Tiểu luận Hệ thống lọc bụi tĩnh điện thiết bị đo điều khiển công nghiệp

Hệ thống lọc bụi tĩnh điện TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG HÓA BÁO CÁO NGÀNH CÔNG NGHỆ KTDKTDH CHUYÊN NGÀNH TDHDKTBDCN HỌC PHẦN THIẾT BỊ ĐO VÀ ĐIỀU KHIỂN CÔNG NGHIỆP TÊN ĐỀ TÀI HỆ. Lọc bụi tĩnh điện là hệ thống lọc bỏ các hạt bụi có kích thước nhỏ khỏi dòng không khí chảy qua buồng lọc, trên nguyên lý ion hoá và tách bụi ra khỏi không khí khi chúng đi qua vùng có trường điện lớn. Lọc bụi tĩnh điện là thành phần không thể thiếu trong dây truyền sản xuất của các nhà máy xi măng, luyện cán thép, chế biến khoáng sản, bông vải…

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA ĐIỀU KHIỂN & TỰ ĐỘNG HĨA BÁO CÁO NGÀNH: CƠNG NGHỆ KTDK&TDH CHUN NGÀNH: TDH&DKTBDCN HỌC PHẦN: THIẾT BỊ ĐO VÀ ĐIỀU KHIỂN CÔNG NGHIỆP TÊN ĐỀ TÀI: HỆ THỐNG LỌC BỤI TĨNH ĐIỆN Người hướng dẫn: Võ Huy Hoàn Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hải Nam Mã sinh viên: 18810438928 Lớp: D13TDH&DKTBCN4 Hà nội, tháng năm 2022 MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU .1 CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Một số khái niệm: 1.2 Phân loại bụi 1.3 Các phương pháp lọc bụi: .2 CHƯƠNG II: HỆ THỐNG LỌC BỤI TĨNH ĐIỆN .3 2.1 Nguyên lý chung phương pháp lọc bụi tĩnh điện: 2.2 Cấu tạo hệ thống lọc bụi tĩnh điện: 2.3 Nguyên lý hệ thống lọc bụi tĩnh điện: 2.4 Các phần tử hệ thống lọc bụi tĩnh điện: 2.5 Ưu nhược điểm hệ thống lọc bụi tĩnh điện: KẾT LUẬN Hệ thống lọc bụi tĩnh điện LỜI MỞ ĐẦU Khi tốc độ đô thị hóa ngày tăng, số lượng khu cơng nghiệp, khu chế suất tăng theo, ngày nhiều bệnh tật ảnh hưởng đến sức khỏe người liên quan đến vấn đề nhiễm khơng khí Các bệnh da, mắt, đặc biệt đường hơ hấp Vì việc xử lý bụi khí thải trình sản suất điều tất yếu phải có khu công nghiệp, nhà máy để bảo vệ môi trường khơng khí Cơng nghiệp ngày phát triển đồng nghĩa với lượng bụi thải ngày càngnhiều Vấn đề bảo vệ môi trường sống trở thành vấn đề cấp bách xã hội Lọc bụi công nghiệp vấn đề kỹ thuật cần thiết bắt buộc, nhằm bảo vệ môi trường, điều kiện làm việc cho người lao động bảo vệ mơi trường sống nói chung Lọc bụi tĩnh điện thành phần thiếu dây truyền sản xuất nhà máy xi măng, luyện gan thép, chế biến khống sản, bơng vải, cơng nghiệp giấy…bởi hiệu suất thu bụi cao đến 99,9%, thu hồi bụi có kích thước siêu nhỏ đến 0,01 khơng cần đến thiết bị xử lí sơ khác, thiết bị có khả tự động hóa hoạt động độc lập hoàn toàn Trước ý nghĩa quan trọng lọc bụi tĩnh điện dẫn thầy Võ Huy Hoàn, em chọn đề tài: “ Hệ thống lọc bụi tĩnh điện ” Em mong thầy bạn quan tâm đóng góp ý kiến để báo cáo em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hải