ĐỒ án môn học kỹ THUẬT xử lý KHÍ THẢI đề tài tính toán thiết kế hệ thống xử lí bụi gỗ, lưu lượng 10 000 m3 h nồng độ bụi 20 gm3

Những hạt như thế dễ lọc trongthiết bị lọc quán tính hơn so với thiết bị lọc lỗ rỗng do khối lượng bằng khối lượng thựcnên chúng ít bị tác dụng lôi kéo của không khí sạch thoát ra từ thi

CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ BỤI

PHƯƠNG PHÁP KHÔ

Là kiểu thiết bị đơn giản nhất, lợi dụng trọng lực của các hạt bụi khi dòng khí chứa bụi chuyển động ngang trong thiết bị.

Buồng lắng bụi hoạt động hiệu quả đối với các hạt có kích thước trên 50 μm, còn với các hạt bụi có kích thước dưới 5 μm khả năng thu hồi là rất thấp Do đó, hệ thống này phù hợp để xử lý bụi có hạt thô đến trung bình và cần kết hợp với biện pháp khác để thu hồi bụi siêu mịn Ưu điểm của buồng lắng bụi gồm thiết kế đơn giản, vận hành ổn định và chi phí vận hành thấp, giúp xử lý hiệu quả các hạt lớn; nhược điểm là hiệu suất giảm đối với bụi siêu mịn và giới hạn ở kích thước hạt.

- Chi phí vận hành và bảo trì thiết bị thấp.

- Buồng lắng bụi có kích thước lớn, chiếm nhiều diện tích

GVHD: TS.Nguyễn Duy Đạt

TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat

Thiết bị xiclon được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp nhờ hiệu quả thu hồi bụi cao, đặc biệt với các hạt bụi có kích thước lớn hơn 5 μm Quá trình thu hồi bụi trong xiclon diễn ra dưới tác dụng của lực ly tâm, giúp tách bụi khỏi dòng khí và trả lại khí sạch cho hệ thống.

Nguyên lý hoạt động: Dòng khí ô nhiễm được đưa vào phần trên của cyclone qua ống dẫn có đường tiếp tuyến với hình trụ của cyclone; khí sau khi xử lý thoát ra ở đỉnh của thân trụ theo ống ở tâm, khi vào cyclone, dòng khí tạo thành dòng xoáy và chuyển động xuống dưới, đẩy các hạt bụi ra thành cyclone do lực ly tâm Gần đáy, dòng khí quay ngược lên và chuyển động lên trên, hình thành dòng xoắn bên trong; các hạt bụi va vào thành và bị đẩy xuống dưới nhờ lực của dòng xoáy và trọng lực Ưu điểm: tách bụi hiệu quả, thiết kế đơn giản và chi phí vận hành thấp.

- Không có phần chuyển động nên tăng độ bền của thiết bị

- Có thể làm việc ở nhiệt độ cao (đến 500 0 C)

- Thu hồi bụi ở dạng khô

- Trở lực hầu như cố định và không lớn (250÷1500) N/m 2

- Làm việc ở áp suất cao

- Có khả năng thu hồi vật liệu mài mòn mà không cần bảo vệ bề mặt xiclon

- Hiệu suất không phụ thuộc sự thay đổi nồng độ bụi

- Hiệu quả vận hành kém khi bụi có kích thước nhỏ hơn 5 m

- Không thể thu hồi bụi kết dính.

Nguyên lý hoạt động: Quá trình lọc bụi trên vải lọc xảy ra theo 3 giai đoạn

Ở giai đoạn 1 của quá trình lọc, khi vải lọc vẫn còn sạch, các hạt bụi lắng đọng trên lớp xơ nằm trên bề mặt sợi và giữa các sợi Với vị trí lắng như vậy, hiệu suất lọc bụi ở giai đoạn này còn thấp, bụi chưa được giữ lại nhiều và mới bắt đầu tích tụ để các giai đoạn lọc tiếp theo nâng cao hiệu quả.

