22 kcal/m2.h
* Mùa đông:
- Tính qk :lượng nhiệt đi qua 1m2 bề dày thành lò
qk = K . (t2 – t5) = 0,56.(1395 - 85) = 733,35 kcal/m2.h
- Tính q
q=α5Đ.(t5Đ – t6Đ)
α5Đ =
L: Hệ số kích thước đặc trưng phụ thuộc vào kích thước lò, L = 2,2 đối với bề mặt đứng
Cqd: hệ số bức xạ qui diễn của vật trong phòng, Cqd = 4,2 kcal/m2.h.K4
= = 12,10 kcal/m2.hoC
-> qα = 12,10.(85 – 22) =762,99 kcal/h
< 5% (giả thiết thoả mãn)
qtbĐ = = = 747,82 kcal/m2.h
Vậy nhiệt truyền qua thành lò
-
QTLH = nlò.qtbH.FTL = 2.746,22.12 = 17909,38 kcal/h
-
QTLĐ = nlò.qtbĐ.FTL = 2.747,82.12 = 17947,64 kcal/h
-
Tỏa nhiệt qua đáy lò
Q đáy lò = n lò.q đáy lò.F đáy lò [kcal/h]
Trong đó:
- qđáy : nhiệt tỏa ra từ đáy lò, qđáy lò = qthành lò
- Fđáy lò = (lđáy lò – (δ1 + δ2 + δ3 ).2).(bđáy lò – (δ1 + δ2 + δ3 ).2)
= (1,5 – ((0,11 + 0,22+ 0,005).2)).(1,5 – ((0,11 + 0,22+ 0,005).2)) = 0,69 m2
Bảng 4.23. Tính nhiệt tỏa qua đáy lò đúc thép
Tên thiết bị
|
Fđáy (m2)
|
Mùa hè
|
Mùa đông
|
|
|
qđáy (kcal/m2.h)
|
Qđáy lòH (kcal/h)
=nlò.qđáy.Fđáy
|
qđáy (kcal/m2.h)
|
Qđáy lòĐ (kcal/h)
=nlò.qđáy.Fđáy
|
Lò nấu thép
|
0,69
|
746,22
|
719,70
|
747,82
|
721,24
|
-
Tỏa nhiệt qua đỉnh lò
Q đỉnh lò = n lò.q đỉnh lò.F đỉnh lò [kcal/h]
Trong đó:
- qđỉnh lò: nhiệt tỏa ra từ đáy lò, qđáy lò = qthành lò
- Fđỉnh lò = Fđáy lò – Fcửa lò = 0,69 – 0,3 = 0,39 m2
Bảng 4.24. Tính nhiệt tỏa qua đỉnh lò đúc thép
Tên thiết bị
|
Fđỉnh (m2)
= Fđáy - FCL
|
Mùa hè
|
Mùa đông
|
|
|
qđỉnh (kcal/m2.h)
|
Qđỉnh lòH (kcal/h)
=nlò.qđỉnh.Fđỉnh
|
qđỉnh (kcal/m2.h)
|
Qđỉnh lòĐ (kcal/h)
=nlò.qđỉnh.Fđỉnh
|
Lò nấu thép
|
0,39
|
746,22
|
754,54
|
747,82
|
756,15
|
-
Tỏa nhiệt qua cửa lò
Cấu tạo cửa lò
-
Lớp 1: Gạch chịu nhiệt (kcal/m.h.0C)
-
Lớp 2: Gang δ2 = 15mm, λ2 = 43 kcal/m.h.0C
*Trường hợp cửa đóng:
Giả thiết t2 = t1 – 5 0C = 1400 - 5 = 1395 0C
t3 = 300 0C
t4H = 260 0C ; t4Đ = 255 0C
t5H = txq = 34,6 0C ; t5Đ = 22 0C
Tính ,
K =
* Mùa hè:
- Tính qk :lượng nhiệt đi qua 1m2 bề dày thành lò
qk = K.(t2 – t4) = 4,21.(1395 –260) = 4779,26 kcal/m2.h
- Tính q
q=α4H.(t4H – t5H)
α4H=
L: Hệ số kích thước đặc trưng phụ thuộc vào kích thước lò, L = 2,2 đối với bề mặt đứng
Cqd: hệ số bức xạ qui diễn của vật trong phòng, Cqd = 4,2 kcal/m2.hoK
= = 21,89 kcal/m2.hoC
-> qα = 21,89.(260 – 34,6) = 4935,06 kcal/m2.h
< 5% (giả thiết thoả mãn)
qHđóng = = = 4857,16 kcal/m2.h
* Mùa đông:
- Tính qk :lượng nhiệt đi qua 1m2 bề dày thành lò
qk = K.(t2 – t4) = 4,21.(1395 –255) = 4800,32 kcal/m2.h
- Tính q
q=α4Đ.(t4Đ – t5Đ)
α4Đ=
L: Hệ số kích thước đặc trưng phụ thuộc vào kích thước lò, L = 2,2 đối với bề mặt đứng
Cqd: hệ số bức xạ qui diễn của vật trong phòng, Cqd = 4,2 kcal/m2.h.oK
= = 21,24 Kcal/m2.hoC
-> qα = 21,24.(255 – 22) = 4948,89 (kcal/m2.h)
< 5% (giả thiết thoả mãn)
qĐđóng = = = 4874,60 kcal/m2.h
