Giáo trình Điều hòa không khí và thông gió - Chương 12: Thông gió và cấp gió tươi

ường hợp có nhiều cửa 
 Xét trường hợp thường gặp khi phân xưởng có 04 cửa . Giả sử đã biết được tốc độ gió 
tại các cửa, hệ số khí động của chúng, ta sẽ xác định được áp suất dư do gió tạo ra ở các cửa 
là: 
2
.
.Kp
2
gi
ii
ωρ= , N/m2 (12-37) 
 Ta đang xét trường hợp không có nhiệt thừa nên có thể coi áp suất dư px trong phong 
không đổi theo độ cao, tức là áp suất bên trong phòng tại các cửa đều bằng nhau. 
 263
γ = γ = γ
1p
(1)
N T
Khäng coï nhiãût thæìa
(4)
Nt = tT
(2)
(3)
p = p = constx
p3
p42p
Hình 12.4 
 Ap dụng định luật Becnuli cho dòng qua các cửa ta có: 
2
v.ppp
2
i
xi ρ=−=∆ , N/m2 (12-38) 
trong đó vi là tốc độ chuyển động của dòng không khí qua cửa i, m/s 
Hay: 
 )pp(2v xii −ρ= , m/s (12-39) 
 Ta có phương trình cân bằng lưu lượng cho phân xưởng: 
 L1 + L2 = L3 + L4 (12-40) 
Hay: 
 µ1.F1.v1 + µ2.F2.v2 = µ3.F3.v3 + µ4.F4.v4 (12-41) 
Thay giá trị tốc độ vào ta có: 
)pp.(2.F.)pp.(2.F.)pp.(2.F.)pp.(2.F. 4x443x33x222x111 −ρµ+−ρµ=−ρµ+−ρµ 
Giả sử tất cả các cửa giống nhau về cấu trúc, tức các hệ số µ giống nhau, rút gọn phương 
trình ta có: 
4x43x3x22x11 pp.Fpp.Fpp.Fpp.F −+−=−+− (12-43) 
Giải phương trình (12-43) ta sẽ tìm được áp suất dư trong phòng px và thay vào (12-42) sẽ 
xác định được lưu lượng gió trao đổi trong trường hợp này. 
12.2.2 Thông gió tự nhiên theo kênh dẫn gió 
 Việc thông gió do nhiệt áp có nhược điểm là khi kết cấu công trình xây dựng không 
kín thì có rất nhiều cửa gió vào và ra . Kết quả chênh lệch độ cao giữa các cửa hút và thải nhỏ 
nên lưu lượng không khí trao đổi sẽ giảm. 
 Mặt khác nhiều công trình phức tạp có nhiều tầng, muốn thải gió lên trên nhờ thông 
gió tự nhiên không dễ dàng thực hiện được. 
 Vì thế người ta sử dụng các kênh dẫn gió để đưa gió lên cao và hút những nơi cần thiết 
trong công trình. 
 Các kênh gió thường được bố trí kín bên trong các kết cấu xây dựng. Ở phía đỉnh của 
kênh gió thường có các nón để chắn mưa, nắng. Để tránh hiện tượng quẩn gió các ống thông 
gió cần nhô lên cao hẳn so với mái nhà 0,5m. 
Cột áp do kênh gió tạo nên là: 
H = g.h. (ρN - ρT ), N/m2
 264
 Cột áp do kênh tạo nên cũng phụ thuộc mùa và có giá trị lớn về mùa đông. 
 Về phía bên trong người ta sử dụng các miệng hút có tính chất trang trí kết hợp . Với 
hệ thống này không cần phải thực hiện thổi gió vào phòng mà nhờ thông gió thẩm lọt để bù 
lại lượng gió thoát ra. 
 Việc tính độ cao kênh gió được thực hiện như sau: 
 - Căn cứ vào lưu lượng thông gió yêu cầu, tiết diện kênh gió ta xác định được tốc độ 
gió: 
ω = L/F, m/s 
 - Trên cơ sở tốc độ và tiết diện xác định tổng trở lực 
∆p = Σ∆pcb + Σ∆pms
 - Chiều cao h phải đủ lớn để khắc phục trở lực đường ống, hay: 
H = g.h. (ρN - ρT ) > Σ∆pcb + Σ∆pms
12.3 THÔNG GIÓ CƯỠNG BỨC 
 Thông gió nhờ quạt gọi là thông gió cưỡng bức. So với thông gió tự nhiên thông gió 
cưỡng bức có phạm vi hoạt động lớn hơn, hiệu quả cao hơn, có thể dễ dàng điều chỉnh và thay 
đổi lưu lượng thông gió cho phù hợp. Tuy nhiên thông gió cưỡng bức có chi phí đầu tư và vận 
hành khá lớn. 
12.3.1. Thông gió cục bộ 
12.3.1.1. Thông gió hút cục bộ 
 Mục đích: Hút thải ra ngoài những chất có hại ngay từ chổ phát sinh ra chúng, không 
cho lan toả ra xung quanh làm ô nhiễm không khí trong phòng. 
