Thiết kế trạm trộn bê tông xi măng năng suất 45m3h

+Trạm trộn BTNN làm việc theo chu kỳ: Vật liệu đợc đa vào trạm trộn và sản phẩm lấy ra khỏi thùng trộn theo từng mẻ một .Thông thờng thùng trộn của trạm trộn này có kết cấu gồm các cánh

Mục lục.

Chơng i :giới thiệu chung về trạm trộn bê tông nhựa và

các loại hệ thống lọc bụi dùng trong trạm

1.1.Giới thiệu về trạm trộn bê tông nhựa nóng (BTNN)………5

1.1.1.Công dụng ………5

1.1.2.Phân loại và đặc điểm …… 5

1.1.3.Sơ đồ công nghệ sản xuất BTNN ……….7

1.1.4.Nguyên lý cấu tạo và hoạt động của trạm BTNN……… 8

1.1.5.Tình hình sử dụng trạm BTNN năng suất 40tấn/giờ và lĩnh vực……… 9

1.2.Chức năng và tầm quan trọng của hệ thống lọc bụi ……… 10

1.3.Giới thiệu sơ bộ về các thiết bị lọc bụi……… 11

1.3.1.Thiết bị lọc bụi ly tâm ………11

1.3.2.Lới lọc bụi ………13

1.3.3.Thiết bị lọc bụi kiểu ớt ……….15

1.3.3.1.Buồng phun , thùng rửa khí rỗng ……….16

1.3.3.2.Thiết bị khử bụi có lớp đệm bằng vật liệu rỗng đợc tới nớc … 18

1.3.3.3.Thiết bị lọc bụi (rửa khí ) có đĩa chứa nớc sủi bọt ……….20

1.3.3.4.Thiết bị phun nớc bằng ống Venturi ……… 21

1.3.3.5.Thiết bị lọc bụi với lớp hạt hình cầu di động ……… 23

1.3.3.6.Xiclô ớt ……… 25

1.4.Kết luận lựa chọn thiết bị cho trạm trộn BTNN ………26

Chơngii :lựa chọn phơng án thiết kế hệ thống lọc bụi cho trạm trộn BTNN năng suất 40tấn/giờ 2.1.Phơng pháp lọc bụi bằng Xiclô khô ………31

2.2.Phơng pháp lọc bụi kết hợp giữa xiclô khô và lọc túi vải ……… 32

2.3.Phơng pháp lọc bụi kết hợp giữa xiclô khô và tháp phun kiểu ớt ……….34

Chơng3:Tính toán hệ thống lọc bụi kiểu ớt cho trạm trộn BTNN năng suất 40tấn /giờ 3.1.Tính chọn quạt gió ………36

3.1.1.Tính năng suất quạt ………36

3.1.1.1.Tính lợng nhiên liệu tiêu hao……… 36

3.1.1.2.Điều chỉnh lu lợng quạt ……… 39

3.1.2.Tính công suất quạt ………40

3.1.2.1.Tính toán tổn hao áp suất trên đoạn ống dẫn từ xiclô tới quạt …….40

3.1.2.2.Tính tổn hao áp suất trên đờng ống dẫn vào xiclô……… 43

3.1.2.3 Tính tổn hao áp suất từ tháp dập bụi ớt tới ống khói ……….44

3.1.2.4.Tính công suất quạt hút ……… 50

3.1.3.Tính chọn động cơ dẫn động quạt ……… … 50

3.1.4.Tính toán thiết kế bộ truyền đai……… … 51

3.1.4.1.Xác định các thông số của bộ truyền………52

3.1.4.2.Xác định số đai ………54

3.1.4.3.Xác định lực căng ban đầu ……… 56

3.1.4.4.Tính toán trục quay ……… 57

3.2.Tính toán đờng ống dẫn khói bụi ………62

3.2.1.Đờng ống vào xiclô lắng bụi khô……… 62

3.2.2.Đờng ống dẫn từ xiclô tới quạt hút ……… 62

3.2.3.Đờng ống dẫn từ quạt hút tới tháp dập bụi ớt……… 64

3.3.Tính toán xiclô lắng bụi khô ……….66

3.4.Tính toán tháp dập bụi ớt và tháp tách nớc ……… 68

3.4.1.Tính toán tháp dập bụi ớt ……… 68

3.4.2.Tính toán tháp tách nớc ………69

3.5.Tính chọn bơm nớc ……….70

3.5.1.Xác định các thông số cơ bản của bơm……… 71

3.5.1.1.Lu lợng máy bơm ……….71

3.5.1.2.Cột áp của bơm ………72

3.5.1.3.Công suất máy bơm ……….74

3.5.2.Chọn bơm ……… ……… 80

3.5.3.Hiện tợng khí thực ………80

3.5.3.1.Quá trình phát sinh ……… … 80

3.5.3.2.Nguyên nhân ……… 80

3.5.3.3.Tác hại của hiện tợng khí thực………81

3.5.3.4.Các biện pháp đề phòng hiện tợng khí thực ……… 81

3.5.4.Những h hỏng thờng gặp của bơm ly tâm và biện pháp xử lý ………82

Chơngiv:Các sự cố hỏng hóc thờng gặp trong trạm BTNN và đề xuất biện pháp khắc phục Chơngv:Quy trình lắp dựng trạm và an toàn lao động trong trạm trộn BTNN 5.1.Quy trình lắp dựng trạm ………

88 5.1.1.Công tác chuẩn bị ……… 88

5.1.2.Lắp ráp và dựng trạm ……….90

5.1.2.1.Lắp đặt tháp trộn và buồng trộn vào vị trí đã định ……… 90

5.1.2.2.Lắp đặt băng tải ngang ……….93

5.1.2.3.Lắp đặt hệ thống phễu cấp liệu ………94

5.1.2.4.Lắp đặt hệ thống cầu lan can ……… … 94

5.1.2.6.Lắp đặt hệ thống cabin điều khiển………95

Lời nói đầu

Đồ án tốt nghiệp là nhiệm vụ của mỗi sinh viên nói chung và sinh viên Máy XâyDựng –Trờng Đại Học Giao Thông Vận Tải nói riêng cần phải hoàn thành trớckhi ra trờng.Trong quá trình làm đồ án mỗi sinh viên phải vận dụng những kiếnthức mà các thầy, các cô đã trang bị cho trong quá trình học tập, cùng với kiếnthực tế trong quá trình sản suất

Đối với em là sinh viên năm cuối, để chuẩn bị kết thúc khoá học và ra trờng Em

đã đợc nhận đề tài tốt nghiệp “ Thiết kế hệ thống lọc bụi kiểu ớt dùng cho trạmtrộn bê tông nhựa nóng năng suất 40 T/h’’

Dới sự hớng dẫn và giúp đỡ rất nhiệt tình của thầy giáo:

PGS.TS: Thái Hà Phi

KS: Phạm Trọng Hoà

Cùng các thầy các cô trong bộ môn Máy Xây Dựng – Trờng Đại Học GiaoThông Vận Tải, qua quá trình thực tế tại công ty 230,Công ty công trình giaothông4 và một số nơi khác cùng với sự lỗ lực của bản thân, đến nay em đã hoànthành đồ án tốt nghiệp theo đúng tiến độ đợc giao

Do thời gian và trình độ còn hạn chế nên trong quá trình làm đồ án em không thểtránh khỏi những sai sót Em rất mong sự đóng góp giúp đỡ của quý thầy côcùng bạn đọc để em có thêm chiều sâu kinh nghiệm

Trong quá trình học tập tại trờng, em xin chân thành cảm ơn ban giám hiệu nhàtrờng, các ban ngành, các khoa và các thầy các cô đã giúp đỡ và trang bị cho emnhững kiến thức trong những năm học học tập tại trờng

Em xin chân thành cảm ơn các thầy các cô trong bộ môn Máy Xây Dựng và Xếp

Dỡ và đặc biệt là thầy giáo :

PGS.TS: Thái Hà Phi

KS: Phạm Trọng Hoà

đã hớng dẫn rất tận tìnhvà giúp đỡ em hoàn thành đồ án tốt nghiệp

Em xin kính chúc ban giám hiệu nhà trờng,các thầy cô giáo trong trờng cùng cácthầy các cô trong bộ môn Máy Xây Dựng và Xếp Dỡ : Sức khoẻ và công tác tốt

Em xin ch©n thµnh c¶m ¬n.

