Đồ án Thông gió và giải pháp thiết kế hệ thống thông gió trong xưởng may

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ MAY & THỜI TRANG  Đề tài: GVHD: Th.S Nguyễn Tuấn Anh SVTH: - Lƣu Thùy Dung _ 07109009 - Hoàng Kim Cúc _ 07109005 - Lê Thị Thảo Phƣơng _ 07109057 Lớp 07109, nhóm 24 --- Tháng 11/2010 --- Thông gió & Giải pháp thiết kế hệ thống thông gió trong xƣởng may Nhóm 24 -2- MỤC LỤC ....................................................................................................................... Trang PHẦN 1: LỜI MỞ ĐẦU........................................................................................................ 4 PHẦN 2: NỘI DUNG ............................................................................................................ 5 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ THÔNG GIÓ ............................................................... 5 1. KHÁI NIỆM CHUNG ...................................................................................................... 5 1.1 Không khí....................................................................................................................... 5 1.1.1 Khái niệm ............................................................................................................ 5 1.1.2 Ảnh hƣởng của không khí ................................................................................. 5 1.2 Thông gió ....................................................................................................................... 6 1.2.1 Khái niệm ............................................................................................................ 6 1.2.2 Mục đích thông gió ............................................................................................ 6 1.2.3 Tiêu chuẩn về thông gió của Việt Nam ........................................................... 6 2. TÍNH TOÁN LƢU LƢỢNG THÔNG GIÓ .................................................................. 6 2.1 Lƣu lƣợng thông gió khử khí – hơi nƣớc độc ........................................................... 6 2.2 Lƣu lƣợng thông gió khử bụi ....................................................................................... 7 2.3 Lƣu lƣợng thông gió khử đồng thời nhiệt thừa và ẩm .............................................. 7 2.4 Bội số trao đổi không khí ............................................................................................. 7 3. PHÂN LOẠI THÔNG GIÓ ............................................................................................. 8 3.1 Phân loại thông gió theo thời gian hoạt động ............................................................ 8 3.1.1 Thông gió định kì ............................................................................................... 8 3.1.2 Thông gió thƣờng xuyên ................................................................................... 8 3.2 Phân loại thông gió theo sơ đồ tổ chức ...................................................................... 8 3.2.1 Thông gió chung ................................................................................................ 8 3.2.2 Thông gió cục bộ ................................................................................................ 