Giai đoạn 2 diễn ra khi bề mặt vải đã có lớp bụi bám, lớp bụi này đóng vai trò như môi trường lọc thứ hai và bổ sung cho cơ chế lọc của hệ thống Nhờ sự có mặt của lớp bụi trên bề mặt vải, hiệu suất lọc ở giai đoạn này đạt mức rất cao, tăng khả năng bắt bụi và cải thiện độ ổn định của quá trình lọc.

Giai đoạn 3 xảy ra sau một thời gian vận hành, khi bụi bám trên vải lọc ngày càng dày lên và làm tăng trở lực của thiết bị Vì vậy, cần tiến hành làm sạch vải lọc để duy trì hiệu suất và lưu lượng khí Sau khi làm sạch, vẫn còn một lượng bụi nằm giữa các xơ vải, nhưng ở giai đoạn này hiệu suất lọc vẫn ở mức cao nhờ khả năng bắt giữ bụi trên cả bề mặt và giữa các sợi.

Vải có thể phục hồi bằng hai phương pháp cơ bản:

- Rung vật liệu lọc (cơ học, khí động học);

- Thổi ngược vật liệu lọc bằng khí sạch hoặc không khí. Ưu điểm: hiệu suất lọc bụi cao 98÷99%, phù hợp với các loại bụi có đường kính nhỏ.

- Giá thành và chi phí quản lý cao vì đòi hỏi những thiết bị tái sinh vải lọc, thiết bị rũ bụi;

- Độ bền nhiệt của thiết bị lọc thấp và thường dao động theo độ ẩm.

2.1.4 Thiết bị lắng quán tính

Nguyên lý hoạt động: Khi đột ngột đổi hướng dòng khí, các hạt bụi do lực quán tính vẫn tiếp tục di chuyển theo hướng ban đầu, tách khỏi khí và rơi vào bình chứa bụi để được thu giữ và xử lý sau.

Vận tốc khí trong thiết bị khoảng 1 m/s, còn ở ống vào khoảng 10 m/s Hiệu quả xử lý của thiết bị ở dạng này dao động từ 65% đến 80% đối với các hạt bụi có kích thước 25–30 m.

Các thiết bị này có dãy lá chắn hoặc vòng chắn Khi khí đi qua mạng chắn, luồng khí bị đổi hướng đột ngột khiến các hạt bụi do quán tính tiếp tục chuyển động theo hướng cũ, tách ra khỏi khí hoặc va vào các tấm phẳng nghiêng, lắng trên đó rồi rơi xuống dòng khí bụi Kết quả khí được phân chia thành hai dòng: dòng chứa bụi với nồng độ cao khoảng 10% thể tích được hút qua xiclon để tiếp tục xử lý, sau đó được trộn với dòng đi qua các tấm chắn, chiếm khoảng 90% thể tích Vận tốc khí trước mạng chóp phải đủ cao, khoảng 15 m/s, để đạt hiệu quả tách bụi do quán tính.

Hiệu quả lọc bụi cao

Có thể xử lí các bụi có kích thước khá bé

➢ Nhược điểm: Gây mài mòn thiết bị

Thiết bị lọc dạng này có một hoặc nhiều lớp lọc, trong đó các sợi vải được phân bố đồng đều để bụi được thu hồi và tích tụ theo chiều dày của lớp lọc Vật liệu lọc là các sợi tự nhiên hoặc nhân tạo có độ dày từ 0,01 đến 100 m Chiều dày của lớp lọc có thể từ vài phần nghìn mét đến 2 m, và có thể sử dụng ở dạng lọc đệm nhiều lớp để tăng thời gian sử dụng và hiệu suất lọc.

Trong thiết bị lọc điện, khí được xử lý bụi nhờ tác dụng của lực điện trường.

Nguyên lý hoạt động của bộ tách bụi bằng điện trường (ESP) là khí thải được thổi qua hai điện cực: điện cực nối đất được gọi là điện cực lắng, nơi bụi chủ yếu được lắng xuống, và điện cực còn lại được gọi là điện cực quầng sáng, được cấp nguồn điện một chiều với hiệu thế cao Nhờ cường độ trường điện xung quanh điện cực cao nên xảy ra va đập ion mạnh, từ đó các ion di chuyển về hai điện cực trái dấu và hình thành dòng điện, khiến các hạt bụi mang điện tích và bị hút tới các điện cực Khi khí thải chứa bụi đi qua giữa hai điện cực, bụi bám lên bề mặt điện cực và lắng lại tại đó; sau một thời gian tích tụ, người ta rung lắc điện cực hoặc xối nước điện cực để thu bụi và tái sử dụng vật liệu lọc.

