tính toán thiết kế trạm trộn bê tông nhựa nóng

CH¬ƯƠNG I: TÍNH TOÁN HỆ THỐNG LỌC BÔI CHO TRAM TRỘN BTNN CÔNG SUẤT 80T/H1.1. Lựa chọn các phương ánTrong các trạm trộn BTNN thường người ta sử dụng mét trong các phương pháp lọc bụi đó là:+ Phương pháp lọc bôi bằng xiclô khô .+ Phương pháp kết hợp giữa lọc bụi bằng xiclô khô và lọc túi vải .+ Phương pháp lọc bôi kết hợp giữa xiclô khô và tháp phun kiểu ướt . 1.1.1. Phương pháp lọc bụi bằng xiclô khô : Bụi từ trong tang sấy và sàng được quạt hút dẫn tới một hệ thống các xiclô lắng bụi khô với các kích thước khác nhau.Khi dòng khí mang bụi đi từ đường ống dẫn vào trong các xiclô.Do hai nguyên nhân Sù tăng lên đột ngột về tiết diện lưu thông của dòng khí trong các xiclô làm cho vận tốc dòng khí mang bụi giảm đột ngột và lực quán tính ly tâm tác động lên hạt bụi khi bụi chuyển động xoáy ốc trong thân tháp Ðp hạt bụi lên thành trong của thân tháp làm cho động năng của các hạt bụi

LỜI NÓI ĐẦU

Đồ án tốt nghiệp là nhiệm vụ của mỗi sinh viên nói chung và sinh viên Máy XâyDựng –Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải nói riêng cần phải hoàn thành trướckhi ra trường.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 kiến thực

tế trong quá trình sản suất

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

đã được nhận đề tài tốt nghiệp “ Tính toán thiết kế trạm trộn bê tông nhựa nóngnăng suất 80 T/h’’

Dưới sù hướng dẫn và giúp đỡ rất nhiệt tình của thầy giáo:

PGS.TS: Nguyễn Đăng Điệm

Cùng các thầy các cô trong bộ môn Máy Xây Dựng – Trờng Đại Học Giao ThôngVận Tải, qua quá trình thực tế tại công ty Cầu Thăng Long ,Công ty Cơ Khí ôtômùng 1-5 và mét số nơi khác cùng với sự nỗ lực của bản thân, đến nay em đã hoànthành đồ án tốt nghiệp theo đúng tiến độ được 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 cô cùngbạn 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 nhàtrường, 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 trường

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: Nguyễn Đăng Điệm

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

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

Em xin chân thành cảm ơn

Hà nội ngày 15 tháng 05 năm 2009

Sinh viên

Bùi Anh Cường

+ Phương pháp lọc bôi bằng xiclô khô

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

+ Phương pháp lọc bôi kết hợp giữa xiclô khô và tháp phun kiểu ướt

1.1.1 Phương pháp lọc bụi bằng xiclô khô :

Bụi từ trong tang sấy và sàng được quạt hút dẫn tới một hệ thống các xiclô lắngbụi khô với các kích thước khác nhau.Khi dòng khí mang bụi đi từ đường ống dẫnvào trong các xiclô.Do hai nguyên nhân Sù tăng lên đột ngột về tiết diện lưu thôngcủa dòng khí trong các xiclô làm cho vận tốc dòng khí mang bụi giảm đột ngột vàlực quán tính ly tâm tác động lên hạt bụi khi bụi chuyển động xoáy ốc trong thântháp Ðp hạt bụi lên thành trong của thân tháp làm cho động năng của các hạt bụitrong dòng khí thải bị giảm đột ngột Phần động năng còn lại của hạt bụi sau vài lần

bị giảm liên tục không còn “đủ sức” để thắng được tác dụng của trọng lực lên hạtbụi,nhờ đó hạt bụi bị giữ lại trong thiết bị Bản chất của phương pháp lọc bụi bằngXiclô khô là giữ bụi nhờ việc làm giảm hoặc mất hoàn toàn động năng của bụichính vì thế đối tượng tác dụng tới của nó chỉ là những hạt bụi có khối lượng tươngđối lớn còn lại những hạt bụi có kích thước nhỏ , khối lượng nhỏ hầu như khôngđược giữ lại trong thiết bị Điều này cũng có nghĩa là hiệu quả lọc của thiết bị nàythấp chưa đáp ứng được đòi hỏi đặt ra đối với việc bảo vệ sức khoẻ con người vàmôi trường Để xử lý khói bụi phát thải từ trạm BTNN cần có sự kết hợp với thiết

bị khác nữa ở cấp độ lọc cao hơn (Hình 1.1)

