đồ án môn học kỹ thuật xử lý khí thải và tiếng ồn

MỞ ĐẦUI.Mục tiêu đề tài Hiện nay, Bụi thuốc lá thải ra môi trường không khí gây ảnh hưởng tới sức khỏe người lao động và người sống xung quanh khu vực đó, làm cho không khí ô nhiễm nghiê

M C L C ỤC LỤC ỤC LỤC

Mở đầu 2

I.Mục tiêu đề tài 2

II Phương pháp 2

1.Yêu cầu hút trên các miệng hút cĩ sẵn trên máy vấn Max 3 2

2.Yêu cầu hút trên các miệng hút cĩ sẵn trên máy vấn MAX 9 2

3.Lượng bụi sinh ra trên máy vấn : 3

4.Độ phân tán của bụi: 3

5 DANH MỤC CÁC BẢNG 3

6 Danh mục bản vẽ 3

THUYẾT MINH TÍNH TỐN 4

I.TÍNH TOÁN LƯU LƯỢNG HÚT 4

1.Lưu lượng hút tại mỗi máy 4

2.Lưu lượng trên đường ống 4

II.TÍNH TOÁN THỦY LỰC CHO HỆ THỐNG HÚT BỤI 5

III.TÍNH TỐN KHÍ ĐỘNG 10

1.Tổn thất áp suất để nâng vật liệu từ dưới lên 12

2.Tổn thất áp suất của hệ thống 12

3.Tính toán thiết bị lọc bụi túi vải: 13

4.Tính toán chọn máy nén khí dùng để rung giũ bụi 14

5.Tính toán chọn quạt hút 15

6.Xác định chiều cao hiệu quả của ống khói 17

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 18

I.Kết luận 18

II.Kiến nghị 18

HẾT 18

TÀI LIỆU THAM KHẢO 18

MỞ ĐẦU

I.Mục tiêu đề tài

Hiện nay, Bụi thuốc lá thải ra môi trường không khí gây ảnh hưởng tới sức khỏe người lao động và người sống xung quanh khu vực đó, làm cho không khí ô nhiễm nghiêm trọng.

Vì thế để giải quyết vấn đề trên, mục đích của đề tài là đưa ra các giải pháp xử lý bụi hiệu quả.

II Phương pháp

Vì kích thước hạt bụi là d <1 µm nên đề xuất phương án thiết kết thiết bị lọc bụi túi vải nhằm thu hồi bụi và xử lý hiệu quả bụi của ngành sản xuất này

Sử dụng máy vấn Max 3 và Max 9, với các thông số yêu cầu sau:

1.Yêu cầu hút trên các miệng hút có sẵn trên máy vấn Max 3.

Số kí hiệu trên bản vẽ Đường kính họng hút

(mm) Tốc độ hút (m/s) Áp suất tĩnh yêu cầu (kg/m2)

2.Yêu cầu hút trên các miệng hút có sẵn trên máy vấn MAX - 9;

Số kí hiệu trên bản vẽ Đường kính họng hút

3.Lượng bụi sinh ra trên máy vấn :

+ Máy MAX - 3: 3,3 kg/h.máy.

+ Máy MAX - 9: 7,2kg/h.máy.

4.Độ phân tán của bụi:

Bảng 1: Bảng tổng hợp lưu lượng tính toán các đoạn và nhánh ống

Bảng 2: Các tổn thất cục bộ trên tuyến chính

Bảng 3: Các tổn thất cục bộ trên các nhánh thuộc tuyến chính

Bảng 4: Tính toán khí động

Tuyến chính 1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11-12-13-14-15-16-17-18-19

Bảng 5: Tính toán khí động

Tuyến phụ 1a-3a-4a-5a-6-7a-8a-9a-10a-11a-12a-13a-14a-15a-16a-17a-18a

THUYẾT MINH TÍNH TỐN

I.TÍNH TOÁN LƯU LƯỢNG HÚT

1 Lưu lượng hút tại mỗi máy

Lưu lượng hút của mỗi đầu hút theo công thức:

3600 .

Trong đó: v: Vận tốc dòng khí thải trong ống, chọn v = 21m/s

F: tiết diện của đầu hút, m2;

2

4

d

F  

, với d là đường kính đầu hút (m).

2 Lưu lượng trên đường ống

Bảng 1: Bảng tổng hợp lưu lượng tính toán các đoạn và nhánh ống

II.TÍNH TOÁN THỦY LỰC CHO HỆ THỐNG HÚT BỤI

Tổn thất áp suất trong hệ thống vận chuyển bụi bằng khí ép bao gồm tổn thất do ma sát, cục bộ và tổn thất để nâng vật liệu từ dưới lên.