Thiết bị lọc điện có ưu điểm:

- Hiệu suất thu hồi bụi cao, đạt tới 99%;

- Chi phí năng lượng thấp;

- Có thể thu được các hạt bụi có kích thước nhỏ tới 0,1 m và nồng độ bụi từ vài gam đến 50g/m 3 ;

- Chịu được nhiệt độ cao (nhiệt độ khí thải có thể tới 500 0 C);

- Làm việc được ở áp suất cao hoặc ở áp suất chân không;

- Có thể tự động hóa điều khiển hoàn toàn.

Tuy nhiên nó cũng có những nhược điểm như sau:

Do độ nhạy cao, mọi sự biến đổi dù nhỏ giữa giá trị thực và giá trị tính toán của các tham số đều khiến hiệu quả thu hồi bụi giảm sút đáng kể, cho thấy sự phụ thuộc mạnh vào độ chính xác của tham số Việc hiệu chuẩn và kiểm soát sai số là yếu tố then chốt để duy trì hiệu suất thu hồi bụi ở mức tối ưu.

- Khi có sự cố cơ học dù nhỏ cũng làm ảnh hưởng tới hiệu quả thu bụi;

- Không sử dụng được với khí thải có chứa chất dễ nỗ vì thường xuất hiện các tia lửa điện.

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ THẾT BỊ XỬ LÝ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ

LỰA CHỌN VÀ THUYẾT MINH CÔNG NGHỆ

Việc lựa chọn phương pháp tối ưu là một vấn đề hết sức quan trọng trong việc giải quyết ô nhiễm môi trường không khí nói chung và bụi nói riêng Làm thế nào vừa giảm được nồng độ bụi xuống mức thấp nhất dưới mức tiêu chuẩn cho phép, mà lại vừa có hiệu qủa kinh tế cao, phù hợp với điều kiện của nhà máy.

Phương pháp lựa chọn sẽ dựa trên những nguyên tắc cơ bản sau:

- Thiết bị phù hợp với thành phần, nồng độ và tính chất của hạt bụi.

- Hiệu quả đạt yêu cầu Dễ dàng lắp đặt, thi công.

- Đạt yêu cầu về mặt kinh tế trong giai đoạn hiện nay.

- Phù hợp với các yêu cầu khách quan khác.

Qua khảo sát tính chất hạt bụi và các yếu tố như mặt bằng nhà máy, chúng tôi đưa ra phương án xử lý bụi gỗ cho nhà máy chế biến gỗ nhằm giảm phát thải, nâng cao hiệu quả thu gom và đảm bảo an toàn cho người lao động Bụi gỗ có kích thước hạt nhỏ, dễ bay và dễ cháy, vì vậy cần hệ thống xử lý bụi kín, liên tục và có hiệu suất cao Phương án đề xuất gồm hệ thống hút bụi tại nguồn, kết hợp với bộ lọc túi và ống dẫn kín, cùng quạt công suất cao và kiểm soát lưu lượng bằng cảm biến để tối ưu vận hành Thiết kế mặt bằng được tối ưu hóa để phân bổ khu vực hút bụi ở các nguồn phát sinh, lắp đặt khu vực thu hồi bụi và có thể tái chế bụi gỗ Đồng thời tích hợp các biện pháp an toàn lao động và tuân thủ các tiêu chuẩn môi trường liên quan nhằm giảm thiểu phát thải, bảo vệ sức khỏe công nhân và tối ưu chi phí vận hành cũng như năng suất của nhà máy.