Vì thời gian mở cửa lò trong 1 giờ là 10 phút nên thời gian đóng cửa lò trong 1 giờ là 50 phút nên ta có:
Nhiệt truyền qua cửa lò khi đóng
Qđóng= qH đóng.FC.nlò = 4857,16.(0,5.0,6.).2 = 2428,58 kcal/h
Q đóng= q Đđóng . F C.n lò = 4874,60.(0,5.0,6.).2 = 2437,30 kcal/h
* Trường hợp cửa mở
Qm =
* Mùa hè:
Qmở= kcal/h
* Mùa đông:
Qmở= kcal/h
Trong đó:
q =
Q = nlò.qbx.K.FCL.10/60 = 4.388122,53.0,68.0,3.10/60 = 26392,33 kcal/h
C = 4,96 kcal/m2.h.K4 hệ số bức xạ của vật đen tuyệt đối
q =
Q = nlò.qbx.K.FCL.10/60 = 4.388190,94.0,68.0,3. 10/60 = 26396,98 kcal/h
Dựa vào đồ thị hình 3.9 (Giáo trình thông gió) ta tìm được
K =
σ = σ1 + σ2 = 250+15 =265 mm
Bảng 4.25. Tính nhiệt truyền qua cửa lò đúc thép
Tên thiết bị
|
Mùa hè
|
Mùa đông
|
|
QCLmở (kcal/h)
|
QCLđóng (kcal/h)
|
QCLH (kcal/h)
= QCLmở + QCLđóng
|
QCLmở (kcal/h)
|
QCLđóng (kcal/h)
|
QCLĐ (kcal/h)
= QCLmở + QCLđóng
|
Lò đúc thép
|
27606,62
|
2428,58
|
30035,20
|
27615,63
|
2437,30
|
30052,94
|
Bảng 4.26. Tổng kết nhiệt truyền qua lò đúc thép mùa hè
Tên thiết bị
|
Mùa hè
|
|
QTLH (kcal/h)
|
QCLH (kcal/h)
|
Qđáy lòH (kcal/h)
|
Qđỉnh lòH (kcal/h)
|
QlòH (kcal/h)
|
Lò đúc thép
|
17909,38
|
30035,20
|
719,70
|
754,54
|
49418,82
|
Bảng 4.27. Tổng kết nhiệt truyền qua lò đúc thép mùa đông
Tên thiết bị
|
Mùa đông
|
|
QTLĐ (kcal/h)
|
QCLĐ (kcal/h)
|
Qđáy lòĐ (kcal/h)
|
Qđỉnh lòĐ (kcal/h)
|
QlòĐ (kcal/h)
|
Lò đúc thép
|
17947,64
|
30052,94
|
721,24
|
756,15
|
49477,97
|
-
Thu nhiệt do bức xạ mặt trời
-
Bức xạ mặt trời qua cửa kính
Trong đó:
-
: là hệ số kể đến độ trong suốt
-
: là hệ số kể đến độ bẩn của mặt kính
-
: là hệ số kể đến độ che khuất của cửa kính
-
: là hệ số kể đến độ che khuất của hệ thống che nắng
-
qbx: cường độ bức xạ mặt trời cho 1m2 mặt phẵng bị bức xạ tại thời điểm tính toán.
Tra bảng cường độ bức xạ trên mặt đứng 8 huớng.
Bảng 4.28. Tính nhiệt thu do bức xạ mặt trời qua cửa kính
Hướng
|
Thời điểm
|
τ1
|
τ2
|
τ3
|
τ4
|
Fkính (m2)
|
Mùa hè
|
|
|
|
|
|
|
|
qbxmax
(kcal/m2.h)
|
Qbxkính (kcal/h)
= τ1.τ2.τ3.τ4.qbx.Fkính
|
Tây
|
16h
|
0,9
|
0,8
|
0,75
|
0,95
|
26,07
|
552,55
|
7.390,55
|
Đông
|
8h
|
|
|
|
|
26,07
|
552,55
|
7.390,55
|
Bắc
|
16h
|
|
|
|
|
39,11
|
150,758
|
3.024,66
|
Nam
|
|
|
|
|
|
16,30
|
0
|
0,00
|
Tổng
|
17.805,76
|
-
Bức xạ mặt trời qua mái
Qbxmái (kcal/h) = [Km.(ttgTB - tTTB) + αT.AτT].Fmái
§ §
Trong đó:
-
Km: hệ số truyền nhiệt của mái, Km = 5,454 kcal/m2h
-
Fmái: diện tích mái, Fmái = 1192,80 m2
-
: nhiệt độ trong nhà, = 34,60C
-
: nhiệt độ trung bình tổng
= +
-
: Nhiệt độ trung bình của không khí ngoài nhà, = 28,6 0C (Tra bảng 2.2 - Nhiệt độ trung bình của không khí - [1])
-
: hệ số hấp thụ nhiệt bức xạ của bề mặt kết cấu bao che, phụ thộc vào tính chất, màu sắc của lớp vật liệu ngoài cùng => chọn mái tôn tráng kẽm (Tra bảng 3-9 /[2]).