+Ưu điểm :

- Kết cấu của hệ thống đơn giản , dễ chế tạo

- Giá thành rẻ

+Nhược điểm:

-Hiệu quả lọc bụi không cao

-Không lọc được bụi nhỏ -Không có tác dụng giảm nhiệt khí phát thải và khử khí độc hại

10

8

3 1

7

5 11

9

4

Hình 1.1 Lọc bụi bằng xiclô khô.

1-Đế quạt ; 2- Quạt hút; 3- Dẫn buị vào quạt; 4- giá đỡ; 5- Các xiclô lọc bụi Băng xoắn vít; 7- Đường dẫn bụi vào xiclô ; 9- Động cơ; 10- Dây chằng ống khói;

khô;6-11- ống khói

1.1.2 Phương pháp lọc bụi kết hợp giữa lọc bụi bằng xiclô khô và lọc túi vải:

Khói bụi từ tang sấy và từ sàng được dẫn theo đường 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 được dẫn vào tháp tách bụi Tháp tách bụi là một buồng trong

đó có rất nhiều các ống túi vải nhỏ có đường kính khoảng15 – 20 cm

Do có sự tác động tương hỗ giữa những hạt bụi và vật liệu lọc của túi vải mà chủyếu là ba tác động chính :va đập quán tính ,thu bắt do tiếp xúc và khuyếch tán nhờ

đó mà hạt bụi được giữ lại trong thiết bị bám vào thành túi vải và rơi xuống đáy củatháp tách, sau đó được băng xoắn vít dẫn ra ngoài khí sạch sẽ được quạt hút đưa rangoài không khí bằng đường ống thoát khói.(Hình 1.2)

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

nh lực nhiệt

4

Hình 1.2 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 +Nhược điểm:

-Kết cấu phức tạp , buồng túi vải có kích thước 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 được thay thế mới sau một thời gian hoạt động

-Giá thành thiết bị cũng nh chi phí cho thiết bị trong quá trình sử dông cao

1.1.3.Phương pháp lọc bụi kết hợp giữa xiclô khô và tháp phun kiểu ướt :

Hình 1.3 Lọc bụi kết hợp giữa xiclô khô và tháp phun kiểu ướt

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 tangsấy; 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 ướt; 13- Bồn dập bụi bằng nước; 14- Tháp tách nước; 15- ống khói; 16- dây chằng ống khói; 17- Bép phun nước dập bụi; 18- Đường ống dẫn nước; 19- Bơm nước ; 20 – ống xả bùn

Bụi từ tang sấy và sàng phân loại được dẫn vào xiclô lắng bụi khô Tại đây,những hạt bụi to sẽ được giữ lại và rơi xuống đáy của xiclô lắng bụi khô Khói vàbụi nhỏ tiếp tục được quạt hút đưa tới tháp dập bụi ướt Tại đây bụi được giữ lại là

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

-Lực quán tính ly tâm tác động lên hạt bụi khi bụi chuyển động xoáy ốc trong thântháp Ðp hạt bụi lên thành trong của thân tháp kết hợp với nước được phun ra từbép phun dưới dạng xương mù ( bép phun được bố trí trong thân tháp ) tạo thànhdạng bùn chảy trên thân trong của tháp phun ra thap tách nước rồi được thải rangoài

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

+Nhược điểm:

-Bụi được thải ra dưới dạng cắn bùn do đó có thể làm phức tạ cho

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

bộ phận khác ở phía sau thiết bị lọc

Từ các phương pháp lọc bụi trên ta thấy phương pháp lọc bôi kết hợp giữa xiclôkhô và tháp phun kiểu ướt có ưu điểm hơn hẳn các phương pháp khác và hiện nayđang được sử dụng rất rộng rãi trong các trạm trộn BTNN

1.2 Tính toán thiết kế hệ thống lọc bụi kiểu ướt cho trạm trộn btnn năng suất 80T/h

1.2.1 TÝnh toán quạt gió

1.2.1.1 Tính toán năng suất quạt hút.

Quạt hút có tác dụng hút hết khói bụi khí cháy, hơi Èm do quá trìh đối cháy vàsấy vật liệu, hút bụi từ sàng vật liệu, đảm bảo cho quá trình đốt nóng và sấy vật liệu