Ở đây, bụi cần xử lý là bụi gỗ và mục tiêu là thu hồi bụi gỗ để làm nguyên liệu cho các công đoạn sản xuất khác như sản xuất ván ép và làm chất đốt cho các lò sấy Vì bụi gồm cả bụi tinh và bụi thô, nên phương án xử lý được chọn là phương pháp khô để đảm bảo hiệu quả tách và thu hồi vật liệu Sơ đồ công nghệ cho quá trình xử lý bụi được trình bày như hình 3.1, mô tả chi tiết các bước và thiết bị liên quan nhằm tối ưu quá trình thu hồi bụi gỗ và cung cấp nguyên liệu đầu vào cho các công đoạn sản xuất tiếp theo.

Hình 3.1a: Sơ đồ khối quy trình công nghệ xử lý bụi gỗ

Bơm Xyclon túi vải Lọc áp lực

Hình 3.1b: Sơ đồ chi tiết quy trình công nghệ

Bụi được thu gom ngay tại vị trí phát sinh bằng các chụp hút bố trí trên các máy công cụ Các chụp hút được nối với hệ thống ống dẫn và dưới tác dụng của lực hút ly tâm, bụi theo dòng khí được đưa vào Xiclon, nơi các hạt bụi có kích thước lớn bị tách khỏi dòng khí và lắng xuống vào phễu chứa; phần bụi tinh còn lại tiếp tục theo dòng khí đi qua thiết bị lọc túi vải, nơi bụi được lọc với hiệu suất cao Khí sau lọc được dẫn ra ống thải và thải ra ngoài không khí đáp ứng điều kiện xả thải theo QCVN.

Khí thải sau khi qua hệ thống xử lý phải đạt tiêu chuẩn xả thải, với nồng độ bụi ra phải nhỏ hơn ngưỡng cho phép dựa trên Quy chuẩn Việt Nam 19-2009 về bụi và các chất vô cơ làm mốc so sánh cho hiệu quả xử lý và tuân thủ môi trường Việc so sánh này giúp xác định mức độ đáp ứng các yêu cầu xả thải và hỗ trợ tối ưu hóa quy trình xử lý khí thải, đảm bảo an toàn cho cộng đồng và môi trường.

− Thiết kế hệ thống phải đảm bảo tiết kiệm tối ưu về kinh tế, đảm bảo thích hợp với môi trường và khí hậu Việt Nam.

- Công nghệ đề xuất phù hợp với đặc điểm, tính chất của nguồn khí thải

- Nồng độ khí thải sau xử lý đạt QCVN 19:2009/BTNMT.

- Hiêu suất lọc bụi tương đối cao.

- Không gian lắp đặt nhỏ

- Vận hành phức tạp, đòi hỏi nhân viên vận hành phải có trình độ chuyên môn cao.

- Cần có cơ cấu thổi khí phụ trợ.

- Đòi hỏi những thiết bị tái sinh vải lọc và thiết bị rũ lọc.

- Độ bền nhiệt của thiết bị lọc thấp và thường dao động theo độ ẩm.

3.1.3 Sơ đồ nguyên lí các thiết bị a/ Sơ đồ nguyên lý của Cyclone

Hình 2.2 Cấu tạo thiết bị Cyclone

Cyclon là thiết bị hình trụ tròn có miệng dẫn khí ở phía trên Không khí đi vào cyclon sẽ chảy theo đường xoắn ốc dọc theo bề mặt trong của vỏ hình trụ.

Xuống tới phần phễu, dòng khí sẽ chuyển động ngược lên trên theo đường xoắn ốc và qua ống tâm thoát ra ngoài.

TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat b/ Sơ đồ nguyên lý của túi vải

Nguyên lý lọc bụi bằng vải bắt đầu khi luồng khí mang bụi đi qua một tấm vải lọc: những hạt bụi lớn hơn khe giữa các sợi vải được giữ lại trên bề mặt theo nguyên lý rây, còn các hạt bụi nhỏ hơn dính lên bề mặt sợi nhờ va chạm, lực hấp dẫn và lực hút tĩnh điện Dần dần lớp bụi tích tụ hình thành một lớp màng trợ lọc, giúp bắt giữ cả những hạt bụi rất nhỏ và nâng cao hiệu quả lọc lên tới khoảng 99,8% Hiệu quả lọc nhờ lớp màng này cho phép lọc cả các hạt kích thước rất nhỏ và duy trì hiệu suất lọc ổn định, nhưng sau một thời gian lớp bụi sẽ dày lên khiến sức cản của màng lọc quá lớn, vì vậy ta ngưng khí thải và tiến hành loại bỏ lớp bụi bám trên mặt vải Thao tác này được gọi là hoàn nguyên khả năng lọc.