Nam Hệ thống lọc bụi tĩnh điện CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 - Một số khái niệm: Độ khơng khí tiêu chuẩn quan trọng cần khống chế khơng gian điều hồ thơng gió - Bụi phần tử vật chất có kích thước nhỏ bé khuếch tán mơi trường khơng khí, chất độc hại Tác hại bụi phụ thuộc vào yếu tố: Kích cỡ bụi, nồng độ bụi nguồn gốc bụi  Việc lọc bụi quan trọng nhà máy để tránh ảnh hưởng tới môi trường sống 1.2 Phân loại bụi: a) Theo nguồn gốc: Bụi có nguồn gốc hữu vô cơ: Bụi hữu bụi thực vật (gỗ, bông), bụi động vật (len, lông, tóc), bụi nhân tạo (nhựa hóa học, cao su) Bụi vơ bụi khống chất (thạch anh, xi măng), bụi kim loại (sắt, đồng, chì) b) Theo tác hại: o Bụi nhiễm độc chung (chì, thủy ngân, benzen) o Bụi gây dị ứng viêm mũi, hen, ban (bụi bơng, gai, phân hóa học, số tinh dầu gỗ ) o Bụi gây ung thư (bụi quặng, crom, chất phóng xạ ) o Bụi xơ hóa phổi (thạch anh, quặng xi măng ) c) Theo kích thước: 1.3 - Các phương pháp lọc bụi: Buồng lắng bụi dạng hộp Phương pháp lọc bụi kiểu xiclon Phương pháp lọc bụi kiểu quán tính Phương pháp lọc bụi kiểu túi vải Phương pháp lọc bụi kiểu tĩnh điện Phương pháp lọc bụi kiểu lưới lọc Phương pháp lọc bụi kiểu thùng quay Phương pháp lọc bụi kiểu sủi bọt Phương pháp lọc bụi lớp vật liệu rỗng Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hải Nam Hệ thống lọc bụi tĩnh điện CHƯƠNG II: HỆ THỐNG LỌC BỤI TĨNH ĐIỆN Lọc bụi tĩnh điện hệ thống lọc bỏ hạt bụi có kích thước nhỏ khỏi dịng khơng khí chảy qua buồng lọc, nguyên lý ion hoá tách bụi khỏi khơng khí chúng qua vùng có trường điện lớn Lọc bụi tĩnh điện thành phần thiếu dây truyền sản xuất nhà máy xi măng, luyện cán thép, chế biến khống sản, bơng vải… 2.1 Ngun lý chung phương pháp lọc bụi tĩnh điện: Hình Nguyên lý lọc bụi tĩnh điện Nguyên lý hoạt động: Lọc bụi tĩnh điện hoạt động theo nguyên lý ion hóa hạt bụi điện trường cao áp, sau bị ion hóa hạt bụi bị hút cực buồng lọc Bộ lọc tĩnh điện sử dụng để lọc loại bụi có kích thước nhỏ 2.2 Cấu tạo hệ thống lọc bụi tĩnh điện: Hệ thống Lọc bụi tĩnh điện cấu tạo từ phần chính: Buồng lọc bụi, biến chỉnh lưu hệ thống điều khiển a) Buồng lọc bụi: Có hình hộp chữ nhật hình tháp trịn, với phận chính: - Hệ thống cung cấp khí đầu vào đầu ra, để giúp cho khơng khí phân bố đồng buồng lọc bụi - Thiết bị điện cực lắng làm kim loại dạng sóng, giúp tăng cường bền vững tiếp nối đất để chống sét - Thiết bị điện cực lắng làm kim loại dạng sóng, giúp tăng cường bền vững tiếp nối đất để chống sét b) Bộ biến chỉnh lưu: Bao gồm hệ thống biến chỉnh lưu kiểu thyristor tủ điện động lực để điều chỉnh chế độ cấp nguồn dạng vi xử lý Trong hệ thống