9 3.3 Phân loại thông gió theo nguyên nhân gây ra sự trao đổi không khí ..................... 9 3.3.1 Thông gió tự nhiên ............................................................................................. 9 3.3.2 Thông gió cƣỡng bức ......................................................................................... 9 3.4 Thông gió phối hợp và hệ thống điều hòa không khí ............................................. 10 3.4.1 Thông gió phối hợp.......................................................................................... 10 3.4.2 Hệ thống điều hòa không khí .......................................................................... 10 3.4.3 Thông gió tuần hoàn ........................................................................................ 11 CHƢƠNG 2: THÔNG GIÓ TRONG XƢỞNG CÔNG NGHIỆP ............................. 11 1. NGUYÊN TẮC CĂN BẢN BỐ TRÍ HỆ THỐNG THÔNG GIÓ .......................... 11 2. THIẾT BỊ CHÍNH TRONG HỆ THỐNG THÔNG GIÓ ........................................ 11 2.1 Hệ thống hút ......................................................................................................... 11 2.2 Hệ thống thổi........................................................................................................ 12 2.3 Đặc điểm cấu tạo của các thiết bị chính ........................................................... 12 2.3.1 Miệng thổi, miệng hút không khí .............................................................. 12 2.3.2 Đƣờng ống dẫn khí ...................................................................................... 13 2.3.3 Bộ phận thu và thải không khí ................................................................... 14 2.3.4 Buồng thông gió ........................................................................................... 14 2.3.5 Các bộ phận điều chỉnh lƣu lƣợng không khí .......................................... 14 Thông gió & Giải pháp thiết kế hệ thống thông gió trong xƣởng may Nhóm 24 -3- 3. HỆ THỐNG THÔNG GIÓ TRONG CÁC PHÂN XƢỞNG CÔNG NGHIỆP ...... 15 3.1 Phân xƣởng nóng................................................................................................. 15 3.2 Phân xƣởng ẩm ƣớt ............................................................................................. 15 3.3 Phân xƣởng tỏa khí và hơi độc .......................................................................... 16 3.4 Phân xƣởng tỏa bụi ............................................................................................. 17 3.5 Phân xƣởng hàn ................................................................................................... 18 3.6 Phân xƣởng cơ khí............................................................................................... 19 CHƢƠNG 3: GIẢI PHÁP HỆ THỐNG THÔNG GIÓ TRONG XƢỞNG MAY ............19 1. ĐẶC ĐIỂM MỐI TRƢỜNG KHÔNG KHÍ TRONG XƢỞNG MAY ..............................19 2. BIỆN PHÁP THÔNG GIÓ .................................................................................................20 3. GIẢI PHÁP THÔNG GIÓ TRONG CÁC PHÂN XƢỞNG CẮT .....................................24 3.1 Phân xƣởng cắt ..................................................................................................... 