3.2 TÍNH TOÁN THIẾT BỊ XỬ LÝ 3.2.1 Tính toán xiclon

Do lưu lượng lớn, ta chia nhỏ bằng cách mắc song song 2 cyclone

- Khối lượng riêng của hạt bụi là: b = 1200 kg/m 3

- Diện tích tiết diện ngang của xiclon: = [ m 2 ]

F: diện tích tiết diện ngang của xiclon [ m 2 ]

L: lưu lượng dòng khí (m 3 /s) w q : tốc độ quy ước, thường chọn w q = 2,2 ÷ 2,5 m/s Chọn w q = 2,5 m/s

( công thức III.47 Sổ tay quá trình thiết bị công nghệ hóa chất – Tập 1)

- Tốc độ thực tế của khí trong xiclon: v tt 4

- Độ sai biệt so với tốc độ tối ưu

2,5 v tt = 2,46 m/s đạt yêu cầu (Kỹ Thuật Môi Trường, 2001)

Các kích thước chi tiết của xiclon

- Ống dẫn khí vào đặt tiếp tuyến với thành thiết bị và mặt cắt có dạng hình chữ nhật chiều cao h và chiều rộng b tỉ số thường lấy là k

( theo công thức III.26 -sổ tay quá trình thiết bị tập 1)

ℎ = √ × ( ) = √ 2×20×3600 10000/2 = 0,2m (theo công thức III.27-sổ tay QTTB1)

(m/s) : Vận tốc khí vào xiclon, thường lấy = 18 ÷ 20 m/s

Theo sổ tay quá trình và thiết bị công nghệ hóa chất 1, bảng III.4 – trang 524, dựa vào đường kính thân xiclon ta xác định được các thông số cho xiclon CXH-24H-24 Đường kính ống thoát khí ra được tính bằng d1 = 0,6D = 0,6 × 0,84 = 0,507 m Chiều dài ống dẫn khí vào được tính bằng L = 0,6D = 0,6 × 0,84 = 0,507 m.

Chiều cao ống tâm có mặt bích:ℎ 1 = 2,11 = 2,11 × 0,84 = 1,772 m

Chiều cao phần hình trụ:ℎ 2 = 2,11 = 2,11 × 0,84 = 1,772 m

Chiều cao phần thân hình nón:ℎ 3 = 1,75 = 1,75 × 0,84 = 1,470 m

Chiều cao phần bên ngoài ống tâm:ℎ 4 = 0,4 = 0,4 × 0,84 = 0,336 m

Chiều cao thiết bị xiclon: = 4,26 = 4,26 × 0,84 = 3,578 m Đường kính trong của cửa tháo bụi: 2 = 0,3 ÷ 0,4 = 252 ÷ 336 mm Chọn d2 = 0,3 m

Khoảng cách từ tận cùng xiclon đến mặt bích: ℎ 5 = 0,24 ÷ 0,32 = 202 ÷ 269 mm Chọn h 5 = 0,25 m

Góc nghiêng giữa nắp và ống vào: $ 0

Hệ số trở lực = 60 Hiệu quả lọc theo cỡ hạt của xiclon

- Số vòng quay lý thuyết:

- Đường kính của hạt có hiệu suất xử lí 50%:

: hệ số nhớt động học của bụi

( theo Ô nhiễm không khí và xử lí khí thải tập 2-Trần Ngọc Chấn)

- Hiệu suất loại bỏ hạt bụi có kích thước dpj: ηi =i = 1

- Bảng 3.2 Bảng phân cấp cỡ hạt ban đầu của hạt bụi Đường kính cỡ

Lượng bụi còn lại sau khi qua 1941 132 24 16 11 2124 xiclon, mg/m 3

Lượng bụi còn lại sau khi qua 2 xiclon: 2×20000(mg/m 3 )×(100% - 89,39%) = 4244 (mg/ m 3 ) Khối lượng bụi thu trong 1 ngày

