Đồ án Tốt nghiệp- Thiết kế hệ thống thông gió tính chọn máy điều hoà Water Chiller cho xưởng sản xuất của Nhà máy dược phẩm PYMEPHARCO

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 1

TÀI LIỆU THAM KHẢO 2

CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY DƯỢC PYMEPHARCO 3

1.1. Giới thiệu về công ty: 3

1.1.1. Địa chỉ công ty: 3

1.1.2. Sơ lược về công ty: 3

1.1.4. Các mặt hàng sản xuất thuốc của nhà máy dược: 4

1.2. Giới thiệu về phòng sạch được sử dụng trong nhà máy dược: 5

1.2.1. Áp suất phòng (Room Pressurization): 5

1.2.2. Độ sạch (Cleanliness): 6

1.2.3. Nhiễm chéo (Cross-Contamination): 7

1.3. Giới thiệu về điều hòa không khí và chọn hệ thống điều hòa không khí : 7

1.3.1. Khái niệm về điều hoà không khí: 7

1.3.2. Ảnh hưởng của trạng thái không khí tới con người: 8

1.3.3. Phân loại hệ thống điều hoà không khí: 13

CHƯƠNG 2: CHỌN THÔNG SỐ TÍNH TOÁN 17

2.1. Tiêu chuẩn phòng sạch theo WHO-GMP: 17

2.1.1. Yêu cầu chung: 17

2.1.2. Các yêu cầu cụ thể về giải pháp công nghệ và kỹ thuật: 17

2.2. Thông số khí hậu: 18

2.2.1. Thông số ngoài trời: 18

2.2.2. Thông số bên trong phòng: 19

2.3. Hệ thống điều hoà không khí khi lắp đặt cho công ty dược Pymepharco: 20

CHƯƠNG 3: TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT CHO KHU THUỐC VIÊN 21

3.1. Sơ đồ tính toán nhiệt: 21

3.2. Xác định lượng nhiệt thừa QT: 22

3.2.1. Nhiệt do máy móc thiết bị điện tỏa ra Q1: 22

3.2.2. Nhiệt tỏa ra rừ các nguồn sáng nhân tạo Q2: 24

3.2.3. Nhiệt do người tỏa ra Q3: 26

3.2.4. Nhiệt do sản phẩm mang vào Q4: 28

3.2.5. Nhiệt tỏa ra từ bề mặt thiết bị nhiệt Q5: 29

3.2.6. Nhiệt do bức xạ mặt trời vào phòng Q6: 29

3.2.7. Nhiệt do lọt không khí vào phòng Q7: 35

3.2.8. Nhiệt truyền qua kết cấu bao che Q8: 38

3.2.9. Tổng lượng nhiệt thừa QT: 49

3.3. Xác định lượng ẩm thừa WT: 57

3.3.1. Lượng ẩm do người tỏa ra W1: 57

3.3.2. Lượng ẩm bay hơi từ các sản phẩm W2: 57

3.3.3. Lượng ẩm do bay hơi đoạn nhiệt từ sàn ẩm W3: 57

3.3.4. Tổng lượng ẩm thừa WT: 58

3.4. Kiểm tra đọng sương trên vách: 63

CHƯƠNG 4 : LẬP VÀ TÍNH TOÁN SƠ ĐỒ ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ 65

4.1. PHƯƠNG TRÌNH NĂNG SUẤT GIÓ: 65

4.2. THIẾT LẬP SƠ ĐỒ ĐIỀU HÒA MÙA HÈ: 66

4.2.1. Nguyên lý làm việc: 66

4.2.2. Xác định các điểm nút trên đồ thị I – d: 67

4.2.3. Xác định năng suất các thiết bị: 69

CHƯƠNG 5: TÍNH KIỂM TRA CÁC THIẾT BỊ CHÍNH 80

5.1. Các thiết bị được lắp đặt tại nhà máy dược: 80

5.1.1. Cụm Chiller: 80

5.1.2. Tháp giải nhiệt: 80

5.1.3. AHU và FCU: 81

5.2. Tính kiểm tra cụm máy Chiller : 82

5.2.1. Xác định chu trình máy lạnh: 82

5.2.2. Xác định các điểm nút: 82

5.3. Tính kiểm tra tháp làm mát nước (cooling tower): 86

5.4.Tính kiểm tra FCU và AHU: 87

5.4.1. Kiểm tra AHU-S-01: Q =189 kW, L = 9,028 [l/s] 87

5.4.2. Kiểm tra AHU-S-02: Q = 91,8 [kW], L = 4,385 [l/s] 87

5.4.3. Kiểm tra AHU-S-03: Q = 46,3 [kW], L = 2,212 [l/s] 88

5.4.4. Kiểm tra các AHU và FCU còn lại của khu thuốc viên: 88

CHƯƠNG 6: TÍNH, KIỂM TRA HỆ THỐNG VẬN CHUYỂN VÀ PHÂN PHỐI KHÔNG KHÍ 90

6.1. Tính toán thiết kế hệ thống vận chuyển và phân phối không khí: 90

6.1.1. Tính toán kênh gió cấp cho các phòng sử dụng AHU: 90

6.1.2. Tính toán kênh gió hồi cho các phòng sử dụng AHU: 92

CHƯƠNG 7: TÍNH KIỂM TRA HỆ THỐNG ỐNG DẪN NƯỚC. 93

7.1. Vật liệu ống: 93

7.2. Van và các phụ kiện: 93

7.3. Tổn thất áp suất: 93

7.4. Thông số của bơm giải nhiệt: 93

7.5. Tính đường ống nước giải nhiệt cho bình ngưng: 94

7.6. Tính toán hệ thống ống dẫn nước lạnh : 96

CHƯƠNG 8: TIÊU ÂM CHO HỆ THỐNG ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ 98