Hµ néi ngµy 29 th¸ng 04 n¨m 2007

c)Dùa theo n¨ng suÊt thêng dïng cña tr¹m chia ra lµm bèn lo¹i sau:

+Tr¹m trén cã n¨ng suÊt rÊt lín (NS =200 400 tÊn/giê)

+Trạm trộn bố trí theo kiểu hình tháp

Đặc điểm của chúng:

+Trạm trộn BTNN cố định đợc bố trí trên nền móng bê tông cố định có mặt bằng tơng đối rộng ,để sản xuất với một khối lợng BTNN lớn Do trạm phải đặttrên nền móng bê tông tơng đối kiên cố nên mỗi lần di chuyển thờng rất khókhăn,tốn kém đáng kể (cho nên ít khi nghĩ đến việc di chuyển trạm).Loại trạmnày thờng có năng suất lớn và rất lớn

+Trạm trộn BTNN kiểu cơ động thờng đợc bố trí trên một số kết cấu kiểu

rơmooc ,có thể kéo đi đợc.Loại này chỉ phù hợp với loại trạm có năng suất nhỏ (NS  30 tấn/giờ) Tuy là loại cơ động nhng ở Việt Nam tính cơ động này trở nên rất kém vì trong quá trình di chuyển rất cồng kềnh và phải dùng tới đầu kéo.+Trạm trộn BTNN đặt trên móng nổi thích hợp cho tất cả các loại trạm có

năng suất từ 30(tấn/giờ) đến 120(tấn /giờ)có thể tới 150(tấn/giờ).Loại này có tínhcơ động cao ,hiệu quả kinh tế lớn và lần đầu tiên đợc đa vào sử dụng ở nớc ta vàonăm 1993

+Trạm trộn BTNN làm việc theo chu kỳ:

Vật liệu đợc đa vào trạm trộn và sản phẩm lấy ra khỏi thùng trộn theo từng mẻ một Thông thờng thùng trộn của trạm trộn này có kết cấu gồm các cánh khuấy trộn lắp trên hai trục quay ngợc chiều nhau Vật liệu đợc đa vào gồm cát ,đá nóng chất phụ gia sau khi đã đợc định lợng chính theo yêu cầu mỗi mác thảm đ-

ợc xả vào thùng trộn để trộn để trộn với nhựa đờng nóng Nhựa đờng nóng đợc phun vào nhờ bơm nhựa và các ống phun Nhựa đợc phun dới dạng sơng bao bọclấy hạt vật liệu.Sau một thời gian hoà trộn hỗn hợp đợc xả một lần xuống qua cửa mở ở đáy thùng trộn đa vào phơng tiện vận chuyển

-Ưu điểm:khả năng khuấy trộn đều ,dễ dàng thay đổi đợc thành phần của các vậtliệu trộn ,khả năng định lợng chính xác hơn

-Nhợc điểm:năng lợng chi phí cho việc trộn tổn hao khá lớn

+Trạm trộn BTNN kiểu liên tục :

Sản phẩm sau khi trộn đợc đa ra liên tục qua cửa thùng trộn

Thùng trộn của loại trạm trộn này có hai cửa :Một cửa vật liệu đợc cấp vào liên tục gồm đá ,cát nóng ,chất phụ gia.Một cửa đầu kia của thùng trộn đợc mở thờngxuyên để sản phẩm liên tục đổ ra phuơng tiện vận chuyển , ống phun nhựa đợc

bố trí trong thùng trộn phun liên tục

-Ưu điểm:năng suất cao ,năng lợng chi phí cho việc trộn một khối thảm nhỏ hơn loại chu kỳ

-Nhợc điểm:hỗn hợp không đều và khả năng định lợng cốt không chính xác bằngtrộn chu kỳ do đó chất lợng sản phẩm không cao

+Trạm trộn BTNN bố trí trên một mặt phẳng:

Các cụm máy đợc bố trí trên cùng một mặt phẳng không có cụm nào nằm trên cụm nào.

-Ưu điểm :việc lắp ráp trạm dễ dàng ,chiều cao trạm thấp việc sửa chữa điểu chỉnh thuận lợi

-Nhợc điểm:đòi hỏi mặt bằng rộng , cồng kềnh

+Trạm BTNN bố trí theo kiểu hình tháp :

Với loại trạm này, một số cụm máy đợc bố trí chồng lên nhau theo kiểu hình tháp :cụm thiết bị sàng đợc bố trí trên thiết bị cân ,thiết bị cân đợc bố trí trên thiết bị trộn

-Ưu điểm: mặt bằng đợc thu gọn ,máy làm việc liên hoàn từ trên xuống

-Nhợc điểm: chiều cao trạm khá lớn ,công việc lắp đặt khá phức tạp ,sửa chữa bảo dỡng khó khăn ,nền móng cho khối tháp phải đảm bảo độ ổn định khi làm việc và khi có gió bão

1.1.3.Nguyên lý cấu tạo và hoạt động của trạm BTNN :

+Cát đá từ kho bãi đợc máy bốc xúc đa vào các ngăn phễu cấp liệu (1),mỗi ngănchứa một loại vật liệu riêng biệt.Phía dới mỗi phễu có gắn thiết bị định lợng sơ

bộ vật liệu ,vật liệu sẽ rơi xuống máng cấp liệu (2) trớc khi đa vào băng chuyền(3) rồi đa lên thùng sấy vật liệu (4).ở đây vật liệu cát ,đá dăm đợc rang sấy đếnnhiệt độ 200 – 2200C nhờ ngọn lửa(nguồn nhiệt) ở buồng đốt (5).Hơi nóng saukhi đã đi từ đầu nay sang đầu kia của tang sấy (4) sẽ đi vào các thiết bị thu bụi(7) và các xiclo (6) trớc khi thải ra ngoài không khí.Bụi đợc thu lại ở các thiết bi(6) và (7) nếu không chứa hạt sét và có tính cơ lý thích hợp sẽ đợc đa về thùngchứa bột đá để sử dụng lại Vật liệu đá dăm các cỡ và các hạt sau khi đợc rangnóng đến nhiệt độ 200 – 2200C sẽ theo băng gầu nóng (8) đa vào máy sàng(9).Tại đây ,máy sàng sẽ phân ra 3 cỡ hạt :0 – 5(mm); 5 – 15 (mm); và 15 - 35(mm).Mỗi cỡ hạt sẽ rơi xuống một ngăn tơng ứng của thùng chứa Bột đá đợcchuyển từ kho chứa phụ gia (10) đến một ngăn riêng của thùng chứa nhờ bănggầu (11).Dới các ngăn của thùng chứa là các thiết bị cân đong (12) Tại đây ,cáchỗn hợp vật liệu lại đợc cân đong theo đúng tỷ lệ quy định của hỗn hợp bê tôngnhựa (sai số cho phép <1% trọng lợng ) và rồi đợc đa vào thùng trộn (13)

