Đề tài Thiết kế hệ thống điều hòa trung tâm chiller cho tòa nhà “Hoa Sen group"

Bơm trong hệ thống lạnh gồm: - Bơm nước giải nhiệt, bơm nước xả băng và bơm nước lạnh. - Bơm glycol và các chất tải lạnh khác. - Bơm môi chất lạnh. Tất cả các bơm này dù sử dụng bơm các tác nhân khác nhau nhưng về nguyên lý và cấu tạo lại hoàn toàn tương tự. Vì vậy quy trình bảo dưỡng của chúng cũng tương tự nhau, cụ thể là: - Kiểm tra tình trạng làm việc, bạc trục, đệm kín nước, xả không khí cho bơm, kiểm tra khớpnối truyền động, bôi trơn bạc trục. - Kiểm tra áp suất trước sau bơm đảm bảo bộ lọc không bị tắc. - Hoán đổi chức năng của các bơm dự phòng. - Kiểm tra hiệu chỉnh hoặc thay thế dây đai (nếu có). - Kiểm tra dòng điện và so sánh với bình thường.

docx78 trang | Chia sẻ: aquilety | Ngày: 24/09/2015 | Lượt xem: 3223 | Lượt tải: 9download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề tài Thiết kế hệ thống điều hòa trung tâm chiller cho tòa nhà “Hoa Sen group", để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ể tích của bình giản nở rất nhỏ so với thực nghiệm. Do đó, với công suất lạnh của hệ thống là 113,43 ton. Tons ta có thể chọn bình giãn nở cho hệ thống theo hệ số kinh ngiệm là 1000 lít. Chú ý rằng, bình giãn nở phải đặt cao hơn bơm hút, với chiều cao đặt bình giãn nở phải lớn hơn áp suất hút của bơm. CHƯƠNG 6 TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ TRỞ LỰC ĐƯỜNG ỐNG NƯỚC 6.1 Hệ thống đường ống nước lạnh. 6.1.1 Phương pháp thiết kế. Việc tính toán đường ống nước về cơ bản rất giống với đường ống dẫn không khí: - Lưu lượng nước trong mỗi nhánh và trong các ống chính. - Độ dài của từng đoạn ống (phụ thuộc vào sơ đồ cung cấp nước đã chọn và phụ thuộc điều kiện cụ thể của công trình). Tính toán thiết kế đường ống nước nhằm xác định kích thước đường kính ống trên từng đoạn ống và xác định trở lực của toàn tuyến ống (là tuyến có trở lực lớn nhất, lấy đó làm cơ sở để chọn bơm nước). Có thể dùng phương pháp giảm dần tốc độ hoặc dùng phương pháp ma sát đồng đều giống như khi thiết kế đường ống dẫn không khí. Tuy nhiên, khi dùng phương pháp nào để tính toán thì tốc độ nước trong ống cũng không được chọn quá lớn để tránh tăng tiêu hao điện năng chạy bơm và tránh hiện tượng mài mòn ống. 6.1.2 Lựa chọn hệ thống đường ống. Hiện nay có rất nhiều cách bố trí hệ thống đường ống nước như hệ 2 đường ống, 3 đường ống, 4 đường ống, hệ hồi ngược Mỗi một cách bố trí đều có những ưu nhược điểm riêng. Trong đồ án này ta chọn hệ thống 2 đường ống để thiết kế. Hệ hai đường ống: là hệ thống đơn giản nhất, gồm hai ống mắc song song còn thiết bịtrao đổi nhiệt mắc nối tiếp giữa hai ống. Hệ thống chỉ thích hợp cho công trình vừa và nhỏ và yêu cầu chỉ làm lạnh mà không sưởi ấm. Hệ thống này có ưu điểm là đơn giản, chi phí vật liệu nhỏ, nhưng có nhược điểm lớn là khó cân bằng áp suất bơm giữa các dàn lạnh vì nước có xu hướng chỉ đi tắt qua các dàn lạnh đặt gần. Do đó, cần đặt van điều chỉnh để cân bằng áp suất, chia đều nước cho các dàn lạnh. 6.1.3 Vật liệu đường ống. Ta chọn vật liệu dẫn nước lạnh là ống thép đen loại 40ST (40 schedule tiêu chuẩn). Bảng 6-1: Vật liệu ống dẫn nước. Chức năng Vật liệu Ống nước lạnh chiller Ống thép đen Ống Ống nước giải nhiệt và ống nước cấp Ống thép tráng kẽm Ống nước ngưng hoặc xả cặn Ống thép tráng kẽm Các lọai ống thép đen có nhiều loại với độ dày mỏng khác nhau. Theo mức độ dày người ta chia ra làm nhiều mức khác nhau từ Schedule 10 đến Schedule 160, được phân thành hai loại: ST là ống có độ dày tiêu chuẩn, XS là ống có chiều dày rất lớn. 6.1.4 Thiết kế đường ống. Đầu tiên ta chọn vận tốc ban đầu để tính, sau đó với lưu lượng thể tích đã biết và vận tốc ban đầu đã chọn ta sẽ xác định được đường kính ống sơ bộ. Từ đường kính sơ bộ vừa tính được ta chọn đường kính ống nước tiêu chuẩn đang có trên thị trường. Sơ đồ bố trí đường ống nước được trình bày trong bản vẽ mặt bằng thông gió các tầng. 6.1.4.1 Thiết kế đường ống trục. Quãng đường đi của đường ống chính nước cấp từ chiller ở tầng mái xuống tầng trệt. Trên đường đi xuống tầng trệt thì được chia nhánh cung cấp cho các FCU phù hợp với công suất yêu cầu của mỗi tầng. Đường nước cấp chính (đường ống trục) đi lên các tầng kí ký hiệu là A - B - C - D - E - F - G - L - M - N - O - P - Q - K - J, sau đó qua ống hồi trở về bơm. Các rẽ nhánh từ C, D, E, F, G, L, M, N, O, P, Q, K, J đi vào các tầng tương ứng lần lượt là từ tầng 11 đến tầng 1, tầng trệt, tầng lửng. a. Xác định lưu lượng qua các đoạn ống. v Lưu lượng nước qua các tầng: Lưu lượng nước qua các đoạn ống được xác định theo công thức: [l/s]. Trong đó: G: lưu lượng nước [l/s]. Qo: công suất lạnh tính toán, Q0 = 386,03 [kW] Cp = 4,186 [kJ/kg.K]: nhiệt dung riêng của nước Δt = 5οC. Dt: độ chênh nhiệt độ nước vào ra. Tổng lưu lượng nước qua máy lạnh G0 với tổng công suất lạnh tính toán: [l/s]. Bảng 6-2: Lưu lượng nước của các tầng. Tầng Qo [kW] Go [l/s] Trệt 3,66 0,175 Lửng 27,30 1,305 1 - 10 31,57 1,509 11 39,33 1,879 Lưu lượng nước trên đường ống chính: Đoạn ABC: Gabc = G0. Đoạn CD: Gcd = Gabc - G1. Đoạn DE: Gde= Gcd - G2. Đoạn EF: Gef = Gde - G3. Đoạn FG: Gfg = Gef - G4. Đoạn GL: Ggl = Gfg - G5. Đoạn LM: Glm = Ggl - G6. Đoạn MN: GMN = GLM - G7. Đoạn NO: GNO = GMN - G8. Đoạn OP: GOP = GNO - G9. Đoạn PQ: GPQ = GOP - G10. Đoạn QK: GQK = GPQ. Bảng 6-3: Lưu lượng nước trên đường ống chính. Đoạn ống Go[l/s] ABC 18,444 CD 16,565 DE 15,056 EI 13,548 IG 12,039 GL 10,531 LM 9,022 MN 7,514 NO 6,005 OP 4,497 PQ 2,988 QK 1,480 b. Xác định đường kính ống. Trên từng vị trí của hệ thống cần đảm bảo vận tốc dòng chảy ở một khoảng nhất định nhằm đảm bảo cho hệ thống có thể hoạt động với hiệu quả tối ưu. Sau đây là vận tốc tham khảo của dòng lưu chất trên từng vị trí theo bảng 10.7 [3]. Bảng 6-4: Vận tốc nước trong ống ở từng vị trí khác nhau. Vị trí thiết kế Vận tốc tối đa [m/s] Ống nước chiller 1,8÷ 2,4 Ống nước bình ngưng 1,8 ÷2,4 Đầu đẩy của bơm 1,5 ÷2,7 Đầu hút của bơm 1,2 ÷ 2,1 Nước ngưng 1,2 ÷ 2,1 Tốc độ nước chảy trong ống không vượt quá 4,5 [m/s] (để tránh ồn), do đó ta chọn vận tốc đầu của nước trong ống là: ωn = 1,2 [m/s]. Vật liệu làm ống dẫn nước lạnh là ống thép đen loại Schedule 40 theo bảng 10.2 [3]. Đường kính ống dẫn: trên cơ sở