- Khối lượng riêng của khí thải ở 35 o C: = 1,293 × 273 = 1,15 kg/m 3

- Khối lượng riêng của hỗn hợp khí thải ở 35 o C: = +(1− )

Thay vào ta được = 1200 × 20000×10 +(1− 20000×10 ) × 1,15 = 1,36 kg/m 3

- Lượng hệ khí vào xiclon= ℎℎ × = 1,36 × 10000 = 13600kg/h

Trong đó: hh: khối lượng riêng của hỗn hợp khí thải, [ kg/m 3 ]

Q v : lưu lượng khí vào xiclon, [ m 3 /h ]

-Nồng độ bụi trong hệ khí đi vào xiclon (% khối lượng)

-Nồng độ bụi trong hệ khí ra khỏi xiclon (% khối lượng)

-Lượng hệ khí ra khỏi xiclon

-Lượng khí sạch hoàn toàn

-Lưu lượng hệ khí đi ra xiclon

-Năng suất xiclon theo lượng khí sạch hoàn toàn

-Khối lượng bụi thu được ở xiclon trong 1 ngày ( làm vệc 16 giờ/ngày đêm)

-Thể tích bụi thu được ở xiclon trong 1 ngày

Tổn thất áp suất trong xiclon

Trở lực của xiclon được xác định theo công thức:

3.2.2 Tính toán thiết bị lọc túi vải

Lưu lượng khí cần lọc Q = 9869 m 3 /h

Nồng độ bụi vào thiết bị C v = 4244 mg/m 3

Nhiệt độ khí bụi vào t b = 35 o C.

Khối lượng riêng của không khí khô ở 35 o C: ρ k = 1,15 kg/m 3

Khối lượng riêng của bụi ρ b = 1200 kg/m 3

Nồng độ bụi ra khỏi thiết bị túi vải theo QCVN 19 – 2009, loại B

C TC = 200 mg/m 3 ở điều kiện chuẩn ( 0 o C và áp suất bằng 760 mmHg).

Nồng độ tối đa cho phép của các chất ô nhiễm trong khí thải của các cơ sở sản xuất, chế biến, kinh doanh và dịch vụ thải ra môi trường không khí được quy định theo Quy chuẩn Việt Nam QCVN 19-2009 Các giới hạn này nhằm kiểm soát ô nhiễm không khí từ hoạt động công nghiệp và dịch vụ, đồng thời cung cấp cơ sở để đánh giá, xử lý và giám sát khí thải, góp phần bảo vệ sức khỏe cộng đồng và hệ sinh thái.

C max là nồng độ tối đa cho phép của các chất ô nhiễm trong khí thải của cơ sở sản xuất, chế biến, kinh doanh và dịch vụ, thải ra môi trường không khí, được đo bằng đơn vị mg/Nm3 Chỉ số này xác định giới hạn ô nhiễm mà hệ thống xử lý khí thải và quá trình vận hành phải tuân thủ để bảo vệ chất lượng không khí và tuân thủ các tiêu chuẩn xả thải Việc áp dụng C max giúp đánh giá mức độ xả thải, tăng cường quản lý môi trường và thúc đẩy cải tiến công nghệ xử lý khí thải tại các cơ sở.

C TC : Giá trị nồng độ tối đa cho phép của chất ô nhiễm theo QCVN 19 – 2009

K p : Hệ số theo lưu lượng nguồn thải

Bảng 3.3 Hệ số K p theo lưu lượng

Lưu lượng nguồn thải (m 3 /h) Giá trị hệ số K p

K v : Hệ số vùng, khu vực, nơi có cơ sở sản xuất, chế biến, kinh doanh, dịch vụ.