Dựa vào sơ đồ không gian ta chọn tuyến ống 1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-12-13-14-15 là tuyến chính.

Các kết quả tính toán cho các tuyến ống được tổng hợp ở các bảng dưới đây:

Bảng 2: Các tổn thất cục bộ trên tuyến chính

1.00

15.63 Van điều chỉnh

1.00

14.00

Co 90

2.00

0.35 Chạc ba nhánh thẳng

1.00

0.28

1.00

0.31

0.31

1.00

0.30

0.30

1.00

0.31

0.31

1.00

0.31

0.31

1.00

0.31

0.31

1.00

0.30

0.30

1.00

0.28

0.28

1.00

0.32

0.32

1.00

0.27

0.27

1.00

0.28

0.28

1.00

0.26

0.26

1.00

0.27

0.27

1.00

0.27

0.27

1.00

0.27

0.27

1.00

0.28

0.28

1.00

0.28

0.28

1.00

1.40

1.40

Co 90

2.00

0.35

0.70

1.00

0.20

0.20

co 90

1.00

0.35

0.35

Bảng 3: Các tổn thất cục bộ trên các nhánh thuộc tuyến chính

Số

D(m)

15.63

266.805

Bảng 5: Tính toán khí động

Tuyến phụ 1a-3a-4a-5a-6-7a-8a-9a-10a-11a-12a-13a-14a-15a-16a-17a-18a

15

4

218.624

233.908

15

7

378.512

14

8

218.624

233.908

13

6

378.512

13

6

218.624

233.908

13

6

378.512

3936.70

13

6

378.512

13

6

218.624

233.908

13

6

378.512

249.246

13

6

378.513

115.517

13

6

242.244

2969.21

Σ∆Pi

71741.914

1.Tổn thất áp suất để nâng vật liệu từ dưới lên

Tổn thất để nâng vật liệu từ dưới lên xác định theo công thức:

P nâng h g h kk g (Pa), trongđĩ:

h – phần thẳng đứng của đoạn ống, h = 4 – 1.5 = 2.5 m

 - hàm lượng theo thể tích, tức trọng lượng vận chuyển trong 1 m3 không khí sạch, xác định theo công thức

 =  kk , trong đó:

 - Khối lượng riêng không khí   1,24( / kg m3)

 - hàm lượng trọng lượng của vật liệu vận chuyển trong không khí, kg/kg Lấy  = 0,5kg/kg

g - gia tốc trọng trường, g = 9.8m/s2

∆Pnang=2,5*1,24*0,5*9,81=15.2055 (Pa)

2.Tổn thất áp suất của hệ thống

Tổn thất áp suất của hệ thống

Pht = Pống (1 + K) + Pnâng

Pống – Tổn thất áp suất của tuyến ống chính

K – Hệ số tỉ lệ, phụ thuộc vào đặc tính của vật liệu vận chuyển Đối với bụi gỗ K = 1.1

 - hàm lượng trọng lượng của vật liệu vận chuyển trong không khí, kg/kg Lấy  = 0,5kg/kg

 Pht = 6335,48  (1 + 1.10.5) + 15,2= 9835,194 Pa

3.Tính tốn thiết bị lọc bụi túi vải

Lưu lượng hỗn hợp khí cần làm sạch ở thiết bị: Lhh = 7826,95 m3/h.

Nhiệt độ khí cần làm sạch: tk = 30oC.

Sử dụng vải (sơ) thủy tinh để làm túi lọc.

Hàm lượng bụi ban đầu là 4g/m3, bụi thuốc lá thuộc nhóm có độ hạt trung bình.

Phụ tải khí qua túi vải là: 60m3/m2.h.

Tốc độ lọc ωL= 60

60 =1 (m/ph) Bề mặt túi lọc cần thiết:

F= Lhh

60 ωL=

7826 95

Chọn túi vải có kích thước: 160mm3610mm

Diện tích xung quanh 1 túi vải: Fxqtúi= 160×3610×3,14

Trở lực qua túi vải lọc được tính theo công thức:

ΔPP= 817 μω(1−m b)

d2 m b3 [0 , 82 10−6d 0 , 25 m3v(1−m b)h o2/3+ωτ Z b '

ρ b ] (Pa) (5.2.9)

Trong đó:

: Hệ số nhớt động lực học của khí,  = 22.10-6(N.s/m2)

: Phụ tải khí (tốc độ khí tính tương ứng với bề mặt của túi lọc), ωL= 1

d: Đường kính trung bình của hạt bụi, m Đối với bụi clinker d = 2 m = 2.10-6 m

mv: Độ rỗng của vải, phần (xác định bằng thực nghiệm) Đối với vải xơ thủy tinh mv = 0,49

mb: Độ rỗng của lớp bụi trên vải, phần mb = 0,85

ho: Trở lực qua lớp vải ứng với chiều dài 1m và tốc độ qua 1m/s, Pa Đối với vải xơ thủy tinh ho = 89.105(Pa)

b: Khối lượng riêng của bụi thuốc lá , b =1000 kg/m3

Ζb ' : Hàm lượng bụi ban đầu trong khí, Ζb

¿ 0,493×(1−0,85)×(89×105)2/3 +

1

60 ×300×0,004

1000 ] = 793.35(Pa) Hiệu quả lọc của túi vải đối với cỡ hạt bụi  10 đạt 90%.