lưu lượng và tốc độ nước trong từng đoạn ống, ta tiến hành xác định đường kính trong của ống như sau: [m]. Với: = 1000 [kg/m3]: khối lượng riêng của nước. G: lưu lượng nước trên từng đoạn ống [kg/s]. ωn: vận tốc của nước chuyển động trong ống [m/s]. Tầng 11 (đoạn ABC) có đường kính ống nước: [m]. Vậy với d = 139 [mm] ta chọn ống có đường kính danh nghĩa thực tế là DN = 150 Bảng 6-5: Thống kê kích thước đường ống nước lạnh. Đoạn ống Gống [l/s] ωchọn [m/s] dtính toán [m] dchọn [mm] ωthực [m/s] ABC 18,444 1,2 0,140 150 1,044 CD 16,565 1,2 0,133 150 0,938 DE 15,056 1,2 0,126 125 1,228 EI 13,548 1,2 0,120 125 1,105 IG 12,039 1,2 0,113 125 0,982 GL 10,531 1,2 0,106 125 0,859 LM 9,022 1,2 0,098 100 1,149 MN 7,514 1,2 0,089 100 0,957 NO 6,005 1,2 0,080 80 1,195 OP 4,497 1,2 0,069 80 0,895 PQ 2,988 1,2 0,056 65 0,901 QK 1,480 1,2 0,040 40 1,178 6.1.4.2 Thiết kế đường ống nhánh cho các tầng. v Tính cho tầng trệt: Tại tầng lửng, đường ống chính cấp vào tầng này là đoạn QK. Từ đoạn ống này được phân thành các nhánh đi cấp cho các FCU trong phòng và cả FCU của tầng trệt. Thông qua các FCU đã chọn ta tính được lưu lượng qua các đoạn ống. Ta chọn vận tốc trong ống là 1,2 [m/s], khi đó đường kính ống được xác định theo công thức: Tại tầng lửng, đường ống chính cấp vào tầng này là đoạn QK đi cấp cho các FCU trong phòng. Bảng 6-6: Kết quả tính toán đường ống nhánh tầng lửng. Đoạn ống Gống [l/s] ωchọn [m/s] dtính toán[m] dchọn[mm] ωthực [m/s] dchọn [m] QK - 1 1,480 1,2 0,040 40 1,18 0,04 QK - 2 1,271 1,2 0,037 40 1,01 0,04 QK - 3 1,211 1,2 0,036 40 0,96 0,04 QK - 4 1,002 1,2 0,033 32 1,25 0,03 QK - 5 0,793 1,2 0,029 32 0,99 0,03 QK - 6 0,584 1,2 0,025 25 1,19 0,03 QK - 7 0,375 1,2 0,020 25 0,76 0,03 QK - 8 0,166 1,2 0,013 16 0,82 0,02 Do tầng 1 đến tầng 11 như nhau nên khi thiết kế đường ống nhánh ta chỉ cần tính cho một tầng. Tại tầng 1, đường ống chính cấp vào tầng này là đoạn PQ. Từ đoạn ống này được phân thành các nhánh đi cấp cho các FCU trong phòng. Bảng 6-7: Kết quả tính toán đường ống nhánh tầng 1. Đoạn ống Gống,l/s [l/s] ωchọn [m/s] dtính toán [m] dchọn [mm] ωthực PQ - 1 1,509 1,2 0,0400 40 1,20 PQ - 2 1,326 1,2 0,0375 40 1,06 PQ - 3 1,266 1,2 0,0367 40 1,01 PQ - 4 1,083 1,2 0,0339 40 0,86 PQ - 5 0,900 1,2 0,0309 32 1,12 PQ - 6 0,717 1,2 0,0276 32 0,89 PQ - 7 0,534 1,2 0,0238 25 1,09 PQ - 8 0,351 1,2 0,0193 20 1,12 6.1.5 Tính trở lực đường ống nước lạnh. Hiện nay có hai phương pháp chính để tính toán tổn thất áp suất trên đường ống nước. - Phương pháp hệ số trở kháng. - Phương pháp đồ thị. Trong đồ án này ta sử dụng phương pháp đồ thị để tính trở lực trên đường ống nước. Tổng trở kháng thủy lực (tổn thất áp suất) đường nước từ bơm đến các FCU rồi về lại bơm Δp gồm: Trong đó: Δpca: trở lực (ma sát và cục bộ) đường nước cấp từ bơm tới FCU cuối cùng. Δph: trở lực đường nước hồi từ FCU cuối cùng về bơm. ΔpFCU: trở lực của FCU cuối cùng (xa bơm nhất mà ta giả thiết trở lực của nước đi từ bơm tới đây sẽ có giá trị lớn nhất). ΔpBH: trở lực khi nước qua bình bốc hơi của máy lạnh. Để tính toán trở lực đường ống ta chọn đường ống nước đi từ bơm qua bình bốc hơi của chiller rồi vào ống cấp từ tầng mái xuống 11, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, tầng lửng, tầng trệt và vào FCU cuối cùng của tầng trệt. Quãng đường đi của nước cấp ta kí hiệu AB - C - D - E - F - G - L - M - N - O - P - Q - K - (QK - 1) - (QK - 2) - (QK - 3) - (QK - 4) - (QK - 5) - (QK - 6) - (QK - 7) - (QK - 8) sau đó qua ống hồi trở về bơm. Bản vẽ sơ đồ không gian đường ống nước nằm trong phần phụ lục của đồ án. 6.1.5.1 Trở lực đường nước cấp Δp. Tổn thất áp suất trên đường ống cấp [1, 283]: [Pa]. Trong đó: Δpms: tổn thất ma sát trên đường ống nước. Δpcb: tổn thất cục bộ trên đường ống nước. a. Tính tổn thất ma sát đường ống nước cấp. Tổn thất ma sát đường ống nước được xác định theo công thức: [Pa]. Trong đó: L: tổng chiều dài đoạn ống tính toán [m]. Δp1: tổn thất áp suất ứng với 1m chiều dài ống [Pa/m]. Trên đoạn ống ABC với lưu lượng G = 18,444 [l/s], đường kính danh nghĩa DN 150. Tra đồ thị tổn thất áp suất (Pa/m) trên ống dẫn thép đen Schedule 40 [3], ta tìm được: ∆P1 = 10 [Pa/m]. [Pa]. Tính toán tương tự với những đoạn ống khác ta có kết quả như sau: Bảng 6-8: Tổn thất ma sát đường ống nước cấp. Đoạn ống l [m] Gống [l/s] d [mm] ω [m/s] ∆P1 [Pa/m] ∆Pms [Pa] ABC 32 18,444 150 1,04 30 960 CD 3,6 16,565 150 0,94 20 72 DE 3,6 15,056 125 1,23 100 360 EI 3,6 13,548 125 1,1 90 324 IG 3,6 12,039 125 0,98 85 306 GL 3,6 10,531 125 0,86 80 288 LM 3,6 9,022 100 1,15 120 432 MN 3,6 7,514 100 0,96 100 360 NO 3,6 6,005 80 1,2 200 720 OP 3,6 4,497 80 0,9 180 648 PQ 3,6 2,988 65 0,9 170 612 QK - 1 3,6 1,48 40 1,18 250 900 QK - 2 3,6 1,271 40 1,01 230 828 QK - 3 3,6 1,211 40 0,96 220 792 QK - 4 3,6 1,002 32 1,25 400 1440 QK - 5 3,6 0,793 32 0,99 380 1368 QK - 6 3,6 0,584 25 1,19 500 1800 QK - 7 3,6 0,375 25 0,76 350 1260 QK - 8 12 0,166 16 0,82 440 5280 Tổng 18750 b. Tính tổn thất áp suất cục bộ đường ống nước cấp. Tổn thất áp suất cục bộ được xác định theo công thức: [Pa]. Trong đó: ltđ: chiều dài tương đương nơi xảy ra tổn thất áp suất cục bộ [m]. ∆p1: tổn thất áp suất trên 1m chiều dài ống [Pa/m]. Tổn thất cục bộ chủ yếu qua cút, tê, van, ta chỉ tính cho tê và cút còn tổn thất qua van ta sẽ tính riêng ở phần sau. Bằng cách tra bảng 10-11 [3] chiều dài tương đương của tê, cút. Đoạn ống ABC: Có 12 co 900 loại tiêu chuẩn, ứng với đường kính danh nghĩa DN 150. [mm]. Tê nhánh chính DN150 - 100: 2 cái. [mm]. Tổn thất áp suất cục bộ đoạn ABC được xác định theo công thức: [Pa]. Tính toán tương tự cho những đoạn ống khác ta bảng sau: Bảng 6 - 9: Tổn thất cục bộ đường ống nước cấp. Vị trí Đoạn ống Đường kính Số lượng ltđ [m] ∆P1 [Pa/m] APcb [Pa] Co 90 ABC DN150 12 4,877 30 1755,72 QK - 8 DN16 2 0,792 440 696,96 TÊ ABC 200 - 100 1 18,029 30 540,87 150 - 100 1 14,021 30 420,63 CD 150 - 40 1 13,994 20 279,88 DE 125 - 40 1 13,994 100 1399,4 EI 125 - 40 1 2,500 90 225 IG 125 - 40 1 2,500 85 212,5 GL 125 - 40 1 2,500 80 200 LM 125 - 40 1 2,500 120 300 MN 100 - 40 1 2,042 100 204,2 NO 100 - 40 1 2,042 200 408,4 OP 80 - 40 1 1,524 180 274,32 PQ 65 - 40 1 1,249 170 212,33 QK - 1 65 - 40 1 1,249 250 312,25 QK - 2 65 - 40 1 1,249 230 287,27 QK - 3 40 - 16 1 3,657 220 804,54 QK - 4 40 - 16 1 3,657 400 1462,8 QK - 5 40 - 16 1 3,657 380 1389,66 QK - 6 32 - 16 1 3,139 500 1569,5 QK - 7 32 - 16 1 3,139 350 1098,65 QK - 8 25 - 16 1 2,225 440 979 Giảm DE 150 - 125 1 1,829 100 182,9 LM 125 - 100 1 1,524 120 182,88 NO 100 - 80 1 1,158 200 231,6 PQ 80 - 65 1 0,914 170 155,38 QK - 1 65 - 40 1 2,438 250 609,5 QK - 4 40 - 32 1 0,366 400 146,4 QK - 6 32 - 25 1 0,305 500 152,5 QK - 8 25 - 16 1 0,609 440 267,96 Tổng 16963 Tổng trở lực đường ống nước cấp: [Pa]. 