24 3.2 Phân xƣởng may .................................................................................................. 24 3.3 Phân xƣởng hoàn tất............................................................................................ 26 4. GIỚI THIỆU CÁC MÔ HÌNH THÔNG GIÓ HIỆN NAY ....................................... 26 4.1. Mô hình thông gió làm mát đoạn nhiệt áp suất dƣơng .................................. 26 4.2 Một số mô hình thông gió sử dụng hiện nay ................................................... 28 TÀI LIỆU THAM KHẢO.................................................................................................. 30 PHỤ LỤC .............................................................................................................................. 31 PHẦN 3: LỜI KẾT .............................................................................................................. 33 Thông gió & Giải pháp thiết kế hệ thống thông gió trong xƣởng may Nhóm 24 -4- LỜI MỞ ĐẦU Các bạn thân mến! Một xƣởng may muốn hoạt động sao cho hiệu quả nhất không chỉ đòi hỏi nguồn nhân lực, vị trí, kinh doanh, trang thiết bị … mà nó còn phụ thuộc rất nhiều vào điều kiện và môi trƣờng làm việc. Vấn đề đặt ra là làm gì và làm nhƣ thế nào để nâng cao chất lƣợng môi trƣờng làm việc . Vì vậy nhóm chúng tôi chọn để tài“Thông gió & Giải pháp thiết kế hệ thống thông gió trong xƣởng may”. Với đề tài này các bạn có thể hiểu rõ hơn về thông gió, đồng thời có những giải pháp hợp lý khi thiết kế bố trí hệ thống thông gió nơi làm việc một cách khoa học Đề tài này gồm 3 chƣơng với nội dung nhƣ sau: Chƣơng 1 chúng tôi nêu lên những khái niệm chung – cơ sở để ngƣời đọc biết “Thế nào là thông gió?”. Từ đó, cuốn sách này cung cấp cho các bạn những công thức tính lƣu lƣợng thông gió để khử các yếu tố độc hại (khí độc, hơi nƣớc thừa, bụi, nhiệt thừa, ẩm thừa), đồng thời cho ta biết đƣợc các cách phân loại thông gió hiện nay. Chƣơng 2 nêu lên hệ thống thông gió trong các xí nghiệp công nghiệp. Phần này sẽ giúp các bạn hiểu rõ hơn về nguyên tắc bố trí hệ thống thông gió cơ bản, các thiết bị chính, về đặc điểm và đƣa ra một số sơ đồ thông gió cho các phân xƣởng công nghiệp. Chƣơng 3 đi vào vấn đề một cách cụ thể hơn về giải pháp thiết kế hệ thống thông gió cho xƣởng may Nhóm chúng tôi đã cố gắng rất nhiều để nghiên cứu về đề tài này.Tuy nhiên không thể tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận đƣợc ý kiến từ quý bạn đọc TP. Hồ Chí Minh, ngày 06 tháng 11 năm 2010 Thân ái! Nhóm thực hiện . Thông gió & Giải pháp thiết kế hệ thống thông gió trong xƣởng may Nhóm 24 -5- CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ THÔNG GIÓ 1. KHÁI NIỆM CHUNG 1.1. Không khí 1.1.1. Khái niệm Không khí là môi trƣờng mà con ngƣời suốt đời sống và hoạt động trong đó. Vì thế sức khỏe, tuổi thọ và cảm giác nhiệt của con ngƣời phụ thuộc rất nhiều vào độ trong sạch và đặc tính lý hóa của nó. 1.1.2. Ảnh hưởng của không khí Do sự hô hấp và hoạt động, cơ thể con ngƣời luôn luôn tỏa nhiệt. Lƣợng nhiệt tỏa ra phụ thuộc vào nhiệt độ (t), độ ẩm ( ), vận tốc chuyển động (v) của không khí và nhiệt độ bề mặt xung quanh (tbm). Ngoài ra, năng lƣợng