lọc bụi tĩnh điện, phận thiết kế tích hợp lúc giải pháp điều khiển, chế độ cấp nguồn điện áp tối đa chế độ cấp nguồn Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hải Nam Hệ thống lọc bụi tĩnh điện dạng xung Tùy vào trường hợp cụ thể, hệ thống tự áp dụng giải pháp phù hợp Quá trình diễn hoàn toàn tự động, gặp trường hợp chuyển đổi giải pháp c) Hệ thống điều khiển: Thường lắp đặt buồng vận hành để quản lý tồn thơng số hệ thống lọc bụi tĩnh điện, quan sát hoạt động thông qua hình máy tính Tất liệu kết nối truyền phận điều khiển trung tâm toàn nhà máy Sơ đồ khối hệ thống: 2.3 Nguyên lý hệ thống lọc bụi tĩnh điện: Buồng lọc tĩnh điện hay gọi silo lọc bụi, kết cấu hình tháp trịn hình hộp chữ nhật Bên buồng lọc đặt cực song song dây thép gai Những hạt bụi nhỏ, lơ lửng không gian đưa qua buồng lọc có đặt cực Trên cực, người ta cấp điện cao áp chiều cỡ từ vài chục 100kV để tạo thành điện trường có cường độ lớn Những hạt bụi li ti qua điện trường mạnh bị ion hoá thành phân tử ion mang điện tích âm Theo nguyên lý từ trường “trái dấu hút nhau”, chúng chuyển động phía cực dương bám vào cực Người ta dùng nước đập vào mặt cực để bụi bám dính bị bong xuống Lưu ý hệ thống “đập này” thủ công mà nhiệm vụ cánh búa (cơ cấu rũ bụi) Sau thời gian cài đặt trước từ hệ thống, đến lúc định hệ thống búa gõ hoạt động gõ vào điện cực làm rơi bụi Bụi lắng xuống phễu hứng phần đáy lọc bụi Thơng qua xích vận chuyển thu hồi, phần bụi đẩy Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hải Nam Hệ thống lọc bụi tĩnh điện Hình 2 Sơ đồ nguyên lý hệ thống lọc bụi tĩnh điện Nguyên lý hoạt động sơ đồ: Nguồn điện xoay chiều 380V (hoặc 220V) đưa đến biến đổi xoay chiều /xoay chiều pha dùng phần tử bán dẫn Thyristor Ti1 Ti2 Điện áp sau biến đổi đưa đến máy biến tăng áp BA (380V/100kV) Điện áp cao áp xoay chiều máy biến chỉnh lưu thành điện áp chiều chỉnh lưu cầu Điốt CL (CL chỉnh lưu cầu chế tạo để chịu điện áp cao) Điện áp cao áp chiều đưa đến tháp lọc bụi để ion hoá hạt bụi 2.4 Các phần tử hệ thống lọc bụi tĩnh điện: a) Bộ biến đổi xoay chiều pha Nhiệm vụ: Điều khiển điện áp hiệu dụng đưa vào sơ cấp máy biến áp Hoạt động: - Các thyristor điều khiển với góc điều khiển α - Dạng điện áp phụ thuộc vào góc mở α tính chất tải b) Máy biến áp tăng áp: Nâng điện áp lưới Ud=380V lên hàng chục kV để đáp ứng nhu cầu công nghệ Điện áp ra: U2 = k.U1 Trong đó: U1 : điện áp sơ cấp MBA Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hải Nam Hệ thống lọc bụi tĩnh điện U2 : điện áp thứ cấp MBA k : hệ số MBA c) Bộ chỉnh lưu cầu: Hình Cầu diot chỉnh lưu Biến đổi điện áp xoay chiều sau MBA thành điện áp chiều cấp cho tải Vì