Dầu được gia nhiệt có thể lên đến 400 độ C, sau đó được đi cung cấp nhiệt cho thiết bị sản xuất qua bộ trao đổi nhiệt gián tiếp, nhiệt độ dầu bị giảm xuống và được bơm đưa về gia nhiệt lại. Chu trình hoàn toàn tuần hoàn kín. Có đường tách khí tự động từ dòng tuần hoàn dầu. Có bơm châm dầu bổ sung để đảm bảo hệ thống tuần hoàn dầu luôn đầy. Hoạt động ở áp suất thấp (khoảng 1-3 bar) nên chi phí sản xuất lò cũng thấp. Do cung cấp được nhiệt độ cao hơn lò hơi nước nên ứng dụng nhiều để truyền nhiệt. Năng suất lò thường dùng là Kcal/giờ. Chi phí vận hành thấp, không tốn chi phí xử lý nước và hoá chất. Hiệu quả cao đến trên 90%. Tuy nhiên cần chọn đúng loại vật liệu tiếp xúc dầu do nhiệt độ cao, thường xuyên kiểm tra chất lượng dầu tải (khoảng 4- 6 tháng / 1 lần).
ĐỒ ÁN LÒ HƠI GVHD: Ths PHẠM QUANG PHÚ LỜI NĨI ĐẦU Lị thiết bị khơng thể thiếu kinh tế quốc dân, quốc phòng Nó khơng dùng khu cơng nghiệp lớn như: nhà máy nhiệt điện, khu công nghiệp khí,…mà cịn sử dụng sở sản xuất nhỏ để phục vụ sản xuất nhu cầu hàng ngày như: sưởi ấm, nhà máy dệt, sấy, nấu cơm,… Trong nhà máy nhiệt điện, lò thiết bị thiếu đồng thời thiết bị vận hành phức tạp, có nhiệm vụ sản xuất nhiệt để cấp cho tc bin Trong lĩnh vực cơng nghiệp, lị dùng để sản xuất nước Hơi nước dùng làm chất tải nhiệt trung gian thiết bị trao đổi nhiệt để gia nhiệt cho sản phẩm Nhằm ôn lại kiến thức học lò học kỳ trước để bước đầu làm quen với việc thiết kế lò hơi, học kỳ em nhận nhiệm vụ thiết kế lị đốt LPG có sản lượng 10 t/h áp suất 10 bar Mặc dù em nhận hướng dẫn tận tình q thầy giáo, có tham khảo số tài liệu trao đổi với bạn bè, lần em thiết kế lò hơi, kiến thức cịn hạn chế chưa có kinh nghiệm nên q trình thiết kế chắn khơng tránh khỏi sai sót Em kính mong nhận góp ý dẫn tận tình quý thầy Phạm Quang phú để kiến thức em tốt Em xin chân thành cảm ơn! SVTH: NGUYỄN NGỌC HUY ĐỒ ÁN LÒ HƠI GVHD: Ths PHẠM QUANG PHÚ NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN SVTH: NGUYỄN NGỌC HUY ĐỒ ÁN LÒ HƠI GVHD: Ths PHẠM QUANG PHÚ NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………….……………………………………………………… …………………………………………………………………………… ………………………………………….………………………………… …………………………………………………………………………… ……………………………………………………………….…………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… ……….…………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………….……………………………………………… …………………………………………………………………………… ………………………………………………….………………………… …………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………….…… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… ……………….…………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………….……………………………………… …………………………………………………………………………… ………………………………………………………….………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… ….………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… ……………………….…………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………….……………………………… …………………………………………………………………………… ………………………………………………………………….