+Nhựa sau khi đợc đun nóng đến nhiệt độ(1600 – 1650(C) ) ở thiết bị nấu nhựa(17) , qua ống dẫn và bơm , nhựa đợc bơm và định lợng tại thiết bị định lợng(14) rồi bơm vào thùng trộn ( sai số cho phép là  1,5%) Hỗn hợp đá , cát , bột

đá ( hoặc có thêm chất phụ gia ) đợc trộn đều trong thùng trộn (13) với thời gian

từ 10 – 20 (giây) rồi mới mở cửa xả để đổ vào xe vận chuyển chở tới công trờnghoặc chứa trong các xiclo có vỏ bọc cách nhiệt Nhiệt độ của hỗn hợp bê tôngsau khi trộn phải đạt đợc từ 150 – 1600(C) , có thể tới 1700(C) tuỳ theo cự lychuyên chở

Hình 1-1.Quá trình công nghệ sản xuất bê tông nhựa trong máy trộn theo chu kỳ

1-Phễu cấp liệu nguội ; 2-Thiết bị định lợng sơ bộ; 3-Băng vận chuyển; 4-Tang sấy;

5-Buồng đốt ; 6- Các xiclo ; 7- Thiết bị thu bụi ; 8 –Băng gầu nóng; 9-Sàng phân loại; 10-Kho chứa phụ gia; 11-Băng gầu phụ gia; 12-Phễu cân ; 13- thùng trộn; 14-Thiết bị định lợng nhựa; 15-Thiết bị chuyển bê tông nhựa; 16-X Vận chuyển; 17-Thiết bị cấp nhựa.1.1.4.Sơ đồ công nghệ sản xuất BTNN:

SƠ Đồ CÔNG NGHệ SảN SUấT btnn ở trạm cỡng bức chu kỳ

Bãi đá, cát

Quạt gió hút

Tháp n ớc

t ới

Tháp tách + ống khói

Bể

n ớc

Nhựa đ ờng

Thùng nhựa thô

Thùng nhựa tinh

Thùng nấu dầu môi chất

Bơm nhựa nóng

Cân nhựa nóng

T ới nhựa

Ra môi tr ờng

Bụi lớn

Bụi khói

Bơm njknn uohn Nnn ontr ờng

Bơm dầu dtr ờng

(Tuyến 1)

(Tuyến 2)

(Tuyến 1)

(Tuyến 3)

1.1.5.Tình hình sử dụng trạm BTNN năng suất 40tấn/giờ và lĩnh vực áp dụnghiệu quả.

a)Tình hình sử dụng:

+Từ những năm 1996 trở về trớc ,các trạm BTNN sử dụng ở nớc ta đều có xuất

xứ nớc ngoài Trong đó trạm BTNN có xuất xứ Hàn Quốc chiếm phần lớn Tuy nhiên vào thời gian đó các công trình xây dựng cầu ,đờng , sân bay ,bến bãi

có quy mô lớn đòi hỏi khối lợng BTNN lớn rất ít ,chính vì vậy các trạm BTNN xuất xứ Hàn Quốc cũng đều là các trạm có năng xuất vừa và nhỏ

+Tới năm 1997 ,các tác giả trong nớc chính thức công bố nớc ta có đủ khả năng

tự thiết kế ,chế tạo sản xuất trạm BTNN với một số u điểm nổi bật so với trạm nhập ngoại Từ thời điểm đó ,trạm có xuất xứ trong nớc dần dần thay thế các trạm BTNN xuất xứ Hàn Quốc trên thị trờng

Chính vì vậy ,hiện nay tại Việt Nam trạm BTNN có nguồn gốc Việt Nam và nguồn gốc Hàn Quốc song song tồn tại ,và số lợng trạm BTNN năng suất

40tấn /giờ là khá nhiều

+Việc phân bố các trạm BTNN theo vùng lãnh thổ ở nớc ta vẫn cha đồng ờng chỉ tập trung xung quanh những thành phố công nghiệp chính nh Hà Nội,thành phố Hồ Chí Minh ,quốc lộ 1A , đờng 5 Hải Phòng hoặc tuyến xây dựng mới nh đờng Trờng Sơn …

đều,th-b)Lĩnh vực áp dụng hiệu quả :

Trạm trộn BTNN năng suất 40 tấn/giờ là trạm trộn loại vừa ,nó thờng đợc sử dụng cho những công trình có quy mô vừa và nhỏ ,thời gian thi công ngắn :ví dụ

nh để sửa chữa các tuyến đờng cũ,phục vụ cho thi công mới các tuyến đờng miềnnúi Tính cơ động của loại trạm này rất tốt do vậy khả năng phục vụ của nó cao.1.2.Chức năng và tầm quan trọng của hệ thống lọc bụi:

+Bụi có tác hại rất lớn đến sức khỏe con ngời.Các hạt bụi lớn có thể bị lọc bỏ bởixoang mũi , hầu và khí quản.Tuy nhiên các hạt bụi nhỏ có kích thớc nhỏ hơn 1

m

 có thể thâm nhập sâu vào tới phế quản , phế bào và nằm lại ở trong đó gâyrất nhiều các căn bệnh nguy hiểm nh : bệnh nh viêm phổi ,viêm đờng hô hấpcấp, hen xuyễn , ngẹt mũi phải thở bằng miệng …vv

Ngoài những tác động xấu trực tiếp tới sức khoẻ con ngời ,thì bụi còn góp phầngây ra nhiều hiện tợng thời tiết phức tạp khác và làm ô nhiễm môi trờng sống.chính vì thế việc xử lý bụi trớc khi thải ra môi trờng là một vấn đề cấp thiết cầnphải đợc quan tâm đúng mức

+Hoạt động của trạm trộn BTNN mà chủ yếu là ở hai quá trình quá trình: rangsấy vật liệu trong tang sấy và sàng vật liệu là nguồn tạo ra một lợng khói bụi rấtlớn Vì vậy, cần phải bố trí hệ thống xử lý bụi cho trạm để hạn chế tối đa lợng

khói bụi có thể trớc khi thải ra môi trờng , giảm thiểu những ảnh hởng xấu gây ra

đối với sức khoẻ con ngời và với môi trờng sống xung quanh

1.3.Giới thiệu sơ bộ về các thiết bị lọc bụi

đứng là lợi dụng lực quán tính ly tâm tác dụng lên hạt bụi khi tham gia chuyển

động xoáyđể tách nó ra khỏi qũy đạo chuyển động dòng khí và làm mất độngnăng của nó

Không khí mang bụi đi vào thiết bị theo đờng ống nối (1) theo phơng tiếp tuyếnvới thân hình trụ đứng (2).Phần dới của thân hình trụ có phễu (3) và dới cùng làống xả bụi (4).Bên trong thân hình trụ có ống thoát khí sạch (5) lắp cùng trục

đứng với thân hình trụ Nhờ ống dẫn (1) lắp theo phơng tiếp tuyến , không khí sẽ

có chuyển động xoáy ốc bên trong thân hình trụ của xiclô và khi chạm vào ống

đáy hình phễu, dòng không khí bị dội ngợc trở lên nhng vẫn giữ đợc chuyển

động xoáy ốc và cuối cùng theo ống (5) thoát ra ngoài

Trong dòng chuyển động xoắn ốc, các hạt bụi chịu lực tác dụng của lực ly tâm

d/2 b

H a

vào đó, mất động năng và rơi xuống đáy phễu.Trên ống xả (4) ngời ta có lắp van(6) để xả bụi vào thùng chứa.