8.1. Khái niệm về tiếng ồn: 98

8.2. Ảnh hưởng của tiếng ồn đối với sức khoẻ con người: 98

8.3. Các nguồn gây ồn: 98

8.4. Các biện pháp tiêu âm và thiết bị tiêu âm: 99

8.5. Tiêu âm quạt : 100

8.6. Lắp các ống nối mềm đầu giữa các thiết bị và đường ống: 100

CHƯƠNG 9 : HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CỦA NHÀ MÁY DƯỢC 101

9.1. Mô tả chung hệ thống điều khiển: 101

9.2. Nguyên lý hoạt hệ CHILLER: 102

9.3. Nguyên lý hoạt động hệ AHU: 102

9.4. Mô tả tủ điều khiển AHU-S-01: 102

9.5. Mô tả tủ điều khiển AHU-S-02: 107

9.6. Mô tả tủ điều khiển AHU-MB-01: 108

9.7.Mô tả tủ điều khiển AHU-MB-02: 109

9.8. Mô tả tủ điều khiển AHU-S-03/RD-02/RD-01: 110

MỤC LỤC 113

 

 

doc123 trang | Chia sẻ: lethao | Ngày: 10/01/2013 | Lượt xem: 6882 | Lượt tải: 95download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Đồ án Tốt nghiệp- Thiết kế hệ thống thông gió tính chọn máy điều hoà Water Chiller cho xưởng sản xuất của Nhà máy dược phẩm PYMEPHARCO, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
LỜI NÓI ĐẦU Từ ngày xưa con người đã có ý thức tạo ra những điều kiện tiện nghi xung quanh mình, mùa đông thì sưởi ấm, mùa hè thì thông gió tự nhiên hoặc cưỡng bức. Nhưng nói đến kỹ thuật điều hoà không khí thì phải kể đến hệ thống điều hoà không khí đầu tiên của tiến sĩ W.H.CARIER (1876-1950) xây dựng vào năm 1962 ở nhà máy giấy. Để dần cải thiện điều kiện làm việc và vệ sinh môi trường trong các khu công nghiệp và đô thị cần phải tích cực áp dụng các biện pháp tổ chức kỹ thuật nhằm hạn chế hoặc giảm thiểu các chất độc hại sinh ra do quá trình sản xuất hoặc đời sống sinh hoạt của con người. Đối với xưởng sản xuất thuốc cũng không ngoài mục đích trên, vì nó là môi trường sản xuất thuốc nên các điều kiện về an toàn, môi trường, chính xác, và hiện đại phải là tốt nhất để tạo ra được những phép đo, thử nghiệm chính xác nhất và có thể áp dụng được vào các điều kiện môi trường thực tế công nghiệp, sản xuất ra nhiều sản phẩm đáp ứng được nhu cầu của con người, góp phần nâng cao nền sản xuất đất nước. Phân xưởng sản xuất dùng sản xuất các loại thuốc như : thuốc kháng sinh, thuốc tiêm, thuốc nước, thuốc bột, … Và nhiệm vụ là thiết kế hệ thống thông gió tính chọn máy điều hoà Water Chiller cho xưởng sản xuất của nhà máy thuốc tiêm được sự hướng dẫn của giáo viên trong Khoa Công Nghệ Nhiệt_Điện Lạnh và đặc biệt là sự hướng dẫn của thầy giáo Nguyễn Thanh Quang đến nay em đã hoàn thành được đồ án này. Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn, các thầy cô giáo Khoa Công Nhiệt_Điện Lạnh, anh Phạm Đức Nam và các anh ở công ty cơ điện lạnh Searee Đà Nẵng đã tạo điều kiện giúp đỡ em trong quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp. Sinh viên thực hiện Lê Trần Anh Thảo TÀI LIỆU THAM KHẢO PGS-TS Võ Chí Chính :Giáo trình điều hòa không khí, nhà xuất bản khoa hoc va kỹ thuật. 2-PGS-TS Đinh Văn Thuận,PGS-TS Võ Chí Chính : Tính toán thiết kế hệ thông điều hòa không khí hiện đại. Hà Đăng Trung, Nguyễn Quân: Cở sở kỹ thuật điều tiết không khí, nhà xuất bản khoa học kỹ thuật- 1997. Lê Chí Hiệp: Kỹ thuật điều hòa không khí, nhà xuất bản khoa học kỹ thuật- 1998. Bùi Hải, Hà Mạnh Thư, Vũ Xuân Hùng: Hệ thống điều hòa không khí và thông gió, nhà xuất bản khoa học kỹ thuật-2001. Nguyễn Đức lợi, Phạm Văn Tùy: Tủ lạnh, máy kem, máy đá, máy điều hòa nhiệt độ, nhà xuất bản khoa học kỹ thuật- 1996. Nguyễn Đức Lợi, Phạm Văn Tùy: Kỹ thuật lạnh cơ sở, nhà xuất bản giáo dục- 1999. Phạm Lê Dần, Bùi Hải: Nhiệt động kỹ thuật, nhà xuất bản khoa học kỹ thuật-1997. Catalog hãng Sinko- Singapor. Catalog hãng Monoflo- Australia. Catalog hãng Carrier- Mỹ. CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY DƯỢC PYMEPHARCO Mục đích: Giới thiệu sơ lược về nhà máy, các loại thuốc sản xuất của nhà máy. Giới thiệu về phòng sạch và diểm khác nhau giữa điều hòa không khí bình thường với điều hòa không khí cho phòng sạch. Giới thiệu các khái niệm về điều hòa không khí và tính chọn hệ thống điều hòa. 1.1. Giới thiệu về công ty: 1.1.1. Địa chỉ công ty: 166-170 Nguyễn Huệ, TP. Tuy Hòa, Phú Yên. ĐT    : (084-057)829165-823228. Fax    : (084-057)824717. Email : pymepharco-py@dng.vnn.vn 1.1.2. Sơ lược về công ty: PYMEPHARCO được thành lập vào năm 1989 với nhiệm vụ sản xuất dược phẩm, kinh doanh thuốc và vật tư thiết bị y tế.Năm 1993, Công ty thành lập chi nhánh tại thành phố Hồ Chí Minh. Ngày 21/09/1993 Công ty được Bộ thương mại cấp phép xuất nhập khẩu trực tiếp chuyên ngành về y dược. Đây là mốc quan trọng làm cơ sở cho việc phát triển kinh doanh và mở rộng quan hệ quốc tế. Công ty hoạt động trong cả nước với các trung tâm và cửa hàng giới thiệu sản phẩm rất hiệu quả. Liên kết, liên doanh với các đối tác trong và ngoài nước, mở rộng thị phần trong nước và xuất khẩu. Công ty có quan hệ thương mại với các nhà sản xuất, phân phối dược phẩm có uy tín của trên 20 quốc gia trên thế giới. Đầu tháng 10/2003, Nhà máy dược phẩm PYMEPHARCO đạt tiêu chuẩn GMP chính thức đi vào hoạt động với 3 phân xưởng Beta–lactam, Non–Beta lactam, Viên nang mềm. Với phương châm chính sách chất lượng cao, ổn định và đồng nhất, PYMEPHARCO hướng tới hiệu quả tối ưu, do đó đã đầu tư trang bị hệ thống máy móc hiện đại và công nghệ tiên tiến, cũng như tập trung một lực lượng cán bộ khoa học đủ năng lực, trình độ chuyên môn cao. Ngày 17/1/2006, Nhà máy được cấp giấy chứng nhận Thực hành tốt sản xuất thuốc của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO-GMP). Căn cứ Quyết định số 242/QĐ-UBND ngày 10/2/2006, tháng 5/2006 CÔNG TY DƯỢC VTYT PHÚ YÊ N sẽ chính thức chuyển đổi thành CÔNG TY CỔ PHẦN PYMEPHARCO, tên giao dịch PYMEPHARCO, viết tắt PMP LABS. Với chức năng và nhiệm vụ chủ yếu sản xuất và kinh doanh dược phẩm.       Trong quá trình hoạt động, PYMEPHARCO luôn hoàn thành vượt mức kế hoạch với mức tăng trưởng ổn định. Đặc biệt là hoạt động có hiệu quả của Nhà máy đạt tiêu chuẩn WHO-GMP với gần 110 sản phẩm ở nhiều chủng loại thuốc. Việc chuyển đổi hình thức tổ chức doanh nghiệp, đem lại nhiều thuận lợi cho khả năng huy động vốn, mở rộng quy mô sản xuất kinh doanh, tạo tiền đề quan trọng cho việc nâng cấp Nhà máy theo tiêu chuẩn GMP Châu Âu (EU-GMP) mà Công ty đặt ra trong năm 2006. Cũng như không ngừng mở rộng mạng lưới phân phối, xây dựng những chính sách và biện pháp khai thác thị trường hiệu quả, tăng tính chuyên nhgiệp trong hoạt động. Đại hội cổ động lần thứ nhất dự kiến sẽ được tổ chức vào ngày 23/4/2006, để bầu ra Hội đồng Quản trị, Ban Kiểm soát và thông qua các kế hoạch phát triển trong thời gian tới, với sự tham gia của toàn thể các cổ đông Công ty. Ngày 6/3/2008, Nhà máy thuốc tiêm của Công ty CP PYMEPHARCO đã được Bộ Y Tế chính thức công nhận đạt tiêu chuẩn  "Thực hành tốt sản xuất thuốc" theo khuyến cáo của Tổ chức y tế thế giới (GMP-WHO- Good Manufacturing Practice) với 4 phân xưởng: - Thuốc bột đông khô - Thuốc bột pha tiêm - Dung dịch tiêm - Thuốc nhỏ mắt 1.1.4. Các mặt hàng sản xuất thuốc của nhà máy dược: Viên nén. Viên nang cứng. Viên nang mềm. Thuốc tiêm. Thuốc bột. 1.2. Giới thiệu về phòng sạch được sử dụng trong nhà máy dược: Trong những năm gần đây nhu cầu cho thiết kế phòng sạch ngày càng tăng. Do yêu cầu của sản phẩm công nghệ cao như sản xuất máy tính, sản xuất chíp, các bo mạch, công nghệ chất bán dẫn…hay những loại thuốc trong dược phẩm, các thiết bị y tế, phòng mổ trong