………… …………………………………………………………………………… SVTH: NGUYỄN NGỌC HUY ĐỒ ÁN LÒ HƠI GVHD: Ths PHẠM QUANG PHÚ …………………………………………………………………………… MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LỊ HƠI CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN LỊ HƠI 2.1.TÍNH TỐN Q TRÌNH CHÁY 2.1.1.THỂ TÍCH KHƠNG KHÍ VÀ SẢN PHẨM CHÁY 2.1.2 ENTAPI CỦA KHƠNG KHÍ VÀ SẢN PHẨM CHÁY 2.1.3.CÂN BẰNG NHIỆT LÒ HƠI 2.1.4 CÁC TỔN THẤT 2.1.5 TIÊU HAO NHIÊN LIỆU 2.2 XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC VÀ HIỆU SUẤT CỦA LỊ 2.3 TÍNH TRAO ĐỔI NHIỆT TRONG BUỒNG LỬA 2.4 TÍNH TỐN CÁC BỀ MẶT ĐỐI LƯU 2.5.TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ HÂM NƯỚC CẤP 2.6 TÍNH TỐN KHÍ ĐỘNG LỊ HƠI CHƯƠNG 3: TÍNH BỀN CHO CÁC CHI TIẾT CHỊU ÁP LỰC 3.1 THÂN LÒ 3.2 BUỒNG LỬA 3.3 LỖ NGƯỜI CHUI 3.4 MẶT SÀN 3.5 ỐNG LỬA 3.6 ỐNG DẪN HƠI 3.7 BASS CẦU CHƯƠNG 4: CHỌN THIẾT BỊ PHỤ VÀ CÁCH NHIỆT LỊ HƠI 4.1 VAN AN TỒN 4.2 ỐNG THỦY 4.3 ÁP KẾ 4.4 ỐNG DẪN HƠI VÀ VAN HƠI CHÍNH 4.5 TÍNH TỐN CÁCH NHIỆT CHO LỊ HƠI CHƯƠNG 5: XỬ LÍ NƯỚC CẤP CHO LỊ HƠI 5.1 CHẤT LƯƠNG NƯỚC CẤP CHO LÒ SVTH: NGUYỄN NGỌC HUY ĐỒ ÁN LÒ HƠI GVHD: Ths PHẠM QUANG PHÚ 5.2 XỬ LÍ NƯỚC CHO LỊ 5.3 TÍNH TỐN XỬ LÍ SƠ BỘ CHƯƠNG VẬN HÀNH VÀ BẢO DƯỠNG LÒ HƠI 6.1 KIỂM TRA HỆ THỐNG LÒ HƠI 6.2 CÁC BƯỚC VẬN HÀNH LÒ 6.3 NGỪNG LÒ 6.4 BẢO DƯỠNG LÒ 6.5 VỆ SINH VÀ DUY TU LÒ KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO SVTH: NGUYỄN NGỌC HUY ĐỒ ÁN LÒ HƠI GVHD: Ths PHẠM QUANG PHÚ NHIỆM VỤ THIẾT KẾ Yêu cầu thiết kế: 1.Sản lượng định mức: D = 10 t/h 2.Áp suất đầu nhiệt: pqn = 10 bar 3.Nhiệt độ đầu nhiệt: tqn = 560oC 4.Nhiệt độ nước cấp: tnc = 152oC 5.Nhiệt độ nhiên liệu: tnl = 30℃ Nhiên liệu có thành phần sau: Thành phần Clv Hlv % 84,2 11,5 1,2 Olv Nlv Slv Wlv ALV 1,4 1,6 1,4 Chọn thông số sau: 6.Nhiệt độ khơng khí lạnh: tkkl = 30oC 7.Nhiệt độ khơng khí nóng: tkkn = 300oC 8.Nhiệt độ khói thải: kht = 300oC 9.Độ khô: x = Nhiên liệu LPG ( Lquid petro gas) khí ga hóa lỏng: thành phần butan C4H10 propane C3H8, với tỷ lệ 50 : 50 Thành phần khơng khí: Nito (78%), Oxy ( 21%), số khí khác (1%) Phương trình phản ứng: Propane: C3H8 + 5O2 3CO2 + 4H2O 44 120 1kg 3.8kg thể tích khơng khí cần: 3.8/21% = 18kg Butan: C4H10 + 6,5O2 4CO2 + 5H2O 58 208 1kg 3.6kg thể tích khơng khí cần: 3.6/21% = 17kg SVTH: NGUYỄN NGỌC HUY ĐỒ ÁN LÒ HƠI GVHD: Ths PHẠM QUANG PHÚ Bảng đặc tính LPG SVTH: NGUYỄN NGỌC HUY ĐỒ ÁN LÒ HƠI GVHD: Ths PHẠM QUANG PHÚ CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LỊ HƠI Nồi - lị (nồi đốt than, đốt củi, đốt đa nhiên liêu, đốt gas, ) - Nồi - lò (Tiếng anh: steam boiler) thiết bị sử dụng nhiên liệu (than, củi, trấu, giấy vụn…) để đun sôi nước tạo thành nước mang nhiệt để phục vụ cho yêu cầu nhiệt lĩnh vực công nghiệp giặt là, sấy gỗ, khách sạn … Tùy theo nhu cầu sử dụng mà người ta tạo nguồn có nhiệt độ áp suất phù hợp để đáp ứng cho yêu cầu khác Để vận chuyển nguồn lượng có nhiệt độ áp suất cao người ta dùng ống chịu nhiệt, chịu áp suất cao chuyên dùng cho nồi (lò