 Ưu điểm của thông gió hút cục bộ so vơi thông gió tổng thể là ở chổ do hút ngay lập 
tức các chất độc hại tại nơi phát sinh nên lưu lượng thông gió nhỏ, giảm chi phí vận hành 
 Thông gió hút cục bộ có nhiều kiểu dạng, dưới đây la một số kiểu thông gió cục bộ 
phổ biến nhất thường được sử dụng. 
1. Tủ hút khí 
 Tủ hút là nơi thực hiện các thao tác sản xuất phát sinh các chất độc hại. Chát độc hại 
phát sinh được hút vào bên trong tủ và thải ra bên ngoài. 
 Các dạng tủ hút thường được sử dụng cho các trường hợp: Gia công nóng kim loại, mạ 
kim loại, dùng cho sơn các vật phẩm, dùng cho hàn, dùng cho các thí nghiệm có phát sinh 
các chất độc hại, dùng cho các quá trình sản xuất có sinh các chất độc hại khác. 
 Tủ hút có cấu tạo rất đa dạng, tuỳ từng trường hợp cụ thể . Cấu tạo chung bao gồm: 
bàn thao tác 1, là nơi gia công, chết tạo các chi tiết. Cửa lấy gió dùng để lấy gió từ 
bênnngoài vào bên trong tủ nhằm giảm nồng độ chất độc phát sinh trong tủ. Ống thoát gió ra 
ngoài 3, được nối thông với quạt có lưu lượng và cột áp đảm bảo yêu cầu. 
 265
12
3
Hình 12.5: Cấu tạo tủ hút 
1- Bàn thao tác; 2- Cửa hút gió; 3- Ống thoát gió 
2. Chụp hút 
 Chụp hút là dạng hút cục bộ đơn giản và phổ biến, thường được sử dụng để hút thải gió 
nóng, bụi, khí độc có tính chất nhẹ hơn không khí . 
Chụp hút có thể lợi dụng lực hút tự nhiên hay cưỡng bức để hút gió. 
a. Chụp hút gió đặt trên các nguồn toả nhiệt 
Đối với chụp hút kiểu này, lực hút tạo nên do lực đẩy Acsimet. Không khí trên bề mặt 
nguồn toả nhiệt nóng nên nhẹ hơn và bốc lên cao đi vào các chụp hút gió và đi ra ngoài 
F h
Hình 12.5: Chụp hút làm việc bằng sức hút tự nhiên 
Lưu lượng không khí hút có thể xác định theo thực nghiệm [1]: 
 3 2 h.F.Q.65,0L = , m3/h 
Q - Lượng nhiệt toả ra từ bề mặt F, kcal/s 
F - Diện tích bề mặt toả nhiệt, m2
h - Chiều cao từ mép dưới của chụp đến nguồn toả nhiệt., m. 
Công thức này áp dụng trong trường hợp h < 1,5. F , trong trường hợp này hầu hết khí 
bốc lên được hút vào chụp hút, tiết diện ngang của luồng coi như không đổi và bằng tiết diện 
của nguồn toả nhiệt 
 - Trong trường hợp khoảng cách lớn do chuyển động khuyếch tán nên tiết diện 
luồng tăng, trong trường hợp này có thể tính lưu lượng và kích thước luồng như sau : 
- Lưu lượng : 
 266
 3/12/3z Q.Z.13,0L =
 - Bề rộng hay đường kính luồng không khí ở khoảng cách z tính từ tiêu điểm của 
luồng (xem hình 12.6): 
 dZ = 0,45.Z0,88, m 
trong đó: 
 Z - Khoảng cách từ tiêu điểm luồng tới tiết diện đang xét, m 
Q - Lượng nhiệt toả ra từ bề mặt F, kcal/s 
d y
2d
dz
z
Hình 12.6: Luồng không khí bốc lên từ bề mặt toả nhiệt 
Từ công thức tính đường kính dz, có thể xác định được kích thước phểu cực tiểu khi biết 
được độ cao h tính từ bề mặt toả nhiệt lên miệng phểu hoặc ngược lại xách định được độ cao 
khi biết trước kích thước phểu. 