bệnh viện. Tất cả những phòng này đòi hỏi phải kiểm soát nồng độ hạt bụi, các loại chất ô nhiễm ở một mức cho phép. Như vậy đối với phòng sạch thường giải quyết năm vấn đề chính là nhiệt độ (temperature), độ ẩm (humidity), áp suất phòng (Room Pressurization), độ sạch (Cleanliness) và vấn đề nhiễm chéo (cross-contamination). Trong thiết kế điều hòa không khí bình thường chỉ giải quyết hai vấn đề chính là nhiệt độ và độ ẩm, thực tế thì vấn đề độ ẩm thường không đạt theo như yêu cầu thiết kế. Nhưng trong phòng sạch thì ngoài nhiệt độ thì độ ẩm trong phòng yêu cầu khắt khe hơn rất nhiều.  Hình 1.2.b. Các thông số yêu cầu về phòng sạch • Những điểm khác nhau chính giữa phòng sạch và ĐHKK thông thường là: 1.2.1. Áp suất phòng (Room Pressurization): Nhiệm vụ chủ yếu là ngăn ngừa không cho không khí, hạt bụi, chất nhiễm trùng…từ phòng, khu vực dơ hơn sang phòng, khu vực sạch hơn. Nguyên tắc di chuyển căn bản của không khí là từ nơi có áp suất cao tới nơi có áp suất thấp. Như vậy phòng có cấp độ sạch hơn thì có áp cao hơn và ngược lại. Để kiểm soát áp suất phòng thì thường có đồng hồ đo áp suất, khi áp phòng vượt quá sẽ tự động tràn ra ngoài thông qua cửa gió xì (Pass-Through Grilles). Thường thì những phòng nào có yêu cầu cao mới gắn miệng gió xì. Việc tạo áp trong phòng khi thiết kế phải quan tâm tới cột áp của quạt và chênh lệch giữa lương gió cấp và hồi trong phòng sạch. Trong thiết kế nhà máy dược phẩm theo tiêu chuẩn WHO-GMP (World Health Organization-Good Manufacturing Practice) thì cấp áp suất lần lượt là +(15Pa), ++(30Pa), +++(45Pa). 1.2.2. Độ sạch (Cleanliness): Độ sạch của phòng đường quyết định bởi hai yếu tố là số lần trao đổi gió hay bội số tuần hoàn (Air Changes per Hour) và Phin lọc. Thông thường đối với điều hòa không khí cho cao ốc văn phòng có thể từ 2 tới 10 lần. Nhưng trong phòng sạch thì số lần trao đổi gió lên tới 20 lần, đặc biệt trong phòng sạch cho sản xuất chíp lên tới 100 lần. Tăng số lần trao đổi gió để làm giảm nồng độ hạt bụi, chất ô nhiễm sinh ra trong phòng. Do vậy kết cấu phòng sạch khác với những cao ốc văn phòng. Với các phòng có yêu cầu cấp độ sạch khác nhau thì số lần trao đổi gió cũng khác nhau. Ví dụ trong nhà máy sản xuất dược phẩm khu vực thay đồ có cấp độ sạch E có áp phòng là +(15Pa), số lần trao đổi gió là 10, trong khi phòng pha chế có cấp độ sạch C có áp phòng ++(30Pa), số lần trao đổi gió là 20, phin lọc cấp H12. Phin lọc có nhiệm vụ là lọc bỏ những hạt bụi của không khí trước khi vào phòng. Tùy theo yêu cầu của các loại phòng sạch mà sử dụng phin lọc cho phù hợp. Thông thường với các phòng trong nhà máy dược thì sử dụng loại lọc hiệu suất cao HEPA (High Efficiency Particle Air). Vị trí bộ lọc có thể gắn ngay tại AHU hoặc từng phòng.  Hình 1.2.2. Bộ lọc HEPA 1.2.3. Nhiễm chéo (Cross-Contamination): Để hiểu rõ về nhiễm chéo ta định nghĩa về tạp nhiễm. Tạp nhiễm là sự nhiễm (đưa vào) không mong muốn các tạp chất có bản chất hóa học hoặc vi sinh vật, hoặc tiểu phân lạ vào trong hoặc lên trên một nguyên liệu ban đầu hoặc thành phẩm trung gian trong quá trình sản xuất, lấy mẫu, đóng gói, bảo quản và vận chuyển. Như vậy nhiễm chéo là việc tạp nhiễm của một nguyên liệu ban đầu, sản phẩm trung gian, hoặc thành phẩm với một nguyên liệu ban đầu hay sản phẩm khác trong quá trình sản xuất. Việc nhiễm chéo có cả nguyên nhân bên ngoài và bên trong. Dưới đây là tổng hợp các nhân tố chính nhiễm chéo trong nhà máy dược.  