hơi) - Điều đặc biệt nồi (lị hơi) mà khơng thiết bị thay tạo nguồn lượng an tồn khơng gây cháy để vận hành thiết bị động nơi cần cấm lửa cấm nguồn điện (như kho xăng, dầu) Cơng dụng nồi - lị (Lò đốt gas, lò đốt than, lò đốt trấu, lò đốt dầu, ) - Trong nhà máy cơng nghiệp có sử dụng nhiệt người ta sử dụng thiết bị nồi (lò hơi) để làm nguồn cung cấp nhiệt, cung cấp dẫn nguồn nhiệt, nguồn đến hệ thống máy móc cần sử dụng - Lị sử dụng rộng rãi hầu hết ngành công nghiệp, ngành cơng nghiệp có nhu cầu sử dụng nhiệt với mức độ công suất khác Các công ty như: công ty may mặc, công ty giặt khô sử dụng nồi (lò hơi) để cung cấp cho hệ thống cầu là, nhà máy như: Nhà máy chế biến thức ăn gia súc, nhà máy bánh kẹo, sử dụng nồi (lò hơi) để sấy sản phẩm Một số nhà máy sử dụng Lò để đun nấu, trùng nhà máy nước giải khát, nhà máy nước mắm, tương hay dầu thực vật Cơng suất nồi - lị - Cơng suất lị hay cơng suất nhiệt lị khả nhiệt hố lị đơn vị thời gian Khi ta nói lị có công suất T/h (1 Tấn / 01 1000 kg/h) nghĩa 01 lò SVTH: NGUYỄN NGỌC HUY ĐỒ ÁN LỊ HƠI GVHD: Ths PHẠM QUANG PHÚ làm hố (bốc hơi) khối lượng nước 1m3 tới áp suất định Lị đốt gas LPG Đặc điểm chế tạo, vật liệu chế tạo nồi hơi: + Mặt sàng trước sau chế tạo thép chịu nhiệt A515 tương đương theo tiêu chuẩn ASTM tương đương nhập từ Nhật Bản – Hàn + Thân ba lông chế tạo thép chịu nhiệt A515 tương đương hệ thống giàn máy đại máy lốc thuỷ lực, máy hàn tự động có lớp thuốc bảo vệ, thân bố trí cửa vệ sinh thuận tiện cho công việc sửa chữa, bảo dưỡng định kỳ Để thiết kế lị q trình khơng đơn giản Tùy vào mục đích sử dụng mà người ta có thiết kế phù hợp Vì mà lị có kiểu dáng, đặc điểm, thông số kỹ thuật khác SVTH: NGUYỄN NGỌC HUY ĐỒ ÁN LÒ HƠI GVHD: Ths PHẠM QUANG PHÚ Lò hệ thống gồm nhiều phận khác Các bước trình thiết kế lị sau: Phải tính tốn q trình cháy hiệu suất lị: ta phải tính tốn lượng khơng khí vừa đủ để đốt cháy kg nhiên liệu ( lò sử dụng nhiều loại nhiên liệu mà tùy loại ta có thơng số kỹ thuật khác nhau.), tính tốn tổn thất q trình cháy để biết hiệu suất lò, cuối phải xác định lượng nhiên liệu tiêu hao trình Bước để thiết kế lị phải xác định kích thước, bao gồm: chiều dài buồng đốt, đường kính buồng đốt, diện tích xạ bề mặt trong, diện tích dàn đối lưu, số ống sinh đối lưu, số ống pass Tiếp đến xác định tính trao đổi nhiệt buồng lửa: bước ta biết nhiệt lượng hữu ích tỏa buồng lửa, nhiệt lượng truyền lại cho buồng lửa với kg nhiên liệu Bước q trình thiết kế lị tính tốn bề mặt đối lưu: phải xác định diện tích truyền nhiệt hệ số trao đổi nhiệt cho dàn đối lưu, tính tốn nhiệt pass 1, tính tốn nhiệt pass Sau đó, ta cần tính tốn thiết kế hâm nước cấp Cuối tính tốn khí động lị 10 SVTH: NGUYỄN NGỌC HUY ĐỒ ÁN LÒ HƠI GVHD: Ths PHẠM QUANG PHÚ CHƯƠNG : CHỌN THIẾT BỊ PHỤ VÀ TÍNH TỐN LỚP BẢO ƠN 4.1 VAN AN TỒN Mỗi nồi phải trang bị van an toàn, nhằm khống chế thông số làm việc không cho phép vượt gới hạn Số lượng kiểu loại van an toàn phụ thuộc vào suất bốc Các van an ồn nói chung làm việc tự động không cho áp suất vượt tiêu quy định Số lượng kích thước van an tồn xác định theo công thức sau: 𝐷 𝑛𝑑ℎ = 𝐴 𝑃 Trong n – số van an tồn d - đường kính lỗ van h - chiều cao nâng lên van D – sản lượng định mức D = 10000kg/h P – áp suất tuyệt đối P = 11kg/cm2 Chọn số lượng van n = 3, loại van nâng lên khơng hồn tồn d ≥ 20h A= 0,0075 Vậy đường kính lỗ thông van phải d≥√ 20.