Phân vùng Giá trị hệ số K v

Nội thành đô thị loại đặc biệt (1) và đô thị loại I

Vùng 1 (1); rừng đặc dụng (2); di sản thiên nhiên, di tích lịch sử văn hóa được xếp hạng (3); cơ sở sản xuất, 0,6 chế biến, kinh doanh, dịch vụ có khoảng cách ranh giới đến khu vực này dưới 02 km.

Nội thành, nội thị đô thị loại II, III, IV (1); Vùng

Vùng 2 ngoại thành đô thị loại đặc biệt, đô thị loại I có khoảng cách đến ranh giới cách khu vực này dưới 0,8

Khu công nghiệp,; đô thị loại IV (1); vùng ngoại

Vùng 3 thành, ngoại thị đô thị loại II,III,IV có khoảng cách đến ranh giới nội thành, nội thị lớn hơn hoặc 1 bằng 02 km; cơ sở sản xuất, chế biến, kinh doanh, dịch vụ có khoảng cách đến ranh giới các khu vực này dưới 02 km (4).

Vùng 5 Nông thôn miền núi 1,4

Bảng 3.4 Hệ số phân vùng K v

C max = 200 × 1 × 1 = 200 mg/m 3 Ở điều kiện thường t = 35 o C, nồng độ ra:

Hiệu suất làm việc của thiết bị ηi =:

(Công thức 9-18, trang 315, Kỹ thuật thông gió, Trần Ngọc Chấn) ηi = = − = 4244 4244−177 × 100%,83%

Kích thước túi vải Đường kính D = 125 – 300 mm, chọn D = 250 mm= 0,25 m

Chiều cao l = 2 – 3,5 m, chọn l = 3 m Diện tích một ống tay áo: S 1 túi vải = × × = × 0,25 × 3= 2,35 m 2

Trở lực của thiết bị

A: hệ số thực nghiệm kể đến độ ăn mòn, độ bẩn A = 0,25÷2,5 Chọn A = 2 n: hệ số thực nghiệm, n = 1,25÷1,3 Chọn n = 1,3 v: cường độ lọc, v = 50 m 3 /m 2 h

P : Tổn thất áp suất thiết bị túi vải.

: Hệ số nhớt động học của khí thải.

R v :Hệ số trở lực vách ngăn, R v = 133

R b : Hệ số trở lực bã lọc, R b

Với R v , R b tùy thuộc vào khí, vải lọc, pha phân tán, nhiệt độ,… và được xác định theo thực nghiệm.

Chọn hiệu suất bề mặt lọc: ηi = = 85%

Diện tích bề mặt lọc S = × = 50×0,85 9869 = 232 m 2

Số ống tay áo cần: n = 232

= 99 ống Chọn số ống thiết kế là 100 ống

Năng suất lọc đơn vị thực tế khi thiết kế 100 ống lọc tay áo: q tt = ηi = 9869

0,85×235 Độ sai biệt năng suất lọc:

Vậy thiết kế 100 ống thỏa yêu cầu.

Thiết kế 10 hàng, mỗi hàng 10 ống

Khoảng cách giữa các ống (ngang dọc như nhau): 8 - 10 cm, chọn 10 cm.

Khoảng cách từ ống tay áo ngoài đến thành thiết bị: 8 - 10 cm, chọn 10 cm.

Chiều rộng thiết bị được xác định bởi công thức sau: Chiều rộng thiết bị = đường kính ống tay áo nhân với số hàng, cộng với khoảng cách giữa các ống tay áo nhân với (số hàng - 1), cộng với khoảng cách từ ống tay áo ngoài cùng đến thành thiết bị nhân với 2 Việc áp dụng công thức này giúp chuẩn hóa kích thước, tối ưu hóa khoảng trống giữa các ống và thành thiết bị, đồng thời đảm bảo tính chính xác của thiết kế và lắp đặt.

Chiều dài thiết bị được tính bằng công thức sau: Chiều dài thiết bị = đường kính ống tay áo × số ống mỗi hàng + khoảng cách giữa các ống × (số ống mỗi hàng − 1) + khoảng cách từ ống tay áo ngoài cùng đến thành thiết bị × 2 Trong công thức này, đường kính ống tay áo thể hiện kích thước ngang của ống, số ống mỗi hàng cho biết số lượng ống nằm trên một hàng, khoảng cách giữa các ống là khoảng cách giữa các ống liền kề, và khoảng cách từ ống tay áo ngoài cùng đến thành thiết bị được nhân với 2 để phản ánh độ dài thêm cần thiết.