Thông thờng ở đáy phễu có áp suất âm ( áp suất tơng đối) , do đó khi mở van (6)không khí bên ngoài sẽ bị hút vào xiclô từ dới lên trên và có thể làm cho bụi đãlắng đọng ở đáy phễu bay ngợc lên và theo không khí thoát ra ngoài qua ống (5)làm mất tác dụng của việc lọc bụi Để tránh tình trạng trên ngời ta dùng van kép, trớc khi xả bụi ta đóng kín van (6a) rồi mở van dới (6b)

Cũng có thể sử dụng van tự động để xả bụi Với loại van này thì lợng bụi còn lạisau một lần xả cũng phải đảm bảo đủ để ngăn cản không cho không khí bênngoài có thể tràn vào trong xiclô làm mất tác dụng của thiết bị lọc

b)Một số thông số cơ bản:

+Đờng kính giới hạn của hạt bụi (0):

Là đờng kính nhỏ nhất mà toàn bộ cỡ hạt lớn hơn hoặc bằng đờng kính này sẽ bị giữ lại hoàn toàn trong thiết bị lọc :

Trong đó : L- lu lợng của dòng khí mang bụi , m3/s

b-khối lợng đơn vị của bụi , kg/m3

 - hệ số động lực của dòng khí mang bụi , Pa.s

n- số vòng quay ,vg/s.

D- đờng kính thân xiclô , m

d- đờng kính ống dẫn khí sạch , m

H- chiều cao phần thân hình trụ của xiclô , m

+Hiệu quả lọc bụi theo cỡ hạt của thiết bị :

 

2 2 0

+nồng độ bụi ban đầu cao >20g/m3

+không đòi hỏi hiệu quả lọc cao

Nếu ta phân cấp lọc trong trạm BTNN thành 2 cấp thô và tinh thì thiết bị này thích hợp cho cấp lọc thô

1.3.2.Lới lọc bụi (Thiết bị lọc túi vải )

a)Nguên lý hoạt động và bản chất của việc thu bụi xảy ra trong lới lọc bụi : Khidòng khí mang bụi đi qua lới lọc , các hạt bụi tiếp cận với các sợi của vật liệu lọc

và tại đó xảy ra các tác động tơng hỗ giữa hạt bụi và vật liệu lọc Các tác động

t-ơng hỗ này phụ thuộc vào kích thớc tt-ơng đối và vận tốc của hạt,loại vật liệu lọccũng nh sự có mặt của các lực tĩnh điện ,lực trọng trờng cũng nh lực nhiệt (lựchút cũng nh lực đẩy) Nhờ các tác động tơng hỗ này mà hạt bụi sẽ bị giữ lại tronglới lọc

Các dạng chính của tác động tơng hỗ giữa hạt bụi và vật liệu lọc là : va đập quántính ,thu bắt do tiếp xúc và do khuếch tán

b v D

 





 - thông số va đập quán tính (chuẩn số Stokes)

D - đờng kính sợi lọc của lới lọc , m

 - đờng kính hạt bụi , m

v0- vận tốc theo phơng ngang của dòng khí ở cách xa lới lọc,m/s b-khối lợng đơn vị của bụi , kg/m3

- hệ số động lực của dòng khí mang bụi , Pa.s

+Hiệu quả thu bắt bụi do tiếp xúc giữa hạt bụi và lới lọc:

 

2 1

- khối lợng đơn vị của dong khí mang bụi, kg/m3

R- tỷ số giữa đờng kính hạt bụi và đờng kính đờng kính của sợi lới lọc , R  / D

     

2 1

khuếch tán c)Phạm vi ứng dụng hợp lý :

Thiết bị lọc túi vải đợc sử dụng trong các trờng hợp sau :

+cần đạt hiệu quả lọc cao hoặc rất cao

+cần thu hồi bụi có giá trị ở trạng thái khô

+lu lợng khí thải cần lọc không quá lớn

+nhiệt độ khí thải tơng đối thấp

Sử dụng thiết bị lọc túi vải trong trạm trộn BTNN không hợp lý do nhiều nguyên nhân nh : trong nớc cha sản xuất đợc , hoàn toàn có thể thay thế thiết bị lọc đắt tiền này bằng cách sử dụng 2 cấp lọc liên tiếp đơn giản hơn mà vẫn đảm bảo đạt

đợc hiệu quả lọc cao cũng nh một số chỉ tiêu khác …

+Đặc điểm của thiết bị lọc bụi kiểu ớt:

Trờng hợp khí thải có chứa các chất ăn mòn cần phải bảo vệ thiết bị

và hệ thống đờng ống bằng sơn chống gỉ hoặc phải chế tạo thiết bị

và đờng ống bằng vật liệu không han gỉ +Phạm vi ứng dụng hợp lý :

Căn cứ vào những u điểm nổi bật của thiết bị lọc bụi kiểu ớt ta thấy rằng : việc sửdụng thiết bị lọc bụi kiểu ớt ở cấp lọc tinh kết hợp với thiết bị lọc bụi ly tâm kiểuXiclô đứng (loại xiclô khô) ở cấp lọc thô là hoàn toàn hợp lý để áp dụng cho việc

xử lý bụi trong trạm BTNN Tính phù hợp của việc kết hợp này,các chỉ tiêu về kinh tế –kỹ thuật liên quan sẽ đơc thể hiện rõ hơn sau khi chọn cụ thể

đợc thiết bị lọc kiểu ớt

1.3.3.1.Buồng phun –thùng rửa khí rỗng

a)Cấu tạo và hoạt động :

Buồng phun hoặc thùng rửa khí rỗng đợc sử dụng rất phổ biến để lọc bụi thô trong khí thải đồng thời để làm nguội khí nh một cấp lọc chuẩn bị cho những cấplọc tinh tiếp sau nó

1-vỏ thiết bị ; 2-vòi phun nớc ; 3- tấm chắn nớc ; 4- bộ phận hớng dòng và phân phối khí Nớc đợc phun từ trên xuống dới và dòng khí đợc dẫn ngợc chiều từ dới lên

trên Cũng có thể bố trí vòi phun từ bốn phía xung quanh và phun theo phơng ngang vào dòng khí

Vận tốc tốc dòng khí trong thiết bị vào khoảng 0,6 1,2 m/s Nừu vận tốc khí lớn hơn , nớc có thể bị dòng khí mang theo nhiều mà tấm chắn nớc không đủ khảnăng để ngăn cản lại

Để dòng khí phân bổ đợc đều đặn trên toàn tiết diện ngang của thiết bị ,ngời ta

bố trí bộ phận phân phối khí ở tiết diện vào của dong khí

b) Một số thông số cơ bản:

+Đờng kính giọt nớc hợp lý phun ra trong thiết bị :

0,45 1,53

1 2 1

H - chiều cao làm việc của thiết bị , m

v v v - vận tốc tơng đối của hạt bụi đối với giọt nớc , m/s

1 , 2

C C - nồng độ đầu và cuối của bụi trong khí đi qua bộ lọc, kg/m3

1.3.3.2.Thiết bị khử bụi có lớp đệm bằng vật liệu rỗng đợc tới nớc

a)Cấu tạo và hoạt động :