ổn định

Năng suất quạt hút được tính theo công thức 9-44 TL [1]

Qh=(2  3)V.G (m³/h)

Trong đó:

V là lượng không khí cần đốt cháy 1kg nhiên liệu (m³/kg nhiên liệu)

G là lượng nhiên liệu tiêu hao cho 1h làm việc nó phụ thuộc vào năng suấttrạm và độ Èm của vật liệu

1.2.1.1.1 Tính lượn nhiên liệu tiêu hao.

Để tính toán lượng nhiên liệu tiêu hao 1h làm việc của trạm ta tiến hành tinhtoán tổn thất nhiệt cho tang sấy

H ¦ íng tho¸t Èm Dßng vËt liÖu vµo

Hình2.1 Tính toán nhiệt tang sấy.

Theo chiều chuyển động thì nhóm vật liệu đều được tách Èm và tăng nhiệt độ

do cấp liệu từ ngọn lửa Quá trình cấp liệu trong tang sấy gồm 3 giai đoạn:

- Giai đoạn I (sấy trước): Cấp nhiệt để nâng nhiêt độ của vật liệu và hơi Èm từnhiệt độ môi trường lên nhiệt độ t1=950C

- Giai đoạn II (tách Èm, nâng nhiệt): Cấp nhiệt để làm bay hơi Èm chứa trongvật liệu, nâng nhiệt độ vật liệu và hơi Èm từ 950C lên nhiệt độ t2=1000C

- Giai đoạn III là giai đoạn nung nóng vật liệu: Cấp nhiệt để nâng nhiệt độ vậtliệu từ t2 đến nhiệt độ làm việc trung bình t3=2250C

a, Chi phí nhiệt lượng cho giai đoạnI:

Chi phí nhiệt lượng cho giai đoạnI được xác định theo công thức (9-31)TL[1]

Q1= C1´.(t1-t0) + C1" .W. (t1-t0) ( Kcal/h)

Với:C1´ Nhiệt dung riêng của cát C1´=0,2 (Kcal/kg.0C)

C1" Nhiệt dung riêng của nước C1" = 0.47 (Kcal/kg.0C)

W độ Èm chứa trong vật liệu chuă sấy: W=5% =0,05

 năng suất (kg/h): = 80 (T/h) = 80.103(kg/h)

t0 là nhiệt độ môi trường t0=200C

t1 là nhiệt vật liệu ở giai đoạn I: t1=950CThay số vào ta có:

Q1=0,2.80.103.(95-20) + 0,47.0,05.80.103.(95-20)

Q1= 1341.103 (Kcal/h)

b, Chi phi nhiệt lượng cho giai đoạn II.

Chi phí nhiệt lượng cho giai đoạn II được xác định theo công thức (9-31) TL[1]

Q2 = W..r + C1" .W (t2- t1) + C1´.(t2- t1) (Kcal/h)

Trong đó: r là nhiệt hoá hơi của nước r=542 (Kcal/kg)

Thay số vào ta có:

Q2 = 0,05.80.103.542 +0,47.80.103.0,05.(100-95) + 0,2.80.103.(100-95)

Q2 = 2257,4.103 (Kcal/h)

c,Chi phí nhiệt lượng cho giai đoạn III.

Chi phí nhiệt lượng cho giai đoạn III được tính theo công thức (9-32) TL [1]

Q3 = C1´. (t3-t2) (Kcal/h)

Thay sè ta có:

Q3 = 0,2.80.103.(225-100)

Q3=2000.103 (Kcal/h)

d,Chi phí nhiệt lượng do truyền qua tang sấy.

Chi phí nhiệt lượng do truyền qua tang sấy được tính theo côg thức(9-34) TL [1]

Q4 = Kf.F.(tm-t0) (Kcal/h)

Trong đó: Kf là hệ số truyền nhiệt Kf = 20

tm là nhiệt độ trung bình của vỏ tang sấy tm=1500C

t0 lànhiệt độ môi trường t0=200C

F là diện tích bề mặt vỏ tang sấy(m2)

F =  D L (m2)Với D là đường kính tang sấy vơi trạm 80T/h thì D=1,8 (m)

L là chiều dài tang sấy với trạm 80T/h thì L=6,5 (m)

Q = 1341.103 +2257,4.103 +2000.103+95,5.103

- Lượng nhiên liệu hữu Ých(Qg) khi đót cháy 1kg nhiên liệu theo công thức (9-36) TL[1].