6.1.5.2 Trở lực đường nước hồi Dph. Tổn thất áp suất trên đường ống hồi: [Pa]. Trong đó: Δpms: tổn thất ma sát trên đường ống nước. Δpcb: tổn thất cục bộ trên đường ống nước. a. Tính tổn thất ma sát đường ống nước hồi. Tổn thất ma sát đường ống nước được xác định theo công thức: ∆pms = l.∆p [Pa] [3]. Trong đó: l: tổng chiều dài đoạn ống tính toán, [m]. ∆p1: Tổn thất áp suất cho 1m chiều dài ống, [Pa/m]. Chiều dài của ống cấp và ống hồi nước lạnh đều giống nhau nên ta sẽ có: [Pa]. b. Tính tổn thất cục bộ trên đường ống nước hồi. Tổn thất áp suất cục bộ được xác định theo công thức: [Pa]. Trong đó: ltđ: chiều dài tương đương nơi xảy ra tổn thất áp suất cục bộ, [m]. ∆p1:Tổn thất áp suất trên 1m chiều dài ống, [Pa/m]. Tính toán tương tự ta được trở lực cục bộ tại cút và T trên đường ống hồi gần bằng trở lực cục bộ tại cút và T trên đường ống cấp: [Pa]. Tổng trở lực đường ống nước hồi: [Pa]. c. Trở lực cục bộ qua hệ van của FCU, Chiller, bơm, tháp giải nhiệt. - Sơ đồ kết nối FCU: Hình 6-1. Chi tiết đấu nối điển hình cho FCU. - Sơ đồ kết nối Chiller: Hình 6-2. Chi tiết đấu nối điển hình cho Chiller. - Sơ đồ kết nối bơm: Hình 6-3. Chi tiết đấu nối điển hình cho bơm. - Sơ đồ kết nối tháp giải nhiệt: Hình 6-4. Chi tiết đấu nối điển hình cho tháp giải nhiệt. Hình 6-5. Các thiết bị trong sơ đồ kết nối. - Tại chiller: - Trở lực van cân bằng: ΔP = 0,1 bar = 104 [Pa] - Trở lực qua phin lọc: từ d = 80 mm, tra bảng 6.8 [3, 296] chiều dài tương đương của các loại van tìm được ltd = 14,63 [m] nên: Δpcb = 14,63.500 = 7315 [Pa] - Trở lực của van xả cặn: d = 80 [mm], tra bảng 6.8 [3, 296] chiều dài tương đương của các loại van tìm được ltd = 1,829 [m] nên: Δpcb = 1,22.500 = 610 [Pa] - Khi tính toán ta bỏ qua tổn thất của đồng hồ đo áp suất, đồng hồ đo nhiệt độ, điểm kiểm tra. Tính toán tương tự với sơ đồ kết nối FCU và bơm ta có bảng kết quả tính toán trở lực cục bộ qua hệ van như sau: Bảng 6-10: Tổn thất cục bộ qua hệ van. Thiết bị d [mm] Số lượng ltd [m] AP [Pa/m] APcb [Pa] Van cổngs 80 4 9,187 680 24988,64 Van điện từ 80 1 8,906 200 1781,2 Phin lọc 80 3 14,63 200 8778 Đồng hồ đo áp suất 80 2 - - - Nhiệt kế 80 2 - - - Van xả cặn 80 4 8,702 200 5361,6 Tổng 40909,84 Trở lực đường ống nước lạnh: Δp =+ + 40,91+ 18,1 +52 = 182,44 [kPa] = 18,6 [mH2O]. Trong đó: ΔpFCU = 18,1 [kPa] (tổn thất áp suất của FCU cuối cùng). ΔpBH = 52 [kPa] (tổn thất áp suất của bình bay hơi của 1 chiller). 6.1.6 Chọn bơm nước lạnh. Bơm nước lạnh có nhiệm vụ là tuần hoàn nước lạnh đã được làm lạnh ở bình bay hơi tới các FCU trong tòa nhà để làm lạnh không khí. Bơm nước lạnh sử dụng trong các hệ thống điều hòa không khí thường là bơm ly tâm. Bơm ly tâm có ưu điểm là có cột áp lớn, có thể cung cấp nước cho các tòa nhà cao tầng dễ dàng. Bơm nước lạnh chọn phải thỏa mãn yêu cầu về năng suất và cột áp tổng của hệ thống. Bơm làm việc càng gần điểm có hiệu suất tối đa càng tốt trong suốt quá trình vận hành. Một điều nữa là tiếng ồn của bơm càng nhỏ càng tốt, đặc biệt là trong điều hòa không khí tiện nghi. Ta có cột áp yêu cầu của bơm: [mH2O]. Với:: là hệ số dự phòng, chọn 10%. ∆p: trở lực trên đường ống nước, ∆p = 20,46 [mH20]. Để thuận tiện cho vị trí lặp đặt, thi công, giá thành, bảo dư ng, và tiết kiệm điện năng. Ta chọn 3 bơm đấu song song bơm nước lạnh từ chiller tới FCU. Trong 3 bơm này có 1 bơm dự phòng, đối với trên đường hồi từ FCU về chiller ta cũng chọn 3 bơm đấu song song, trong 3 bơm này thì cũng có 1 bơm dự phòng. Vậy tổng hệ bơm là 6 bơm, trong đó có 2 bơm dự phòng. Đối với đấu song song thì bơm cùng G = 18,444 [l/s] nhưng cột áp của mỗi bơm Hb = 20,46/2 = 10,23 [mH20]. - Lưu lượng nước qua mỗi bình bay hơi: G = 18,444 [l/s] = 66,4 [m3/h]. - Thông số chọn bơm: =18,444 [l/s] = 1106,64 [l/ph]. = 10,23 [mH20]. Bằng cách tra catalogue bơm của EBARA ta có bảng thông số kỹ thuật của bơm như sau: Bảng 6-11: Đặc tính kỹ thuật của bơm nước lạnh. Model MD 65 - 125/5.5 Số lượng 2 Nhiệt độ nước tiêu chuẩn [oC] 20 Lưu lượng nước [l/ph] 1106,64 Cột áp [mH20] 10,23 Đường kính ống nước vào/ra [mm] 80/65 Loại động cơ SIMENS Nguồn điện 380V/3Ph/50Hz Công suất [kW] 5,5 Số vòng quay [v/phút] 2950 Trọng lượng tĩnh [kg] 58,3 Hình 6-6. Bơm nước điển hình loại MD của Ebara. 6.2 Hệ thống đường ống nước giải nhiệt. 6.2.1 Thiết kế đường ống. Dựa vào sơ đồ nguyên lý tháp giải nhiệt ta đi tính đường kính ống nước giải nhiệt: Ta có: Lưu lượng nước qua bình ngưng được tra trong catalogue của 2 chiller là : G = 12,19.2 = 24,38 [l/s]. Tổn thất qua bình ngưng ∆pBN = 30 [kPa]. Chọn vận tốc đi trong đường ống là: 2,4 [m/s]. Ta có: [l/s]. Trong đó: G - lưu lượng thể tích nước chuyển động qua đoạn ống đang tinh. ω - vận tốc của nước chảy trong ống, , w = 3 [m/s]. F - tiết diện ống. d - đường kính ống. => [mm]. Ta chọn đường kính ống là d = 125 [mm]. 6.2.2 Tính trở lực trên đường ống. Tổng trở lực đường nước từ bơm đến bình ngưng của chiller đến tháp giải nhiệt rồi về lại bơm: [Pa]. Trong đó: Δp - Tổng lực trên toàn bộ đường ống [Pa]. Δpms - Tổn thất ma sát trên vòng tuần hoàn từ tháp giải nhiệt qua bơm, đến bình ngưng rồi về lại đầu vào tháp giải nhiệt [Pa]. Δpcb - Tổn thất cục bộ của các co, van, cút, phin lọc, các hệ vantrên vòng tuần hoàn đó [Pa]. ΔpBH - Tổn thất áp suất qua bình ngưng, ΔpBH = 30 [kPa]. Tra đồ thị (hình 10.2) tổn thất áp suất (Pa/m) trên ống dẫn thép đen Schedul 40 [3]. Với vận tốc ω = 2,4 [m/s] và đường kính d = 125 [mm] ta xác định được tổn thất áp suất trên 1 mét đường ống là 320 [Pa/m]. Tính tổn thất ma sát: [Pa]. Với: l là tổng chiều dài đoạn ống tính toán, l = 37,5 [m]. [Pa]. Tính tổn thất cục bộ: Để tính trở lực cục bộ, ta còn có cách quy đổi ra tổn thất ma sát tương đương và ứng với nó là chiều dài tương đương: [Pa]. Tính toán tương tự như phần tính trở lực trên đường ống nước lạnh. Khi tính toán ta bỏ qua tổn thất của đồng hồ đo áp suất, đồng hồ đo nhiệt độ, điểm kiểm tra. Bảng 6-12: Tổn thất cục bộ trên đường ống nước giải nhiệt. Thiết bị d [mm] Số lượng ltd [m] AP [Pa/m] APcb [Pa] Co 90o 125 7 3,692 320 8270,08 Van cổng 125 4 11,503 680 31288,16 Van điện từ 125 - 8,906 200 0 Phin lọc 125 0 14,63 200 0 Đồng hồ đo áp suất 125 2 - - 0 Nhiệt kế 125 2 - - 0 Van xả cặn 125 2 10,987 200 4394,8 Tổng 43953,04 Từ công thức 6 - 9 ta có trở lực trên toàn bộ đường ống: [kPa] =8,73 [mH20]. 