𝐷.𝐴 𝑛𝑝 =√ 20.10000.0,0075 3.11 = 6,7 cm Vậy van an tồn kiểu lị xo có đường kính lỗ thơng d = 70mm 4.2.ỐNG THỦY Ống thủy thiết bị quan trọng lò xo Theo quy phạm an tồn lị phải có ống thủy độc lập với có nồi có diện tích truyền nhiệt nhỏ 100 cm2 thay ống thủy sang ống thủy tối Ống thủy giúp ta xác định lượng nước lò để dễ dàng kiểm tra mực nước lò giúp ngăn ngừa cố cạn nước Có loại ống thủy : Tròn Dẹp 41 SVTH: NGUYỄN NGỌC HUY ĐỒ ÁN LÒ HƠI GVHD: Ths PHẠM QUANG PHÚ - Ống thủy trịn có cấp tạo đơn giản dễ vỡ - Ống thủy dẹp có cấu tạo phức tạp nhiều tiện lợi an tồn Vì đặt khung bảo vệ kim loại Ta chọn ống thủy dẹp có chiều dài 220mm Kết hợp ống thủy với điều khiển bơm nước điện cực 4.3 ÁP KẾ Áp kế dùng để đo áp suất nồi phận chứa nước khác Mỗi nồi phải trang bị áp kế có thang đo thích hợp đặt nơi dễ quan sát nồi phòng điều khiển trung tâm Theo quy phạm kỹ thuật an toàn nồi Nhà nước áp kế dùng để đo áp suất nồi phải loại có cấp xác 1.5% tiêu cấp xác ghi rõ mặt áp kế Ta chọn áp kế có lỗ thông 200mm thang đo 15at Trên đường nối ống áp kế lắp van ngã ngã để lắp áp kế mẫu để cần kiểm tra áp kế dùng để thông đường nối với áp kế trước cho áp kế làm việc ngã lắp với ống xyphon chứa nước ngưng để bảo vệ áp kế khỏi bị tác dụng trực tiếp dịng nóng 4.4 ỐNG DẪN HƠI VÀ VAN HƠI CHÍNH - Ống dẫn Ống dẫn thiết bị dùng để vận chuyển nước thiết bị phụ quan trọng nồi hơi, Nhà nước cho ban hành quy 42 SVTH: NGUYỄN NGỌC HUY ĐỒ ÁN LÒ HƠI GVHD: Ths PHẠM QUANG PHÚ phạm kỹ thuật an toàn đường ống dẫn để thống việc chế tạo lắp ráp sử dụng nước Chọn đường kính ống dẫn D =150mm Vận tốc tính theo cơng thức 𝐷 𝑣 ω= 3600𝜋 𝐷2 Trong đó: D - sản lượng định mức D = 10000kg/h v - thể tích riêng bão hòa áp suất 10 bar tra phụ lục nước ta v = v” = 0,194383 m3/kg ( sản suất bảo hịa khơ x = 1) Vậy : 10000.0,194383.4 ω= = 30,5 m/s 3600𝜋 0,152 Đối với lị cơng nghiệp tốc độ tối ưu dòng bão hòa theo kinh nghiệm khoảng ω= 20 - 40 m/s Nên vận tốc dòng 31m/s Để giảm tổn thất mơi trường ống dẫn phải bọc cách nhiệt sợi thủy tinh - Van Là thiết bị phụ dùng để đóng cắt nối khỏi liên thông với đường ống dẫn Khi mở van vào ống dẫn phải đảm bảo cho trở lực nhỏ đóng van phải đảm bảo kín hồn tồn ta cho van khóa van chiều mắc nối tiếp qua van chiều trước qua van khóa 4.5 TÍNH TỐN LỚP CÁCH NHIỆT CHO LỊ HƠI Mục đích phần để giảm bớt tỏa nhiệt môi trường xung quanh nhằm nâng cao hiệu suất lò hạn chế ảnh hưởng nhiệt tỏa làm ảnh hưởng đến cơng nhân vận hành Tính tồn bề dày lớp cách nhiệt, áp dụng công thức: 𝑡1 − 𝑡2 q = 𝛿1 𝛿2 + 𝜆1 𝜆2 Trong t1 = 1520C, nhiệt