điện áp cao hàng chục kV nên phải ghép điot nối tiếp với cho điện áp ngược đặt vào điot không vượt Unmax d) Modul điều khiển trung tâm: Modul điều khiển trung tâm có vai trị quan trọng nhất, định đến chất lượng điều khiển hệ thống, modul có chức sau: - Tổng hợp tín hiệu dịng điện điện áp hệ thống tạo luật điều khiển để khống chế biến đổi xoay chiều /xoay chiều điều chỉnh công suất lọc bụi theo nhu cầu hệ thống - Báo lỗi bảo vệ cố hệ thống Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hải Nam Hệ thống lọc bụi tĩnh điện Hình Sơ đồ khối mạch điều khiển 2.5 - - - - Ưu nhược điểm hệ thống lọc bụi tĩnh điện:  Ưu điểm: Hiệu loại bỏ chất ô nhiễm: Trên thực tế, công nghệ lọc tĩnh điện có hiệu suất cao, loại bỏ 99% hạt bụi bay khơng khí, kích thước từ ∼0.05 – 5μm Tất qua tâm phin lọc thiết bị máy hút bụi lọc thải tĩnh điện Loại bỏ chất ô nhiễm khơ ướt hiệu quả: Chi phí vận hành thấp: Nhờ việc sở hữu phin lọc chất liệu inox hợp kim nhơm Các lọc hồn tồn có khả tái sử dụng sau vệ sinh & loại bỏ chất ô nhiễm bám bề mặt Về bản, thiết bị khử bụi tĩnh điện giải pháp vệ sinh hiệu quả, giải tốt toán kinh tế sử dụng lâu dài  Nhược điểm: Chi phí vốn lớn: Giá bán thiết bị hút bụi tĩnh điện cao, thấp khoảng 30 triệu đồng Đối với dòng máy lọc bụi tĩnh điện công suất lớn, giá thành lên đến vài trăm triệu đồng Yêu cầu không gian lắp đặt lớn Không linh hoạt nâng cấp Khơng thích hợp làm máy lọc bụi tĩnh điện gia đình Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hải Nam Hệ thống lọc bụi tĩnh điện KẾT LUẬN Qua thời gian học tập lớp giúp em củng cố vấn đề lý thuyết chưa hiểu rõ Đồng thời giúp chúng em hiểu biết hệ thống lọc bụi tĩnh điện Điều cần thiết sinh viên chúng em, không đem lợi ích kiến thức mà cịn cho trình làm việc thực tế sau Báo cáo em hồn thành nhờ vào truyền đạt kiến thức, giúp đỡ nhiệt tình thầy Võ Huy Hồn Mặc dù báo cáo hồn thành thời gian nghiên cứu có hạn, trình độ thân cịn hạn chế nên khơng thể tránh khỏi thiếu sót Em mong có ý kiến đóng góp thầy cô, bạn để em thực tốt báo cáo tốt nghiệp thời gian tới Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hải Nam ... tĩnh điện: 2.3 Nguyên lý hệ thống lọc bụi tĩnh điện: 2.4 Các phần tử hệ thống lọc bụi tĩnh điện: 2.5 Ưu nhược điểm hệ thống lọc bụi tĩnh điện: KẾT LUẬN Hệ thống. .. lọc loại bụi có kích thước nhỏ 2.2 Cấu tạo hệ thống lọc bụi tĩnh điện: Hệ thống Lọc bụi tĩnh điện cấu tạo từ phần chính: Buồng lọc bụi, biến chỉnh lưu hệ thống điều khiển a) Buồng lọc bụi: Có... loại bụi 1.3 Các phương pháp lọc bụi: .2 CHƯƠNG II: HỆ THỐNG LỌC BỤI TĨNH ĐIỆN .3 2.1 Nguyên lý chung phương pháp lọc bụi tĩnh điện: 2.2 Cấu tạo hệ thống lọc bụi tĩnh