H 2 : Chiều cao phía trên túi vải

H 3 : Chiều cao phía dưới túi vải

H 4 : Chiều cao thùng lấy bụi.

Vậy kích thước thiết bị = 4,15 × 4,15 × 6,20 m Khối lượng bụi thu được

Lượng hệ khí vào ống tay áo: G v = ρ hh ×Q v = 1,36× 9869 = 13422 kg/h.

Nồng độ bụi trong hệ khí đi vào thiết bị lọc tay áo (% khối lượng) y v = 4244×10 −6 × 100%= 0,31%

Nồng độ bụi trong hệ khí ra khỏi thiết bị lọc túi vải (% khối lượng) y r = y v (1 – ηi =) = 0,31% × (1 – 0,9583) = 0,013 %

Lượng hệ khí ra khỏi thiết bị

Lượng khí sạch hoàn toàn

Lưu lượng khí đi ra khỏi thiết bị

Năng suất của thiết bị lọc theo lượng khí sạch hoàn toàn

Lượng bụi thu được: G b = G v – G r = 13422 – 13382 = 40 kg/h Lượng bụi thu được trong một ngày: m = 40 × 16 = 640 kg/ngày

Thể tích bụi thu được trong một ngày

Hiệu suất thực tế của quá trình xử lý:

Chọn máy nén khí dùng để rung rũ bụi.

Chọn áp suất chịu tải của túi vải: P = 10×10 6 N/m 2 ≈ 101at Chọn thiết bị lọc bụi tay áo có hệ thống phụt khí nén kiểu xung lực để giũ bụi.

- Thời gian rũ bụi rất ngắn, thường chỉ vài giây đối với thiết bị rũ bụi bằng khí nén Ta chọn thời gian giũ bụi là 3 giây.

- Thời gian giữa hai lần giũ bụi: 1- 5 phút (Bài giảng kỹ thuật xử lý khí thải – Ts Trần Tiến Khôi ) Chọn t = 2 phút.

Quá trình giũ bụi được thực hiện bằng hệ thống valve điện tử gắn trực tiếp trên mỗi hàng ống dẫn khí, cho phép điều khiển tự động luồng khí và tối ưu hóa hiệu quả làm sạch Hệ thống có 10 hàng ống dẫn khí, mỗi hàng gồm 10 ống thổi hướng thẳng vào ống tay áo để đẩy bụi ra một cách trực tiếp và đồng bộ Áp suất vận hành của hệ thống là 5 atm, đảm bảo luồng khí mạnh và ổn định cho quá trình giũ bụi Việc điều khiển bằng valve điện tử giúp căn chỉnh lưu lượng ở từng hàng ống, tăng độ tin cậy và an toàn trong quá trình làm sạch.

- Thể tích một túi lọc: 1 = × 4 2 ×

+ V 1 : thể tích một túi lọc (m 3 ).

+ D: đường kính làm việc của túi lọc (m), D = 0.25 m.

+ l: chiều dài làm việc của túi lọc (m), l = 3 m.

 Thể tích một hàng túi lọc : V h = n × V 1 = 10 × 0.15 = 1.5 m 3

Ta có: pV = nRT Trong đó:

- p là áp suất khối khí

- V là thể tích khối khí

- n là số mol của khối khí

- T là nhiệt độ khối khí

Tiêu đề	Tính toán thiết kế hệ thống xử lí bụi gỗ, lưu lượng 10 000 m3/h, nồng độ bụi 20 g/m3
Tác giả	Nguyễn Nhật Quang
Người hướng dẫn	TS. Nguyễn Duy Đạt
Trường học	Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TPHCM
Chuyên ngành	Kỹ Thuật Xử Lý Khí Thải
Thể loại	Đồ án môn học
Năm xuất bản	2021
Thành phố	TP. Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	59
Dung lượng	468,56 KB