tỏa ra còn phụ thuộc vào lứa tuổi và công việc nặng hay nhẹ ngƣời ấy làm. Sự cân bằng nhiệt của cơ thể đạt đƣợc khi toàn bộ lƣợng nhiệt con ngƣời sản sinh ra đều đƣợc thải ra môi trƣờng xuung quanh. Nếu nhƣ lƣợng nhiệt ấy không thải hết, cơ thể con ngƣời bị nung nóng, nhiệt độ con ngƣời tăng, và con ngƣời cảm thấy khó chịu. Tăng hay giảm nhiệt độ thân cơ thể, thậm chí 1 o C so với thân nhiệt bình thƣờng (36,5 o C) cũng làm cảm giác nhiệt của con ngƣời thay đổi rõ rệt. Khi nhiệt độ không khí tăng cao hay hạ thấp, mặc dù cơ thể vãn giữ đƣợc cân bằng nhiệt, nhƣng cảm giác ôn hòa của cơ thể bị phá vỡ, đó là sự thay đổi của phƣơng thức. Sự tỏa nhiệt của cơ thể con ngƣời ra môi trƣờng xung quanh có thể thực hiện bằng các phƣơng thức khác nhau: dẫn nhiệt, đối lƣu, bức xạ và bốc hơi mồ hôi. Vì vậy môi trƣờng không khí luôn có sự tác động đến con ngƣời trong đời sống kể cả trong sản xuất Ảnh hƣởng của không khí đối với con ngƣời: o Tác dụng của các chất khí có hại đối với cơ thể con ngƣời phụ thuộc vào mức độ độc hại, nồng độ của nó trong không khí và thời gian mà con ngƣời tiếp xúc với các chất khí ấy. o Mỗi một loại khí có tác dụng sinh lý khác nhau đối với cơ thể. Dƣới đây là một số chất khí và hơi có hại thƣờng gặp nhất trong sản xuất công nghiệp. o Dựa theo tính chất tác dụng đối với cơ thể con ngƣời của các chất khí và hơi có hại, ngƣời ta chia làm 4 nhóm sau đây:  Các chất gây ngạt thở: oxyt cacbon CO, khí cacbonic CO2, khí mê-tan, ê-tan, v.v…  Các chất gây run, giật và ngất: Cl, HCl, HF, SO2, H2S, v.v…  Các chất gây mê: ét-xăng, benzene, CS2, Anilin, v.v…  Các chất ngộ độc: phốt pho, thủy ngân, thạch tín, v.v… Ảnh hƣởng của không khí đối với sản xuất: o Trong điều kiện sản xuất, nhiệt độ (t) và độ ẩm tƣơng đối ( ) của không khí trong phân xƣởng hay tại vùng làm việc thƣờng không đáp ứng đƣợc yêu cầu trao đổi nhiệt bình thƣờng giữa cơ thể với môi trƣờng xung quanh . Điều Thông gió & Giải pháp thiết kế hệ thống thông gió trong xƣởng may Nhóm 24 -6- này làm ảnh hƣởng tới sự trao đổi nhiệt của cơ thể, tức sức khỏe của ngƣời công nhân, nó có ý nghĩa quan trọng đối với quá trình sản xuất. Chất lƣợng sản phẩm ở phần lớn các loại nhà máy phụ thuộc rất nhiều vào nhiệt độ và độ ẩm không khí. o Khi chọn các thông số vi khí hậu của môi trƣờng không khí trong phân xƣởng sản xuất, cần phải căn cứ số liệu thực nghiệm đã đƣợc tiến hành và kiểm tra trong điề kiện sản xuất. 1.2. Thông gió 1.2.1. Khái niệm Thông gió là một lĩnh vực khoa học kỹ thuật rất rộng, bao gồm từ kiến trúc, xây dựng, nhiệt kỹ thuật, thủy khí động học, vệ sinh và an toàn lao động, công nghệ, chế tạo cơ khí v.v… có nhiệm vụ đảm bảo cho môi trƣờng không khí bên trong các công trình kiến trcus dân dụng và công nghiệp đƣợc trong sạch, không bị ô nhiễm bởi bụi và khí độc hại, mát mẻ về mùa đông, ấm áp dễ chịu về mùa lạnh, bảo vệ đƣợc sức khỏe cho ngƣời lao động. 1.2.2. Mục đích thông gió Sức khỏe con ngƣời phụ thuộc rất nhiều vào chất lƣợng môi trƣờng không khí. Chất lƣợng môi trƣờng không khí cũng ảnh hƣởng trực tiết đến điều kiện lao động, năng suất và chất lƣợng sản phẩm. Thông gió nhằm bảo đmả bên trong công trình kiến trúc thành phần và trạng thái không khí thích hợp với yêu cầu vệ sinh: yếu tố khí hậu (bao gồm nhiệt độ t, độ ẩm , vận tốc chuyển động v của không khí, nhiệt dộ bề mặt trong phòng tbm) và độ trong sạch của môi trƣờng không khí. Ngoài yêu cầu vệ sinh, thông gió còn bảo đảm các yêu cầu nảy sinh từ đặc điểm công nghệ sản xuất, điều kiện bảo quản và nâng cao chất lƣợng sản phẩm, bảo trì thiết bị và kết cấu nhà xƣởng. 