Bảng 4.29. Hệ số hấp thụ nhiệt bức xạ của bề mặt kết cấu bao che
Vật liệu mái
|
Hệ số ρ
|
Mái tôn tráng kẽm
|
0,65
|
Mái tôn quét sơn trắng
|
0,45
|
Mái tôn quét sơn nâu sẫm
|
0,81
|
Ngói mới (đỏ tươi)
|
0,6
|
-
: cường độ bức xạ mặt trời trung bình trong ngày đêm.
== 195,69 kcal/m 2.h
-
= 20 : hệ số trao đổi nhiệt bề mặt ngoài của kết cấu (kcal/m2.h.0C)
= 28,6+ = 34,96 0C
Bảng 4.30. Tính nhiệt độ trung bình tổng
tNTB (0C)
|
qbxTB (kcal/m2.h)
= qnăm/24
|
ρ
|
αN
(kcal/m2.h.0C)
|
ttgTB (0C)
= tNTB + (ρ.qbxTB/αN)
|
|
|
|
|
|
28,6
|
195,69
|
0,65
|
20
|
34,96
|
-
Attg: Biên độ dao động của nhiệt độ tổng hợp ngoài nhà
A ttg = (A ttđ + A tN).ψ
-
AtN: Biên độ dao động của nhiệt độ ngoài nhà
A tN = t 13max - t NTB
-
t13max (0C): nhiệt độ trung bình đo lúc 13h của tháng nóng nhất, t13max = 32,6 0C
=> A tN = 32,6 – 28,6 = 4 0C
-
: biên độ dao động của nhiệt độ tương đương do bức xạ Mặt Trời gây ra:
-
Aq: biên độ dao động của cường độ bức xạ
Aq= qbxmax - qbxTB = 552,55 – 195,69 = 356,86 kcal/h
=> = 11,6 0C
=> Attg = (Attđ + AtN).ψ = (11,6 + 4).0,9 = 14,04
-
: hệ số lệch pha
-
Dựa vào tỉ số: = = 2,9 = 0,9
-
AτT: biên độ dao động của nhiệt độ trên bề mặt bên trong sẽ là:
A τ T = = = 14,04
-
: hệ số tắt dần của dao động nhiệt độ, = 1
-
hệ số trao đổi nhiệt bề mặt ngoài của kết cấu, = 7,5 kcal/m2hoC
=> Qbxmái = [Km.(ttgTB - tTTB) + αT.AτT].Fmái
= [5,454.(34,96 – 34,6) + 7,5.14,04].1192,80 = 127927,05 kcal/h
Bảng 4.31. Tính biên độ dao động nhiệt độ tổng
qbxTB (kcal/m2.h)
|
Mùa hè
|
|
Aq=
qbxmax - qbxTB
|
Attđ = ρ.Aq/αN
|
AtN = t13max - tNTB
|
ψ
|
Attg = (Attđ + AtN).ψ
|
195,69
|
356,86
|
11,60
|
4
|
0,9
|
14,04
|
Bảng 4.32. Tính nhiệt bức xạ qua mái
Km (kcal/m2.h)
|
ttgTB (0C)
|
tTTB (0C)
|
αT (kcal/m2.h.0C)
|
ν
|
AτT = Attg/ν
|
Fmái (m2)
|
Qbxmái (kcal/h)
= [Km.(ttgTB - tTTB) + αT.AτT].Fmái
|
5,454
|
34,96
|
34,6
|
7,5
|
1
|
14,04
|
1.192,80
|
127.927,05
|
Bảng 4.33. Tổng kết nhiệt thừa
Mùa
|
Tổn thất nhiệt
|
Tỏa nhiệt
|
Thu nhiệt
|
Q thừa (kcal/h)
|
|
Qt/thKC (kcal/h)
|
Qrò gió (kcal/h)
|
QTNNG (kcal/h)
|
QTNN
(kcal/h)
|
QTNCS (kcal/h)
|
QTNĐC (kcal/h)
|
Qsp (kcal/h)
|
Qlò (kcal/h)
|
Qbxkính (kcal/h)
|
Qbxmái (kcal/h)
|
|
Mùa hè
|
20.413,08
|
397,45
|
718,08
|
344,03
|
17.054,88
|
15.781,00
|
110.274,30
|
148.256,45
|
17.805,76
|
127.927,05
|
417.351,01
|
Mùa đông
|
8.165,23
|
243,63
|
5.497,80
|
494,02
|
17.054,88
|
15.781,00
|
111.169,58
|
148.433,90
|
|
|
290.022,31
|
Chia sẻ với bạn bè của bạn: |