Tổng quan về than đá , bụi và nồi hơi giới thiệu về hệ thống lọc bụi xyclon tính toán thiết kế hệ thống lọc bụi

Lời cảm ơn CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ THAN ĐÁ , BỤI VÀ NỒI HƠI I.1 Tổng quan than đá I.1.1 Thành phần than đá I.1.2 Đặc điểm tính chất than I.1.3 Các vấn đề liên quan sử dụng than I.2 Tổng quan nồi I.2.1 Khái niệm I.2.2 Mục đích sử dụng I.2.3 Cấu tạo I.2.4 Vai trò I.2.5 Nguyên lý hoạt động I.2.6 Những tai nạn thường xảy nguyên nhân I.2.7 Cách phòng tránh tai nạn I.3 Đặc điểm khí thải nồi đốt than đá - Các thành phần có khí thải đốt than đá đặc điểm chúng I.4 Tổng quan bụi ( loại bụi + tác hại ) I.4.1 Khái niệm I.4.2 Phân loại I.4.3 Tác hại I.5 Các phương pháp xử lý bụi I.5.1 Phương pháp lắng bụi trọng lực I.5.2 Phương pháp lắng bụi quán tính I.5.3 Phương pháp ly tâm I.5.4 Phương pháp sử dụng vật liệu lọc I.5.5 Phương pháp lọc bụi điện I.5.6 Ưu nhược điểm CHƯƠNG II : GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG LỌC BỤI XYCLON CHƯƠNG III : TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG LỌC BỤI - Tính tốn thơng số đầu vào III.2 Tính tốn thiết kế xyclon III.2.1 Các số liệu ban đầu - Năng suất thiết bị : 3395 m3/h - Nồng độ bụi vào xyclone : 1,7 g/m3 - Khối lượng riêng bụi : 1600 kg/m3 Bảng 3.1 Phân bố kích thước tập hợp hạt : Thành phần nhóm bụi theo phần trăm khối lượng 0-5 5-10 10-15 15-20 20-30 30-40 40-60 60-90 >90 17.5 20.3 11.8 10.3 17 9.7 2.2 Khối lượng riêng khí chứa bụi : Theo cơng thức I.3 (1-5) : 10.2 T0 ρ=ρ p T p0 Với: - 273 =1,293 =1,18 kg /m 25+273 - khối lượng riêng khơng khí điều kiện xét -khối lượng riêng khơng khí oC ρ0=1,293 - [kg/m3 ] 0=273 0K - T- nhiệt độ khí điều kiện làm việc, t = 25 oC - - áp suất khí diều kiện xét - - áp suất khí tính bằng, p=760 [mmHg] Độ nhớt động học mơi trường : Theo cơng thức I.20 [1-86] : µ=µ Với : 273+C ( T ) 3/2 T+C 273 =1,72.10-5 Ns/m2 – Độ nhớt khơng khí điều kiện tiêu chuẩn C – Hệ số phụ thuộc vào loại khí, tra bảng I.113 [1] ta có C = 122 Thay số ta : 273+C µ=µ0 T +C T /2 ( 273 ) −5 273+122 250+273 =1,720 10 250+273+122 ( Đường kính hạt d50 : d50= √ 273 µW π Ne V i (ρp ) Trong đó: μ: Độ nhớt khí, [ kg m.s ] W: Chiều rộng cửa khí bụi vào, [m] Vi : Vận tốc khí vào, [m/s] (6-24 m/s, thường 18 m/s) ρp: Khối lượng riêng bụi, [kg/m3 ] 1600 /2 ) −5 =2,79 10 Ns/m Ne : Số vòng quay hiệu xốy Cyclon (1-10 vịng) Ne= H [Lb + L c ] Trong : H : Chiều cao cửa khí bụi vào Lb: Chiều cao thân trụ Lc : Chiều cao thân nón Hiệu suất thu hồi Ƞ i= 1+( d ∆ Độ giảm áp suất P= d50 ) PJ Kρ g V i2 HW 2De2 Trong : K số thực nghiệm phụ thuộc vào cấu hình lốc xoáy điều kiện vận hành (K = 12 đến 18 lốc xốy tiếp tuyến tiêu chuẩn) Mơ hình Lapple nghiên cứu dạng cyclone: 1D2D; 1D3D 2D2D Lương lượng khí bụi vào