1.2.3. Tiêu chuẩn về thông gió của Việt Nam Áp dụng theo tiêu chuẩn TCVN 5687-1992 (Thông gió, điều tiết không khí, sƣởi ấm- Tiêu chuẩn thiết kế)-Xem phụ lục 2. TÍNH TOÁN LƢU LƢỢNG THÔNG GIÓ Xác định lƣu lƣợng không khí cần thổi vào phòng nhằm điều chỉnh nồng độ chất khí độc hại để không vƣợt quá giới hạn cho phép. Các yếu tố độc hại là: khí có hại, hơi nƣớc, bụi và nhiệt thừa. Phƣơng trình vi phân của sự trao đổi không khí: , m 3 /h Trong đó: - yc : nồng độ cho phép của chất khí có hại (g/m 3 ) - yo: nồng độ chất khí độc hại ngoài trời (g/m 3 ) - G: cƣờng độ nguồn thải khí độc có hại (g/h) - L: lƣợng khí đƣợc hút ra để thử nghiệm (m3/h) 2.1. Lƣu lƣợng thông gió khử khí - hơi nƣớc độc Thông gió & Giải pháp thiết kế hệ thống thông gió trong xƣởng may Nhóm 24 -7- Trong đó: - L: lƣu lƣợng trao đổi không khí khử khí – hơi độc (m 3 /h) - Gđ: lƣợng khí – hơi độc tỏa vào phòng (g/h) - Ccp: nồng độ cho phép của khí – hơi độc có trong không khí vùng làm việc (g/m3 hoặc l/m3) - Co: nồng độ cho phép của khí – hơi độc có trong không khí vào (g/m 3 hoặc l/m3) 2.2. Lƣu lƣợng thông gió khử bụi Trong đó: - L: lƣu lƣợng trao đổi không khí khử bụi (m3/h) - Gb: lƣợng bụi tỏa vào phòng (g/h) - Ccp: nồng độ cho phép của bụi có trong không khí vùng làm việc (g/m 3 ) - Co: nồng độ cho phép của bụi độc có trong không khí vào (g/m 3 hoặc l/m3) 2.3. Lƣu lƣợng thông gió khử đồng thời nhiệt thửa và ẩm thừa Trong đó: - G: lƣu lƣợng trao đổi không khí khử đồng thời nhiệt thửa và ẩm thừa (kg/h) - : lƣợng nhiệt thừa, kể cả phần nhiệt ẩn, tức lƣợng nhiệt có trong hơi nƣớc (kJ/h) - IR: nhiệt dung (entanpi) của không khí ra (kJ/h) - Iv: nhiệt dung (entanpi) của không khí vào (kJ/h) - Ivlv: nhiệt dung (entanpi) của không khí vùng làm việc (kJ/h) 2.4. Bội số trao đổi không khí Khi thông gió theo yêu cầu điều kiện vệ sinh nói chung mà không vì một mục đích cụ thể nào đó thì ngƣời ta tính lƣu lƣợng thông gió dựa vào bội số trao đổi không khí (bôi số tuần hoàn) . Bội số trao đổi không khí là tỉ số thể tích không khí thổi (vào phòng) hay hút (ra khỏi phòng) trong đơn vị thời gian là 1 giờ và thể tích bên trong của phòng. Kí hiệu m t đối với bội số thổi và mh đối với bội số hút Thông gió & Giải pháp thiết kế hệ thống thông gió trong xƣởng may Nhóm 24 -8- Trong đó: - mt(h): bội số trao đổi không khí thổi (hay hút), (l/h hoặc h -1 ) - Lt(h): lƣu lƣợng trao đổi không khí thổi (hay hút), (m 3 /h) - Vp: thể tích bên trong của phòng (m 3 ) Đối với một số công trình và hạng mục công trình, diện tích sử dụng, thể tích xây dựng… đều tiêu chuẩn hóa, do đó cƣờng độ tỏa các yếu tố độc hại cũng nhƣ bội số trao đổi không khí để khử chúng cũng có thể đƣợc tiêu chuẩn hóa. Vì vậy bội số trao đổi không khí đƣợc quy định tùy theo yêu cầu vệ sinh và đặc điểm, công năng của từng loại nhà. Tùy theo biện pháp thông gió áp suất âm hay dƣơng, hay hệ thống cân bằng mà bôi số trao đổi không khí chỉ có một trị số mh hoặc mt hoặc cả 2 với mh lớn hơn hay nhỏ hơn mt, hay bằng nhau. 3. PHÂN LOẠI THÔNG GIÓ 3.1 Phân loại hệ thống thông gió theo thời gian hoạt động 3.1.1 Thông gió định kì a.Khái niệm Thông gió định kì là loại thông gió hoạt động theo thời gian nhất định b.Ứng dụng Thông gió định kì đƣợc sử dụng trong các trƣờng hợp sau: Yếu tố độc hại tỏa ít, cần lƣu lƣợng trao đổi không khí không lớn và thiết bị đơn giản Yếu tố có hại tỏa định kì ,cần thay đổi không khí trong thời gian nồng độ độc hại vƣợt quá giới hạn cho phép  Thông gió sự cố là trƣờng hợp đặc biết của thông gió định kì : Khi công trình xảy ra sự cố, cần thay đổi nhanh chống không khí, dùng thông gió áp suất âm với lƣu lƣợng trao đổi không khí không lớn. Khi xảy ra sự cố , chỉ thải không khí tại những xƣởng có áp suất âm để độc hại không lan tỏa ra các xƣởng bên cạnh. Thiết bị phát hiện và xử lí sự cố thƣờng tự động nhƣ các role kích thích nồng độ độc hại 3.1.2 Thông gió thường xuyên Thông gió thƣờng xuyên là loại thông gió hoạt động trong suốt thời gian công trình làm việc Tùy theo yêu cầu, điều kiện , đặc tính của nhà công nghiệp mà tổ chức thông gió thƣờng xuyên hợp lí 3.2 Phân loại hệ thống thông gió theo sơ đồ tổ chức 3.2.1 Thông gió chung a. Khái niệm Thông gió chung là hệ thống thông gió mà yếu tố có hại nhờ các dòng không khí có thể phân bố trong toàn bộ thể tích phòng. Nhiệm vụ của không khí thổi là hòa trộn và pha loãng độc hại để nồng độ của chúng đạt tiêu chuẩn cho phép b. Tổ chức hệ thống Tùy trƣờng hợp cụ thể mà có thể tổ chức: Thông gió & Giải pháp thiết kế hệ thống thông gió trong xƣởng may Nhóm 24 -9- Thổi phân tán hoặc tập trung Hút phân tán hoặc tập trung Thổi, hút tập trung c. Ứng dụng Thƣờng đƣợc áp dụng đối với công trình dân dụng và công cộng: trƣờng học, bệnh viện, nhà hát Đối với nhà công nghiệp, thông gió chung thƣờng sử dụng bổ sung cho thông gió cục bộ 3.2.2 Thông gió cục bộ  Thông gió hút cục bộ a. Khái niệm Hút yếu tố có hại ngay từ nguồn phát sinh ra chúng b. Cấu tạo Bộ phận chủ yếu là chụp hút, có các loại sau: Chụp hút kín Chụp hút nửa kín Chụp hút hở c. Ứng dụng Hạn chế đƣợc tối đa lƣợng độc hại tỏa vào phòng Khử nhiệt, khí, hơi độc, bụi tri6t5 để Triệt tiêu nguyên nhân gây ô nhiễm không khí trong sản xuất Đối với nhà công nghiệp, hút cục bộ đƣợc sử dụng trong trƣờng hợp vị trí các nguồn tỏa cố định  Thông gió thổi cục bộ a. Khái niệm Thổi không khí thành luồng có các thông số xác định trực tiếp vào ngƣời b.Các dạng thổi cục bộ Hoa sen không khí Có thể tạo đƣợc môi trƣờng không khí trong phạm vi của luồng không khí tách hẳn không khí trog phòng Áp dụng trong nhà công nghiệp, rất hiệu quả đối với phân xƣởng nóng  Ốc đảo không khí: Là không gian đƣợc giới hạn bởi sàn bên dƣới và tƣờng xung quanh với không khí đƣợc làm mát nằm giữa môi trƣờng không khí có nhiệt độ cao. Ốc đảo không khí còn gọi là hoa sen không khí kiểu luổng rơi  Rèm không khí: Là luồng không khí thổi từ khe mỏng ,dài nhằm tạo vách ngăn bằng không khí hoặc nhằm thay đổi chiều hƣớng chuyển động của dòng không khí Rèm không khí còn gọi là màn chắn không khí 3.3 Phân loại thông gió theo nguyên nhân gây ra sự trao đổi không khí 3.3.1 Thông gió cưỡng bức a. Khái niệm Thông gió & Giải pháp thiết kế hệ thống thông gió trong xƣởng may Nhóm 24 -10- Thông gió cơ k