Qg =Q0. (Kcal/kg)Với Q0 là nhiệt lượng toả ra khi đốt cháy 1kg nhiên liệu (Kcal/kg)

Với đầu đốt FO: Q0=10200(Kcal/kg)

 là hiệu suất truyền nhiệt trong tang sấy: =0,9

Nhiệt lượng toả ra: Qc = Qc1 + Qc1 (3.4)

- Hyđrô cháy theo phản ứng:

H2 + 1

2O2 = H2O (3.5)

- Phản ứng cháy của Lưu huỳnh:

S + O2 = SO2 (3.6)

b, Lượng không khí cần thiết.

Từ các phản ứng trên ta thấy rằng ở điều kiện tiêu chuẩn để đốt cháy C, H2,S

ta có lượng oxi cần thiÕt nh sau:

- Đối với Cacbon:

C + O2 = CO2

Nghĩa là: 1Kmol 1Kmol 1Kmol

Vậy để đốt cháy 1kg C thì cần thể tích oxi là: Vo2 = 1

12.22,4 =1,87 (m3)

- Đối với hidro:

H2 + 1

2 O2 = H2O1Kmol 0,5Kmol 1KmolVậy để đốt cháy 1kg Hydro cần thể tích oxi là: Vo2 = 1

Clv thành phần các bon làm việc

Slv thành phần lưu huỳnh làm việc.

Vậy lượng Oxi để đốt cháy 1kg nhiên liệu có thành phần là:Clv, Hlv,Slv.Nghĩa

Mà trong 1kg nhiên liệu lại có sẵn Oxi có phần trăm khối lượng là:Olv

Vậy thể tích Oxi có trong 1kg nhiên liệu là: (Olv/100).22,4:32 =(Olv/100).0,7(m3)Lượng Oxi cần đưa vào để đốt cháy 1 kg nhiên liệu là:

Bảng 3-2 thành phần làm việc của dầu FO

1.2.1.2 Điều chỉnh lưu lượng quạt.

Khi động cơdẫn động quạt hút bắt đầu hoạt động nếu như ta không điều chỉnhlưu lượng quạt tức là để động cơ hoạt động toàn tải thì sẽ gây sụt áp lớn vì vậy taphải có phương pháp điều chỉnh lưu lượng quạt để động cơ hoạt động với tải trọngban đầu nhỏ

+ Giữa nguyên lưu lượng thể tích, điều chỉnh nhiệt độ đầu vào.

+ giữ nguyên nhiệt độ đầu vào, điều chỉnh lưu lượng quạt

Với quạt hút gió trong trạm trộn bê tông nhựa việc điều chỉnh nhiệt độ cấp vào

là rất khó vì vậy ta chỉ có thể điều chỉnh lưu lượng quạt Việc điều chỉnh việc điềuchỉnh lưu lượng quạt có thể diều chỉnh phù hợp với tải nên có thể tiết kiệm nănglượng vận hành

Để điều chỉnh lưu lượng quạt người ta có thể sư dụng các phương pháp sau:+ Lắp đặt cơ cấu điều chỉnh lưu lượng đầu ra của quạt

+ Thay đổi tốc độ động cơ kéo quạt

+ Lắp van điều chỉnh độ hở miệng hút

việc điều chỉnh tốc độ động cơ kéo quạt tuỳ theo phụ tải yêu cầu là phươngpháp tốt nhất trong các phương pháp trên Nhưng cho đến hiện nay có nhiều cáchthực hiện mục tiêu này, tuy nhiên hầu hết các biện pháp đều khá đát tiền và rấtphức tạp Vì vậy ta chọn phương pháp điều chỉnh tốc độ mở van điều chỉnh miệnghút của quạt vì phương pháp này đơn giản có thể điều chỉnh dễ dàng

Hình 2-2 bố trí van điều chỉnh miệng hút

T©m chØnh ë cña vµo T©m chØnh ë cña vµo

1.2.1.3.Tính toán công suất quạt.