Hình 1.4

1-tấm đục lỗ ; 2-lớp vật liệu rỗng ; 3-dàn ống phun nớc Thiết bị gồm một thùng tiết diện tròn hoặc hình chữ nhật bên trong có chứa một lớp đệm bằng vật liệu rỗng , khi tiếp xúc với bề mặt ớt của lớp vật liệu rỗng bụi

sẽ bị bám lại ở đó cong khí sạch thoát ra ngoài Một phần bụi bị nớc quấn trôi xuống thùng chứa và đợc xả dới dạng cắn bùn Đối với loại thiết bị này trong quátrình sử dụng phải thờng xuyên thau rửa lớp vật liệu rỗng

Cấu tạo của loại thiết bị này cho phép làm việc với vận tốc khí tối đa là 10 m/s Khi vận tốc khí cao hơn , thiết bị không thể hoạt động đợc do có hiện tợng “sặc nớc’’tức nớc bị dòng khí thổi ngợc trở lên và có thể dâng trào vào đờng ống thoátkhí sạch

b) Một số thông số cơ bản:

+Diện tích bề mặt tiếp xúc của 1m3 vật liệu rỗng : Sa , m2/m3

+Diện tích tiết diện rỗng trên 1m2 tiết diện ngang của lớp vật liệu rỗng:So , m2/m2

+Đờng kính tơng đơng của lớp vật liệu rỗng :

4 o

td a

S d S

2 2 2

 - hằng số thực nghiệm phụ thuộc vào loại vật liệu rỗng

K o

v Stk

d

 



1.3.3.3.Thiết bị lọc bụi (rửa khí) có đĩa chứa nớc sủi bọt

a)Cấu tạo và hoạt động :

SV:Dơng Quốc Cờng Lớp:Máy Xây Dựng A-K4317

Hình 1.5.

1-vỏ thiết bị ; 2-vòi phun nớc ; 3-đĩa đục lỗ Nguyên lý làm việc của thiết bị có đĩa chứa nớc sủi bọt là cấp nớc vào đĩa vừa đủ

để tạo một lớp nớc có bề cao thích hợp , dòng khí đi từ dới lên trên qua đĩa đục

lỗ , làm cho lớp nớc sủi bọt Bụi trong khí tiếp xúc với những bề mặt của những bong bóng nớc và bị giữ lại rồi theo nớc chảy xuống thùng chứa

Thiết bi lọc bụi kiểu ớt kiểu đĩa chứa nớc sủi bọt có khả năng lọc đợc bụi 5m

với hiệu quả lọc tơng đối cao

b) Một số thông số cơ bản:

+Sức cản khí động của lớp bọt :

0,83 2

4 2

a)Cấu tạo và hoạt động :

Thiết bị bao gồm : ống thắt eo Venturi 1 nối theo phơng tiếp tuyến với thân hình trụ 2 Tại chỗ thắt của ống Venturi có lắp vòi phun nớc 3 Khi dòng khí mang bụi đợc đẩy vào ống Venturi với vận tốc lớn Động năng của khí ở chỗ thắt eo của ống Venturi sẽ kéo theo nớc và xé thành giọt mịn Bụi trong dòng khí sẽ va

đập quán tính vào các giọt nớc và bị đọng lại trên bề mặt giọt nớc Sau đó những giọt nớc mang theo bụi bị dòng khí chuyển động xoáy ốc trong thân hình trụ ép vào thành và chảy xuống dới rồi theo ống xả 4 ra ngoài , còn khí sạch thoát lên trên theo miệng ống 5

Quá trình quan trọng nhất trong thiết bị lọc Venturi là sự va đập quán tính giữa hạt bụi và những giọt nớc trong bản thân ống Venturi Chính quá trình này quyết định hiệu quả lọc của thiết bị Còn quá trình tiếp theo xảy ra trong thân hình trụ là quá trình tách nớc ra khỏi dòng khí bằng lực ly tâm do dòng khí chuyển động xoáy ốc gây ra

,

n b

  - khối lợng đơn vị của nớc và của bụi , kg/m3

T K

cũng đạt tới hơn 90%

1.3.3.5.Thiết bị lọc bụi (rửa khí ) với lớp hạt hình cầu di động

a)Cấu tạo và hoạt động :

Hình1.6

1,3-tấm chắn đục lỗ ; 2- hạt cầu ; 4-vòi phun nớc ; 5-tấm chắn nớcVật liệu để chế tạo hạt cầu là nhựa, cao su hoặc thuỷ tinh.Hạt rỗng hoặc hạt đặc Dòng khí mang bụi đi vào thiết bị qua tấm chắn đục lỗ 1 gặp lớp hạt cầu xáo

1 2

3 4 5

Nuớc

Nuớc + cắn bùn Khí vào

Khí ra

lớp khí – hạt cầu Bụi trong dòng khí sẽ va đập quán tính với những hạt cầu dính nớc và những hạt nớc đợc phun ra và bị giữ lại rồi bị nớc rửa trôi chảy xuống khoang chứa bùn Hơi nớc trong dòng khí đợc giữ lại nhờ tấm chắn nớc 5,còn khí sạch thoát ra ngoài

Để đảm bảo hạt cầu chuyển động một cách tự do trong trong hỗn hợp khí nớc bên trong thiết bị , khối lợng đơn vị của hạt cầu c( kg/m3 ) không đợc vợt qua khối lợng đơn vị của nớc n ( kg/m3 )

Chế độ thuỷ- khí động tối u cho cho sự hoạt động của thiết bị là khi lớp hạt cầu

đợc bay lên xáo trộn đều trong không gian giữa hai tấm lới chắn Vận tốc khí '

o K

L S L

n K n tinh hat

 Trong đó :

hat

 - trọng lợng đơn vị của hạt cầu , N/m3

    

1.3.3.6.Xiclô ớt

Hình 1.7

1-cánh tản khí ; 2-đĩa trung tâm ; 3-hệ thống phun nớc ; 4-miệng dẫn khí vào ;

5-ống xả cắn bùn ; 6-ống dẫn nớc vào vòi phun Bản chất qúa trình lọc bụi xảy ra trong Xiclô ớt là sử dụng lực ly tâm để phân ly bụi khỏi dòng khí kết hợp với việc phun nớc tạo màng bên trong thành xiclô để bụi khí đã bị phân ly khỏi dòng khí trạm vào thành không thể bắn ngợc trở lại vào dòng khí

Lý thuyết nghiên cứu về xiclô ớt còn ít đợc đề cập tới , các kết quả nghiên cứu thực nghiệm cho thấy đây là một thiết bị có khả năng lọc với hiệu quả lọc cao , lọc đợc bụi có kích thớc nhỏ và chi phí thấp do chế tạo khá đơn giản

1

2 3

4

1.4.Kết luận lựa chọn thiết bị

Căn cứ vào bảng thống kê so sánh các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật đã đa ra và phạm vi ứng dụng của các thiết bị đã nêu ở trên ta có kết luận :

+Phân cấp lọc trong trạm BTNN thành 2 cấp thô và tinh : sử dụng một Xiclô kiểu ớt ở cấp lọc tinh kết hợp với thiết bị lọc bụi ly tâm kiểu Xiclô đứng (loại xiclô khô) ở cấp lọc thô

+Không u tiên sử dụng thiết bị lọc túi vải trong điều kiện nớc ta nhng cũng có thể sử dụng kết hợp thiết bị lọc túi vải ở cấp lọc tinh kết hợp với thiết bị lọc bụi

ly tâm kiểu Xiclô đứng (loại xiclô khô) ở cấp lọc thô

+Lựa chọn kết hợp hai thiết bị trên (thiết bị lọc bụi ly tâm kiểu Xiclô đứng và Xiclô kiểu ớt) vừa đảm bảo đạt đợc những chỉ tiêu về kinh tế (chi phí nhỏ

nhất )đồng thời đạt đợc những chỉ tiêu về kỹ thuật (lọc đợc hầu hết bụi phát thải)

Chơng IILựa chọn các phơng án thiết kế hệ thống lọc bụi cho

trạm 40T/hTrong các trạm trộn BTNN thờng ngời ta sử dụng một trong các phơng pháp lọcbụi đó là:

+ Phơng pháp lọc bụi bằng xiclô khô

+ Phơng pháp kết hợp giữa lọc bụi bằng xiclô khô và lọc túi vải

+ Phơng pháp lọc bụi kết hợp giữa xiclô khô và tháp phun kiểu ớt

2.1 Phơng pháp lọc bụi bằng xiclô khô :

Bụi từ trong tang sấy và sàng đợc quạt hút

dẫn tới một hệ thống các xiclô lắng bụi khô với các kích thớc khác nhau.Khidòng khí mang bụi đi từ đờng ống dẫn vào trong các xiclô.Do hai nguyên nhân

Sự tăng lên đột ngột về tiết diện lu thông của dòng khí trong các xiclô làm chovận tốc dòng khí mang bụi giảm đột ngột và lực quán tính ly tâm tác động lênhạt bụi khi bụi chuyển động xoáy ốc trong thân tháp ép hạt bụi lên thành trongcủa thân tháp làm cho động năng của các hạt bụi trong dòng khí thải bị giảm độtngột Phần động năng còn lại của hạt bụi sau vài lần bị giảm liên tục không còn

“đủ sức” để thắng đợc tác dụng của trọng lực lên hạt bụi,nhờ đó hạt bụi bị giữ lạitrong thiết bị Bản chất của phơng pháp lọc bụi bằng Xiclô khô là giữ bụi nhờviệc làm giảm hoặc mất hoàn toàn động năng của bụi chính vì thế đối tợng tácdụng tới của nó chỉ là những hạt bụi có khối lợng tơng đối lớn còn lại những hạtbụi có kích thớc nhỏ , khối lợng nhỏ hầu nh không đợc giữ lại trong thiết

bị Điều này cũng có nghĩa là hiệu quả lọc của thiết bị này thấp cha đáp ứng đợc

đòi hỏi đặt ra đối với việc bảo vệ sức khoẻ con ngời và môi trờng Để xử lý khóibụi phát thải từ trạm BTNN cần có sự kết hợp với thiết bị khác nữa ở cấp độ lọccao hơn (Hình 2.1)

Khói bụi từ tang sấy và từ sàng đợc dẫn theo đờng ống vào xiclô lắng bụi khô.Tại đây, những hạt bụi to sẽ bị giữ lại đáy của xiclô lắng bụi khô còn khói và cáchạt bụi nhỏ tiếp tục đợc dẫn vào tháp tách bụi Tháp tách bụi là một buồng trong

đó có rất nhiều các ống túi vải nhỏ có đờng kính khoảng15 – 20 cm Do có sựtác động tơng hỗ giữa những hạt bụi và vật liệu lọc của túi vải mà chủ yếu là batác động chính :va đập quán tính ,thu bắt do tiếp xúc và khuyếch tán nhờ đó màhạt bụi đợc giữ lại trong thiết bị bám vào thành túi vải và rơi xuống đáy của tháptách, sau đó đợc băng xoắn vít dẫn ra ngoài khí sạch sẽ đợc quạt hút đa ra ngoàikhông khí bằng đờng ống thoát khói.(Hình 2.2)

Các tác động tơng hỗ giữa bụi và túi lọc phụ thuộc vào kích thớc và vận tốc củahạt, loại vật liệu lọc cũng nh sự có mặt của các lực tĩnh điện , lực trọng trờngcũng nh lực nhiệt

4

Hình 2.2 Lọc bụi kết hợp giữa lọc bụi bằng xiclô khô và lọc túi vải

1-Đế quạt ; 2- Quạt hút; 3- ống nối đứng; 4- giá đỡ; 5- Các xiclô lọc bụi khô; 6-Băng xoắn vít; 7- ống dẫn khói bụi; 8- ống ngang; 9-Động cơ; 10- Dây chằng ống khói; 11- ống khói;

12- Buồng túi vải+Ưu điểm :

-Hiệu quả lọc bụi rất cao +Nhợc điểm:

-Kết cấu phức tạp , buồng túi vải có kích thớc rất lớn -Sức cản khí động học của túi lọc khá lớn gây ra tổn thất áp suất lớn trong hệ thống

-Năng suất lọc thấp -Túi vải cần phải đợc thay thế mới sau một thời gian hoạt động -Giá thành thiết bị cũng nh chi phí cho thiết bị trong quá trình sử dụng cao

2.3.Phơng pháp lọc bụi kết hợp giữa xiclô khô và tháp phun kiểu ớt :

Hình 2.3 Lọc bụi kết hợp giữa xiclô khô và tháp phun kiểu ớt

1-Đế quạt kiểu móng nổi; 2- Quạt hút bụi; 3- ống nối đứng; 4- Chân xiclô; 5- Xiclô lọc bụi; 6- Vít tải dẫn bụi xả; 7- ống dẫn khói bụi từ tang sấy;8- ống đầu tang sấy; 9- ống cong dẫn khói và bụi nhỏ; 10- ống dẫn bụi từ sàng vật liệu; 11- ống hút bụi buồng trộn; 12- ống nối từ quạt sang lọc ớt; 13- Bồn dập bụi bằng nớc; 14- Tháp tách nớc; 15- ống khói; 16- dây chằng ống khói; 17- Bép phun nớc dập bụi; 18- Đờng ống dẫn nớc; 19- Bơm nớc ;

20 – ống xả bùn.

Bụi từ tang sấy và sàng phân loại đợc dẫn vào xiclô lắng bụi khô Tại đây, nhữnghạt bụi to sẽ đợc giữ lại và rơi xuống đáy của xiclô lắng bụi khô Khói và bụi nhỏtiếp tục đợc quạt hút đa tới tháp dập bụi ớt Tại đây bụi đợc giữ lại là do tác độngkết hợp của hai nguyên nhân:

-Sự giảm động năng đột ngột của hạt bụi khi tiết diện dòng khí thay đổi đột ngột(bụi lúc này đợc kết hợp với nớc nên khối lợng là đáng kể , do đó tác dụng củatrọng lực lên các hạt bụi nhỏ cũng đợc quan tâm )

-Lực quán tính ly tâm tác động lên hạt bụi khi bụi chuyển động xoáy ốc trongthân tháp ép hạt bụi lên thành trong của thân tháp kết hợp với nớc đợc phun ra từbép phun dới dạng xơng mù ( bép phun đợc bố trí trong thân tháp ) tạo thànhdạng bùn chảy trên thân trong của tháp phun ra thap tách nớc rồi đợc thải rangoài

Phần còn lại là khí sạch qua ống khói ra ngoài môi trờng

+Ưu điểm:

-Có thể lọc đợc bụi có kích thớc nhỏ -Có thể làm việc với khí có nhiệt độ và độ ẩm cao mà một số thiết bị lọc bụi khác không thể đáp ứng đợc

-Không những lọc đợc bụi mà còn lọc đợc cả khí độc hại nhờ quá trình hấp thụ , bên cạnh đó nó còn đợc sử dụng nh thiết bị làm nguội và làm ẩm khí trong nhiều trờng hợp

+Nhợc điểm:

-Bụi đợc thải ra dới dạng cắn bùn do đó có thể làm phức tạ cho

hệ thống thoát nớc và xử lý khí thải -Dòng khí thoát ra từ đờng ống có độ ẩm cao và có thể mang theo cả những giọt nớc làm han gỉ đờng ống , ống khói và các

bộ phận khác ở phía sau thiết bị lọc

Từ các phơng pháp lọc bụi trên ta thấy phơng pháp lọc bụi kết hợp giữa xiclôkhô và tháp phun kiểu ớt có u điểm hơn hẳn các phơng pháp khác và hiện nay

đang đợc sử dụng rất rộng rãi trong các trạm trộn BTNN

Chơng IIITính toán thiết kế hệ thống lọc bụi ớt cho trạm BTNN

40 (T/h)3.1 Tính toán quạt gió

3.1.1 Tính năng suất quạt hút

+Quạt hút phải có tác dụng hút hết khói, bụi, khí cháy, hơi ẩm do quá trình đốtnóng và sấy vật liệu, hút bụi từ sàng vật liệu, đảm bảo cho quá trình đốt nóng vàsấy vật liệu ổn định

+Năng suất quạt hút đợc tính theo công thức ( 9.44 , TL[ 1 ] )

Qh = ( 2  3) V.G ( m3/h)Trong đó:

V : Lợng không khí cần cho quá trình đốt cháy 1 kg nhiên liệu,

( m3/kg nhiên liệu )

G : Lợng nhiên liệu tiêu hao cho 1 h làm việc.Phụ thuộc vào năng suất của trạm, độ ẩm của vật liệu

3.1.1.1 Tính lợng nhiên liệu tiêu hao (G)

+Để tính toán lợng nhiên liệu tiêu hao trong 1h làm việc của trạm ta tiến hànhtính toán tổn thất nhiệt cho tang sấy

H Ư ớng thoát ẩm Dòng vật liệu vào

Hình 3.1 Tính toán nhiệt tang sấy+Theo chiều chuyển động thì nhóm vật liệu đều đợc tách ẩm và tăng nhiệt độ docấp liệu từ ngọn lửa Quá trình cấp nhiệt trong tang sấy gồm có 3 giai đoạn

- Giai đoạn 1( Trớc sấy):Cấp nhiệt để nâng nhiệt độ của vật liệu và hơi ẩm từnhiệt độ môi trờng t0 lên tới nhiệt độ t1 = 950C

- Giai đoạn 2(tách ẩm và nâng nhiệt) : Cấp nhiệt để làm bay hơi hết hơi ẩm chứatrong vật liệu , nâng nhiệt độ vật liệu và hơi ẩm từ t1 =950C đến nhiệt độ t2 =

tr-+ Chi phí nhiệt lợng cho giai đoạn 1

Chi phí nhiệt lợng cho giai đoạn 1 đợc xác định theo công thức(9.30 , TL[ 1 ])

1

C =0,2( Kcal/Kg.0C )''

+ Chi phí nhiệt lợng cho giai đoạn 2.

Chi phí nhiệt lợng cho giai đoạn 2đợc xác định theo công thức (9.31 , TL[ 1 ] )

Trong đó:

r : Nhiệt hoá hơi của nớc: r = 542 Kcal/KgThay số vào ta có:

QII = 0,05.40.103.542 + 0,2.40.103(100–95) + 0,47.40.103.0,05(100–95)

QII = 1128700 ( Kcal/h)

+ Chi phí nhiệt lợng cho giai đoạn 3

Chi phí nhiệt lợng cho giai đoạn 3 đợc xác định theo công thức (9.44 ,TL[ 1 ] )

QIII = C1'.( t

3 – t2 ) ( Kcal/h)

QIII = 0,2 40.103 ( 225 – 100 ) = 1000000 ( Kcal/h)+ Chi phí nhiệt lợng do truyền qua tang sấy

Đợc xác định theo công thức ( 9.34 , TL[ 1 ] )

QIV = kf F ( tm – t0 ) ( Kcal/h)Trong đó :

Q = QI + QII + QIII + QIV = 2872676 ( Kcal/h)Lợng nhiên liệu hữu ích Qg khi đốt cháy 1 kg nhiên liệu

Qg = Q0  ( Kcal/Kg)

Q0 : Lợng nhiệt toả ra khi đốt cháy hết 1Kg nhiên liệu

Với dầu FO : Q0 = 10200 ( Kcal/Kg)

 = 0,9 : Hiệu suất nhiệt trong tang sấy

Q0 = 10200 0,9 = 9180 ( Kcal/Kg)

Qh = 3 Gnl V = 3 313 33,75 = 30924 ( m3/h )Tra bảng 7 trong tài liệu [ 2 ] ta chọn đợc quạt :

Hình 3.2 Cấu tạo quạt hút

3.1.1.2 Điều chỉnh lu lợng của quạt

Khi động cơ dẫn động quạt hút bắt đầu hoạt động nếu nh ta không điều chỉnh lulợng quạt tức là để động cơ hoạt động toàn tải thì sẽ gây sụt áp rất lớn vì vậy taphải có phơng pháp điều chỉnh lu lợng quat để động cơ hoạt động với tải trọngban đầu nhỏ

+Có hai phơng pháp điều chỉnh phụ tải thờng đợc sử dụng :

- Giữ nguyên lu lợng thể tích , điều chỉnh nhiệt độ đầu vào

- Giữ nguyên nhiệt độ đầu vào , điều chỉnh lu lợng quạt

Với quat hút gió trong trạm trộn BTNN việc điều chỉnh nhiệt độ cấp vào là rấtkhó vì vậy ta chỉ có thể điều chỉnh lu lợng quạt Việc điều chỉnh lu lợng quạt cóthể điều chỉnh phù hợp với tải nên có thể tiết kiệm năng lợng vận hành

+Để điều chỉnh lu lợng quat ngời ta thờng sử dụng các phơng pháp sau:

- Lắp đặt cơ cấu điều chỉnh lu lợng ở đầu ra của quạt

- Thay đổi tốc độ động cơ kéo quạt

Việc điều chỉnh tốc độ động cơ kéo quạt tuỳ theo phụ tải yêu cầu là phơng pháptốt nhất trong các phơng pháp trên Nhng cho đến hiện nay có nhiều cách thựchiện mục tiêu này ,tuy nhiên hầu hết các biện pháp đều khá đắt tiền và rất phứctạp.Vì vậy ta chọn phơng pháp điều chỉnh độ mở van điều chỉnh miệng hút củaquạt vì phơng pháp này đơn giản và có thể điều chỉnh dễ dàng (hình 4)

Tâm chỉnh ở của vào Tâm chỉnh ở của vào

Hình 3.3 Bố trí các điều chỉnh miệng hút3.1.2 Tính công suất quạt

Để Tính toán công suất quạt gió ta phải xác định tổng tổn hao áp suất trên toàn

ma sát Pms bằng cách biểu diễn mối quan hệ giữa Pms và các thông số khácbằng công thức ( 6.8 , TL[ 6 ] ) :

Pms =

2 2

.

V g d

l



(N/m2) ( 1 )Trong đó :

Pms : Tổn thất áp suất do ma sát , N/m2

 :Hệ số trở lực ma sát

 : Khối lợng riêng của không khí : ( = 12 N/m3)

l : Chiều dài ống dẫn , mChiều dài ống dẫn từ xiclô lắng khô đến quạt gió phụ thuộc vào cách bố trí vàmặt băng nơi lắp dựng các thiết bị

Thông thờng trong trạm trộn BTNN vận tốc dòng không khí trong ống là :

V = 18 ( m/s )

Hệ số trở lực ma sát  là một hàm phụ thuộc vào độ nhẵn bề mặt trong củaống , tốc độ của dòng khí lu thông , độ nhớt động học của không khí, đờng kính

và chiều dài của ống dẫn

Đối với các ống mà bề mặt trong hơi nhám ta có:

2 7 log

81 , 1

e

R R



( 2 )Trong đó:

81 , 1

e

R R



=

2

5 5

7 705 , 0

10 10

10 log

81 , 1

Pms = 0,23 6.12 2

18 0,705.2.9,81 = 388 (N/m2)b)Tổn thất áp suất do chuyển đổi hớng

Khi dòng không khí chuyển động trong ống dẫn ngoài tổn thất áp suất do ma sátgiữa không khí và thành ống , sự chuyển đổi hớng chuyển động của dòng khôngkhí cũng gây ra tổn thất áp suất

Tổn thất áp suất cục bộ do chuyển đổi hớng chuyển động của dòng không khí

đ-ợc xác định công thức ( 6.15 , TL[ 6 ] )

Pcb =

2

2g V





(N/m2 ) ( 3 )Trong đó:

Pcb: Tổn thất áp suất cục bộ , N/m2

Với đoạn ống dẫn từ xiclô lắng bụi khô đến quạt gió ta

chọn ống có tiết diện tròn,lắp ghép từ n=5 đoạn nhỏ và

Trên đoạn ống này có 3 đoạn cong vậy tổng tổn thất cục bộ trên đoạn ống này là:

Pcb = 3 Pcb1 = 3 100 = 300 (N/m2 )Vậy tổng tổn hao trên đoạn này:

P1 =Pms + Pcb = 388 + 300= 688 (N/m2 ) 3.1.2.2 Tổn hao áp suất trên đờng ống dẫn từ tang xấy vào xiclô

a) Tổn thất do ma sát

Tổn thất ma sát trên đoạn ống này đợc xác định theo công thức( 6.8 , TL[ 6 ] ):

Pms =

2 2

.

V g d

l



( N/m2 ) ( 4 )Trong đó:

d : Đờng kính đoạn ống dẫn , mVì đoạn ống khói bụi từ tang xấy vào xiclô có tiết diện hình chữ nhật nên ta phảitính đờng kính tơng đơng Dạng kết cấu đờng ống dẫn vào xiclô là tiết diện

hình chữ nhật có các kích thớc b

a

= 1,5  2 Trong đó :

d

R

b : là kích thớc dọc theo đờng sinh của xiclô Chọn kích thớc thực tế : b = 400 mm ; a = 600 mm

Đờng kính tơng đơng của đoạn ống này đợc xác định theo công thức :

dtd = 1,3

8 1

b a

= 1,3

8 1

2 5

4 , 0 6 , 0

4 , 0 6 , 0

1

7 533 , 0

10 10

10 log

81 , 1

1

7

log 81 , 1

d

K R R



= 0,188Thay số vào công thức ( 4 ) ta có:

0,533.2.9,81 = 490 ( N/m2 )b) Tổn thất cục bộ do mở rộng đột ngột tại cửa vào xiclô lắng bụi khô

Khi dòng không khí vào tới xiclô do tiết diện mở rộng đột ngột nên xảy ra tổnthất áp suất cục bộ đợc xác định theo công thức ( 8.8 , TL[ 6 ] ):

Pcb1 =  Pd ( N/m2 ) Trong đó:

 : Hệ số tổn thất áp suất cục bộ

Pd : áp suất động trong đờng ống Tra bảng ( 8.27 , TL[ 6 ] ) với các thông số =180o , tỷ số tiết diện F2/F1= 4 , ta

Tính toán tơng tự nh trên với thông số sau : =180o , tỷ số tiết diện F2/F1=3 , ta

đợc  = 0,45

Pcb2 =  Pd = 0,45 135 = 61 ( N/m2 )

P2 =Pms + Pcb1 + Pcb2 = 490 + 81 + 61 = 632 ( N/m2

)

3.1.2.3.Tổn thất áp suất từ tháp dập bụi ớt tới ống khói

Tổn thất áp suất do mở rộng và thu hẹp đột ngột

a).Tổn thất áp suất do mở rộng đột ngột khi dòng khí đi từ đờng ống vào tháptách nớc :

Pcb1 =  Pd (N/m2) Các đại lợng trong công thức đã giải thích ở trên

Tra bảng (8.27 TL[6]) với các thông số =180o , tỷ số tiết diện F2/F1= 2 , ta đợc

 = 0,52

Vậy tổn thẩt cục bộ này là :

Pcb1 = 0,52 135 = 70,2 (N/m2) b)Tổn thất áp suất do thu hẹp đột ngột khi dòng khí đi từ tháp tách n ớc ra đờngống trớc khi sang tháp tách nớc :

Pcb2 =Pcb1= 0,52 135 = 70,2 (N/m2) c)Tổn thất áp suất do mở rộng đột ngột từ đờng ống dẫn tới tháp tách nớc:

Tơng tự nh trên nhng với các thông số =180o , tỷ số tiết diện F2/F1= 3 , ta đợc

 = 0,76

Pcb3 =0,76 135 = 102,6 (N/m2) d)Tổn thất áp suất do thu hẹp đột ngột từ tháp tách nớc tới ống khói:

Tơng tự nh trên nhng với các thông số =60o , tỷ số tiết diện F2/F1= 2 , ta đợc

 = 0,45

Pcb4 =0,45 135 = 61 (N/m2) Vậy tổng tổn thất cục bộ do mở rộng và thu hẹp đột ngột là Pcb

Pcb =Pcb1+Pcb2 +Pcb3+Pcb4 = 70,2 + 70,2 + 102,6 + 61

=304

Vậy : Pcb =304 (N/m2)

Tổn thất ma sát từ tháp dập bụi ớt tới tháp tách nớc và ống khói

Tổn thất ma sát trên đoạn này gồm tổn thất ma sát trong tháp dập bụi ớt , tổn thất

ma sát trong tháp tách nớc và tổn thất ma sát trong ống khói

a)Tổn thất ma sát trong tháp dập bụi :

Tổn hao áp suất do ma sát ở đoạn ống thẳng có tiết diện không đổi phụ thuộc vàotốc độ chuyển động của dòng không khí, kích thớc chiều dài đoạn ống dẫn, Độnhẵn bề mặt trong ống Ta có thể tính toán độ tổn thất do ma sát ∆Pms bằng cáchbiểu diễn mối quan hệ giữa ∆Pms1và các thông số khác bằng công thức sau :

∆Pms1 = . 2

.2

l V

d g

 

(N/m2)Trong đó:

d:Là đờng kính tháp tách bụi ớt với trạm 40(T/h) ta chọn d = 0,85(m)

V là vận tốc chuyển động dòng không khí trong tháp tách bụi ớt với trạm bê tôngnhựa thì vận tốc V=8(m/s)

Hệ số trở lực ma sát  là một hàm phụ thuộc vào bề nhẵn trong ống, tốc độ dòng khí lu thông, độ nhớt động học của không khí , đờng kính và chiều dài ống dẫn

Đối với ống dẫn có bề mặt hơi nhám ta có:

R K R d

2 5

1

0, 45 10