xyclone : Q’ = 0,74 m3/s Bc=Dc/4; Hc = Dc/2 V i= Q' Bc Hc D(m) 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 V(m/s) 148 65,7 37 23,68 16,4 12,08 9,25 7,3 5,92 Chọn đường kính Cyclone D = 0,6 m III.2.2 Tính tốn Xyclone 1D2D Bảng 3.2 Kích thước Xyclone 1D2D Xyclone 1D2D Kích thước Đường kính thân Dc Tỉ lệ Dc Giá trị 0,6 cyclon Đường kính cửa bụi Jc Dc /2 0.3 Chiều dài Sc Sc Dc /8 0,375 Dc /2 H Chiều cao cửa vào Chiều dài thân trụ Chiều dài thân nón Dc Zc Dc 1,2 Dc /1,6 0,375 Dc /4 0,15 D Đường kính cửa khí Chiều rộng cửa vào - Lc 0,3 0,6 c e Bc Vận tốc khí vào : V Q' = ∆ - e= Thời gian lưu : t= ∆ - 0,15.0,3 Z c 1,2 H c [ Lc + ]=0,3 [0,6+ ]=4 πD N c e =3,14.0,6 =0,46( s) V i16,4 Đường kính hạt : µ Bc d50= - =16,4(m/ s) Số vòng hiệu : N - = Bc Hc i - 0,74 Độ giảm áp suất : P= Kρ g √2 π Ne V i (ρp ) = √ 9.2,79.10−5 0,15 2.3,14 4.16,4 1600 V i2 Hc Bc = 16.1,18 16,42 0,3.0,15 =812,47( Pa) 2De220,3752 Yêu cầu lượng : Wf = Q’ ∆P = 0,74.812,47 = 601,23 J/s =7,56(µ - Vận tốc khí đầu : Q' V e= π re 0,74 = 3,14 0,18752 =6, III.2.3 Tính tốn Xyclone 1D3D Bảng 3.3 Kích thước Xyclone 1D3D Xyclone 1D3D Kích thước Giá trị Đường kính thân cyclon Dc Dc 0,6 Đường kính cửa bụi Jc Dc /4 0,15 Chiều dài Sc Sc Dc /8 0,075 Chiều cao cửa vào Hc Dc /2 0,3 Chiều dài thân trụ Lc Dc 0,6 Chiều dài thân nón Zc Dc 1,8 Đường kính cửa khí De Dc /2 0,3 Dc /4 0,15 Chiều rộng cửa vào - B c Vận tốc khí vào : V = i - Q' = Bc Hc Số vòng hiệu : N - Tỉ lệ e= Thời gian lưu : Z c 1,8 H c [ Lc + ]=0,3 [0,6+ ]=5 0,74 0,15.0,3 =16,4(m/ s) ∆ t= πD N c e =3,14.0,6 =0,57 (s ) V i16,4 - Đường kính hạt : µ Bc d50= - Độ giảm áp suất : ∆ - √ P= Kρ g π Ne V i (ρp ) 9.2,79.10−5 0,15 = 2.3,14 5.16,4 1600 √ =6,76 (µ V i2 Hc Bc = 16.1,18 16,42 0,3.0,15 =1269,49 Pa 2De220,32 Yêu cầu lượng : Wf = Q’ ∆P = 0,74.1269,49 = 939,42 J/s - Vận tốc khí đầu : V e= Q' = π re 0,74 3,14 0,152 III.2.4 Tính tốn Xyclone 2D2D Bảng 3.4 Kích thước Xyclone 2D2D Xyclone 2D2D Kích thước Đường kính thân cyclon Đường kính cửa bụi D c Jc S Tỉ lệ D c Giá trị 0,6 Dc /4 0,15 Chiều dài Sc Chiều cao cửa vào c Dc /8 Hc Dc /2 0,075 0,3 Chiều dài thân trụ Lc Dc 1,2 Zc Dc 1,2 e Dc /2 0,3 Chiều dài thân nón Đường kính cửa khí D =10,74 m/ Bc Chiều rộng cửa vào - D c /4 Vận tốc khí vào : V Q' = ∆ - =16,4(m/ s) 0,15.0,3 Z c 1,2 H c [ Lc + ]=0,3 [1,2+ ]=6 e= Thời gian lưu : t= πD N c e =3,14.0,6 =0,69(s ) V i16,4 Đường kính hạt : d = µ Bc 50 - = Số vòng hiệu : N - 0,74 Bc Hc i - 0,15 Độ giảm áp suất : ∆ P= Kρ g √ 9.2,79.10−5 0,15 = 2.3,14 6.16,4 1600 √ π Ne V i (ρp ) =6,17 (µ V i2 Hc Bc = 16.1,18 16,42 0,3.0,15 =1269,49 Pa 2De220,32 - Yêu cầu lượng : Wf = Q’ ∆P = 0,74.1269,49 = 939,42 J/s - Vận tốc khí đầu : Q' V e= π re III.2.5 Hiệu suất Ƞ i= 1+( d50 ) = 0,74 3,14 0,152 =10,74 m/ d PJ