Để tính toán công xuất quạt gió ta phải xác định tổn hao áp suất trên các đoạn ống dẫn

1.2.1.3.1.Tổn hao áp suất trên đoạn từ xiclô tới quạt gió.

a, Tổn hao áp suất do ma sát

Tổn hao áp suất do ma sát ở doạn ống thẳng có tiết diện không đổi phụ thuộc vào tốc độ chuyển động của dòng không khí, kích thước chiều dài đoạn ống dẫn,

Độ nhẵn bề mặt trong ống Ta có thể tính toán độ tổn thất do ma sát ∆Pms bằng cáchbiểu diễn mối quan hệ giữa ∆Pmsvà các thông số khác bằng công thức sau:

∆Pms =

2

.2

d g

 

(mmH2O)Trong đó: ∆Pms là tổn thất áp suất do ma sát

Ta chọn theo kích thước thực tế với trạm 80 T/h ta chọn l=8m

d : Đường kính ống dẫn đầu vào quạt gió , theo kích thước quạt hút đã chọn : d = 0,705 ( m )

V = 18 ( m/s )

Hệ số trở lực ma sát  là một hàm phụ thuộc vào độ nhẵn bề mặt trong của ống ,tốc độ của dòng khí lưu thông , độ nhớt động học của không khí, đường kính vàchiều 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 hướng.

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 hướng chuyển động của dòng khôngkhí cũng gây ra tổn thất áp suất

Trong trường hợp này ta gọi trở lực cục bộ là nguyên nhân gây ra các tổn thất đó.Tổn thất áp suất cục bộ do chuyển đổi hướng chuyển động của dòng không khíđược xác định công thức ( 6.15 , TL[ 6 ] )

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:

d

R

1.2.1.3.2 Tổn hao áp suất trên đường ống từ tang sấy tới xiclô.

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

Pms =

2

2

. V

g d

l



( N/m2 ) ( 4 )Trong đó:

d : Đường kính đoạn ống dẫn , m

Vì đoạn ống khói bụi từ tang xấy vào xiclô có tiết diện hình chữ nhật nên ta phảitính đường kính tương đương Dạng kết cấu đường ống dẫn vào xiclô là tiết diệnhình chữ nhật có các kích thước b

a

= 1,5  2 Trong đó :

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

Đường kính tương đương của đoạn ống này được xác định theo công thức :

dtd = 1,3

8 1 2

5

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



= 0,188

Thay số vào công thức ( 4 ) ta có:

Pms = 7.12 2

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 tổn thất

áp suất cục bộ được 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 đường ống Tra bảng ( 8.27 , TL[ 6 ] ) với các thông số =180o , tỷ số tiết diện F2/F1= 4 , tađược  = 0,6

Khi vào trong xiclô lắng bụi khô vận tốc dòng không khí khoảng 15m/s tra bảng( 8.7 ) ta có Pd = 135

Vậy tổn thẩt cục bộ tại xiclô lắng bụi khô là:

Pcb1 =  Pd = 0,6 135 = 81 ( N/m2 ) c) Tổn thất cục bộ do thu hẹp đột ngột tại cửa ra (đầu) xiclô lắng bụi khô

Tính toán tương tự nh trên với thông số sau : =180o , tỷ số tiết diện F2/F1=3 , tađược  = 0,45

Pcb2 =  Pd = 0,45 135 = 61 ( N/m2 ) Vậy tổng tổn thất trên đoạn này :

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

1.2.1.3.3.Tổn thất ma sát từ tháp dập bụi ướt tới tháp tách nước và ống khói.

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

ma sát trong tháp tách nước 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 vào

nhẵn 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:

∆Pms1 là tổn thất áp suất do ma sát , N/m2

λ : Hệ số trở lực ma sát

γ : Khối lượng riêng không khí (γ =12 N/m3)

l : Chiều dài tháp dập bụi ướt , m Với trạm 80 T/h ta chọn l=2,2 (m)

d:Là đường kÝnh tháp tách bụi ướt với trạm 80(T/h) ta chọn d = 0,85(m)

V là vận tốc chuyển động dòng không khí trong tháp tách bụi ướt với trạm bê tông nhựa 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 lưu thông, độ nhớt động học của không khí , đường kính và chiều dài ống dẫn.Đối với ống dẫn có bề mặt hơi nhám ta có:

2 1

1

1,81lg

7

e e

R K R d

K1:Hệ số gồ ghề trung bình , chọn K1=10(m)Thay sè ta có:

2 5 5

1

0, 45 10

0, 45.2, 2.12.8

125,5 0,85.2.9,81

ms P

l V

d g

 