Hàm lượng bụi ra khỏi thiết bị :

C = (100% - 90%)4=0,4 (g/m3 )

4.Tính toán chọn máy nén khí dùng để rung giũ bụi

- Túi lọc được tái sinh bằng khí nén.

- Thời gian tái sinh túi lọc 2s.

- Áp suất không khí nén: Pnén = 600 kPa.

- Lưu lượng khí nén = 0,1% Lưu lượng khí cần làm sạch

Lkn = 0,1% 7826.95 m3/h = 7,82695 (m3/h)

Chọn máy nén khí hiệu GIS với các thông số kỹ thuật sau:

Bảng 5.2.2 - Thông số kỹ thuật máy nén khí hệ thống 1

Kiểu hiệu Kí (m L3kn/h) (kPa) Pnén

Động cơ điện Độ ồn

(dB/A)

Trọng lượng (Kg)

TOP300/270/3T

5.Tính toán chọn quạt hút

Các thông số thiết kế quạt:

Lưu lượng hệ thống: L = 7826,95 m3/h = 2,17 m3/s

Pchọn quạt = PHT + PXYCLON + Pquạt = 1.1(7196,601 + 793,35+250) =9063,9461Pa

Chỉ số vận tốc:

Đối với bánh xe cánh quạt có bề rộng không đổi b = const và cánh quạt uốn cong ra trước khi 2 < 900 ta co

Kích thước hình vuông cấu tạo của vỏ quạt: a = ¼ A = ¼ × 0.23 = 0,0575 m

Số lượng cánh quạt:

Góc vào và ra của không khí trong rãnh giữa 2 cánh quạt được lấy theo qui phạm

1 = 1000 và 2 = 450

- Hiệu suất của quạt  = 0,6

- Công suất điện tiêu thụ của quạt:

N= 102× 0,6 Lp = 2,17 ×9064 102× 0,6 =321,4 kW

6.Xác định chiều cao hiệu quả của ống khói

Nồng độ bụi còn lại trong khí thải: C = 0,4 g/m3.

Nồng độ cho phép của bụi lơ lửng: Ccp = 300 g/m3

Để cho việc thải khí đúng quy định chúng ta cần phải nâng ống khói, công việc này dựa vào các công thức tính toán kỹ thuật do Berliand M.E soạn thảo.

Đường kính ống khói: D = 360 mm

Chiều cao thực ống khói H khoảng (15 – 25m)

Theo công thức của Bermiland M.E

Cmax=0 116 (1+ n)2M

u1H1 5(1+n ) √ k1

k0 u1

(g/m3) Trong đó:

N= L p

102η =

2.17×906.395 102×0,6 =32.14 kW

M: lượng phát thải bụi

M = C * L = 0,4* 7826,95 = 3130,78 (g/h) = 0,87 (g/s)

H: chiều cao thực của ống khói (H = 20 m)

u1 = vận tốc gió ở độ cao 1 m (lấy u1 = 3 m/s)

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Bằng phương pháp trên ta cĩ thể khắc phục được lượng bụi với tải lượng lớn thải ra mơi trường bên ngồi, hạn chế được ơ nhiễm mơi trường khơng khí Hế thống thiết kế tương đối đơn giản do thi cơng thực hiện và chi phí khơng cao Hiệu suất đạt được tương đối cao.

II.KIẾN NGHỊ

Tất cả các nhà máy sản xuất thuốc lá bắt buộc phải cĩ hệ thống xử lý bụi, hiệu quả, đúng quy chuẩn của bộ Tài nguyên và Mơi trường Đầu tư kinh phí để nâng cao hệ thống ngày càng hiện đại hơn Người điều hành, điều khiển hệ thống phải gỏi chuyên mơn, giàu kinh nghiệm, làm việc chăm chỉ , tinh thần trách nhiệm cao.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 GS TS Trần Ngọc Chấn, Kỹ thuật thông gió NXB Xây dựng Hà Nội 1998

2 GS.TS Trần Ngọc Chấn , Ô nhiễm không khí và xử lý khí thải Tập 2 NXB Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội

2004