Hình 1.2.3. Nguyên nhân gây ra nhiễm chéo Vấn đề nhiễm chéo khá phức tạp đối với các phòng trong nhà máy dược cũng như phòng mổ trong bệnh viện. Các phòng sạch cho công nghệ cao thì ít hơn rất nhiều do chỉ sản xuất 1 loại sản phẩm trong một khu lớn. Thực tế thì các nhà máy dược Việt Nam sản xuất quá nhiều loại thuốc khác nhau trong cùng một phòng nên yêu cầu cấp độ sạch rất cao và vấn đề nhiễm chéo trở nên khó kiểm soát. Việc giải quyết nhiễm chéo là giải quyết 10 vấn đề trên, cộng thêm việc tạo áp trong phòng. 1.3. Giới thiệu về điều hòa không khí và chọn hệ thống điều hòa không khí : 1.3.1. Khái niệm về điều hoà không khí: Điều hoà không khí là một ngành khoa học nghiên cứu các phương pháp, công nghệ và thiết bị nhằm tạo ra một môi trường không khí phù hợp với công nghệ sản xuất, chế biến hoặc tiện nghi đối với con người. Ngoài nhiệm vụ duy trì nhiệt độ trong không gian cần điều hoà ở mức độ yêu cầu, hệ thống điều hoà không khí còn phải giữ nhiệt độ không khí trong không gian đó ổn định ở một mức độ qui định nào đó. Bên cạnh đó cần phải chú ý đến vấn đề độ trong sạch của không khí, khống chế độ ồn và tốc độ lưu thông hợp lý của dòng không khí. Nói chung, có thể chia khái niệm điều hoà không khí ra thành các loại sau, thông thường người ta sử dụng thành 3 loại với các nội dung rộng hẹp khác nhau. - Điều tiết không khí: thường được sử dụng để thiết lập môi trường thích hợp với việc bảo quản máy móc, thiết bị và đáp ứng yêu cầu của những công nghệ sản xuất, chế biến cụ thể. - Điều hoà không khí: nhằm tạo ra các môi trường tiện nghi cho các sinh hoạt của con người. - Điều hoà nhiệt độ: nhằm tạo ra môi trường có nhiệt độ thích hợp. Như vậy, phụ thuộc vào những điều kiện cụ thể khác nhau, mà việc điều chỉnh nhiệt độ trong không gian cần điều hoà không phải lúc nào cũng theo chiều hướng giảm so với nhiệt độ môi trường xung quanh. Tương tự, như vậy độ ẩm của không khí cũng có thể được điều chỉnh không chỉ giảm mà có khi còn được yêu cầu tăng lên so với độ ẩm bên ngoài. Một hệ thống điều hoà không khí đúng nghĩa là hệ thống có thể duy trì trạng thái của không khí trong không gian điều hoà ở trong vùng qui định nào đó, nó không thể bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi của điều kiện khí hậu bên ngoài hoặc sự thay đổi phụ tải bên trong. Từ những điều đã nói, rõ ràng có mối liên hệ mật thiết giữa các điều kiện thời tiết ở bên ngoài không gian điều hoà với chế độ hoạt động và các đặc điểm cấu tạo của hệ thống điều hoà không khí. 1.3.2. Ảnh hưởng của trạng thái không khí tới con người: Môi trường không khí có ảnh hưởng rất lớn đến con người và các hoạt động của chúng ta. Môi trường không khí tác động lên con người và các quá trình sản xuất thông qua nhiều nhân tố, trong đó các nhân tố sau là ảnh hưởng nhiều nhất: - Nhiệt độ không khí t, 0C; - Độ ẩm tương đối , %; - Tốc độ lưu chuyển của không khí ,m/s; - Nồng độ bụi trong không khí Nbụi ,%; - Nồng độ của các chất độc hại Nz , %; - Nồng độ ôxy và khí co2  trong không khí; N02 , NCO2 , %; - Độ ồn Lp, dB. 1.3.2.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ: Nhiệt độ là yếu tố gây cảm giác nóng lạnh đối với con người. Cơ thể con người có nhiệt độ xấp xỉ 370C. Trong quá trình vận động cơ thể con người luôn luôn thải ra môi trường nhiệt lượng Qtoả. Lượng nhiệt do cơ thể toả ra phụ thuộc vào cường độ vận động. Vì vậy để duy trì thân nhiệt cơ thể thường xuyên trao đổi nhiệt với môi trường xung quanh dưới hai hình thức: - Truyền nhiệt: Là hình thức thải nhiệt ra môi trường do chênh lệch nhiệt độ giữa cơ thể và môi trường. Quá trình truyền nhiệt cũng được thực hiện theo các phương thức như dẫn nhiệt, toả nhiệt đối lưu và bức xạ. Nhiệt lượng trao đổi theo dạng này gọi là nhiệt hiện, ký hiệu qh. - Toả ẩm: Khi hình thức truyền nhiệt thông thường không đáp ứng đòi hỏi về thải nhiệt, cơ thể bắt đầu thải mồ hôi. Các giọt mồ hôi thải ra môi trường mang theo một nhiệt lượng khá lớn, không những thế khi thoát ra bề mặt da, các giọt nước tiếp tục bay hơi và nhận nhiệt lượng trên bề mặt da, góp phần hạ thân nhiệt. Nhiệt lượng trao đổi dưới hình thức toả ẩm gọi là nhiệt ẩn, ký hiệu qa. Mối quan hệ giữa nhiệt lượng thải ra dưới hai hình thức truyền nhiệt và toả ẩm được thể hiện bởi phương trình sau đây: Qtoả = qh+qa - Nhiệt hiện: Truyền nhiệt từ cơ thể con người vào môi trường xung quanh dưới ba hình thức: dẫn nhiệt, đối lưu và bức xạ. Nhiệt hiện qh phụ thuộc vào độ chênh lệnh nhiệt độ giữa cơ thể và môi trương xung quanh môi trườngt = tct-tmt, tốc độ chuyển động của dòng không khí và nhiệt trở - Nhiệt ẩn: Toả ẩm có thể xảy ra trong mọi phạm vi nhiệt độ và khi nhiệt độ môi trường càng cao, cường độ vận động càng lớn thì toả ẩm càng nhiều. Theo đồ thị tiện nghi, nhiệt độ hiệu quả thích hợp nằm trong khoảng 20290C, độ ẩm tương đối khoảng 3070%. 1.3.2.2. Ảnh hưởng của độ ẩm tương đối: Độ ẩm tương đối có ảnh hưởng lớn đến khả năng thoát mồ hôi vào không khí. Quá trình này chỉ có thể xảy ra khi <100%. Độ ẩm càng thấp thì khả năng thoát mồ hôi càng lớn, cơ thể sẽ cảm thấy dễ chịu. Độ ẩm càng cao, hay quá thấp đều không tốt đối với con người. - Khi độ ẩm cao: thì khả năng thoát mồ hôi kém, cơ thể có cảm giác nặng nề, mệt mỏi và dễ gây cảm cúm. - Khi độ ẩm thấp: thì khả năng mồ hôi sẽ bay hơi nhanh làm da khô, gây nứt nẻ da chân tay, môi… Ngoài ra độ ẩm còn thấp gây ra nhiều vấn đề phiền toái khác trong cuộc sống như làm cho đồ vật khô cứng, thực phẩm bị mất nước và làm giảm chất lượng…Như vậy độ ẩm quá thấp cũng không tốt cho cơ thể. Độ ẩm thích hợp đối với cơ thể con người nằm trong khoảng tương đối rộng φ = 6070%. 1.3.2.3. Ảnh hưởng của tốc độ không khí: Tốc độ chuyển của không khí ảnh hưởng đến khả năng trao đổi nhiệt ẩm giữa cơ thể con người với môi trường xung quanh. Khi tốc độ lớn thì cường độ trao đổi nhiệt ẩm tăng lên. Trong kỹ thuật điều hoà không khí người ta chỉ quan tâm tốc độ gió trong vùng làm việc, tức là vùng dưới 2 m kể từ sàn nhà. Tốc độ không khí lưu động được lựa chọn theo nhiệt độ không khí trong phòng. Nhiệt độ không khí, 0C  Tốc độ k, m/s   16  20 21  23 24  25 26  27 28  30 >30  <0,25 0,25  0,3 0,4  0,6 0,7  1,0 1,1  1,3 1,3  1,5   Bảng 1.3.2.3 . Tốc độ tính toán của không khí trong phòng Tốc độ không khí có ảnh hưởng đến cảm giác và sức khoẻ của con người trong phòng, nhưng hướng gió cũng rất quan trọng. Hướng gió tốt là thổi đối diện với người ngồi. 1.3.2.4. Ảnh hưởng của bụi: Độ trong sạch của không khí là một trong những tiêu chuẩn quan trọng cần được khống chế trong các không gian điều hoà và thông gió. Kích thước bụi càng nhỏ thì càng có hại vì nó tồn tại trong không khí lâu và khả năng thâm nhập vào cơ thể sâu hơn và rất khó xử lý. Hạt bụi lớn thì dẽ xử lý nên ít ảnh hưởng đến con người. Bụi ảnh hưởng đến: - Hệ hô hấp, thị giác; - Chất lượng cuộc sống, vệ sinh thực phẩm, cảm giác; Nồng độ bụi cho phép của bụi trong không khí , phụ thuộc vào bản chất của bụi. Bản chất của bụi có hai nguồn gốc: - Hữu cơ: sợi bông, sợi thuốc lá… - Vô cơ : xi măng, đất đá. - Nồng độ bụi cho phép trong không khí phụ thuộc vào bản chất của bụi và thường được đánh giá theo hàm lượng ôxít silic và được lấy theo bảng dưới đây: Hàm lượng SO2, %  Nồng độ bụi cho phép của không khí trong khu làm việc  Nồng độ bụi cho phép của không khí tuần hoàn   Z > 10 2  10 <2 Bụi amiăng  Zb < 2 mg/m3 2  4 4  6 <2  Zb< 0,6 mg/m3 < 1,2 < 1,8   Bảng 1.3.2.4. Nồng độ cho phép của bụi trong không khí 1.3.2.5. Ảnh hưởng của chất độc hại: Trong đời sống sản xuất và sinh hoạt trong không khí có lẫn các chất độc hại như NH3, CL2…Đó là những chất rất có hại cho con người. Có rất nhiều chất độc hại và mức độ ảnh hưởng của nó khác nhau. Nồng độ cho phép theo TCVN 5687 : 1992. 1.3.2.6. Ảnh hưởng của khí CO2 và tính toán lượng gió tươi cung cấp: Khí CO2 không phải là chất độc hại, mà khí CO2 làm giảm khả năng hấp thụ O2 của cơ thể. Vì vậy khi nồng độ khí CO2 tăng lên làm tăng nhịp tim, kích thích hệ thần kinh, ngây ngạt thở và các rối loạn khác. Trong các công trình dân dụng, các chất độc hại trong không khí chủ yếu là khí CO2 do con người thải ra trong quá trình sinh hoạt. Nồng độ CO2 % thể tích  Mức độ ảnh hưởng   0,07  - Chấp nhận được ngay cả khi có nhiều người trong phòng   0,10  - Nồng độ cho phép trong trường hợp thông thương   0,15  - Nồng độ cho phép khi dùng tính toán thông gió   0,20 0,50  - Tương đối nguy hiểm   0,50  - Nguy hiểm   4  5  - Hệ thần kinh bị kích thích gây ra thở sâu và nhịp thở gia tăng. Nếu hít thở trong môi trường này kéo dài thì có thể gây ra nguy hiểm   8  - Nếu thở trong môi trường này kéo dài 10 phút thì mặt đỏ bừng và đau đầu   18 Hoặc lớn hơn  - Hết sức nguy hiểm có thể dẫn tới tử vong   Bảng 1.3.2.6.a. Các ảnh hưởng của nồng độ CO2 trong không khí đến sức khỏe con người Căn cứ vào nồng độ cho phép có thể tính được lượng không khí cần cung cấp cho 1 người trong 1 giờ như sau : Vkk =  (1-2) Trong đó: VCO2 - lượng CO2 do 1 người thải ra trong 1 giờ, m3/h. Người;  - nồng độ CO2 cho phép, % thể tích. Thường chọn  = 0,15%;  - nồng độ thể tích của khí CO2 có trong không khí bên ngoài môi trường, % thể tích. Thường chọn α = 0,03%; Vk - lượng không khí tươi cần cung cấp cho 1 người trong 1 giờ, m3/h. Người. Lượng CO2 do 1 người thải ra phụ thuộc vào cường độ lao động, nên Vk cũng phụ thuộc vào cường độ lao động. Các đại lượng này có thể lấy theo: (TL 2 trang 37) Cường độ vận động  VCO2, M 3/h. Người  Vk, m3/h. Người      = 0,1   = 0,15   - Nghỉ ngơi  0,013  18,6  10,8   - Rất nhẹ  0,022  31,4  18,3   - Nhẹ  0,030  43,0  25,0   - Trung bình  0,046  65,7  38,3   - Nặng  0,074  106,0  61,7   Bảng 1.3.2.6.b. Lượng CO2 do một người phát ra và lượng không khí tươi cần cấp cho 1 người (m3/h. người) Mức độ hút thuốc, điếu/h. Người  Lượng không khí tươi cần cung cấp , m3/h. Người   0,8 ÷ 1,0 1,2 ÷ 1,6 2,5 ÷ 3 3 ÷ 5,1  13 ÷ 17 20 ÷ 26 42 ÷ 51 51 ÷ 85   Bảng 1.3.2.6.c. Lượng khí tươi cần cung cấp khi có hút thuốc 1.3.2.7. Ảnh hưởng của độ ồn: Độ ồn ảnh hưởng đến con người thông qua các nhân tố sau: - Ảnh hưởng đến sức khoẻ, làm mệt mỏi, ảnh hưởng đền hệ thần kinh - Ảnh hưởng đến mức độ tập trung công việc - Ảnh hưởng đến chất lượng công việc - Độ ồn cho phép theo tính năng của phòng có 3 nhóm cơ bản: + Độ ồn thấp dưới 30 dB + Độ ồn vừa 35 ÷ 55 dB + Độ ồn cao lớn hơn 70 dB 1.3.3. Phân loại hệ thống điều hoà không khí: Có nhiều cách phân loại hệ thống điều hoà không khí dựa trên những cơ sở rất khác nhau, cụ thể như sau:  Theo đặc điểm của thiết bị xử lý nhiệt ẩm: - Hệ thống điều hoà cục bộ - Hệ thống điều hoà kiểu phân tán - Hệ thống điều hoà trung tâm  Theo đặc điểm môi chất giải nhiệt dàn ngưng: - Hệ thống giải nhiệt bằng nước ( water cooled ) - Hệ thống điều hoà giải nhiệt bằng không khí ( air cooled )  Theo khả năng xử lý không khí; - Máy điều hoà một chiều lạnh, là máy chỉ có khả năng làm lạnh - Máy điều hoà hai chiều nóng lạnh, vừa có khả năng làm lạnh vừa có khả năng gia nhiệt không khí khi cần. 1.3.3.1. Hệ thống kiểu cục bộ: Hệ thống điều hoà không khí kiểu cục bộ là hệ thống chỉ điều hoà không khí trong một phạm vi hẹp. Trên thực tế loại máy kiểu này gồm bốn loại phổ biến sau: - Máy điều hoà dạng cửa sổ ( window type ); - Máy điều hoà kiểu rời ( split type ); - Máy điều hoà kiểu ghép ( multi-split type ); - Máy điều hoà rời dạng tủ thổi trực tiếp. Đặc điểm chung của các dạng này là công suất nhỏ và luôn có dàn nóng giải nhiệt bằng gió.  