( N/m2) Trong đó:

∆Pms: là tổn thất áp suất do ma sát , N/m2

λ : Hệ số trở lực ma sát

γ : Khối lượng riêng không khí ,(γ =1,2 N/m3)

l : Chiều dài tháp thu giọt nước , m Với trạm 80 T/h ta chọn l=2,5(m)

d:Là đường kính tháp tách nước với trạm 80(T/h) ta chọn d = 1,2(m)

V: là vận tốc chuyển động dòng không khí trong tháp tách nước ta chọn:

Hệ số trở lực ma sát  là một hàm phụ thuộc vào bề nhẵn trong ống, tốc độ dòng khí lưu thông, độ nhớt động học của không khí , đường kính và chiều dài ống dẫn.Đối với ống dẫn có bề mặt hơi nhám ta có:

2 1

1

1,81lg

7

e e

R K R d

2 5 5

1

0,36 10

0,36.2,5.12.6

92,5

1, 2.2.9,81

ms P

l V

d g

 

( N/m2 ) Trong đó:

∆Pms3 là tổn thất áp suất do ma sát , ( N/m2 )

λ : Hệ số trở lực ma sát

γ : Khối lượng riêng không khí (γ =12 N/m3)

l : Chiều dài ống khói (m)

Với trạm 80 T/h ta chọn l= 9 (m)

d:Là đường kính đường ống dẫn với trạm 80(T/h) ta chọn d= 0,65 (m)

V là vận tốc chuyển động dòng không khí trong đường ống dẫn khói sạch ra môi trường ta chọn V=12 (m/s)

Hệ số trở lực ma sát  là một hàm phụ thuộc vào bề nhẵn trong ống, tốc độ dòng khí lưu thông, độ nhớt động học của không khí , đường kính và chiều dài ống dẫn.Đối với ống dẫn có bề mặt hơi nhám ta có:

2 1

1

1,81lg

7

e e

R K R d

2 5 5

1

0,52 10

0,52.9.12.12

734, 2 0,65.2.9,81

ms P

Ngoài các tổn hao áp suất kể trên , còn có các tổn hao sau :

Tổn hao áp suất do môi trường bị tưới nước trong tháp tách nước và tháp dập bụi.Tổn hao áp suất ở cửa vào và cửa ra của quạt hút

Tổn hao áp suất ở đường ống dẫn bụi từ sàng phân loại vào xiclô lắng bụi khô.Tổn hao áp suất do thu hẹp đột ngột từ đoạn đầu tang xấy tới ống dẫn

Toàn bộ những tổn thất này tính ra được : P4 =205 (N/m2)

Vậy tổng tổn thất trên toàn bộ hệ thống là:

P = P1 + P2 + P3 + P4

P = 688 + 632 + 1256,2 +205 = 2781,2 (N/m2) hay 386 ( mmH2O )

1.2.1.3.5 Tính công suất quạt hút.

Công suất quạt hút được tính theo công thức(9-51)TL[1]:

VK :Vận tốc không khí đầu vào của quạt VK=18 (m/s).

P: Là tổn thất áp suất trên đoạn ống dẫn P = 386 (mmH2O)

1.2.1.4 Tính chọn động cơ dẫn động quạt gió.

Công suất dẫn động quạt gió được xách định theo công thức:

dc

N N



 (KW)

Trong đó: N là công suất quạt hút N = 46 (KW)

 Là hiệu suất bộ truyền(= 0,85 - 0,92)

Ta chọn  = 0,9 Thay số vào ta có:

46 51,11 0,9

dc

Ta chọn loại động cơ không đồng bộ 3pha là loại động cơ được sử dụng phổ biến hiện nay

Tra bảng 2P TL[4] ta chọn được động cơ ký hiệu: AO2- 82- 4 có thông số kỹ

Mm : Mô men mở máy

Mmax : Mô men lớn nhất.Mdm : Mô men định mức

1.2.1.5 Tính toán thết kế bộ truyền đai.

Sơ đồ truyền động:

1- Động cơ; 2- Bánh đai; 3- Bộ tryền

đai; 4- Trục quay; 5- Cánh quạt

Ta có tỷ số truyền động:

dc qh

n i

1.2.1.5.1 Chọn đai và thiết diện đai.

Bộ truyền động đai thường được dùng để truyền dẫn giữa các trục tương đối

xa nhau và yêu cầu làm việc êm dịu Bộ truyền đai có kết cấu đơn giản và có thể giữ an toàn cho các chi tiết máy khi quá tải đột ngột Tuy nhiên vì có trượt trơn giữa đai và bánh đai nên tỷ số truyền không ổn định