độ bên vách 43 SVTH: NGUYỄN NGỌC HUY ĐỒ ÁN LÒ HƠI GVHD: Ths PHẠM QUANG PHÚ t2 = 300C, nhiệt độ khơng khí λ1 = 46,1 W/moC, hệ số truyền nhiệt thép 2000C λ2 = 0,051 W/moC, hệ số truyền nhiệt thủy tinh δ2 - bề dày lớp thủy tinh δ1 = 14mm, bề dày lớp kim loại mà q ≤ 350 W/ m2 𝑡 −𝑡2 Nên: 𝛿11 𝛿 + 𝜆1 𝜆2 ≤ 350 W/ m2 => δ2 ≥ 0,0178m = 17,8mm Vậy: Chọn δ2 = 20 mm 44 SVTH: NGUYỄN NGỌC HUY ĐỒ ÁN LÒ HƠI GVHD: Ths PHẠM QUANG PHÚ CHƯƠNG XỬ LÍ NƯỚC CẤP CHO LỊ HƠI 5.1 CHẤT LƯỢNG NƯỚC CẤP CHO LÒ - Mục đích việc xử lí nước Sự làm việc chắn ổn định lò phụ thuộc nhiều chất lượng nước cấp cho lò để sinh nước thiên nhiên có hịa tan tạp chấp mà đặc biệt loại muối canxi, magie …trong q trình làm việc lị nước sơi bốc muối tách pha cứng dạng bùn cáu tinh thể bám vào vách ống lò Các cáu bùn có hệ số dẫn nhiệt thấp kim loại hang tram lần đso bám vào vách ống làm giảm khả nawgn truyền nhiệt từ khói đến mơi chất ống làm cho mơi chất nhận nhiệt tổn thất nhiệt khói thải tang lên hiêu suất lò giảm xuống lượng tiêu hao nhiên liệu tang lên Khi cáu bám vách ống làm tang tốc độ ăn mòn kim loại gây tượng ăn mòn cục Khi cáu bám ống sinh ống nhiệt làm tang nhiệt độ vách ống gây giảm tuổi thọ nổ ống ngồi nhứng chất sinh cáu nước cịn có chất khí hịa tan oxi cacbonic gây ăn mòn mạnh bề mặt ống kim loại lò hâm nước Vì ngun nhân địi hỏi phải có biện pháp bảo vệ lò khỏi bị cáu bám ăn mòn đảm bảo cho lò làm việc an tồn Để giảm độ ăn mịn đảm bảo cho lị làm việc an tồn cần điều sau - Ngăn ngừa tượng bám cáu tất bề mặt đốt - Duy trì độ mức độ cần thiết - Ngăn ngừa q trình ăn mịn đường nước - Chất lượng nước cấp cho lò Để đánh giá chất lượng nước người ta đưa khái niệm đặc tính nước thiên nhiên sau: Độ cứng , độ kiềm độ kho kết nước Độ cứng nước thể tổng nồng độ ion Ca+ Mg+ có nước kí hiệu ah Độ cứng cho phép nước cấp vào lị phụ thuộc vào thong số lị có thong số cao yêu cầu chất lượng nước cấp vào cao nghĩa tạp chất nước phải thấp 45 SVTH: NGUYỄN NGỌC HUY ĐỒ ÁN LÒ HƠI GVHD: Ths PHẠM QUANG PHÚ 5.2 XỬ LÍ NƯỚC CHO LỊ Để giảm độ cứng nước cấp cho lò nhằm giảm tượng đóng cáu người ta dùng biện pháp sau: - Tách vật có khả tạo thành cáu lò đưa nước vào lò - Biến vật có khả sinh cáu lị thành vật chất tách pha cứng dạng bùn dùng biện pháp xả lò để thải khỏi lị - Xử lí học: xử lí nước học dùng bể lắng bình lọc khí để tách tạp chất lơ lửng nước khỏi nước nhiên cách loại bỏ tạp chất khí khỏi nước - Xử lí độ cứng Xử lí độ cứng làm giảm đến mức nhỏ nồng độ tạp chất tạo thành cáu hịa tan vào nước Độ cứng khử hóa chất trao đổi ion Dưới ta trình bày phườn pháp trao đổi ion, cụ thể phươn pháp kết hợp kationit Hydro (HR) anionit ( RaOH ) - Q trình hồn ngun: 46 SVTH: NGUYỄN NGỌC HUY ĐỒ ÁN LÒ HƠI GVHD: Ths PHẠM QUANG PHÚ Sau thời gian làm việc cation dần để phục hồi khả làm việc cation cần phải cho chúng trao đổi với chất có khả cung cấp lại cationit ban đầu Để phục hồi trước hết cần rửa ngược cation dòng nước chảy ngược để khỉ tạp chất học đóng thành lớp rủa nước lọc chảy 5.3 TÍNH TỐN XỬ LÍ SƠ BỘ Chất lượng nước ngồn lị với cơng suát hữu ích qo = 10m3/h (d = 10 tấn/h) Chọn độ cứng toàn phần co =6,0 mdlg/l Chọn độ kiềm k1 = 2,4 mdlg/l Chọn hàm lượng cặn lơ lửng gần bawgn mg/l Chọn hàm lượng ion na+ = 14 mg/l = 14/23 = 0,6 mdlg/l Chọn hàm lượng anion (SO2-4 +Cl-) = a = 2,0 mdlg/l Chọn Độ cứng yêu cầu nước cấp cho lò ta chọn băng 0,05 mdlg/l - Tính chọn kích thước bể lọc Lưu lượng nước qua bể lọc cationit – H 𝐾1 −𝑎 QH = Qtt 𝐾+∑(𝑆𝑂42− +𝐶𝐿− ) − 𝑎 = 10 2,35−0,35 2,35+2−0,35 = 5m3/h Với a độ kiềm cho phép sau làm mềm ta chọn a= 0,35 mdlg/l Từ độ cứng cho phép 𝐶0𝐻 = 0,05 mdlg/h ta 1−𝑎𝐻 𝐶0𝐻 = φh 𝑎𝐻 A2 => 𝑎𝐻 = 0,83 Với φh số trao đổi sunfua cationit gần bang 0,0014 Khả trao đổi làm việc cationit-H 𝐻 𝐸𝑙𝑣 = 𝑎𝐻 Etp – 0,5qo (cn + cna + ck) qo : lưu lượng đơn vị nước vùng để rửa cationit h sau hoàn nguyên 5m3/1m3 Cna : nồng độ natri nước nguồn Ck : nồng độ kali Etp : khả trao đổi toàn phần cationit ta chọn Etp = 550 dlg/m3 47 SVTH: NGUYỄN NGỌC HUY ĐỒ ÁN LÒ HƠI GVHD: Ths PHẠM QUANG PHÚ 𝐻 => 𝐸𝑙𝑣 = 0,83.550 – 0,55( + 0,6) = 450 dlg/m3 Thể tích cần thiết cationit bể lọc: wh = 𝑄𝐻 (𝐶𝐻 +𝐶𝑘 ).24 𝐻 𝑛𝐸𝑙𝑟 = 2,5(6+0,6).24 2.450 = 0,44m3 Chọn chiều dày lớp cationit Hh = 2,5m Diện tích cần thiết kế bẻ lọc cationit H: F= 𝑊𝐻 𝐻 𝐻𝐻 = 0,44 2,5 = 0,176 m3 Đường kính bể: dbe = 0,47m Tốc độ lọc bể: v= 𝑄𝐻 𝐹 = 2,5 0,176 =14,2m/h Lượng axit tiêu thụ ga để hoàn nguyên bể cationit h với ah= 0,83 SÁCH LỊ HƠI.Tìm lương tiêu thụ đơn vị axit H2SO4 γa = 90 g/dlg Ga = 𝐻 𝐹.𝐻𝐻 𝐸𝑙𝑣 𝛾𝑎 1000 = 0,176.2.450.90 1000 = 14,2 kg Lượng axit tiêu thụ để hoàn nguyên cationit h G = 14,2.2 = 28,4 kg Sơ đồ sử lý nước: 48 SVTH: NGUYỄN NGỌC HUY ĐỒ ÁN LÒ HƠI GVHD: Ths PHẠM QUANG PHÚ - Chọn bơm nước cấp cho lò: Lưu lượng: Q = 10 m3/h Áp lực bơm phải lớn trở lực hệ thống Trở lực hệ thống gồm : trở lực ma sát trở lực cục trở lực bình trao đổi Chọn áp suất bơm: p = 10 bar Vậy bơm li tâm có lưu lượng 10m3/h, áp suất 10 bar động truyền động cho bơm n= 1,1.𝑃.𝑄 3600𝜂𝑏 𝜂𝑡 Trong P áp lực bơm p = 10 bar = 10.105 Q - lưu lượng bơm Q = 10 m3/h ηb = hiệu suất bơm = 0,6 ηt = hiệu suất truyền đơn 1,1 10.106 10 => 𝑁 = = 5093𝑊 3600.0,6.1 Vậy: chọn bơm có model hang ebara có thơng số sau Thơng tin máy bơm chìm nước Ebara 150DML57,5 Model : 150DML57.5 Thương hiệu : Ebara Xuất xứ : Italia Loại : Máy bơm nước thải thả chìm Cơng suất : 7,5 kW Lưu lượng : 60 -240 m3/h Cột áp lực : 18 – mét Điện áp sử dụng : pha – 380V – 50Hz Đường kính họng xả : 150 mm Vật liệu thân bơm : Gang xám Vật liệu cánh bơm : Gang xám Khối lượng : 132 kg 49 SVTH: NGUYỄN NGỌC HUY ĐỒ ÁN LÒ HƠI GVHD: Ths PHẠM QUANG PHÚ CHƯƠNG : VẬN HÀNH VÀ BẢO DƯỠNG LÒ HƠI 6.1 KIỂM TRA HỆ THỐNG LỊ HƠI Trước vận hành lị cần kiểm tra phận sau: Các loại van hệ thống cấp nước , hệ thống đường ống….