b. Chụp hút gió cưỡng bức 
Lưu lượng chụp hút cưỡng bức phụ thuộc vào lưu lượng quạt . Luồng không khí trước 
chụp hút cưỡng bức có các đặc điểm sau : 
- Sự thay đổi tốc độ trên trục của chụp hút phụ thuộc vào góc mở α của chụp. Góc mở 
càng lớn thì vận tốc tại tâm chụp vmax càng lớn so với vận tốc trung bình vTB
 + Đối với chụp có góc mở 90o : vmax = 1,65.vTB
 + Đối với chụp có góc mở 60o : vmax ≈ vTB
- Vận tốc trung bình được xác định : 
F
LvTB = , m/s 
- Vận tốc tại một điểm bất kỳ trong phần kéo dài của chụp như sau : 
 + Đối với chụp tròn hoặc vuông: 
 22
2
o
maxxy yx
r
.vv += , m/s 
 + Đối với chụp chữ nhật có cạnh a > b 
 2
2
maxxy
y).a.5,0
b
a(h
h.vv
⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡ −+
= , m/s 
 267
hy
x
vxy
maxvo
r
F
α
Hình 12.7: Luồng không khí trước chụp cưỡng bức 
 c. Phểu hút 
Phểu hút được sử dụng để thải các loại bụi nặng, hơi độc ở các thiết bị công nghệ như máy 
móc gia công cơ khí, máy dệt ..vv. Phểu được thiết kế như một bộ phận cấu thành của máy 
móc công nghệ. 
Để thải bụi ở các máy kích thước trung bình, tốc độ dòng phải lấy không nhỏ hơn 30 m/s 
và đường kính ống không nhỏ hơn 40mm 
12.3.1.2 Thông gió thổi cục bộ 
 Khi cần thông gió cho một khu vực nhỏ ví dụ như khu vực nhiệt độ cao và có nhiều 
chất độc hại người ta bố trí các miệng thổi gió tại vị trí người đang làm việc. Các miệng thổi 
thường có dạng hoa sen. Hoa sen thường được sử dụng ở những nơi toả nhiệt mạnh đặc biệt 
những nơi có bức xạ nhiệt lớn như ở các lò nung, lò sấy, bể lò rèn, chổ rót khuôn đúc vv. . . 
Trong một số trường hợp khác người ta sử dụng thiết bị làm mát kiểu di động . Thiết bị 
này gồm bơm, quạt và một tủ đứng bên trong có bố trí các vòi phun nước, lớp lọc chắn nước. 
Không khí trong phòng được quạt hút vào thiết bị, đi qua ngăn phun nước trao đổi nhiệt ẩm 
và hạ nhiệt độ trước khi thổi ra làm mát . 
a. Thổi mát cục bộ bằng chụp gió hoa sen 
Chụp gió hoe sen dùng cung cấp luồng không khí tập trung 
12.3.1.3. Trong dân dụng 
Khung gäù
Cæía âoïng måí tæû âäüng Khung theïp
Vêt nåí
Miãûng thäøi
Mä tå
Để thực hiện thông gió cho các phòng nhỏ và tiếp xúc với không khí ngoài trời người ta 
thường lắp đặt các quạt gắn tường. Tuỳ từng trường hợp mà có thể chọn giải pháp hút thải 
không khí trong phòng hay thổi cấp khí tươi vào phòng. 
 a) 
Quạt khung 
nhựa b) Quạt khung sắt 
Hình 12.2 : Lắp đặt quạt gắn tường 
 268
 Trên hình 12.2 trình bày 2 kiểu quạt thông gió hay được sử dụng. Quạt khung nhựa 
hình thức phù hợp các công trình dân dụng, quạt khung sắt thuồng được sử dụng trong các xí 
nghiệp công nghiệp. 
 Cách lắp đặt quạt thông gió kiểu gắn tường đơn giãn. Tuy nhiên không phải 
phòng nào cũng lắp đặt được. Đối với các phòng nằm sâu trong công trình người ta sử dụng 
quạt thông gió đặt trên laphông cùng hệ thống kênh thông gió, miệng hút, miệng thổi. 
Hình 12.3 : Quạt thông gió gắn tường GENUIN 
 Trên hình 12.3 là quạt thông gió của hãng GENUIN thường hay được sử dụng để 
thông gió cục bộ . Quạt này có thể gắn tường hoặc trần với các thông số kỹ thuật và mỹ thuật 
rất tốt. Các đặc tính kỹ thuật của quạt trình bày trên bảng 12.2. 
Bảng 12.2 : các thông số quạt gắn tường GENUIN 
MODEL Điện 
áp 
Công 
suất, W 
L 
m3/phút 
Độ ồn 
dB 
Kích thước, mm 
 A B E G H F 
APB 15 
APB 20 
APB 25 
APB 30 
220 V 
220 V 
220 V 
220 V 
24 
28 
36 
48 
4,8 
8,1 
12,6 
18 
37 
40 
43 
48 
150 
200 
250 
300 
250 
303 
350 
400 
190 
240 
290 
340 
88 
71 
80 
90 
53 
83 
58 
87 
53 
50 
50 
44 
QUAÛT
12.3.2. Thông gió tổng thể 
Hình 12.4 : Sơ đồ bố trí quạt thông gió 
 Trên hình 12.4 là một ví dụ về thông gió tổng thể. Quạt sử dụng thông gió tổng thể 
thường là quạt dạng ống hoặc các quạt ly tâm.. 
Để thông gió cho các phòng lớn hoặc nhiều phòng một lúc người ta sử dụng thông gió kiểu 
tổng thể. 
 269