6.2.3 Chọn bơm nước giải nhiệt. Ta có tổng tổn thất mà bơm cần phải vượt là: [mH20]. Với H = 3 [mH20]: độ cao hình học của tháp. Vậy cột áp yêu cầu của bơm là: [mH20]. Với: μ - là hệ số dự phòng, chọn 10% . ∆p: trở lực trên đường ống nước, ∆p = 11 [mH20]. Do hệ thống của ta có 2 chiller, 2 tháp giải nhiệt, nên ta chọn 3 bơm, trong đó 2 bơm chạy và 1 bơm dự phòng. Lưu lượng nước qua bơm tháp: Gth = 12,19.2= 24,38 [l/s] = 1463 [l/ph]. - Thông số chọn bơm: Tra cattalogue bơm của EBARA ta có bảng thông số kỹ thuật của bơm như sau: Bảng 6-13: Đặc tính kỹ thuật của bơm nước giải nhiệt. Model MD 65 - 125/5.5 Số lượng 2 Nhiệt độ nước tiêu chuẩn [oC] 20oC Lưu lượng nước [l/ph] 1106,64 Cột áp [mH20] 12,903 Đường kính ống nước vào/ra [mm] 80/65 Loại động cơ SIMENS Nguồn điện V/Ph/Hz 380V/3Ph/50Hz Công suất [kW] 5,5 Số vòng quay [v/phút] 2950 Trọng lượng tĩnh [kg] 58,3 6.3 Chọn van và các phụ kiện cho đường ống. Các thiết bị phụ trong hệ thống chủ yếu là các van. Trong hệ thống điều hòa không khí trung tâm, van là một thiết bị rất quan trọng, ngoài tác dụng đóng ngắt, van còn có thể tự động điều chỉnh lưu lượng nước theo phụ tải nhiệt. Ngoài ra, người ta còn phối hợp các công dụng của từng loại van lại với nhau để tạo thành một hệ thống có khả năng tự động hóa cao nhằm nâng cao tính tiện nghi, phân phối, cũng như tiết kiệm năng lượng tiêu thụ. - Van cổng (Gate Valve): Van có tên là van cổng là do đĩa van có dạng cánh cổng. Khi đĩa van nâng lên đến vị trí mở hoàn toàn, dòng chảy hầu như không bị trở lực đĩa van có thể là một khối là loại thông dụng nhất nhưng có thể gồm 2 mảnh tách rời nhau được căng ra hai bên để đảm bảo độ kín khít tốt hơn đối với đế van ở hai bên. Van cổng sử dụng chủ yếu để đóng mở hoàn toàn ON - OFF. Nếu dùng để điều chỉnh dòng chảy có thể gây ra rung động không ổn định, làm ồn, hoặc làm giảm tuổi thọ của van.Van cổng thường được sử dụng để chặn hoặc cách ly một FCU hoặc một thiết bị ra khỏi hệ thống khi tiến hành thay thế, bảo dưỡng, sửa chữa FCU hoặc thiết bị đó. Van cổng được điều khiển bằng tay. Nguyên tắc hoạt động của van cổng rất đơn giản. Khi tay cầm 1 xoay ngược chiều kim đồng hồ, ti 2 và đĩa van 3 chuyển động lên phía trên cho dòng chảy qua. Hình 6 - 7. Van cổng (Gate Valve). - Van cân bằng (balance valve): Van cân bằng dùng để cân bằng áp suất, lưu lượng dòng lưu chất qua van. Với hệ thống điều hòa không khí van cân bằng còn có tác dụng điều chỉnh lượng nước cấp phù hợp yêu cầu. Có 2 loại là van cân bằng tay và van cân bằng tự động. Van cân bằng tay thường được bố trí ở các ống nhánh đo áp suất để xác định dòng chảy và một cửa có thang chia để hiệu chỉnh dòng chảy. Van cân bằng tự động thường được gọi là van tự động khống chế lưu lượng. Van có một chi tiết hiệu chỉnh tiết diện cửa thoát nhờ hiệu áp của nước qua van. Hình 6 - 8. Van cân bằng (balance valve). - Van điện từ (Motorized Valve): Hình 6 - 9. Van điện từ (Motorized Valve). Trong hệ thống điều hòa không khí trung tâm, van điện từ có thể có hai tác dụng: đóng ngắt hoàn toàn (On/Off), hay có thể điều chỉnh lưu lượng nước qua van. Tương ứng ta có hai loại van điện từ là Motorized Valve và Motorized Modulating Valve. Ngoài ra, theo phương pháp đóng ngắt ta có thể chia van điện từ thành hai loại Gate Motorized Valve và Butterfly Motorized Valve. - Phin lọc: Chức năng của phin lọc là bảo vệ thiết bị khỏi cáu bẩn cặn dùng cho bơm và thường được làm bằng đồng. Hình 6-10. Phin lọc. - Nhiệt kế và áp kế: Dùng để đo chênh lệch áp suất và nhiệt độ nước đầu vào và đầu ra của bơm nước, của tháp giải nhiệt để bảo vệ và cấp nước khi thiết bị thiếu nước. Hình 6-11. Nhiệt kế và áp kế. CHƯƠNG 7 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐƯỜNG ỐNG GIÓ 7.1 Phương pháp thiết kế. Cho đến nay có rất nhiều phương pháp tính toán thiết kế đường ống gió. Tuy nhiên, mỗi phương pháp có những đặc điểm riêng. Việc lựa chọn phương pháp tính toán thiết kế nào là tuỳ thuộc vào đặc điểm công trình, thói quen của người thiết kế và các thiết bị phụ trợ đi kèm. Có những phương pháp chủ yếu sau: - Phương pháp giảm dần tốc độ (velocity Reduction). - Phương pháp ma sát đồng đều (equal friction). - Phương pháp phục hồi áp suất tĩnh (static regain). Các phương pháp tính trên có thể cho kết quả sai khác nhau, tuy nhiên sự sai khác này không quá lớn và đều có độ tin cậy cao. Mỗi phương pháp có một ưu nhược điểm riêng, tuỳ theo điều kiện cụ thể để lựa chọn phươ ng pháp tính cho phù hợp.Trong đồ án này em chọn phương pháp giảm dần tốc độ để thiết kế hệ thống đường ống gió phục vụ cho công trình. 7.2 Chọn và bố trí miệng gió thổi và hồi. Việc chọn miệng thổi, miệng hồi và hình thức thổi gió ta căn cứ vào chiều cao, diện tích sàn và lưu lượng không khí qua mỗi miệng thổi, độ ồn cho phép Bố trí các miệng thổi, miệng hồi sao cho phân phối khí đồng đều và đảm bảo mỹ quan. Nhằm đảm bảo phân bố đều lưu lượng gió trong không gian điều hòa đồng thời cũng phả phối hợp với không gian trần tạo thành một khoảng không gian đẹp. Ta sử dụng miệng gió kiểu khuếch tán và miệng gió loại Linear Bar Grille. Hình 7-1. Miệng gió loại khếch tán gắn trần 4 hướng thổi. Hình 7-2. Miệng gió loại khếch tán tròn. Hình 7-3: Miệng gió loại linear bar grille. Hình 7-4: Miệng gió hồi. 7.2.1 Chọn miệng thổi. Chọn miệng thổi cho FCU ở tầng trệt: Trong khu vực của tầng trệt ta bố trí mỗi FCU có 1 miệng gió cấp loại Ceiling diffuser. Số lượng FCU đã chọn là 1 cái, tổng lưu lượng gió cần thiết là: L = 0,189 [m3/s]. Lưu lượng gió qua 1 miệng thổi: LMT = LFCU = 0,189 [m3/s] = 680 [CMH]. Chọn vận tốc gió ra khỏi miệng gió: ω = 2,5 [m/s]. Tiết diện miệng gió: F = 0,189/2,5 = 0,076 [m2] => . Tra catalogue miệng gió của ASLI ta chọn miệng gió loại 4 hướng hổi (Ceiling diffuser) có các thông số như sau: - Model: DA - A - G1. - Lưu lượng: 680 [CMH]. - Kích thước cổ: 300x300. - Kích thước mặt: 600x600. - Tổn thất áp suất: 1,6 [mmAq]. - Vận tốc: 2 [m/s]. - Độ ồn: 22 [dB]. Vận tốc thực qua miệng gió cấp: v = 0,189/0,32 = 2,1 [m/s]. Kích thước ống gió mềm: Lưu lượng gió qua 1 miệng: L = 0,189 [m3/s]. [m]. Chọn ống gió mềm có đường kính d = 250 [mm]. Tiết diện ống gió mềm: 0,049 [m2]. Vận tốc gió thực tế: v = 0,189/0,049 = 3,86[m/s]. Như vậy với việc chọn miệng thổi và tính toán chọn ống gió mềm là hợp lý, đảm bảo tốc độ và độ ồn cho phép. Tương tự như vậy ta có kết quả các tầng trong bảng sau: Bảng 7-1: Bảng chọn miệng gió cấp cho các khu vực điều hòa của các tầng. Tầng Phòng L [CMH] Số FCU Model Số miệng LMT [CMH] Kích thước cổ C [mm] Trệt Quầy tiếp tân và sảnh 680 1 DA - A - G1 1 680 300 x 300 Lửng Sảnh 511,2 1 DA - A - G1 1 511,2 300 x 300 Văn phòng cho thuê 6112,8 6 DA - A - G1 6 1018,8 300 x 300 1-11 Sảnh 511,2 1 DA - A - G1 1 511,2 300 x 300 Văn phòng cho thuê 5097,6 7 DA - A - G1 7 849,6 300 x 300 Các tầng từ tầng 1 đến tầng 11 có lưu lượng và kiến trúc giống nhau nên ta chọn kích thước của miệng gió giống với tầng 1. 7.2.2 Chọn miệng hồi. Chọn miệng hồi cho FCU ở tầng trệt: Trong khu vực đại sảnh của tầng trệt ta bố trí mỗi FCU có 1 miệng gió hồi. Số lượng FCU đã chọn là 1 cái, tổng lưu lượng gió cần thiết là: Lhồi = Lcấp.90% = 0,189.0,9 = 0,1701 [m3/s]. Lưu lượng gió qua 1 miệng thổi: LMT = LFCU = 0,1701m3/s = 614,52 [CMH]. Chọn vận tốc gió ra khỏi miệng gió: ω = 2,5 [m/s]. Tiết diện miệng gió: F = LMT/ω = 0,1701/2,5 = 0,07 [m2]. Tra catalogue miệng gió của ASLI ta chọn miệng gió loại ô lưới có các thông số như sau: - Model: DA - A - G1. - Lưu lượng: 680 [CMH]. - Kích thước cổ: 300x300. - Kích thước mặt: 600x600. - Tổn thất áp suất: 1,6 [mmAq]. - Vận tốc: 2 [m/s]. - Độ ồn: 22 [dB]. Vận tốc thực qua miệng gió hồi: v = 0,1701/0,32= 1,89 [m/s]. Kích thước ống gió mềm: Lưu lượng gió qua 1 miệng: L = 0,1701[m3/s] => Chọn ống gió mềm có đường kính d = 250 [mm]. Tiết diện ống gió mềm: 0,049 [m2]. Vận tốc gió thực tế: v = 0,1701/0,049 = 3,47 [m/s]. Như vậy với việc chọn miệng thổi và tính toán chọn ống gió mềm là hợp lý, đảm bảo tốc độ và độ ồn cho phép. Tương tự như vậy ta có kết quả các tầng trong bảng sau: Bảng 7-2: Bảng chọn miệng gió hồi cho các khu vực điều hòa của các tầng. Tầng Phòng L [CMH] Số FCU Model Số miệng LMT [CMH] Kích thước cổ C [mm] Trệt Quầy tiếp tân và sảnh 612 1 DA - A - G1 1 612 300 x 300 Lửng Sảnh 460,08 1 DA - A - G1 1 460,08 300 x 300 Văn phòng cho thuê 5501,5 6 DA - A - G1 6 916,92 300 x 300 1-11 Sảnh 460,08 1 DA - A - G1 1 460,08 300 x 300 Văn phòng cho thuê 4587,9 7 DA - A - G1 7 764,64 300 x 300 Các tầng từ tầng 1 đến tầng 11 có lưu lượng và kiến trúc giống như tầng 1 nên ta chọn kích thước của miệng gió giống với tầng 1. 7.3 Tính toán đường ống cấp gió tươi cho các phòng. 7.3.1 Thiết kế đường ống gió. - Tính toán kích thước đường ống cấp gió tươi cho tầng lửng: Tầng lửng cấp gió tươi 10%. Llửng (Llửng tra theobảng 4.5) gồm có 1 khu sảnh và khu văn phòng cho thuê. Cấp gió tươi cho các khu vực tầng lửng được lấy từ vị trí được thểhiện trên bảng vẽ và được chia đều cho các khu vực ở tầng lửng. Sơ đồ bố trí đường ống gió được thể hiện trong bản vẽ mặt bằng thông gió tầng lửng. Vậy ta có tổng lưu lượng cần cấp gió tươi: [L/s]. Tính toán kích thước đường cấp gió tươi cho sảnh và văn phòng cho thuê: Đường ống gió tươi đi như sau A – B – C – D – E – F – G – H. Rẽ nhánh thứ tự là: A – 1, B – 2, C – 3, D – 4, E – 5, F – 6, G – 7, H – 8. Lưu lượng gió tươi cần cung cấp cho hai khu vực này được tính ở trên: [L/s]. - Chọn đoạn ống đầu tiên AB làm tiết diện điển hình. Lưu lượng gió qua tiết diện đầu , [L/s]=0,189 [m3/s]. - Chọn tốc độ đoạn A – B: ω = 7 [m/s]. - Tiết diện đoạn A – B: FAB = 0,189/7 = 0,027 [m2]. - Chọn kích thước đoạn đầu: 200x150. Đường kính tương đương của ống hình chữ nhật: [m]. Tốc độ gió thực tế trong ống: [m/s]. Tương tự như vậy ta có kết quả các tầng trong bảng sau: Bảng 7-3: Bảng thông số đường ống cấp gió tươi cho tầng lửng. Khu quầy tiếp tân và văn phòng sảnh tầng lửng Đoạn ống Lưu lượng [m3/s] Tiết diện [m2] ω [m/s] Kích thước F [m2] dtđ [mm] ω' [m/s] ∆P1 W H A - B 0,031 0,004 7 100 100 0,01 109 3,08 0,9 B - C 0,062 0,009 7 100 100 0,01 109 6,16 1 C - D 0,092 0,013 7 150 100 0,02 133 6,16 0,8 D - E 0,123 0,018 7 200 100 0,02 152 6,16 0,76 E - F 0,154 0,022 7 200 150 0,03 189 5,13 0,98 F - G 0,158 0,023 7 200 150 0,03 189 5,26 1 G - H 0,188 0,027 7 200 150 0,03 189 6,28 1,1 Bảng 7-4: Bảng thông số đường ống cấp gió tươi cho tầng 1. Khu quầy tiếp tân và văn sảnh tầng 1 Đoạn ống Lưu lượng [m3/s] Tiết diện [m2] ω [m/s] Kích thước F [m2] dtđ [mm] ω' [m/s] ∆P1 W H A - B 0,031 0,004 7 100 100 0,01 109 3,08 0,9 B - C 0,062 0,009 7 100 100 0,01 109 6,16 1 C - D 0,092 0,013 7 150 100 0,02 133 6,16 0,8 D - E 0,123 0,018 7 200 100 0,02 152 6,16 0,76 E - F 0,154 0,022 7 200 150 0,03 189 5,13 0,98 F - G 0,158 0,023 7 200 150 0,03 189 5,26 1 G - H 0,188 0,027 7 200 150 0,03 189 6,28 1,1 H - J 0,219 0,031 7 200 150 0,03 189 7,31 1,1 Bảng thông số đường ống cấp gió tươi cho các tầng từ tầng 1 đến tầng 11 giống kết quả tầng 1. 7.3.2 Tính chọn lover. Tính chọn louver cho tầng lửng: Lưu lượng gió tươi cần cung cấp cho khu vực này được tính ở trên: L = 0,188 [m3/s]. Chọn tốc độ vào lover là: ω = 3 [m/s]. Tiết diện của louver là: Flouver= 0,188 /3 = 0,06[m2]. Chọn kích thước chọn kích thước của louver là: 300x200 [mm]. Tương tự như vậy ta có kết quả các tầng trong bảng sau: Bảng 7-5: Bảng chọn lover cho các khu vực điều hòa của các tầng. Tầng Khu vực L [m3/s] ω [m/s] F [m2] Kích thước mm Lửng Văn phòng cho thuê 0,188 3 0,06 300 x 200 Từ 1 đến 11 Văn phòng cho thuê 0,219 3 0,07 300x 250 Các louver này ta phải đặt nhà sản xuất chế tao. Trong tính toán ta xem tổn thất qua lover là 20 [Pa]. 7.3.3 Tính tổn thất áp suất trên đường ống gió tươi. Tổn thất áp suất trên đường ống cấp: Trong đó: Δpms: tổn thất ma sát trên đường ống gió. Δpcb: tổn thất cục bộ trên đường ống gió. Tổn thất ma sát: . : tổn thất áp suất trên 1m ống, [Pa/m]. : chiều dài đoạn ống, [m]. Tổn thất cục bộ:. : hệ số trở lực cục bộ. : khối lượng riêng của không khí, = 1,2 [kg/m3]. : vận tốc gió đi qua chi tiết tính toán, [m/s]. Tính tổn thất áp suất trên đường ống cấp gió tươi của tầng lửng: Đoạn ống được lựa chọn để tính trở lực là đoạn ống từ quạt cấp gió đến đoạn ống gió cấp vào FCU xa nhất tính từ quạt. Trên bản vẽ điều hòa không khí của tầng lửng, tại khu sảnh và văn phòng cho thuê, ta chọn đoạn ống tính toán từ quạt đến FCU – 7 có kí hiệu là: A – B – C –D –E – F – G – H. vTổn thất ma sát: - Đoạn AB: Từ lưu lượng L = 31 [l/s], dtđ = 109 [mm] tra đồ thị xác định tổn thất ma sát” ta tìm được DP1 = 4 [Pa/m]. [Pa] Tính toán hoàn toàn tương tự với các đoạn ống B – C, C – D, D – E, E – F, F – G, G – H, ta có bảng tổng kết trởlực ma sát của đường ống. Bảng 7-6: Tổn thất áp suất ma sát của tầng lửng Đoạn ống Chiều dài l [m] Lưu lượng [m3/s] ∆P1 [Pa/m] ∆Pms [Pa/m] A - B 6,5 0,031 0,9 5,85 B - C 2,3 0,062 1 2,30 C - D 3,3 0,092 0,8 2,64 D - E 0,96 0,123 0,76 0,73 E - F 1,95 0,154 0,98 1,91 F - G 1,5 0,158 1 1,50 G - H 1,7 0,188 1,1 1,87 Bảng 7-7: Tổn thất áp suất ma sát của tầng 1. Đoạn ống Chiều dài l [m] Lưu lượng [m3/s] ∆P1 [Pa/m] ∆Pms [Pa/m] A - B 4 0,031 0,9 3,60 B - C 6,5 0,062 1 6,50 C - D 2,3 0,092 0,8 1,84 D - E 3,3 0,123 0,76 2,51 E - F 0,96 0,154 0,98 0,94 F - G 1,95 0,185 1 1,95 G - H 1,5 0,188 1,1 1,65 H - J 1,7 0,219 1,1 1,87 Bảng thông số đường ống cấp gió tươi cho các tầng 1 đến 11 giống kết quả nhau. vTổn thất cục bộ: Đoạn ống D – E: 1 đột thu có góc q = 15o – 40o. [Pa]. Co 90o tiết diện vuông, cong đều: [Pa]. Tổng tổn thất cục bộ của tầng lửng là: [Pa]. Tương tự như vậy ta có kết quả các tầng trong bảng sau: Bảng 7-8: Bảng tổn thất cục bộ của văn phòng cho thuê của các tầng. Tầng Khu vực Cút Đột mở APcb [Pa] Lửng Văn phòng cho thuê 1.13 4,17 5,3 1 Văn phòng cho thuê 1.84 2.03 3.87 11 Văn phòng cho thuê 3 2.02 5.02 Các tầng từ tầng 1 đến tầng 11 tổn thất đều bằng tổn thất của tầng 1. Bảng 7-9: Bảng tổng kết tổn thất áp suất trên đường ống cấp gió tươi tại các tầng. Tầng Khu vực APms [Pa] APcb [Pa] Lưới lọc [Pa] Louver [Pa] AP [Pa] Lửng Văn phòng cho thuê 20,1 5,3 30 20 75,4 1 - 11 Văn phòng cho thuê 20,86 5,6 30 20 76,46 Các tầng từ tầng 1 đến tầng 11 tổn thất đều bằng tổn thất của tầng 11. 7.3.4 Tính chọn quạt cấp gió tươi. Ta có cột áp yêu cầu của quạt: [Pa]. Với: : là hệ số dự phòng, chọn 20%. ∆p: trở lực trên đường ống nước. Thông số chọn quạt: , . Tra Catalogue quạt của hãng Fantech ta chọn quạt có thông số kỹ thuật như sau: Bảng 7-10: Thông số chọn quạt. Tầng Khu vực AP [Pa] Qyc [L/s] Hyc [Pa] Model Lửng Văn phòng cho thuê 75,4 188 90,48 AP0312AA10/10 1 - 11 Văn phòng cho thuê 76,46 219 91,752 AP0312AA10/10 Các tầng từ tầng 1 đến tầng 11 tổn thất đều giống nhau. CHƯƠNG 8 QUY TRÌNH VẬN HÀNH VÀ BẢO DƯỠNG Sau khi lắp đặt xong hệ thống điều hòa không khí Water Chiller thì chúng ta tiến hành thử xì hệ thống, chạy test và vận hành hệ thống điều hòa không khí trung tâm Water Chiller. 8.1 Quy trình vận hành. 8.1.1 Công việc chuẩn bị cho khởi động chiller sau khi đã lắp đặt. Sau khi đã kết thúc công việc lắp đặt các thiết bị người ta bắt đầu chuẩn bị cho việc chạy thử Chiller bao gồm các việc như sau: 8.1.1.1 Chạy thử không tải. Sau khi đã kết thúc công việc tất cả các công việc xây dựng và làm vệ sinh nơi đặt thiết bị, nạp nước cho bình ngưng, kết thúc việc lắp đặt các động cơ điện, tủ điện điều khiển địa thì người ta tiến hành việc chạy thử không tải từng thiết bị, thời gian chạy thử do đơn vị lắp đắt quy định. 8.1.1.2 Kiểm tra các thiết bị. Trong quá trình chạy thử các thiết bị chúng ta có thể tiến hành kiểm tra máy nén và các thiết bị. Các công việc sẽ được các chuyên gia hỗ trợ và cùng kiểm tra. 8.1.1.3 Kiểm tra mức dầu. Thực hiện một số thủ tục để kiểm tra dầu trong hệ thống, cho máy chạy thể để kiểm tra mức dầu trong hệ thống và trong bình tích trữ dầu nhờ vào đầu dò dầu quang học. 8.1.1.4 Kiểm tra tủ điện điều khiển Chiller. Kiểm tra cẩn thận từng chi tiết, cụm chi tiết, các bo mạch, các công tắc tơ, các cầu chì xem chúng có bị thay đổi, hư hỏng gì không so với kết cấu ban để còn chỉnh sửa lại đúng vị trí cũ. Kiểm tra sự cùng pha bằng dụng cụ kiểm tra chuyên dụng, kiểm tra lại các thông số điện áp, dòng của các nguồn cấp vào cũng như các nguồn xuất ra. 8.1.1.5 Kiểm tra các valve. Kiểm tra các van trong từng cụm Chiller, xem chúng đang ở trạng thái gì, từ đó thiết lặp lại cho chính xác với các thông số đã cài đặt ở bảng điều khiển. 8.1.1.6 Kiểm tra sự cân bằng của sự lắp đặt từng cụm Chiller. Dùng ống thủy thông nhau hoặc để kiểm tra sự cân bằng của từng cụm Chiller, đo cao độ 4 góc của Chiler xem chúng có bằng nhau hay không. Điều kiện lắp đặt phải cân bằng cả cụm Chiller, chỉ cho sai số rất ít khoảng 5 [mm] để đảm bảo hệ thống hồi và cung cấp dầu hoạt động được tốt nhất. 8.1.2 Quy trình mở máy và dừng máy. 8.1.2.1 Quy trình mở máy. Bước 1: Cho FCU hoạt động, cho bơm nước tầng kỹ thuật hoạt động. Bước 2: Bật công tắc các van điện (nếu có hệ thống van tay ta tiến hành mở van tay trước khi mở van điện), kiểm tra van điện đã mở chưa. Bước 3: Cho bơm nước giải nhiệt hoạt động, bơm nào hoạt động thì mở van tay và van điện bơm đó, còn lại các van khóa (độ chênh áp đầu vào và đầu ra khỏi bình ngưng tụ khoảng 0,6 kg nhiệt độ nước vào và ra khỏi bình ngưng là: 35/30oC). Nếu dưới 32/28 thì không cần phải chạy hệ thống quạt tháp giải nhiệt trên tháp giải nhiệt. Bước 4: Cho bơm nước lạnh hoạt động, bơm nào hoạt động thì mở van bơm đó, còn lại các van khác khóa (độ chênh áp đầu ra và vào khỏi bình bay hơi là: 0.6 kg). Bước 5: Ấn số 159, ấn enter để mở khóa màn hình điều khiển Chiller. Bước 6: Kiểm tra các thông số trên màn hình. Tình trạng công tắc dòng bơm nước giải nhiệt hiện chữ Flow hoặc No Flow. - Nếu hiện chữ “Cond Water Flow switch status” No Flow: đề nghị kiểm tra tình trạng đường nước giải nhiệt, tình trạng công tắc dòng bơm nước lạnh hiện chữ Flow hoặc No Flow. - Nếu hiện chữ “Evap Water Flow switch status” No Flow: đề nghị kiểm tra tình trạng đường nước lạnh. + Áp suất dầu báo trên 250 kpa. + Đầu tín hiệu dầu hiện chữ Wet hoặc Dry. - Nếu hiện chữ “Oil loss level sensor” Dry: tuyệt đối không được cho máy chạy. Sau khi kiểm tra đầy đủ các điều kiện trên: Bước 7: Trên màn hình ta ấn AUTOR – 1 lúc sau máy sẽ tự hoạt động (sau khoảng 1 phút) và khi nào đạt nhiệt độ cài đặt, máy sẽ tự động giảm tải và tự dừng hoạt động. Chú ý: Nếu trường hợp máy có lỗi thì nút Alarm nhấp nháy liên tục. Thao tác xóa lỗi: ấn Alarm - hiện lỗi - ấn tiếp Reset - ấn Autor. - Kiểm tra thường xuyên độ chênh áp suất trước và sau bình ngưng tụ, bình bay hơi qua đồng hồ áp suất (áp kế). - Nhiệt độ và tiếng kêu của các thiết bị. Nếu có hiện tượng lạ phải cho dừng máy ngay để kiểm tra hệ thống và xử lý, ghi vào sổ theo dõi sau mỗi giờ máy hoạt động. 8.1.2.2 Quy Trình dừng máy. Bước 1: Ấn nút Stop trên màn hình, 5 đến 8 phút sau máy sẽ dừng. Bước 2: Tắt quạt tháp giải nhiệt bình ngưng tụ. Bước 3: Tắt bơm nước giải nhiệt bình ngưng + van điện, van tay của bơm nước giải nhiệt, sau 20 phút. Bước 4: Tắt bơm nước lạnh + van điện, van tay. Tắt FCU trên màn hình máy tính điều khiển nếu khu vực nào không cần cấp lạnh. Bước 5: Kiểm tra, vệ sinh phòng máy. Bước 6: Ghi sổ giao ca vận hành máy (nhật ký vận hành). Chú ý: - Sau khi dừng máy phải ngắt tất cả các Aptomat cấp nguồn cho thiết bị trừ Aptomat tổng và 2 Aptomat cấp nguồn cho 2 Chiller luôn luôn được dùng 24/24 để sấy dầu bôi trơn hệ thống. - Khóa tất cả các van trước khi rời khỏi phòng máy. 8.1.2.3 Phát hiện hư hỏng, sự cố trong các thiết bị điều hòa không khí. Trong quá trình chạy máy, test máy chúng ta cần chú ý đến một số các sự cố thường hay xảy ra đối với hệ thống Chiller Water như sau: - Khi khởi động Chiller để chạy thử tải, cử người đi tới các phòng mở các van trên đường ống nước và kiểm tra xem có bị rò rỉ tại các khớp nối, khớp nối van hay không. Ngoài ra cần chú ý quan sát tại các vùng có ống nước chảy qua để xem có bị rò rỉ hay không, nếu bị rò rỉ thì sẽ làm thấm ướt trần giả ngay tại vị trí đó, từ đó có biện pháp khắc phục ngay nhằm tránh nước làm hỏng trần giả. - Tại các FCU đều có một đường bypass ngay tại đầu hồi về của nước lạnh, mở khóa đường bypass đó để kiểm tra xem nước có chảy ra không vàchảy ra có mạnh hay không để từ đó xác định xem nước có cấp được tới FCU đó hay không, lưu lượng có mạnh hay không. Nếu không có nước chảy ra từ đường by pass đó thì có thể là lỗi sau: + Các van trước khi vào và ra khỏi FCU các van ở phía đầu của nhánh chưa mở. Cần kiểm tra và mở các van. + Có thể hệ thống đường ống bị tắc ngẽn ở đâu đó, do trong quá trình thi công, trong hệ thống đường ống có nhiều cáu bẩn, rác nên nó đã mắc lại ở các phin lọc chữ y. Cần kiểm tra và tháo phin lọc ra kiểm tra, kiểm tra xem ngoài phin lọc ra còn có bị tắc ở khúc nào trên đường ống nữa hay không nếu như phin lọc sạch sẽ. + Có thể do chọn bơm thiếu cột áp hay tổn thất đường ống quá lớn (bị rò rỉ, bị khe hẹp của khớp nối cản) khiến nước không thể tới FCU được => kiểm tra kỹ lưỡng và khắc phục. + Có thể trong đường ống có nhiều khí làm cho nước tới FCU yếu đi hoặc không tới nổi thì cần phải chờ một thời gian vận hành thử tải để các khí đó sẽ được thoát ra ở các van xả khí tự động (AAC), thì lúc đó mình kiểm tra mới cho kết quả khả quan được. 8.2 Quy trình bảo dưỡng. 8.2.1 Bảo dưỡng máy nén. Việc bảo dưỡng máy nén là cực kỳ quan trọng đảm bảo cho hệ thống hoạt động được tốt, bền, hiệu suất làm việc cao nhất, đặc biệt đối với các máy có công suất lớn. Máy lạnh dễ xảy ra sự cố ở trong 3 thời kỳ: Thời kỳ ban đầu khi mới chạy thử và thời kỳ đã xảy ra các hao mòn các chi tiết máy. - Cứ sau 6.000 giờ thì phải đại tu máy một lần. Dù máy ít chạy thì 01 năm cũng phải đại tu 01 lần. - Các máy dừng lâu ngày, trước khi chạy lại phải tiến hành kiểm tra. Máy nén chạy 8giờ/ngày thì 1 năm thay dầu 1 lần, chạy 24 giờ/ngày thì 6 tháng thay dầu một lần. Loại dầu theo yêu cầu nhà sản xuất (loại máy nén, loại gas lạnh.v.v.). Công tác đại tu và kiểm tra bao gồm: - Kiểm tra độ kín và tình trạng của các van xả van hút máy nén. - Kiểm tra bên trong máy nén, tình trạng dầu, các chi tiết máy có bị hoen rỉ, lau chui các chi tiết. Trong các kỳ đại tu cần phải tháo các chi tiết, lau chùi và thay dầu mới. - Kiểm tra dầu bên trong caste qua cửa quan sát dầu. Nếu thấy có bột kim loại màu vàng, cặn bẩn thì phải kiểm tra nguyên nhân. Có nhiều nguyên nhân do bẩn trên đường hút, do mài mòn các chi tiết máy. - Kiểm tra mức độ mài mòn của các thiết bịnhư trục khuỷu, các đệm kín, vòng bạc,pittông, vòng găng, thanh truyền... so với kích thước tiêu chuẩn. Mỗi chi tiết yêu cầu độ mòn tối đa khác nhau. Khi độ mòn vượt quá mức cho phép thì phải thay thế cái mới. - Lau chùi vệ sinh bộ lọc hút máy nén. Đối với các máy nén lạnh các bộ lọc bao gồm: lọc hút máy nén, bộ lọc dầu kiểu đĩa và bộ lọc tinh. +Đối với bộ lọc hút: kiểm tra xem lưới có bị tắc, bị rách hay không. Sau đó sử dụng các hoá chất chuyên dụng để lau rửa lưới lọc. + Đối với bộ lọc tinh: cần kiểm tra xem bộ lọc có xoay nhẹ nhàng không. Nếu cặn bẩn bám giữa các miếng gạt thì sử dụng miếng thép mỏng như dao lam để gạt cặn bẩn. Sau đó chùi sạch bên trong. Sau khi chùi xong thổi hơi nén từ trong ra để làm sạch bộ lọc. 8.2.2 Bảo dưỡng thiết bị ngưng tụ. Tình trạng làm việc của thiết bị ngưng tụ ảnh hưởng nhiều đến hiệu suất làm việc của hệ thống, độ an toàn, độ bền của các thiết bị. 3 tháng vệ vinh 1 lần (với đa số binh ngưng ống chùm của chiller). Bảo dưỡng thiết bị ngưng tụ bao gồm các công việc chính sau đây: - Vệ sinh bề mặt trao đổi nhiệt. - Xả dầu tích tụ bên trong thiết bị. - Bảo dưỡng cân chỉnh bơm quạt giải nhiệt. - Xả khí không ngưng ở thiết bị ngưng tụ. - Vệ sinh bể nước, xả cặn. - Kiểm tra thay thế các vòi phun nước, các tấm chắn nước (nếu có). - Sơn sửa bên ngoài. - Sửa chữa thay thế thiết bị điện, các thiết bị an toàn và điều khiển liên quan. Để vệ sinh bình ngưng có thể tiến hành vệ sinh bằng thủ công hoặc có thể sử dụng hoá chất để vệ sinh. Khi cáu cặn bám vào bên trong thành lớp dày, bám chặt thì nên sử dụng hoá chất phá cáu cặn. Rửa bằng dung dịch NaCO3 ấm, sau đó thổi khô bằng khí nén. Trong trường hợp cáu cặn dễ vệ sinh thì có thể tiến hành bằng phương pháp vệ sinh cơ học. Khi tiến hành vệ sinh, phải tháo các nắp bình, dùng que thép có quấn vải để lau chùi bên trong đường ống. Cần chú ý trong quá trình vệ sinh không được làm xây xước bên trong đường ống, các vết xước có thể làm đường ống hoen rỉ hoặc tích tụ bẩn dễ hơn. Đặc biệt khi sử dụng ống đồng thì phải càng cẩn thận. - Vệ sinh tháp giải nhiệt, thay nước mới. - Xả dầu: Nói chung dầu ít khi tích tụ trong bình ngưng mà chảy theo đường lỏng về bình chứa nên thực tế thường không có. - Định kỳ xả không khí và cặn bẩn ở các nắp bình về phía đường nước giải nhiệt. - Xả khí không ngưng trong bình ngưng: Khi áp suất trong bình khác với áp suất.ngưng tụ của môi chất ở cùng nhiệt độ thì chứng tỏ trong bình có lọt khí không ngưng. Để xả khí không ngưng ta cho nước tuần hoàn nhiều lần qua bình ngưng để ngưng tụ hết gas còn trong bình ngưng. Sau đó cô lập bình ngưng bằng cách đóng van hơi vào và lỏng ra khỏi bình ngưng. Nếu hệ thống có bình xả khí không ngưng thì nối thông bình ngưng với bình xả khí không ngưng, sau đó tiến hành làm mát và xả khí không ngưng. Nếu không có thiết bị xả khí không ngưng thì có thể xả trực tiếp. 8.2.3 Bảo dưỡng thiết bị bay hơi. Bình bay hơi ít xả ra hỏng hóc, ngoại trừ tình trạng tích tụ dầu bên trong bình. Vì vậy đối với bình bay hơi cần lưu ý thường xuyên xả dầu tồn động bên trong bình. Trường hợp sử dụng làm lạnh nước, có thể xảy ra tình trạng bám bẩn bên trong theo hướng đường nước, do đó cũng cần phải vệ sinh, xả cặn trong trường hợp đó. 8.2.4 Bảo dưỡng tháp giải nhiệt. Nhiệm vụ của tháp giải nhiệt trong hệ thống lạnh là làm nguội nước giải nhiệt từ binh ngưng. Vệ sinh bảo dưỡng tháp giải nhiệt nhằm nâng cao hiệu quả giải nhiệt bình ngưng. Quá trình bảo dưỡng bao gồm các công việc chủ yếu sau: thường thì 1 tháng vệ sinh một lần tùy theo điều kiện nơi làm việc mà có thể rút ngắn thời gian vệ sinh lại. - Kiểm tra hoạt động của cánh quạt, môtơ, bơm, dây đai, trục ria phân phối nước. - Định kỳ vệ sinh lưới nhựa tản nước. - Xả cặn bẩn ở đáy tháp, vệ sinh, thay nước mới. - Kiểm tra dòng hoạt động của môtơ bơm, quạt, tình trạng làm việc của van phao. Bảo dưỡng bơm quạt giải nhiệt. 8.2.5 Bảo dưỡng bơm. Bơm trong hệ thống lạnh gồm: - Bơm nước giải nhiệt, bơm nước xả băng và bơm nước lạnh. - Bơm glycol và các chất tải lạnh khác. - Bơm môi chất lạnh. Tất cả các bơm này dù sử dụng bơm các tác nhân khác nhau nhưng về nguyên lý và cấu tạo lại hoàn toàn tương tự. Vì vậy quy trình bảo dưỡng của chúng cũng tương tự nhau, cụ thể là: - Kiểm tra tình trạng làm việc, bạc trục, đệm kín nước, xả không khí cho bơm, kiểm tra khớpnối truyền động, bôi trơn bạc trục. - Kiểm tra áp suất trước sau bơm đảm bảo bộ lọc không bị tắc. - Hoán đổi chức năng của các bơm dự phòng. - Kiểm tra hiệu chỉnh hoặc thay thế dây đai (nếu có). - Kiểm tra dòng điện và so sánh với bình thường. 8.2.6 Bảo dưỡng quạt. - Kiểm tra độ ồn, rung động bất thường. - Kiểm tra độ căng dây đai, hiệu chỉnh và thay thế. - Kiểm tra bạc trục, vô dầu. - Vệ sinh cánh quạt, trong trường hợp cánh quạt chạy không êm cần tiến hành sửa chữa để cân bằng động tốt nhất. 8.2.7 Bảo dưỡng định kỳ. Kiểm Tra chiller định kỳ theo quý 3 tháng/lần. Kiểm tra tình trạng hoạt động của máy như: - Kiểm tra hiệu điện thế của nguồn điện. - Kiểm tra hoạt động của các máy bơm nước (đúng chiều chạy). - Kiểm tra hoạt động quạt của tháp giải nhiệt (đúng chiều chạy). - Kiểm tra nước nguồn cấp. - Kiểm tra các van nước lạnh (ở trạng thái mở). - Kiểm tra cường độ dòng điện (theo định mức). - Kiểm tra áp suất cao và áp suất thấp. - Kiểm tra nhiệt độ vô máy nén. - Kiểm tra nhiệt độ vô bình ngưng hoặc dàn ngưng tụ. - Kiểm tra độ ồn của máy nén. - Kiểm tra dây coroa truyền động (đối với máy dùng dây coroa). - Kiểm tra nhớt trong cattes (đối với block bán kín). CHƯƠNG 9 TỔNG KẾT VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 9.1. Tổng kết. Sau quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp em rút ra được kết luận như sau: để tiến hành thiết kế một hệ thống điều hòa không khí ta phải tiến hành theo các bước: - Bước 1: Tìm hiểu đặc điểm của công trình, từ đó xác định yêu cầu điều hòa, và lựa chọn thông số tính toán trong và ngoài nhà. - Bước 2: Lập sơ đồ cân bằng nhiệt, tính toán nhiệt thừa, năng suất lạnh cũng như lưu lượng gió cấp cho phòng. - Bước 3: Chọn máy từ những thông số vừa tìm được như chọn dàn lạnh FCU, chọn chiller, tháp giải nhiệt, và một số thiết bị phụ kiện - Bước 4: Thiết kế và lựa chọn thiết bị phụ cho đường ống nước, đồng thời tính chọn bơm. - Bước 5: Chọn miệng gió, đồng thời phân bố và thiết kế hệ thống ống gió. - Bước 6: Kiểm tra. 9.2. Hướng phát triển đề tài. Đồ án đã đáp ứng được mục tiêu và tính ứng dụng. Tuy nhiên em nhận thấy rằng, từ những thiết kế bên trên chỉ mang tính lý thuyết, cần đưa vào áp dụng thực tế. Như đã trình bày, một hệ thống được xem là đạt yêu cầu khi nó thỏa cả hai mặt kỹ thuật và kinh tế. Bên cạnh những kết quả đã đạt được thì em xin đưa ra hướng phát triển của đồ án để hoàn thiện hơn: Thiết kế hệ thống cấp điện cho hệ thống điều hòa như: hệ thống động lực, hệ thống điều khiển, hệ thống bảo vệ sự cố, Thiết kế hệ thống tạo áp cầu thang và hệ thống cứu hỏa. Tự động hóa vận hành toàn bộ hệ thống. Nói tóm lại, sau khi nghiên cứu thiết kế hệ thống dựa trên lý thuyết, chúng ta phải tính đến vấn đề khả năng thực thi và tính kinh tế của công trình có khả thi hay không. Đồng thời so sánh với các hệ thống cùng loại khác để rút ra nhận xét và lựa chọn sao cho thỏa cả hai mặt kỹ thuật và kinh tế của công trinh. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. PGS.TS. Nguyễn Đức Lợi. Hướng dẫn thiết kế hệ thống điều hòa không khí. NXB Khoa học & Kỹ thuật Hà Nội, 2003. [2]. PGS.TS. Bùi Hải. Tính toán thiết kế hệ thống điều hòa không khí theo phương pháp mới. NXB Khoa học & Kỹ thuật Hà Nội, 2005. [3]. PGS.TS.Võ Chí Chính, Giáo trình điều hòa không khí. NXB Khoa học & Kỹ thuật Hà Nội, 2005. [4]. Catalogue miệng gió ASLI. [5]. Tiêu chuẩn ASHRAE của Mỹ. [6]. Catalogue tháp giải nhiệt hãng LIANG CHI. [7]. Catalogue chiller giải nhiệt nước hãng KULEING. [8]. Catalogue chọn bơm EBARA. [9]. Catalogue chọn quạt FANTECH. [10]. Một số trang web. www.google.com.vn www.hvacr.vn www.nhietlanhvietnam.vn

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docxtong_hop_9248.docx
Luận văn liên quan