đã lắp đặt hoàn chỉnh quy phạm chưa Các van phải đảm bảo kín đóng mở dễ dàng Các thiết bị đo lường an toàn va tự động lắp đặt theo quy định chưa - Áp kế phải có vạch đỏ áp suất làm việc tối đa cho phép - Ống thủy sáng phải có vạch đỏ mực nước trung bình - Van an tồn chỉnh áp suất hoạt động theo quy định: + Van làm việc chỉnh mức Plv + 0.2KG/cm2 + Van kiểm tra chỉnh mức Plv + 0.3KG/cm2 Các hệ thống tự động phải hoạt động tốt Kiểm tra toàn phần áp lực nồi xem có tình trạng hư hỏng khơng Kiểm tra nhiên liệu nước cấp có đủ dự trữ đảm bảo chất lượng chưa cơng việc kiểm lị kết thúc 6.2 CÁC BƯỚC VẬN HÀNH LỊ - Chuẩn bị vận hành lị: Các van xả van cấp hơi, van an toàn phải đống lại Mở van cấp nuốc van xả le Để thoát khí mở van lưu thơng ống thủy van ngã áp kế Đóng điện tủ đèn nguồn báo hiệu sang bật bơm chế chộ tay Cấp nước vào lò vạch quy định mức thấp ống thủy sang Ngừng cấp nước kiểm tra độ kín van mặt bích Kiểm tra hệ thống đốt nhiên liệu để khởi động lò Kiểm tra mức nước bể nước mềm nước cạn khơng thể khởi động vịi đốt - Khởi động đốt lò chế độ đốt lò Khởi động vòi đốt nút bấm vòi đốt tủ điều khiển chế độ từ động áp suất đạt áp suất đặt rowle vòi tự động ngừng hoạt động Các bước khởi động đốt lị chế độ đốt phải tn theo quy trình vận hành hệ thông đốt nhiên liệu theo kiểu loại vòi đốt mà lò trang bị 50 SVTH: NGUYỄN NGỌC HUY ĐỒ ÁN LÒ HƠI GVHD: Ths PHẠM QUANG PHÚ lắp đặt Khi lị xuất nước đóng van xả lại tang q trình đốt Khi áp suất lò đat từ 1,15 KG/ cm2 tiến hành kiểm tra trạng thái van thông rửa ống thủy, áp kế, quan sát hoạt động chúng Khi lò đạt áp suất 2KG/cm2 thận trọng dung cle vặn chặt đai ốc phạm vi chịu áp lực lò Khi áp suất lò đặt mức áp suất làm việc tối đa P cấp nước vào lò đến vạch trung bình ống thủy Nâng áp suất lò lên áp suất hoạt động van an toàn chỉnh theo quy định Các van an toàn phải hoạt động kim áp kế vượt qua vạch đỏ chút Công việc khởi động lò kết thúc đưa áp suất lò lên áp suất giới hạn kiểm tra xong hoạt động lị Trong q trình cấp lò phải đảm bảo chế độ đốt tức đảm bảo nhiên liệu cháy hồn tồn khơng xem xét hiệu chỉnh lại hệ thống đốt nhiên liệu Thường xuyên theo dõi chế độ cháy lò qua phản chiếu đỉnh vòi dâu - Cấp Khi áp suất lò gần áp suất làm việc Plv chuẩn bị cấp Trước cấp mức nước lị mức trung bình ống thủy chế độ cháy phải ổn định Khi cấp mở từ từ van để lượng nhỏ làm nóng đường ống dẫn xả đọng đường ống dẫn khoảng thời gian 10 15 phút Trong thời gian quan sát tượng giãn nở ống giá đỡ ống thấy bình thường đóng mở hết cỡ van để cấp Việc mở van phải tử từ mở hết cỡ xoay ngược nửa vòng van lại - Cấp nước Trong thời gian vận hành lị phải giữ mực nước trung bình lị, khơng nên cho lị hoạt động lâu mức thấp cao ống thủy Lò cấp nước hệ thống tự động Chất lượng nước cấp cho lò phải đảm bảo - Xả bẩn Việc xả bẩn định kỳ cho lò thực nhờ van xả thân nồi Tùy theo chế độ nước cấp cho lò mà xác định số lần xả bẩn ca 51 SVTH: NGUYỄN NGỌC HUY ĐỒ ÁN LÒ HƠI GVHD: Ths PHẠM QUANG PHÚ Nước cấp cứng, độ kiềm cao số lần xả nhiều ca phải xả bẩn lần lần 2,3 hồi hồi 10, 15 giây Trước xả bẩn nên nâng mức nước lị lên mức nước trung bình ống thủy sang khoảng 25.50mm Ống thủy phải thông rửa lần ca, ống xi phông áp kế phải thông rửa lần ca Van an toàn kiểm tra lần ca 6.3 NGỪNG LỊ - Ngừng lị bình thường Ngừng hoạt động vịi đốt Đóng van cấp xả cách mở van xả le kênh van an toàn để giảm áp nâng mức nước lò lên mức cao ống thủy Để lị nguội từ suất lị xng Cấp nước vào lị để từ có giám sát thường xuyên người vận hành lò Việc tháo nước khỏi lị để vệ sinh phải có cho phép người phụ trách lò tháo nước cho lò áp suất lò kg/cm2 nhiệt độ nước lò cao Việc tháo nước phải thực từ từ mở van xả le kênh van an toàn - Ngừng lò cố Chấm dứt hoạt động hệ thơng đốt nhiên liệu nút STOP, đóng van cấp kênh van an toàn mở van xả le Cấp đầy nước vào lò lò cố cạn nước nghiêm cấm việc cấp nước vào lị Để lò nguội từ từ giám sát người vận hành lị 6.4 BẢO DƯỠNG LỊ Nếu lò ngừng vận hành từ tháng trở lên dùng phương pháp bảo dưỡng khơ Nếu lị ngừng vận hành tháng bảo dưỡng ướt - Phương pháp bảo dưỡng khô.: Sau ngừng vận hành tháo lị mở van dùng nước rửa đốt lò sấy khô - Phương pháp bảo dưỡng ướt: Sau ngừng vận hành lị tháo hết 52 SVTH: NGUYỄN NGỌC HUY ĐỒ ÁN LÒ HƠI GVHD: Ths PHẠM QUANG PHÚ nước lò cấp đầy nước vào lò đốt lò tang dần nhiệt độ nước lò đến 1000C 6.5 VỆ SINH VA DUY TU LÒ - Vệ sinh Tùy theo chất lượng nước cấp mà định chu kỳ vệ sinh cáu cặn lị thơng thường từ đến tháng /1 lần Vệ sinh bên lị thực phương pháp hóa chất Hóa chất sử dụng để xử lí cáu cặn thích hợp cho nồi dung dịch NaOH 2% đổ đầy dung dịch vào nồi đun đến áp suất từ 1.3 KG/ cm2 Việc xử lí hóa chất phải cán am hiểu chủ trì - Duy Tu Cứ tháng vận hành phải kiểm tra lại tồn lị lần Chú ý loại van ống thủy, áp kế, hệ thống cấp nước … Tháo vòi dầu kiểm tra phần chịu áp lực phần vữa SAMOT xem có hư hỏng không Từ 3,6 tháng vận hành phải ngừng lị kiểm tra sửa chữa tồn diện kết hợp vệ sinh cho lò 53 SVTH: NGUYỄN NGỌC HUY ĐỒ ÁN LÒ HƠI GVHD: Ths PHẠM QUANG PHÚ KẾT LUẬN Qua kết tính tốn em tính tốn cá thơng số lị từ thiết kế nhiệt độ, an tồn, chi phí tối thiểu sản phẩm lị với cơng suất 10t/h áp suất 10 bar bão hòa khô Em tham khảo nhiều tài liệu, sách báo, tạp chí để làm đồ án kiến thức vô hạn chế kinh nghiệm chưa có cho việc tiếp xúc với lị nên khơng tránh khỏi sai sót làm Nhờ hướng dẫn tận tình thầy Phạm Quang Phú giúp em hoàn thành đồ án Em xin chân thành cảm ơn 54 SVTH: NGUYỄN NGỌC HUY ĐỒ ÁN LÒ HƠI GVHD: Ths PHẠM QUANG PHÚ TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Thanh Hào Thiết kế lò / Nguyễn Thanh Hào - TP Hồ Chí Minh : Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh, 2009 Cơng nghệ lò mạng nhiệt / Phạm Lê Dzần, Nguyễn Công Hân - In lần thứ - Hà Nội : Khoa học Kỹ thuật, 2001 - 29tr ; 24cm Cơng nghệ lị thân thiện mơi trường Việt Nam / Nhân Đức// Môi trường & Sức khỏe.- 2009.4 TÍNH TỐN KỸ THUẬT NHIỆT LUYỆN KIM : Hoàng Kim Cơ – nxb Giáo dục 352tr 2010 TK thiết bị nhiet lanh - PGSTS Tran Thanh Ky Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh, 2005 55 SVTH: NGUYỄN NGỌC HUY