Đặc điểm máy điều hoà cửa sổ: Ưu điểm: - Dễ dàng lắp đặt và sử dụng; - Giá thành thấp; - Đối với công sở có nhiều phòng riêng biệt, sử dụng máy điều hoà cửa sổ rất kinh tế. Nhược điểm: - Công suất nhỏ, tối đa là 24.000 Btu/h; - Đối với công trình lớn nằm sâu thì khi lắp đặt phá vỡ kết cấu xây dựng và làm giảm mỹ quan của công trình. - Chủng loại không phong phú; - Chỉ có thể lắp đặt ở tường bao.  Đặc điểm của máy điều hoà rời: Ưu điểm: - So với máy điều hoà cửa sổ, máy điều hoà rời cho phép lắp đặt ở nhiều không gian khác nhau; - Có nhiều kiểu loại dàn lạnh; - Lắp đặt tương đối dễ dàng; - Giá thành rẻ; - Rất tiện lợi cho không gian nhỏ hẹp và các hộ gia đình; - Dễ dàng sử dụng, bảo dưỡng, sửa chữa. Nhược điểm: - Công suất hạn chế, tối đa là 60.000 Btu/h; - Độ dài đường ống và chênh lệch độ cao giữa các dàn bị hạn chế; - Giải nhiệt bằng gió nên hiệu quả không cao; - Khi lắp đặt rất dễ gây phá vỡ kết cấu xây dựng.  Đặc điểm của máy điều hoà kiểu ghép - Về cơ bản máy điều hoà kiểu ghép có đặc điểm của máy điều hoà hai mảnh. Ngoài ra nó còn có những ưu điểm khác: + Tiết kiệm không gian lắp đặt dàn nóng + Chung điện nguồn, giảm chi phí lắp đặt. 1.3.3.2. Hệ thống kiểu phân tán: Máy điều hoà kiểu phân tán là máy điều hoà ở đó khâu xử lý không khí phân tán tại nhiều nơi, nghĩa là hệ thống có nhiều dàn lạnh. Thực tế máy điều hoà kiểu phân tán có hai dạng phổ biến sau: - Máy điều hoà kiểu VRV ( varable refrigerant volume ); - Máy điều hoà kiểu làm lạnh bằng nước ( water chiller ); Các hệ thống điều hoà nêu trên có rất nhiều dàn lạnh xử lý không khí, các dàn lạnh bố trí tại các phòng, vì thế chúng là các hệ thống lạnh kiểu phân tán.  Đặc điểm máy điều hoà không khí VRV : Ưu điểm: - Một dàn nóng cho phép lắp đặt nhiều dàn lạnh với nhiều công suất kiểu dáng khác nhau. - Thay đổi công suất lạnh của máy dễ dàng nhờ thay đổi lưu lượng môi chất tuần hoàn trong hệ thống thông qua thay đổi tốc độ quay nhờ bộ biến tần. - Chiều dài cho phép lớn 100m và độ cao chênh lệch giữa dàn nóng và dàn lạnh 50m. Khoảng cách giữa các dàn lạnh 15m. - Nó vẫn hoạt động khi 1 số dàn lạnh khác hỏng, hoặc đang sửa chữa. Nhược điểm: - Dàn nóng giải nhiệt bằng gió nên hiệu quả làm việc chưa cao, phụ thuộc nhiều thời tiết. - Số lượng dàn lạnh bị hạn chế nên chỉ thích hợp cho các hệ thống công suất vừa. - Giá thành cao.  Đặc điểm máy điều hoà không khí làm lạnh bằng nước (water chiller) : Ưu điểm: - Mỗi cụm chiller có nhiều cấp giảm tải 3÷5 cấp. - Khi sử dụng nhiều cụm thì số cấp tăng lên. - Hệ thống ống nước gọn nhẹ, không hạn chế về chiều dài cũng như chênh lệch độ cao, miễn là bơm nước đáp ứng được yêu cầu. - Công suất của nó từ trung bình, lớn và rất lớn. - Khả năng làm lạnh tương đối ổn định. Nhược điểm: - Hệ thống đòi hỏi phải có phòng máy riêng. - Lắp đặt, sửa chữa và bảo dưỡng hệ thống phức tạp. - Do vận hành phức tạp, nên đòi hỏi phải có người chuyên trách vận hành hệ thống. - Chi phí vận hành lớn. - Chi phí đầu tư cho một đơn vị công suất lạnh lớn.  Đặc điểm hệ thống điều hoà trung tâm : Ưu điểm: Hệ thống này thường sử dụng cho nhiều đối tượng lớn, đông người như hội trường, nhà hát… - Lắp đặt vận hành tương đối dễ dàng. - Khả năng xử lý độ ồn cao. - Lưu lượng gió thường rất lớn. Nhược điểm: - Hệ thống đường ống gió lớn nên chiếm diện tích lắp đặt. - Đối với đối tượng có nhiều phòng, nhiều khu vực có chế độ nhiệt khác nhau

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docĐồ án tốt nghiệp- thiết kế hệ thống thông gió tính chọn máy điều hoà Water Chiller cho xưởng sản xuất của Nhà máy dược phẩm PYMEPHARCO.doc