Tuỳ theo thiết diện đai có 3 loại: đai dẹt, đai thang và đai tròn Ta chọn loại đaithang để tinh toán thiết kế do so với đai dẹt và đai tròn thì đai thang có ưu điểm là:Làm việc êm hơn và do diên tích tiếp súc với bánh đai nhiều lên tăng ma sát giảm sự trượt trơn giữa đai và bánh đai

Lựa chọn loại thiết diện đai thang cần phải dựa vào vận tốc truyền đai và công xuất truyền đai với giả thiết là vận tốc truyền đai là v>10(m/s) và công suất truyền

từ 30-60(KW) ta dựa vào bảng 5-13 TL[4] ta chọn loại thiết diện đai hình thang là:B

D n

Sai số tỷ số truyền là:

( )100 (1,633 1,62).100

1,62 0,78% 5%

tt

i

i i

1.2.1.5.4 Xác định chiều dài đai và khoảng cách trục A.

a,Xác định chiều dài đai

Chiều dài đai được xác định theo công thức 5-1TL[4]

Với V: Là vận tốc của đai V=19,1(m/s)

L: Là chiều dài đai L=3550 (mm) =3,55(m)

A= 1300(mm)

Về kết cấu bộ truyền ta bố trí bánh đai di động theo cả hai phía

- Vậy khoảng cách trục nhỏ nhất cần thiết để mắc đai là Amin được xác định theo công thức sau:

Amin= A – 0,015.L

Với A là khoảng cách trục A=1300(mm)

L là chiều dài đai L=3550(mm)

Thay số vào ta có:

Amin= 1300 – 0,015.3550 = 1246,75(mm)

Vậy khoảng cách nhỏ nhất để mắc đai là Amin = 1246,75(mm)

- Khoảng cách trục lớn nhất cần thiết để tạo lực căng cho đai là:Amax

Amax = A+ 0,03L

Thay sè ta có:

Amax = 1300 + 0,03.3550 = 1406,5(mm)

Vậy khoảng cách lớn nhất để tạo lực căng đai: Amax= 1406,5(mm)

1.2.1.5.5 Kiểm nghiệm góc ôm.

Góc ôm 1được xác định theo công thức5-3 TL[4]

Với D2 :Là đường kính bánh đai lớn D2= 400(mm).



Với Kd : Là hệ số tải trọng động Kd=1

R: Là công suất cần truyền R=55(KW)

[R]: Là công suất cho phép của một đai

[R]được xác định theo công thức 13-4 TL[2]

9550

C:Là hệ số ảnh hưởng của góc ôm tra bảng 13-11 TL[2] ta có C=0,98

CL:Là hệ số xét đến ảnh hưởng của chiều dài đến tuổi thọ của đai tra bảng

Thay số vào ta có:

B = (5-1)26 +2.24 = 152(mm)

Đường kính ngoài bánh đai nhỏ Dn1

1.2.1.5.8 Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục.

Lực căng ban đầu được xác định theo công thức 5-25 TL[4]

So = o.F (N)Với o : Là lực căng ban đầu o=1,2(N/mm2)

F: Là diện tích tiết diện đai F= 230(mm)

Thay sè ta có:

So= 1,2.230 = 276 (N)Lực tác dụng lên trục được xác định theo công thức 5-26 TL[4]

So:Là lực căng ban đầu So=276(N)

1:Là góc ôm của bánh đai nhỏ 1=1710

Thay sè ta có:

171 3.276.5.sin 4130

2

t

Theo trình tự tính toán như trên ta có bảng thông số kết quả:

V

V là vận tốc của bộ truyền đai V= 19,1(m/s)Thay số vào ta có:

1

1000.55

2880 19,1

0 

k T

( mm )Trong đó : Tk : Mô men xoắn trên trục : Tk = 492700 N.mm

  = 20 Mpa : ứng suất xoắn cho phép

Thay số vào ta có:

d =  

3

2 ,

800

r P

Si =

 S S S

S S

i i

mi ai

di i



ai  

( 5 )Đối với trục quay , ứng suất uốn thay đổi theo chu kỳ đối xứng do đó: